机电一体化生产系统总体设计.ppt

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1、第六章机电一体化生产系统总体设计1第一节机电一体化生产系统总体设计的工作流程总体设计包括：可行性论证、初步设计、详细设计等阶段。一、可行性论证阶段（一）可行性论证的任务了解企业现状与系统开发的内外环境，确定系统开发的总体目标、系统的作业内容与系统的主要规格参数，提出系统的总体方案，论证总体方案的可行性，制定投资规划与开发计划，编写可行性论证报告，进行可行性论证报告评审。（二）可行性论证的工作步骤23一、可行性论证阶段（三）可行性论证的工作内容组织队伍层次高、专业配套，包括机、电、控制等专业的系统设计开发专家、企业管理人员以及熟悉系统作业内容的技术

2、人员；制定工作计划按时间顺序进行安排，明确每个人的职责任务；调查分析了解企业的市场环境、经营现状与特点、现有技术水平、能为开发提供的技术及物质支持、与系统衔接的生产活动现状；确定系统开发目标应注意的问题：机电一体化生产系统应以解决当前技术上（或经营上）的瓶颈问题，或者是将要成为瓶颈的生产问题作为系统开发目标。衡量系统目标的合理性标准是：是否具有技术上的先进性、企业是否能够负担开发费用、系统的开发是否给企业带来了显著效益。4一、可行性论证阶段确定系统规格应综合考虑以下因素：社会、经济、市场等环境条件；自动化技术水平；产品的要求、特性；系统与周边机械

3、的关联性；从环境、社会条件、技术进步等方面考察，至少相当长一段时间内系统目标都是合理的，以避免企业短期行为造成浪费。系统开发目标可以是增加销售额、增加利润、提高产品质量、改善作业条件等。确定生产作业内容应选择实现系统目标最有效的生产作业、全面考虑整个生产过程选择生产作业、选择通过少量改造就能适应对象变更的生产作业；5一、可行性论证阶段提出系统目标与要求，包括系统开发目标、系统功能要求、生产对象的主要参数等；生产能力分析计算，包括系统作业的初始条件、主要设备允许操作时间、生产节拍计算等；提出系统总体方案，包括系统体系结构的初步方案、各分系统之间的相

4、互联系方式等；指出系统的关键技术及可行的解决方案；提出分系统设计初步方案；拟定系统初步开发计划，提出投资规划并进行初步的投资效益分析。操作难易程度；开发期限、预定投产日期；确定系统总体方案系统总体方案的主要内容有：6一、可行性论证阶段编写可行性论证报告系统评价编制开发实施计划评审7第一节机电一体化生产系统总体设计的工作流程二、初步设计阶段（一）初步设计的任务进行系统的体系结构设计、功能设计和资源设计，提出系统经费预算和进行经济效益分析，制定系统实施进度计划，编写初步设计报告和进行评审。初步设计也可称为概念设计。（二）初步设计的工作步骤89二、初步

5、设计阶段（三）初步设计的主要工作内容系统的体系设计机电一体化生产系统的体系结构是系统的内部结构特性，通常按递阶层次展开为战略层（决策层）、战术层（管理层）和运行层。连续生产系统可以展开为决策层、管理层、调度层、过程控制层与设备控制层；离散生产系统可以展开为工厂层、车间层、单元层、工作站层与设备层。系统的功能设计系统功能的描述方法主要有两种：功能树和功能模型图。系统的资源设计包括：硬件资源配置：各种生产设备、工具和设施；各种辅助设备如能源设备、运输设备、计量器具；计算机或其它控制设备。软件资源配置：计算机系统软件和应用软件。人件资源配置10第一节机

6、电一体化生产系统总体设计的工作流程三、详细设计阶段（一）详细设计的任务确定系统设计技术标准，拟定产品质量保证计划，外购设备、硬件、软件的选型，系统总体详细设计（特别是界面设定和接口设计），分系统详细设计，按照详细设计内容修订投资预算和实施计划，编写详细设计文档，进行评审。（二）详细设计的工作步骤1112三、详细设计阶段（三）详细设计的注意事项必须充分考虑系统与周边设备、周边环境的关系确定工件位置、位姿必须简单可靠，既要考虑到工件本身的特性，又要易于实现，并保持稳定系统中使用的已经商品化的设备、部件应尽可能外购，这不仅符合标准化要求，也能确保质量，

7、降低系统开发成本系统机械结构必须保持足够的刚性系统设计时必须特别注意高精度部件的装配、调节环节选用最优控制方式选用适当的传感器并合理配置确保系统的安全性和可靠性13第二节机电一体化生产系统设备选择、布局与生产线节拍平衡设备选择和布局是系统资源设计的工作内容，设备选择是资源需求问题，设备布局是资源配置问题。平衡生产线节拍是为了提高系统效率。一、系统设备的选择（一）比较法首先将零件特征信息和设备功能信息进行量化，如零件几何特征和加工工艺特征，然后进行计算，将计算结果同限制条件相比较，满足限制条件的就是可以选用的设备。此方法中最重要的一个判别系数，它的

8、限制条件依经验确定。14一、系统设备的选择（二）优化法系统设备的选择是一个综合决策问题，可以使用优化的方法进行选择，需要统筹兼顾质量、生