CIMS环境下制造自动化信息集成技术.ppt

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1、7.1引言7.2车间控制系统结构7.3车间物流管理7.4柔性制造系统(FMS)信息集成第七章CIMS环境下制造自动化信息集成技术17.1引言制造自动化系统既是自上而下信息传输的末端，又是自下而上信息采集的源头。车间是制造自动化的核心，制造自动化系统又称为车间制造自动化系统。包括：车间控制系统、加工系统、物料储运系统、刀具管理系统等。7.1.1车间控制系统的发展MRP：以BOM为主线，通过产品的逐级分解，把产品分解成为若干部件，部件分解为零件，依据零件确定原材料，然后根据交货日期逐一确定各加工阶段的完工

2、时间，该系统被形象称之为推系统。MRPII27.1引言JIT：在理论上完全没有任何资源浪费和排队现象，可以最大限度地清除任何不产生效益的垃圾，它以产品交货日期反过来要求各分承制商、供货商的交货时间，该系统被称为拉系统。OPT：欧洲人的JIT是最优化生产控制技术，认为制造企业的最终目标是获取利润，企业的一切活动以此为中心。但由于制造复杂性，并不能保证制造系统达到所期望的目标。在新的生产模式下，具有自行决策、相互协调、相互适应的一种结构和最优化运行方式37.1.2车间控制系统与CIMS其它分系统的关系功能

3、联系主要功能：车间作业计划的制订与调度、刀具管理、物料管理、制造与体验、质量控制、监控功能联系：车间生产作业计划的制订必须以MIS主生产作业计划和较长期生产作业计划为依据，该计划在车间完成。车间计划制定必然使用许多工艺信息，诸如零件的技术要求，采用的加工方法、使用的设备、工装等，这些信息由CAD/CAPP/CAM分系统提供。零件制造过程中遵循何种控制规律，使用什么精度的检具由QIS分系统提供。若作业计划执行过程中出现故障，如机床损坏、刀具破损、工件超差等，就必须进行实时调度，此时零件的可选加工路径或可

4、替换的刀具均由CAD/CAPP/CAM系统规定，而零件超差处理意见由QIS决定。47.1.2车间控制系统与CIMS其它分系统的关系车间生产资源的管理，均与MIS、CAD/CAPP/CAM、QIS分系统有着密切的关系。车间生产资源的状态是MIS制定生产计划的依据，车间内部生产计划的制定当然也离不开本身资源的检查、评估、车间调度还必须了解资源的动态信息，完成资源的动态再分配。CAPP系统根据车间资源情况制定零件加工工艺。车间量具、检验夹具的可用性取决于就QIS的定检计划。车间的制造、检验及质量管理功能的实

5、现，也必须依靠其它分系统的支持。车间制造所需的工艺规程、ＮＣ代码来自CAD/CAPP/CAM分系统。检验规程或检验ＮＣ代码则来自QIS分系统，作为质量管理的依据。57.1.2车间控制系统与CIMS其它分系统的关系车间监控系统保证车间计划的顺利执行，为MIS、QIS、CAD/CAPP/CAM分系统提供车间的实时运行状态，以便根据实际加工情况更改有关计划，检查追踪出现质量事故的原因，以杜绝类似事件的再次发生。车间控制系统需要分布是数据库系统和计算机网络系统的支持。数据管理系统可保证车间控制系统中所需信息的

6、一致性、完整性、安全性，而网络则是数据交互、共享的桥梁。67.1.2车间控制系统与CIMS其它分系统的关系信息联系按性制分:静态信息：在零件加工过程中，基本保持不变的信息：产品工艺规程、加工程序。动态信息：在零件加工过程中，信息是变化的，如车间计划跟踪信息、库存信息、设备、人员状态信息。按信息来源和去向分：输入信息：外系统输入给车间控制系统的信息，如生产作业计划、工艺规程、NC代码。输出信息：车间控制系统输出给外系统的信息，如作业计划完成情况、库存信息、刀量具准备情况。77.2车间控制系统的结构7.2

7、.1车间控制系统递阶结构递阶控制把一个复杂控制系统的控制功能进行正确、合理的分解，划分为若干层次，上层向下层发布命令，下层向上层反馈命令执行结果，并共同构成一个完整的控制系统特点通过对复杂系统分解，使各层功能相对简单、易于实现便于模块化开发，使功能的增加、删除、修改、扩充较为方便，增加了系统的开放性减少资源浪费车间控制系统覆盖了车间层、单元层、工作站层和设备层四个层次87.2.1车间控制系统递阶结构组成设备控制器由各种数控机床、加工中心、机器人、坐标测量及、AGV、自动化立体仓库等的控制器组成是车间控

8、制系统中实时性要求最高的一级向上与各个工作站控制器相连，向下直接控制各个设备，把工作站控制器的命令转换成可操作的、有次序地简单任务，并通过传感器监控这些任务的执行情况工作站控制器负责指挥和协调车间中一个设备小组的活动根据单元控制器下达的命令完成各种加工设备、加工过程监控及协调、加工检验等工作97.2.1车间控制系统递阶结构单元控制器是车间控制系统中同时兼有计划、调度功能的重要环节完成任务的实时分解、调度、资源需求分析，向各个工作站分配任务及监控任务的执行