先进制造技术第4章ppt课件.ppt

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1、先进制造技术东北大学先进制造与自动化研究所刘永贤制造自动化是在广义的制造过程的所有环节采用自动化技术，实现制造全过程的自动化。制造自动化技术就是研究对制造过程的规划、运作、管理、组织、控制与协调优化等的自动化的技术，以使产品制造过程实现高效、优质、低耗、及时和洁净的目标。制造自动化技术代表着先进制造技术的水平，推动了社会的发展和科技进步，促使制造业由劳动密集型产业转变为技术密集型和信息知识密集型产业，是制造业发展的重要表现和重要标志。制造自动化技术是先进制造技术的重要组成部分，其发展将是以其柔性化、集成化、敏捷化、智能化、虚拟化、全球化的特征来满足市场快速变化的要求。制造自动化技

2、术主要是指制造系统开放式智能体系结构优化与调度理论、生产过程和设备自动化技术以及产品研究与开发过程自动化技术等。基于本书对先进制造技术的介绍体系，有关生产过程和设备自动化技术是本章介绍重点。具体内容安排如下：第四章制造自动化技术4．l制造自动化技术概述4．1．l制造自动化技术的定义、内涵及技术地位4．1．2制造自动化技术的发展历程及现状4．1．3制造自动化技术的发展趋势4.1．4制造自动化技术的关键技术4．2数控技术4．2.1数控技术概况4.2.2数控技术的发展4．2.3计算机数字控制（CNC）系统4．2.4数控加工编程技术4．2．5非圆截面零件数控车削技术4．3工业机器人4．3

3、.1工业机器人定义、组成、分类、运动轴系、自由度和技术地位4．3．2机器人技术的发展4．3．3工业机器人驱动与控制系统4．3．4机器人软件4．3.5机器人智能技术4．3.6工业机器人的应用4．4柔性制造技术4．4．l柔性制造技术概述4．4.2柔性制造系统的组成和工作原理4．4．3柔性制造系统（FMS）的控制4．4．4分布式网络化IMS原型系统4．5自动化制造系统中的检测与监控技术4．5.1概述4.5.2传感技术4．5．3检测与监控技术基础4．5．4自动化制造系统中主要信号检测方法4．5．5自动化制造系统中监控技术4．5．6基于神经网络的机械加工信息融合4．5．7基于计算机网络的远

4、程加工工况信息集成技术4.1制造自动化技术概述4.1.l制造自动化技术的定义、内涵及技术地位制造自动化是人类在长期的生产活动中不断追求的主要目标，制造自动化技术是先进制造技术中的重要组成部分，也是当今制造工程领域中涉及面广、研究十分活跃的技术。“自动化（Automation）”是美国人D．S．Harder于1936年提出的，他在通用汽车公司工作时，认为在一个生产过程中，机器之间的零件转移不用人去搬运就是“自动化”，这实质是早期制造自动化的概念。制造自动化的概念是一个动态发展过程，在很长一段时间内，人们对制造自动化概念理解为用机器（包括计算机代替人的体力劳动或脑力劳动。这是比较狭窄

5、的理解。随着制造技术、电子技术控制技术、计算机技术、信息技术、管理技术的发展，制造自动化已远远突破了传统的概念，具有更加宽广和深刻的内涵。制造自动化是在大制造概念（广义）的制造过程的所有环节采用自动化技术，实现制造全过程的自动化。制造自动化的任务就是研究对制造过程的规划、管理组织、控制与协调优化等的自动化，以使产品制造过程实现高效、优质、低耗、及时和洁净的目标。制造自动化的广义内涵至少包括以下几个方面：(1）在形式方面，制造自动化有三个方面的含义，即：代替人的体力劳动，代替或辅助人的脑力劳动，制造系统中人、机器及整个系统的协调、管理、控制和优化。（2）在功能方面，制造自动化的功能

6、目标是多方面的，该体系可用TQCSE功能目标模型描述。TQCSE模型中，T．Q．C．S．E是相互关联的，它们构成了一个制造自动化功能自标的有机体系。其中T、Q、C、S、E含义如下：T表示时间（Time），是指采用自动化技术，缩短产品制造周期，产品上市快提高生产率；Q表示质量（Quality），是指采用自动化技术，提高和保证产品质量：C表示成本（Cost）是指采用自动化技术有效地降低成本，提高经济效益；S表示服务（Service），是指利用自动化技术，更好地做好市场服务工作，也能通过替代或减轻制造人员的体力和脑力劳动，直接为制造人员服务；E表示环境友善性（Environment），

7、含义是制造自动化应该有利于充分利用资源，减少废弃物和环境污染，有利于实现绿色制造及可持续发展制造战略。（3）在范围方面，制造自动化不仅仅涉及到具体生产制造过程，而且涉及到产品生命周期所有过程。其主要有制造系统开放式智能体系结构及优化与调度理论生产过程和设备自动化技术以及产品研究与开发过程自动化技术等。产品研究与开发过程自动化技术包括：CAD/CAPP/CAM一体化技术、并行工程技术、虚拟现实和制造技术及快速原型制造技术等，这方面内容洲门在其他章节都有介绍。而生产过程和设备自动化技