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1、现代制造系统复习资料制造可以定义为：运用一系列的能量，把原材料的几何、物理和化学性态进行预定变更以获得产品的过程。制造过程是将制造资源（原材料、劳动力、能源能）转变为有形财宝或产品的过程。现代制造以社会、经济发展需求为目标，以资源和资源转换为对象，以现代制造科学与技术为基础，以制造系统为载体，以信息化、网络化、生态化和全球化为环境和背景，呈现在人类面前系统是由相互作用和相互依靠的若干组成部分按肯定规律结合而成的具有特定功能的有机整体。系统的性质：全局性；层次性；抽象性；关联性，动态自适应性；功利性；有序和无序，不行逆的生命周期性制造系统：制造过程及其所涉及的硬件包括人员、生产设备、材料、能源和
2、各种协助装置，其有关的软件包括制造理论、制造技术（制造工艺和制造方法等）和制造信息等组成一个具有特定功能的有机整体，称之为制造。制造系统特定定义：结构定义，功能定义 过程定义 从三个方面描述制造系统的内涵：资源转换单位，国民经济细胞，开放的系统制造系统的概念模型：资源输入，资源转换，机制，限制，输出制造系统的基本特征有：转换特征，过程特征，系统特征，开放特征，进化特征。制造系统的五流结构论：物料流、信息流、工作流、价值流、资金流。现代制造系统的信息制造观：制造过程的实质可看作是对制造过程中各种信息资源的采集、输入和加工处理过程，最终形成的产品是信息的物质表现。制造系统的发展历程：刚性自动化，数
3、控加工，柔性制造，计算机集成制造系统CIMS，智能制造系统 IMS。企业管理的三个核心任务：质量、成本和时间（生产周期）。处于对质量、成本和时间的限制，企业倾向于扩大自身规模或参股到供应商企业，即表现为“纵向一体化”现代制造的特点：制造全球化，制造灵敏化，制造网络化，制造虚拟化，制造智能化，制造绿色化。先进制造技术正向精密化、柔性化、网络化、虚拟化、智能化、清洁化、集成化、全球化的方向发展。设计的类型：开发性设计，适应性设计，变型设计。新产品开发大致可以分为市场分析、产品设计、产品制造和市场营销四个阶段。新产品开发有两个重要特点：新产品开发过程源于市场，归于市场，要接受市场的最终检验；另一个是
4、新产品开发过程涉及企业内部众多部门，受企业内外各种条件的制约。影响新产品开发的核心因素有：产品进入市场的时间，产品质量，成本。对服务和环境爱护提出了新的要求。所谓设计是将来自市场的顾客需求，经过设计人员的创建性思维，规划和决策过程，最终形成可以应用于制造的各种信息。工程设计包括产品规划、方案设计、总体设计、施工设计、工艺设计等内容。现代设计技术，以满足市场产品的质量，性能，时间，成本，价格综合效益最优为目的，以计算机困难设计技术为主体，以学问为依托，以多种科学方法和技术为手段，探讨、改进、创建产品活动过程中所用到的技术群体的总称。现代设计的目标：功效好用性，系统牢靠性，运行稳定性，人机平安性，
5、环境无害性，操作宜人性，结构工艺性，技术经济型，造型艺术性，设计规范性 设计技术分为基础技术，主体技术，支撑和应用技术现代制造设计方法学：并行设计，反求工程，模块化设计，价值工程，质量功能配置，工业设计，计算机协助设计技术，可信性设计 。并行工程CE作为一种崭新的设计哲理，以缩短产品开发周期，降低成本，提高产品质量和提高产品设计一次胜利率为目标，把先进的管理思想和先进的自动化技术结合，采纳集成化和并行化的思想设计产品以及相关过程。它是对产品及其相关过程（包括制造和支持过程）进行集成并行设计的系统化工作模式。并行设计的应用产生效益体现在：提高企业对市场需求的响应速度，提高产品开发的一次胜利率，降
6、低产品的开发成本 。反求工程：以已有产品为基础，进行消化、汲取并进行创新改进，使之成为新产品，这种开发模式即反求工程。反求工程的基本步骤：分析阶段，再设计阶段，反求产品的制造阶段。反求工程一般可分为以下四个阶段：零件原形的数字化，从测量数据中提取零件原形的几何特征，零件原形CAD模型的重建，重建CAD模型的检验与修正。模块化产品的模式可以用一个简洁公式表达：新产品（系统）通用模块（不变部分）专用模块（变动部分）。模块化设计的定义：依据用户需求和功能分析，划分并设计出一系列通用的标准模块，通过对这些模块的选择和组合，构造出不同功能或者性态功能，但性能不同，规格不同的产品的过程。 模块的定义：一组
7、具有同一功能和接口要素（指连接方式和连接部分的结构、形态、尺寸、协作等）的，但性能、规格或结构不同的可以互换的单元。模块的特征：一是模块具有特定的功能，二是模块具有通用的接口，三是模块是依靠产品平台的存在而存在的，四是模块是有层次的，并且受视察角度和范围的影响。模块化系统的分类：依据产品中模块运用的多少分：纯模块化系统；混合系统。依据模块组合可能多少分：闭式系统；开放系统。对整个产品系列而言，功能和对应模块的类型：基本模块；协助模块；特别模块；适应模块。接口的定义：系统各组成部分之间可传递功能的共享界面。模块化设计的优点：可以削减设计工作量缩短产品设计周期。将新技术融入所设计的模块有利于加速产
8、品的更新换代。提高设计的标准化程度有利于实现优化设计。扩大生产批量，降低生产成本，有利于发展专业化生产，提高生产率。对市场应变实力将，可以在短时间内生产所需产品，满足顾客需求。可以使生产系统具有较大的柔性，适应市场需求变更。使产品易于维护和更新。 价值工程（VE）是一门管理及设计技术，它以产品的功能分析为核心，以科学的分析方法为工具，寻求功能与成本的最佳组合以获得最佳的产品价值。 ABC 分析法，就是一种依据局部成本在总成本中所占比例的多少及依据“关键的少数，次要的多数”的思想来选择价值工程对象的方法。工业设计技术是指以工学、美学、经济学为基础，以科技的手段，用艺术的表现方式，对工业产品在材料
9、、结构、工艺、形态、表面处理及装饰方面进行综合处理，使其具有好用、经济、美观的优良品质的方法。工业设计的特征：好用性，科学性，艺术性 。工业设计基本方法：设计要素，设计程序，美学法则，色调设计。数控技术是指用数字化信号对设备运行及其加工过程进行限制的一种自动化技术，它是一种可编程的自动限制方式，在一个基准零件上装上若干部件、组件、套件和零件就构成整台机器，把它们装配成最终整台机器产品的过程，称为总装。装配工艺系统图：在装配工艺规程制定过程中，表明产品零、部件间相互装配关系及装配流程的示意图。制定装配工艺规程的步骤：探讨产品的装配图及验收技术条件。确定装配方法与组织形式。划分装配单元，确定装配依
10、次。划分装配工序。编制装配工艺文件。工业机器人是一种可重复编程和多功能的操作手，用于物料，零件和工具或是一种可完成各种任务的可编程的专用系统。柔性制造系统FMS是由计算机集中管理和限制的制造系统，具有多个独立或半独立工位的一套物料储存运输系统，加工设备主要由数控机床或加工中心等组成，用于高效率地制造中小批量多品种零件地自动化生产系统。加工系统，物流系统，信息流系统。FMS的组成（1）从硬件上看，它由三部分：1）两台以上的数控机床或加工中心以及其它的加工设备，包括测量机、清洗机、动平衡机、各种特种加工设备等2）一套能自动装卸的运输系统，包括刀具的运储和工件及原材料的运储，详细结构可采纳传送带、有
11、轨小车、无轨小车、搬运机器人、上下料托盘站等3）一套计算机限制系统以及信息通讯网络2）从软件内容上看：1）FMS运行限制系统2）FMS质量保证系统3）FMS数据管理和通讯网络系统FMS的功能：1）能自动管理零件的生产过程、自动限制制造质量、自动故障诊断及处理、自动信息收集及传输2）简洁变更软件和系统参数，便能制造出某一零件族的多种零件3) 物料的运输和储存必需是自动的4）能解决多机床条件下零件的混流加工，且无需额外增加费用5）具有优化调度管理功能，能实现无人化或少人化加工FMS特征：保证系统具有肯定柔性的同时，还具有较高的设备利用率。削减设备投资。削减干脆工时费用。削减工序中的在制品量，缩短生
12、产打算时间。加工对象具有快速应变实力。维持生产实力强。产品质量高，稳定性好。运行敏捷产量敏捷。便于实现工厂自动化。投资高，风险大，管理水平要求高。FMS按其规模的大小分成四类：柔性制造模块，柔性制造单元，柔性制造线，柔性制造系统，柔性制造工厂。加工系统是满足如下性能：工序集中。限制功能强，扩展性好。高刚度，高精度，高速度。自爱护与自维护性好。运用经济性好。对环境的适应性与爱护性好。物流系统的功能：1）使工件在工作站间随机而独立运动2）能装卸不同形态的工件3）暂存储功能4）便于工件装卸5）与计算机限制兼容物料运输与存储系统包括：1）物料传输设备2）物料存储设备3）物流限制系统FMS限制系统的功能
13、:传送数据，给FMS中物料系统和加工设备。协调FMS各设备的活动，保证把工件和刀具刚好供应应加工设备，使加工设备高效运转。生产限制，包括对零件和各种工件进入制造系统的输入率的决策。刀具系统限制，监控刀具状态。FMS系统性能的监控及报告。产品开发过程管理PDM技术：以软件技术为基础，是一门管理全部与产品相关的信息和全部与产品相关的过程的技术。即以软件技术为基础，以产品为核心，实现对产品相关的数据、过程、资源一体化集成管理的技术。PDM的主要功能：（1）数据和文档管理；（2）过程和工作流管理；（3）产品结构与配置管理；（4）设计检索与零部件分类库管理（5）项目管理PDM的实施步骤如下：组成一支实施
14、的核心队伍，包括企业管理，工程开发和信息技术等方面，代表产品开发的主要环节。有肯定质量和数量的教化培训。确定目标，明确企业需求。定义系统功能需求，PDM系统功能，计算机与网络环境需求，分布模式和用户数量。确定系统实施步骤，系统规模等。试点应用，逐步推广。成组技术：是将具有相像特征或信息的多种事物，按着肯定的准则分类成组，使若干事物能够采纳同一处理方法，以达到节约精力、时间和费用的目的。在机械制造领域定义：成组技术将多种零件按其相像性进行分类成组，并以这些零件组为基础组织生产，实现多品种，中小批量生产的产品设计，制造工艺和生产管理的合理化成组技术的作用：1、提高设计工作的标准化与合理化，削减设计
15、工作量2、削减生产打算时间3、有利于生产管理科学化4、成组技术是CAD、CAM的基础零件组的划分目的：1、削减现有零件工艺过程的多样性2、扩大零件的工艺批量3、提高工艺设计的质量划分依据：依据零件的结构特征和工艺特征的相像性特征码位法：选择几位与加工特征干脆有关的码位作为形成零件组的依据码域法：对特征码位上的数据规定某一范围，而不是要求特征码位上的数据完全相同成组技术的实施步骤1、确定由领导负责的具有肯定工作效率的专业队伍2、对零件分类编码系统进行探讨和完善3、在生产单位依据成组工艺和成组管理的要求，局部设置成组生产单元，组织成组生产4、在实践中进行总结，对成组技术存在的问题进行收集、整理，分
16、析、推断刚好反馈，修正成组技术在局部应用中存在的问题5、在机械加工车间内，推行经过局部试点后，比较成熟的成组加工工艺和成组管理阅历成组工艺的编制方法：复合零件法（回转体）：依据零件族中的复合零件来设计工艺规程的方法；复合路途法（非回转体）：以组内最困难零件的工艺路途为基础，添上组内其它零件须要的工序，最终形成满足全组零件要求的成组工艺。 总结： 通过对产品零件进行相像性分类， 依据每类零件的生产特点， 按不同的方法组织生产， 使生产线上各类生产资源得到了合理的利用， 有效地缓解了产品之间抢占关键资源的状况， 各类关键资源加班加点的状况得到肯定程度的改善， 提升了生产线的生产实力CIMS：是通过计算机硬软件，并综合运用现代化管理技术、制造技术、信息技术、自动化技术、系统工程技术，将企业生产全部过程中有关的人、技术、经营管理3要素及其
