5-分系统设计

2、生产调度工作原则：
（1）计划性。保证生产作业计划规定的任务和进度。对 实际与计划的偏差，采取措施予以克服，必要时对原计 划进行调整和补充。
（2）统一性。各级调度部门根据生产作业计划和上级指 示行使调度权力，下一级生产单位和同级的有关职能部 门必须坚决执行。
（3）预见性。积极采取措施预防或缩小生产作业计划中 可能发生的偏差和障碍造成的影响。
传 感 器
信号 调理
多路 模拟 开关
取样 保持
A/D
检测系统
激励 装置
功率 放大
低通
滤波
D/A
显示
RAM
计
算
机 总
CPU
线
ROM
键盘
二、运行状态检测与监控
• 自动化制造系统运行状态通常包括： • 1.刀具信息 • 2.机床状态信息 • 3.系统运行状态信息 • 4.在线尺寸测量信息 • 5.系统安全情况信息 • 6.仿真信息
按时间定额等资料汇总得到。 产品生产周期图表是单件小批生产最基本的期量标准，它规 定各工艺阶段的提前期、生产周期及其相互街接关系等内容。
第五节 检测与监控系统设计
• 一、 检测与监控系统的组成
• (1) 把各种非电量信息转换为电信号,这就 是传感器的功能,传感器又称为一次仪表。
• (2) 对转换后的电信号进行测量,并进行放 大、运算、转换、记录、指示、显示等处 理,这叫作电信号处理系统,通常被称为二次 仪表。
高级功能：增加效益
三、刀具管理系统的基本要求和不同模式
对刀具管理系统的四个“正确”的要求 这四个“正确”是： “ 把正确的刀具， 以正确的数量， 在正确的时间 送到正确的地点。” 根据这四个要求，刀具管理系统 必须能产生正确的刀具信息并对信 息进行正确的管理。
一个完整的刀具管理系统有两部分组成
• 一部分是在产品设、工艺编制和NC编程阶段产生 正确的刀具清单和调刀图，对系统的主要要求是： 1.具备与CAD、CAM、CAPP、ERP等工程系统 的接口； 2.在刀具数据库里有足够的刀具纪录供调用； 3.产生刀具清单； 4.提供刀具2D图纸供制造或调刀用； 5.提供3D造型供切削模拟； 6.支持工艺创新，反映行业特点； 7.提供刀具的应用技术。
二、自动化制造系统的生产作业计划
• 单元控制器是整个自动化制造系统的总体控制机构， 其主要任务是：
（1）零件加工的排序与生产调度管理 零件装卸站在 什么时候装载什么零件、零件在系统内加工的先后 次序及何时由何设备完成相应工序的加工进行控制。
（2）设备运行的调度方案 对系统内所有制造资源的 管理，如调度物料运输装置在需要时将物料从指定 地点运送到指定目的地，安排特定设备完成某个零 件某道工序的加工、检测和清晰等任务。
安全的库存量
刀具准备
涂层和其它外协加工
30%
刃磨机床和计算机购置
1
2
人员工资
3
消耗品
房屋租金和保险费
差旅费
人员培训费
质量认证、审计费
刀具管理的功能
第一，基本功能 降低刀具使用和管理发生的间接费用是刀具管理 的基本功能，包括： 1. 降低刀具的库存，减少冗余的刀具，提高刀 具的利用率； 2. 在刀具供货中引入市场机制； 3. 减少对人员、资金、设备、厂房的占用； 4. 减少备刀、调刀的差错。
选择数控系统时考虑与外部支持软件相适应 根据数控机床的使用指标选择数控系统 根据性能要求选择数控系统功能 同一个自动化制造系统中各台加工设备的控制系统尽可能一
致，以方便使用与维护。
5. 选择刀具形式、自动换刀装置及机床刀库
尽量选用结构简单和可靠性高的ATC 机床刀库的容量以满足一个独立的复杂加工程序对刀具的需
要为原则 选用刀具预调仪 慎重选择刀柄、刀具及附件
6. 选择特殊订货项目
注意配套性 自动交换工作台选择 回转工作台的联动 在不同机床上通用的附件，应从全局
第二节 工件储运及管理系统方 案设计
一、工件输送系统
1.输送系统型式选择
1.直线型、环型、网型、树型
2.工件输送设备的选择
发展趋势。
制造业的发展需要现代刀具管理技术
专业化的刀具管理 是刀具行业升级转型的结果
1.切削技术进入快速发展时期，切削效率成倍 提高，成为制造业发展的基础 工艺和关键技 术；
2.刀具新产品、新材料、新涂层、新工艺快速 发展；
3.刀具应用技术的重要性突出； 4.刀具供应商向服务供应商转型，提供专业化
步伐式输送带、空中或地面有轨运输车、自动 导向小车、驱动辊道、地链式有轨车
二、自动化仓库
1.仓库形式的选择
自动化仓库一般分为立体库和平面库。
2.立体仓库布局形式的选择
立体仓库布局形式的选择主要与仓库的存储数 量、进出库频率、系统的总体布局、外部设备 以及存放物料的规格等有关。
三、工件储运管理系统功能
（3）实时监控系统的运作状态 提供与保存系统各设 备和在线零件、托盘、刀具等的最新状态信息，对 故障作出报警或者自动处理
• （4）系统信息管理 保管系统所需的各种信息资料， 如系统设备的基本数据、零件特征、制造工艺、切削 参数、数控程序、质量要求、生产任务等。还要收集 整理生产过程中的各种统计报表，以供各级管理人员 查阅、参考。
1. 物流系统的控制 2. AGV的管理
交通管制 车辆调度 系统监控
3. 自动化仓库的管理
台帐管理 库存管理 货位管理
第三节 刀具储运及管理系统方案设计 一、刀具储存策略
1.信息化技术在制造业中的应用不断深化； 2.刀具、切削技术在制造业中的重要作用日益
显现； 3.企业中非核心业务的分离受到重视； 4.制造业中生产活动外置与服务外包正在成为
二、选择加工设备的内容和原则
1.选择加工设备的类型 2.选择加工设备的规格
工作台 行程范围 主轴电机功率与转矩 转速范围 最大工件直径 其他技术参数
3. 选择加工设备精度
定位精度与重复定位精度 铣圆精度 其他精度指标 应注意有关验收的问题 工步间检测装置
4. 选择数控系统
二、工件尺寸精度检测
工件尺寸的检测方法通常有两类:
（1）用通用量具或仪器检测：GB/T 3177-1997 此方法能检测出工件的实际尺寸，便于对产品 质量进行过程控制。 适用于单件小批量生产，但检测效率较低。
• （5）信息通信 这是系统集成的重要基础，通过通信 系统可以接受生产管理部门下达的生产任务及修改命 令，接受技术部门的零件加工工艺、质量要求、数控 程序等信息。系统产生的各种统计数据也要通过通信 功能向上传输。出来上述对外通信外，通信功能还要 负责系统内各级控制器之间的信息传递。
• （6）其他 如系统运行仿真、单元控制器的运行管 理等。
• 另一部分应用在产品制造阶段，对刀具进行 正确的使用和物流管理，其主要的要求是： 1.跟踪刀具的位置； 2.管理刀具的库存； 3.管理刀具的调试信息； 4.反映刀具的使用信息； 5.管理刀具的维护； 6.分析、评估刀具管理的效果（刀具费用、 刀具利用率、刀具寿命统计、操作者的 用刀水平等）。
有两大类的刀具管理模式
• 一类是以刀具物流管理为主的模式 通常它是由刀具供应商或工程软件公司提
供自动仓储柜并负责管理刀具的领用、归 还、库存的补充、及费用的核算等管理。
特点是：建立容易，灵活方便，一定程度 上也能起到省人、省事、省地、省钱的效 果，但总体上属局部的物流管理，对提高 刀具的加工效率、保证加工质量作用不大。 在美国、德国推广较快。
包括采购、储存、组装、调试、重磨、重涂等环节所发生 的人员工资、房屋和设备折旧等费用，还包括多余采购所 占用的资金成本和不合理使用造成的浪费。要占制造成本 的15%~30%，远远超过刀具的直接成本。
刀具的间接成本
1.刀具的直接
成本占制造成
4%
本4%
66%
2.刀具的间接成本占制统的结构形式如图
•
光、声、 位移、
非电量
转换成
模拟
压力、 磁等
信号
电信号 电信号
处理
传输、运算 放大
切换、存储
转换成 数字
驱动 电信号 电信号
光、声、 位移、 文字等
被测物理量
传感器
以计算机为中心的电信号处理系统 执行设备
图 非电量检测系统的结构形式
计算机检测系统基本组成框图
被测 对象
第二、发展刀具外包管理的模式 1.符合制造业发展的大方向； 2.可取得较好的效果； 3.局部的单项的外包较适合单件、小批量 的生产方式； 4.全面的外包较适合大批量流水线的生产 方式。
第三、刀具的编码与ISO13399标准的接轨
它是一个关于描述刀具的标准而不是刀具的标准
第四、关注ISO 14649(STEP-NC)标准
三、自动化制造系统的调度
生产作业控制是对产品生产的数量和进度的控制
（一）生产调度
生产调度是以生产作业计划为依据，对企业日常生产活动进行控制和调 节的工作，即对生产作业计划执行过程中已出现和可能出现的偏差及时 了解、掌握、预防和处理，保证整个生产活动协调地进行。 1、生产调度工作的主要内容： • 控制生产进度和在制品流转； • 督促有关部门做好生产准备和生产服务； • 检查生产过程中的物资供应； • 督促设备的运转；合理调配劳动力； • 调整厂内运输； • 组织厂部和车间的生产调度会议； • 做好生产完成情况的检查、记录、统计分析工作。
高速旋转刀具的动平衡技术
高速旋转刀具的装夹技术
高速旋转刀具的安全技术
汽车行业专用刀具多
模具行业的型腔加工要求提供走刀策略
航空航天工业的铝合金整体构件的高速加工
加工波音F/A-18E/F战斗机的控 制系统的安装板 工夹具数：53→6 加工时间：1028小时→43.9小时 零 件 数： 44→6 重 量： 10磅→9磅 成本降低：73%