第四章 AMS的总体设计

自动化制造系统
（七）系统实施计划
根据企业生产经营状况，资金筹集的可能性， 根据企业生产经营状况，资金筹集的可能性，承制单 位的情况等， 位的情况等，规划自动化制造系统项目实施的各工作 阶 段。
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自动化制造系统
（八）可行性分析 1.经济可行性 1.经济可行性 （1）产品市场分析 （2）项目投资分析 （3）运行及维持费用分 析 （4）投资效益分析 2.技术可行性 2.技术可行性 （1）加工对象和成组技术分析 （2）加工工艺和加工设备分析 （3）系统的柔性和扩充能力分析 （4）物流线路及平面布局分析 （5）系统控制与生产管理系统分析 （6）系统的集成性分析 （7）其他
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自动化制造系统
（四）制定自动化制造系统的技术方案
按自动化制造系统目标，工艺方案的要求， 5 ）按自动化制造系统目标，工艺方案的要求，确定必要的 清洗、测量、切削液的回收、 清洗、测量、切削液的回收、切屑清除及其他 特殊处理 的配置。 设备的配置 设备的配置。 6 ） 根据自动化制造系统目标和系统功能需求，结合各种 根据自动化制造系统目标和系统功能需求， 因素，综合分析确定系统控制结构及配置方案 系统控制结构及配置方案。 因素，综合分析确定系统控制结构及配置方案。 根据自动化制造系统的规模， 7 ）根据自动化制造系统的规模，企业生产管理基础水平及 发展目标，综合分析确定数据管理系统方案。 发展目标，综合分析确定数据管理系统方案。 数据管理系统方案 根据控制系统结构形式， 8 ）根据控制系统结构形式，自动化制造系统的规模及企业 技术发展目标，综合分析确定通信网络方案。 通信网络方案 技术发展目标，综合分析确定通信网络方案。
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（八）可行性分析 3.运行可行性 3.运行可行性 （1）企业外部环境分析 （2）企业内部环境分析 （3）可能利用的社会技术资源分析 （4）新建系统的社会影响分析 （5）其他
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（九）可行性论证报告 系统可行性报告一般应包括： 系统可行性报告一般应包括： 企业现状和运行环境分析、 企业现状和运行环境分析、建立系统的基本 目标、系统的初步逻辑模型、 目标、系统的初步逻辑模型、系统的初步设计方 投资估算及对人力与物力的需求分析、 案、系统 投资估算及对人力与物力的需求分析、 系统的必要性与可行性论述、 建立自动化制造 系统的必要性与可行性论述、系 统建立的风险因素等。 统建立的风险因素等。 明确的结论与建议： 明确的结论与建议： （1）新建 （2）改造 （3）放弃或暂缓
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（四）制定自动化制造系统的技术方案
在确定自动化制造系统的技术方案时， 在确定自动化制造系统的技术方案时，需要注意以下几 个问题： 个问题： 1.必须坚持走适合我国国情的自动化制造系统发展道路； 必须坚持走适合我国国情的自动化制造系统发展道路； 必须坚持走适合我国国情的自动化制造系统发展道路 2.始终坚持需求驱动、效益驱动的原则； 始终坚持需求驱动、效益驱动的原则； 始终坚持需求驱动 3.加强关键技术的攻关和突破； 加强关键技术的攻关和突破； 加强关键技术的攻关和突破 4.重视管理； 重视管理； 重视管理 5.注重系统集成效益； 注重系统集成效益； 注重系统集成效益 6.注重教育与人才培训。 注重教育与人才培训。 注重教育与人才培训
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② 必要性分析
建立自动化制造系统项目的必要性大概有两 种情况： 种情况： 1）现实的必要性 ） 即企业当前状况的需要。 即企业当前状况的需要。 2）预见的必要性 ） 即对将来企业发展预期的一种需要。 即对将来企业发展预期的一种需要。
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可行性论证的内容和要求
（一）企业生产经营现状及存在问题分析 （二）企业生产经营目标 （三）建造自动化制造系统的目标 （四）制定自动化制造系统的技术方案 （五）投资概算 （六）效益分析 （七）系统实施计划 （八）可行性分析 （九）结论
重点：了解AMS总体设计的内容 AMS总体设计的内容 重点：了解AMS 了解AMS 了解AMS总体布局设计与设备配置 AMS总体布局设计与设备配置
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自动化制造系统
简介
总体设计的目的
在所确定的自动化制造系统总目标下 在所确定的自动化制造系统总目标下，从 系统总目标 全局出发， 全局出发，对各个组成部分之间的联系及其规 律加以研究，进行零件族的选择 工艺分析、 零件族的选择和 律加以研究，进行零件族的选择和工艺分析、 设备选型和总体布局设计、 设备选型和总体布局设计、明确各自系统的性 技术指标、各机械接口和软件接口的设计 能及技术指标、各机械接口和软件接口的设计 以保证各部分之间的有机协调， 等，以保证各部分之间的有机协调，使所建成 的系统具有最大的设备利用率、尽可能高的生 的系统具有最大的设备利用率、 产率、良好的系统柔性及经济性， 产率、良好的系统柔性及经济性，能较好地满 足用户对该系统的要求。 足用户对该系统的要求。
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① 可行性论证的意义
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② 必要性分析
可行性论证要解决必要性、 可行性论证要解决必要性、可行性两方面的问 题： 实施的必要性。 一. 实施的必要性。 它说明项目对企业的发展是必要的； 它说明项目对企业的发展是必要的； 项目的可行性。 二. 项目的可行性。 它说明在现有的条件或经过一定的努力项目是可 能实现的。 能实现的。
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（四）制定自动化制造系统的技术方案
根据加工对象的工艺分析，确定加工工艺 加工工艺（ 1 ）根据加工对象的工艺分析，确定加工工艺（刚/柔） 方 案。 根据年生产纲领，核算生产能力，确定加工设备品种、 加工设备品种 2 ）根据年生产纲领，核算生产能力，确定加工设备品种、 规格及数量配置。 规格及数量配置。 按工艺要求，加工设备及控制系统性能特点， 3 ）按工艺要求，加工设备及控制系统性能特点，对国内外 市场可供选择的工件输送装置的市场情况和性能价 格状 工件输送及管理系统方案 况进行分析，最后确定出工件输送及管理系统方案。 况进行分析，最后确定出工件输送及管理系统方案。 按工艺要求，加工设备及刀具更换的要求， 4 ）按工艺要求，加工设备及刀具更换的要求，对国内外市 场可供选择的刀具更换装置的类型作综合分析， 场可供选择的刀具更换装置的类型作综合分析，最 后确 定出刀具输送及管理系统方案。 刀具输送及管理系统方案 定出刀具输送及管理系统方案。
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②
AMS类型选择的意义和原则 AMS类型选择的意义和原则
选择自动化制造系统时， 选择自动化制造系统时，不能只追求系统的高自动化 和高柔性， 和高柔性，适度的人工参与是应该考虑的重要因素之 一。
如果采用自动化单机就能满足要求时则不选 用自动线, 用自动线, 采用一般数控机床即可达到目的时则 不选用加工中 心，即使必须采用更复杂的自动化 制造系统， 制造系统，也应该 认真仔细比较各个柔性制造单 元、制造系统或刚柔结 合的柔性制造线后再合理 选用。 选用。
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Automatic Manufacturing System
第四章 AMS的总体设计 AMS的总体设计
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制作： 制作：杨雨图
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本章
学习目标
• 了解AMS总体设计的目的 了解AMS总体设计的目的 AMS • 了解AMS总体设计的内容 了解AMS总体设计的内容 AMS • 了解AMS中零件族的确定方法及工艺分析 了解AMS中零件族的确定方法及工艺分析 AMS • 了解AMS总体布局设计与设备配置 了解AMS总体布局设计与设备配置 AMS • 了解AMS中生产管理与控制 了解AMS中生产管理与控制 AMS
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（九）结论 自动化制造系统技术经过广泛细致的可行性 论证后， 论证后，从企业对自动化制造系统技术的可接 受性、 和经济的可承受性、 受性、技术 和经济的可承受性、建造自动化制 造系统的周期、投入、 造系统的周期、投入、 产出及资金的回收期等 方面进行比较后，作出定性和定量的决策结论。 方面进行比较后，作出定性和定量的决策结论。 明确的结论与建议： 明确的结论与建议： （1）新建 （2）改造 （3）放弃或暂缓
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① 可行性论证的意义
性质： 性质：可行性论证是用户建造自动化制造系统向 目前所进行的技术和经济性分析报告。 目前所进行的技术和经济性分析报告。 作用：是上级主管部门审定和批准立项的基本依 作用： 据。
意义： 意义：系统可行性论证的正确性对自动化制造系 统工程项目是否立项建造具有决定性作用， 统工程项目是否立项建造具有决定性作用，同时 也对项目的成败具有关键性的影响。 也对项目的成败具有关键性的影响。
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5）经营特点 ） 6）市场需求形势分析 ） 7）主要生产经营瓶颈及解决 ） 途径
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（二）企业生产经营目标
1、经营目标及战略 、 2 、采用自动化制造系统的必要性及作用
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（三）建立自动化制造系统目标
建立自动化制造系统考虑的因素 1、自动化制造系统所加工的产品及零件的品种覆盖率 、 2、自动化制造系统的规模和年生产能力 、 3、自动化程度及水平 、 可行性论证总目标应有四方面的要求： 可行性论证总目标应有四方面的要求： 1）有明确的定量目标 ） 2）要明确责任和活动范围 ） 3）能提出约束条件 ） 4）是客观的需要 ）
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（五）投资概算
按照各种技术方案，分别就各种设备、计算机系统、 按照各种技术方案，分别就各种设备、计算机系统、 软件配置、软硬设备开发、 软件配置、软硬设备开发、图件及培训费用进行分类概 算。
投资论证的准确度一般控制在总投资的10%左右， 投资论证的准确度一般控制在总投资的10%左右，并 左右 且要阐明专项费用的使用管理制度， 且要阐明专项费用的使用管理制度，以保证投资的有效使 用。
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2.
系统分析及系统类型选择
① 系统分析 类型选择的意义和原则 ② AMS类型选择的意义和原则
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①
AMS中的人机功能比较 AMS中的人机功能比较
系统是建立系统模型的第一步。 系统是建立系统模型的第一步。系统分析是运 用系统的观点和方法， 用系统的观点和方法，对自动化制造系统 的建设进 行全面的分析， 行全面的分析，提出对新自动化制造系 统的功能和 性能需求。 性能需求。 1、目标分析 包括对企业的发展目标和拟建立的自动化制造 系统要达到的目标进行分析。 系统要达到的目标进行分析。 2、产品和零件分析 是新建自动化制造系统在设计、选型、 是新建自动化制造系统在设计、选型、设备购置 和投资估算时的重要依据。 和投资估算时的重要依据。
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（六）效益分析
主要的效益预计指标包括: 主要的效益预计指标包括 缩短零件制造周期 降低废品率 减少工装费用 减少试切以及其他方面可能减少的工时费用 提高机床利用率 因减少在制品和库存而节省的费用 提高人均劳动生产率 提高产值及利润 为可行的分析方法是采用对比分析法： 为可行的分析方法是采用对比分析法： 按同样的生产目标，采用常规生产、数控加工和自 按同样的生产目标，采用常规生产、 动化制造系统工作方式作多种方案分析比较， 动化制造系统工作方式作多种方案分析比较，使所设计 的方案能为实现企业的经济和战略目标服务。 的方案能为实现企业的经济和战略目标服务。 18
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学习内容
1. 系统的可行性论证 2. 系统分析及系统类型的选择 3. 总体设计在内容与步骤 4. 零件族的确定与工艺分析 5. 总体布局和设备配置设计 AMS的控制与生产管理 6. AMS的控制与生产管理 7. 自动化制造系统的可靠性分析 8. 思考题
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1. 系统可行性论证 ① 可行性论证的意义 ② 必要性分析 ③ 可行性论证的内容和要求
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（一）企业生产经营现状及存在问题分析
1）企业概况 ） 2）产品和生产特点 ） 3）设备特点 ） 4）车间生产管理特点 ） 在进行生产经营现状及存在问题分析， 在进行生产经营现状及存在问题分析，尤其是分析 市场需求形势时应注意以下几点： 市场需求形势时应注意以下几点： 市场需求形式和国家政策分析； 1 市场需求形式和国家政策分析； 2 企业在集团内、行业内的态势； 企业在集团内、行业内的态势； 企业的人力资源分析。 3 企业的人力资源分析。