先进生产模式与自动化制造系统的发展趋势概述PPT(共 57张)
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智能制造技术在工业生产中的转型与发展趋势培训ppt
定义
智能制造技术是一种将先进制造技术 、信息技术和人工智能技术相结合， 实现制造过程智能化、高效化、自动 化的新型制造技术。
特点
智能制造技术具有信息化、数字化、 网络化、自动化、智能化等特点，能 够提高生产效率、降低生产成本、提 升产品质量和服务水平。
智能制造技术的发展历程
萌芽期
成熟期
20世纪80年代，随着计算机技术的普 及和应用，人们开始尝试将计算机技 术应用于制造领域，智能制造技术的 概念开始萌芽。
智能化生产线的趋势
自动化与智能化结合
智能化生产线是将自动化技术与智能化技术相结合的生产线，能 够实现生产过程的自动化和智能化。
机器人与自动化设备应用
智能化生产线中广泛应用机器人和自动化设备，提高生产效率和产 品质量。
实时监控与预测维护
智能化生产线能够实现实时监控和预测维护，及时发现并解决问题 ，提高生产线的可靠性和稳定性。
02 智能制造技术在 工业生产中的转 型
传统制造向智能制造的转型
01
自动化与智能化
传统制造向智能制造的转型过程中，自动化和智能化是核心特征。通过
引入先进的机器人、自动化生产线和智能化设备，实现生产过程的自动
化和智能化，提高生产效率和产品质量。
02
数据驱动
智能制造强调数据驱动，通过收集和分析生产过程中的数据，实现生产
组织结构扁平化
智能制造技术推动企业组织结构扁平化，即减少管理层级，提高决策效率和响应速度。同 时，扁平化组织结构有助于企业更好地适应市场变化和客户需求。
跨部门协作
智能制造技术要求企业实现跨部门协作，打破部门壁垒，促进信息共享和资源整合。这有 助于企业提高整体运营效率和创新能力。
人才培养与团队建设的转型
智能制造技术是一种将先进制造技术 、信息技术和人工智能技术相结合， 实现制造过程智能化、高效化、自动 化的新型制造技术。
特点
智能制造技术具有信息化、数字化、 网络化、自动化、智能化等特点，能 够提高生产效率、降低生产成本、提 升产品质量和服务水平。
智能制造技术的发展历程
萌芽期
成熟期
20世纪80年代，随着计算机技术的普 及和应用，人们开始尝试将计算机技 术应用于制造领域，智能制造技术的 概念开始萌芽。
智能化生产线的趋势
自动化与智能化结合
智能化生产线是将自动化技术与智能化技术相结合的生产线，能 够实现生产过程的自动化和智能化。
机器人与自动化设备应用
智能化生产线中广泛应用机器人和自动化设备，提高生产效率和产 品质量。
实时监控与预测维护
智能化生产线能够实现实时监控和预测维护，及时发现并解决问题 ，提高生产线的可靠性和稳定性。
02 智能制造技术在 工业生产中的转 型
传统制造向智能制造的转型
01
自动化与智能化
传统制造向智能制造的转型过程中，自动化和智能化是核心特征。通过
引入先进的机器人、自动化生产线和智能化设备，实现生产过程的自动
化和智能化，提高生产效率和产品质量。
02
数据驱动
智能制造强调数据驱动，通过收集和分析生产过程中的数据，实现生产
组织结构扁平化
智能制造技术推动企业组织结构扁平化，即减少管理层级，提高决策效率和响应速度。同 时，扁平化组织结构有助于企业更好地适应市场变化和客户需求。
跨部门协作
智能制造技术要求企业实现跨部门协作，打破部门壁垒，促进信息共享和资源整合。这有 助于企业提高整体运营效率和创新能力。
人才培养与团队建设的转型
先进制造技术之制造自动化技术课件
• 控制系统 控制机器人按给定的程序动作，记忆 示教指令，再现示教信息。
• 驱动系统 驱动执行机构完成规定作业。 • 位置检测装置 检测运动位置和工作状态。
先进制造技术之制造自动化技术课
20
件
工业机器人的分类--按系统功能分类
•专用机器人 以固定程序工作机器人，结构简单、无独 立控制系统、造价低廉，如自动换刀机械手。
4.3.1 工业机器人的组成与分类 4.3.2 工业机器人的控制技术 4.3.3 工业机器人的编程技术 4.3.4 工业机器人半个世纪发展
的回顾与展望
先进制造技术之制造自动化技术课
18
件
4.3.1 工业机器人的组成与分类
工业机器人的结构组成
先进制造技术之制造自动化技术课
19
件
工业机器人的组成
• 执行机构 手部：用于抓取对象，有夹持式、吸附式等不同结构 腕部：联接手部和手臂部件，用以调整手部姿态和方位 臂部：承载负荷，改变空间位置 机身：支撑臂部部件，扩大臂部活动和作业范围 机座及行走机构：机器人基础件，确定或改变 机器人位置
运动独立（图a）； •圆柱坐标机器人 有一个旋转轴和两个平移轴（图b）； •关节机器人 类似人手臂，由各关节组成，可实现三个方
向旋转运动（图c） ； •球坐标机器人 有两个旋转轴和一个平移轴（图d）。
先进制造技术之制造自动化技术课
23
件
工业机器人的性能指标
•自由度 独立运动数，自由度数越高，完成的动作越复 杂，通用性越强，应用范围也越广。
•综合自动化 经营管理、开发设计、加工装配、质量保证自动化，CIMS
、CE、LP、AM等。
先进制造技术之制造自动化技术课
3
件
当前制造自动化技术研究领域和方向 • 集成技术和系统技术研究 • 自动化系统中人因作用的研究 • 数控单元系统的研究 • 制造过程的计划和调度研究 • 柔性制造技术的研究 • 现代生产模式制造环境的研究 • 底层加工系统的智能化和集成化研究
• 驱动系统 驱动执行机构完成规定作业。 • 位置检测装置 检测运动位置和工作状态。
先进制造技术之制造自动化技术课
20
件
工业机器人的分类--按系统功能分类
•专用机器人 以固定程序工作机器人，结构简单、无独 立控制系统、造价低廉，如自动换刀机械手。
4.3.1 工业机器人的组成与分类 4.3.2 工业机器人的控制技术 4.3.3 工业机器人的编程技术 4.3.4 工业机器人半个世纪发展
的回顾与展望
先进制造技术之制造自动化技术课
18
件
4.3.1 工业机器人的组成与分类
工业机器人的结构组成
先进制造技术之制造自动化技术课
19
件
工业机器人的组成
• 执行机构 手部：用于抓取对象，有夹持式、吸附式等不同结构 腕部：联接手部和手臂部件，用以调整手部姿态和方位 臂部：承载负荷，改变空间位置 机身：支撑臂部部件，扩大臂部活动和作业范围 机座及行走机构：机器人基础件，确定或改变 机器人位置
运动独立（图a）； •圆柱坐标机器人 有一个旋转轴和两个平移轴（图b）； •关节机器人 类似人手臂，由各关节组成，可实现三个方
向旋转运动（图c） ； •球坐标机器人 有两个旋转轴和一个平移轴（图d）。
先进制造技术之制造自动化技术课
23
件
工业机器人的性能指标
•自由度 独立运动数，自由度数越高，完成的动作越复 杂，通用性越强，应用范围也越广。
•综合自动化 经营管理、开发设计、加工装配、质量保证自动化，CIMS
、CE、LP、AM等。
先进制造技术之制造自动化技术课
3
件
当前制造自动化技术研究领域和方向 • 集成技术和系统技术研究 • 自动化系统中人因作用的研究 • 数控单元系统的研究 • 制造过程的计划和调度研究 • 柔性制造技术的研究 • 现代生产模式制造环境的研究 • 底层加工系统的智能化和集成化研究
先进生产模式与自动化制造系统的发展趋势概述ppt(57张)
CIMS是以系统工程理论为指导，强调信 息集成和适度自动化，以过程重组和机构 精简为手段，在企业信息系统的支持下， 将制造企业的全部要素和全部经营活动集 成为一个有机的整体，实现以人为中心的 柔性化生产，使企业在新产品开发、产品 质量、产品成本、相关服务、交货期和环 境保护等方面均取得整体最佳效果。
第九章 先进生产模式与自动化制造系 统的发展趋势
第一节 计算机集成制造系统CIMS 第二节 精益生产LP 第三节 敏捷制造 AM 第四节 智能制造系统的基本概念 第五节 网络化制造 第六节 可重构制造系统 第七节 快速原型制造技术 第八节 自动化制造系统的发展趋势
第一节 计算机集成制造系统
一、CIM与CIMS的基本概念
单元
单元
1
N
产品
二、计算机集成制造系统的组成
• CIMS由四个应用分系统和两个支撑分系统组成
1.管理信息系统
经营管理、物料管理、生产管理、人力资源管理
2.工程设计自动化系统 工程设计、分析和制造
管理信息系统
➢ 基本功能： ①面向产品生命周期的建模
工程设 数据库 质量保 计系统 计算机网络 证系统
②实现CAD/CAE/CAPP/CAM的集成 ➢ 主要功能模块
三、精益生产的特征：
①重视客户需求 ②重视人的作用 ③精简一切生产中不创造价值的工作 ④精益求精、持续不断地改进生产，降低 成本，追求零废品、零库存和产品品种多样 化。
第三节 敏捷制造AM
一、敏捷制造的基本概念
• 敏捷制造的基本原理：
采用标准化和专业化的计算机网络和信息集成基础结构，以分布 结构连接各类企业，构造虚拟制造环境；以竞争合作为原则，在虚拟 制造环境内动态选择成员，组成面向任务的虚拟公司进行快速生产； 系统运行的最大目标是满足客户的要求。
第九章 先进生产模式与自动化制造系 统的发展趋势
第一节 计算机集成制造系统CIMS 第二节 精益生产LP 第三节 敏捷制造 AM 第四节 智能制造系统的基本概念 第五节 网络化制造 第六节 可重构制造系统 第七节 快速原型制造技术 第八节 自动化制造系统的发展趋势
第一节 计算机集成制造系统
一、CIM与CIMS的基本概念
单元
单元
1
N
产品
二、计算机集成制造系统的组成
• CIMS由四个应用分系统和两个支撑分系统组成
1.管理信息系统
经营管理、物料管理、生产管理、人力资源管理
2.工程设计自动化系统 工程设计、分析和制造
管理信息系统
➢ 基本功能： ①面向产品生命周期的建模
工程设 数据库 质量保 计系统 计算机网络 证系统
②实现CAD/CAE/CAPP/CAM的集成 ➢ 主要功能模块
三、精益生产的特征：
①重视客户需求 ②重视人的作用 ③精简一切生产中不创造价值的工作 ④精益求精、持续不断地改进生产，降低 成本，追求零废品、零库存和产品品种多样 化。
第三节 敏捷制造AM
一、敏捷制造的基本概念
• 敏捷制造的基本原理：
采用标准化和专业化的计算机网络和信息集成基础结构，以分布 结构连接各类企业，构造虚拟制造环境；以竞争合作为原则，在虚拟 制造环境内动态选择成员，组成面向任务的虚拟公司进行快速生产； 系统运行的最大目标是满足客户的要求。
智能制造技术在工业生产中的转型与发展趋势培训ppt
详细描述
企业应积极与其他行业的企业、协会和组织开展合作，共同制定智能制造技术的标准和规范，促进不 同行业之间的交流和合作。这有助于统一技术标准，降低应用门槛，提高智能制造技术的普及率和应 用效果。
政策支持与法规完善
总结词
政府应提供政策支持和法规完善，为智能制造技术的发展和应用创造良好的外部环境。
详细描述
数字化工厂建设
通过物联网技术实现设备 、产品和服务的互联互通 ，优化生产流程和管理模 式。
个性化定制生产
借助大数据和人工智能技 术，实现个性化定制生产 ，满足消费者多样化需求 。
企业如何应对智能制造技术的变革
01
02
03
04
制定转型战略
企业应明确智能制造转型的目 标和路径，制定合理的战略规
划。
培养人才队伍
人工智能技术通过机器学习、深度学习等技术 对海量数据进行处理和分析，能够预测市场需 求、优化生产计划和提高产品质量。
随着技术的不断发展，智能制造技术在工业生 产中的转型将更加深入，未来将呈现出更加智 能化、数字化和网络化的趋势。
03
智能制造技术的发展趋 势
个性化定制的趋势
消费者需求的多样化
随着消费者需求的多样化，智能制造技术正朝着个性化定制的方 向发展，以满足不同消费者的个性化需求。
物联网与大数据技术的应用
01
物联网技术通过传感器、RFID等 设备实现设备与设备之间的互联 互通，收集大量的生产数据。
02
大数据技术能够对海量的生产数 据进行处理、分析和挖掘，为生 产决策提供有力支持，优化生产 过程。
云计算与人工智能的融合
云计算技术为智能制造提供了强大的计算和存 储能力，能够实现数据共享、实时处理和远程 控制等功能。
企业应积极与其他行业的企业、协会和组织开展合作，共同制定智能制造技术的标准和规范，促进不 同行业之间的交流和合作。这有助于统一技术标准，降低应用门槛，提高智能制造技术的普及率和应 用效果。
政策支持与法规完善
总结词
政府应提供政策支持和法规完善，为智能制造技术的发展和应用创造良好的外部环境。
详细描述
数字化工厂建设
通过物联网技术实现设备 、产品和服务的互联互通 ，优化生产流程和管理模 式。
个性化定制生产
借助大数据和人工智能技 术，实现个性化定制生产 ，满足消费者多样化需求 。
企业如何应对智能制造技术的变革
01
02
03
04
制定转型战略
企业应明确智能制造转型的目 标和路径，制定合理的战略规
划。
培养人才队伍
人工智能技术通过机器学习、深度学习等技术 对海量数据进行处理和分析，能够预测市场需 求、优化生产计划和提高产品质量。
随着技术的不断发展，智能制造技术在工业生 产中的转型将更加深入，未来将呈现出更加智 能化、数字化和网络化的趋势。
03
智能制造技术的发展趋 势
个性化定制的趋势
消费者需求的多样化
随着消费者需求的多样化，智能制造技术正朝着个性化定制的方 向发展，以满足不同消费者的个性化需求。
物联网与大数据技术的应用
01
物联网技术通过传感器、RFID等 设备实现设备与设备之间的互联 互通，收集大量的生产数据。
02
大数据技术能够对海量的生产数 据进行处理、分析和挖掘，为生 产决策提供有力支持，优化生产 过程。
云计算与人工智能的融合
云计算技术为智能制造提供了强大的计算和存 储能力，能够实现数据共享、实时处理和远程 控制等功能。
《自动化制造系统》课件
自动化制造系统的分类
按自动化程度
可分为完全自动化制造系统和半自动化制造系 统。
按规模
可分为大型自动化制造系统和中小型自动化制 造系统。
按应用领域
可分为汽车制造、电子制造、机械制造等领域的自动化制造系统。
CHAPTER 02
自动化制造系统的组成
自动化生产设备
数控机床
数控机床是自动化制造系统的核 心设备之一，能够高效地加工各 种复杂零件。
提高产品质量
自动化制造系统通过精确控制生产参数和工艺流程，减少了 人为误差和不良品率，提高了产品质量。
自动化设备可以进行高精度和高重复性的加工，确保产品的 一致性和稳定性。
应对劳动力短缺问题
随着人口老龄化和劳动力流动性的增加，劳动力短缺问题日益严重，而自动化制 造系统可以弥补人力不足。
自动化制造系统可以在任何时间进行连续生产，不受工作时间限制，提高了生产 灵活性。
详细描述
自动化制造系统在电子制造业中主要用于表面贴装、集成电路封装和电子元件焊 接等环节，通过高精度和高速度的自动化设备实现高效、高精度和高可靠性的生 产，提高生产效率和产品质量。
机械制造业
总结词
自动化制造系统在机械制造业中应用广泛，能够提高生产效 率、降低成本和实现精细化生产。
详细描述
自动化制造系统在机械制造业中主要用于切削、装配、焊接 和检测等环节，通过自动化设备和控制系统实现高效、高精 度和高质量的生产，提高生产效率、降低成本和实现精细化 生产。
绿色制造
总结词
绿色制造是实现制造过程的环保和可持续发 展，降低对环境的负面影响。
详细描述
绿色制造强调资源节约、减少废弃物排放和 能源消耗，促进企业与环境的和谐发展。
第四篇 先进制造模式PPT课件
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第24页/共42页
无图纸生产实例—波音 777客机
25
第25页/共42页
6.4 精益生产
精益生产产生的背景
丰田生产方式发展的环境
• 当美国汽车工业处于发展的顶点时，日本的汽车制造商们是无法与 其在同一生产模式下进行竞争的。丰田汽车公司在参观美国的几大汽 车厂之后还发现，在美国企业管理中，特别是人事管理中，存在着难 以被日本企业接受之处。 • 在当时的环境下，丰田汽车公司在不可能。也不必要走大批量生产 方式的道路的情况下，根据自身的特点，逐步创立了一种独特的多品 种、小批量、高质量和低消耗的生产方式。
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第27页/共42页
精益生产的内涵与特征
精益生产的基本概念
➢精益生产（LP）是通过系统结构、人员组织、运行方式和市场供求等方面的 变革，使生产系统能很快适应用户需求不断变化，并能使生产过程中一切无用 、多余的东西被精简，最终达到包括市场供销在内的生产的各方面最好的结果 。 ➢ LP是新时代工业化的标志——只需一半人的努力，一半生产空间，一半投资 ，一半设计、工艺编制时间，一半开发新产品时间和少的多的库存。 ➢LP的精髓在于“Lean”——“没有冗余”“精打细算”，没有一个多余的人， 没有一样多余的东西，没有一点多余的时间；岗位设置必须是增值的，不增值 岗位一律撤除；工人要求是多面手，可以互相顶替。
搞CIM是非常复杂的事情，是一项高投入、高风险项目，必须审慎行事（20 世纪80年代只有少数公司获得成功）。
12
第12页/共42页
制资造源资源
共享知识
顾客 组织
系统 加工制造
责任 图6-2 CIMS组成轮廓图
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第13页/共42页
计算机集成制造系统的基本组成
第24页/共42页
无图纸生产实例—波音 777客机
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第25页/共42页
6.4 精益生产
精益生产产生的背景
丰田生产方式发展的环境
• 当美国汽车工业处于发展的顶点时，日本的汽车制造商们是无法与 其在同一生产模式下进行竞争的。丰田汽车公司在参观美国的几大汽 车厂之后还发现，在美国企业管理中，特别是人事管理中，存在着难 以被日本企业接受之处。 • 在当时的环境下，丰田汽车公司在不可能。也不必要走大批量生产 方式的道路的情况下，根据自身的特点，逐步创立了一种独特的多品 种、小批量、高质量和低消耗的生产方式。
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精益生产的内涵与特征
精益生产的基本概念
➢精益生产（LP）是通过系统结构、人员组织、运行方式和市场供求等方面的 变革，使生产系统能很快适应用户需求不断变化，并能使生产过程中一切无用 、多余的东西被精简，最终达到包括市场供销在内的生产的各方面最好的结果 。 ➢ LP是新时代工业化的标志——只需一半人的努力，一半生产空间，一半投资 ，一半设计、工艺编制时间，一半开发新产品时间和少的多的库存。 ➢LP的精髓在于“Lean”——“没有冗余”“精打细算”，没有一个多余的人， 没有一样多余的东西，没有一点多余的时间；岗位设置必须是增值的，不增值 岗位一律撤除；工人要求是多面手，可以互相顶替。
搞CIM是非常复杂的事情，是一项高投入、高风险项目，必须审慎行事（20 世纪80年代只有少数公司获得成功）。
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制资造源资源
共享知识
顾客 组织
系统 加工制造
责任 图6-2 CIMS组成轮廓图
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计算机集成制造系统的基本组成
第十一章 自动化制造系统及先进制造技术简介.ppt
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第二节 计算机辅助工艺过程设计(CAPP)
一、概述 二、CAPP系统的功能 三、CAPP系统的分类 四、派生法CAPP系统 五、创成法CAPP系统
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一、概述
CAPP(Computer Aided Process Planning)向上 连接CAD，向下连接CAM，它起到一个连接 CAD与CAM的桥梁作用。来自CAD的几何和 技术要求的数据在CAPP完成加工处理，成为 指导生产加工的制造数据。因此，CAD的结 果能否有效、充分地在生产中予以应用与实 现，数控机床与加工中心能否充分发挥其最 大作用，CAD与CAM能否真正实现集成， CAPP技术是关键，并且受到愈来愈广泛的重 视。
自从18世纪中叶瓦特发明蒸汽机以来，制造自动化技术就随机械化的发 展而得到迅猛发展，从其发展过程来看，可以分为五个阶段： 第一阶段：刚性自动化，包括自动单机和刚性自动线。该阶段在20世纪 40～50年代已相当成熟。应用传统的机械设计与制造工艺方法，采用专 用机床和组合机床、自动化单机或自动化生产线进行大批量生产。如 1870年美国发明了自动制造螺钉的机器，继而于1895年发明多轴自动车 床，是典型的单机自动化系统。1924年第一条采用流水作业的机械加工 自动线出现在英国的Morris汽车公司，1935年前苏联成功地研制出第一条 汽车发动机气缸体加工自动线。这两条自动线的出现，使得自动化制造技 术由单机自动化转向了自动化系统。在第二次世界大战前后，美国福特汽 车公司采用自动化生产线，使汽车生产率成倍提高，生产成本大幅度降低， 汽车的质量明显改善。随后，自动化制造技术和自动化制造系统得到迅速 的普及。虽然当时的自动化制造系统仅应用于像汽车这样的大批大量生产 的产品，但它对人类社会生产技术的发展却起到了巨大的推动作用。 1946年，前苏联又提出了成组生产工艺的思想，其对自动化制造系统的 发展具有十分重大的意义。至今，成组技术仍然是自动化制造系统赖以生 存和发展的主要技术基础之一。
第二节 计算机辅助工艺过程设计(CAPP)
一、概述 二、CAPP系统的功能 三、CAPP系统的分类 四、派生法CAPP系统 五、创成法CAPP系统
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一、概述
CAPP(Computer Aided Process Planning)向上 连接CAD，向下连接CAM，它起到一个连接 CAD与CAM的桥梁作用。来自CAD的几何和 技术要求的数据在CAPP完成加工处理，成为 指导生产加工的制造数据。因此，CAD的结 果能否有效、充分地在生产中予以应用与实 现，数控机床与加工中心能否充分发挥其最 大作用，CAD与CAM能否真正实现集成， CAPP技术是关键，并且受到愈来愈广泛的重 视。
自从18世纪中叶瓦特发明蒸汽机以来，制造自动化技术就随机械化的发 展而得到迅猛发展，从其发展过程来看，可以分为五个阶段： 第一阶段：刚性自动化，包括自动单机和刚性自动线。该阶段在20世纪 40～50年代已相当成熟。应用传统的机械设计与制造工艺方法，采用专 用机床和组合机床、自动化单机或自动化生产线进行大批量生产。如 1870年美国发明了自动制造螺钉的机器，继而于1895年发明多轴自动车 床，是典型的单机自动化系统。1924年第一条采用流水作业的机械加工 自动线出现在英国的Morris汽车公司，1935年前苏联成功地研制出第一条 汽车发动机气缸体加工自动线。这两条自动线的出现，使得自动化制造技 术由单机自动化转向了自动化系统。在第二次世界大战前后，美国福特汽 车公司采用自动化生产线，使汽车生产率成倍提高，生产成本大幅度降低， 汽车的质量明显改善。随后，自动化制造技术和自动化制造系统得到迅速 的普及。虽然当时的自动化制造系统仅应用于像汽车这样的大批大量生产 的产品，但它对人类社会生产技术的发展却起到了巨大的推动作用。 1946年，前苏联又提出了成组生产工艺的思想，其对自动化制造系统的 发展具有十分重大的意义。至今，成组技术仍然是自动化制造系统赖以生 存和发展的主要技术基础之一。
第九章 自动化制造系统的发展趋势
第九章现金生产模式与自动化自造系统的发展趋势先进生产模式(技术)指的是国际上于20世纪80年代以来提出并得到广泛重视的新型生产模式和制造技术，这些生产模式和技术注重管理体制的革新，注意充分发挥人的作用，特别强调计算机技术的应用第一节计算机集成制造系统CIMS一、CIM与CIMS的基本概念CIM概念是基于两个基本观点上的1)企业的各个生产环节，即从市场调研、产品规划、产品设计、加工制造、经营管理到售后服务的全部生产活动都是一个不可分割的整体，需要统一考虑。
2)整个制造过程实质上是个信息采集、传递及加工处理的过程。
二、CIMS的组成和功能组成管理信息分系统技术信息分系统制造自动化分系统质量信息分系统两个支撑分系统即网络分系统workSystem，NES)和工程数据库分系统(Date BaseSystem，DBS)三、CIMS环境下自动化制造系统的信息流自动化制造系统中本身有大量的信息在流动，它与CIMS的其它分系统也有大量的信息交换四、CIMS环境下自动化制造系统的特点CIMS的核心是集成，因此，CIMS环境下自动化制造系统的主要特点也是“集成化即要求自动化制造系统的内外部都是集成的第二节精益生产LP一、精益生产的基本概念精益生产方式在日本被称为丰田生产方式，被认为是日本人打败欧美国家的“秘密武器”。
因此，精益生产的概念一经提出，立即在全世界掀起一股研究和推广应用的热潮。
二、精益生产的定义和特点定义：定精益生产是贯彻以人为中心的思想，通过系统结构、人员组织、运行方式、产品结构和市场供求等方面的变革，精简生产过程中一切无用、多余的东西，使生产系统能很快适应用户需求的不断变化，并能最终达到包括市场供销在内的生产的各方面最好的结果特点：1)以用户为上帝2)以人为中心(3)以精简为手(4)协同工作和并行设计(5)JIT供货方式JIT工作方式可以保证最小的库存量和最少在制品数(6)零缺陷工作目标三、精益生产模式下自动化制造系统的特点为了满足精益生产的要求，自动化制造系统应该具备以下特点：1)系统具有足够的柔性，能够适应产品的改变，以数控设备为主：2)生产线的结构和布局要便于实现“一人多机”的操作，多以“U”型布局为主。
第十一章 自动化制造系统及先进制造技术简介.ppt
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第二节 计算机辅助工艺过程设计(CAPP)
一、概述 二、CAPP系统的功能 三、CAPP系统的分类 四、派生法CAPP系统 五、创成法CAPP系统
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一、概述
CAPP(Computer Aided Process Planning)向上 连接CAD，向下连接CAM，它起到一个连接 CAD与CAM的桥梁作用。来自CAD的几何和 技术要求的数据在CAPP完成加工处理，成为 指导生产加工的制造数据。因此，CAD的结 果能否有效、充分地在生产中予以应用与实 现，数控机床与加工中心能否充分发挥其最 大作用，CAD与CAM能否真正实现集成， CAPP技术是关键，并且受到愈来愈广泛的重 视。
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6.数控机床的发展趋势
1)实现长时间地、连续地自动加工。 2)向高速度、高精度与高质量发展。 3)提高数控机床生产效率，提高数控机床的可靠性，具 有良好的操作性能。 4)能自动编程，具有人机对话的、功能强大的内装式机 床可编程序控制器。 5)具有更高的通信功能，能实现网络化加工。
17452-11a2)金属成形类数控机床。 3)数控特种加工机床。
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(2)按照控制系统的特点分类
1)点位控制数控机床。 2)直线控制数控机床。 3)轮廓控制数控机床。
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(3) 按伺服控制方式分类
1)开环控制系统数控机床，即没有任何被控量实际值反 馈的数控系统。 2)闭环控制系统和半闭环控制系统数控机床。
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二、CAPP系统的功能
一个CAPP系统应具有以下功能：①检索标准 工艺文件；②选择加工方法；③工序安排； ④选择机床、刀具、量具、夹具、辅具等； ⑤选择装夹方式、装夹表面和定位基准；⑥ 优化选择切削用量；⑦计算加工时间和加工 费用；⑧确定工序尺寸和公差；⑨选择毛坯； ⑩绘制工序图及编写工序卡。有的CAPP系统 还具有计算刀具轨迹、自动进行NC编程和进 行加工过程模拟的功能。
第二节 计算机辅助工艺过程设计(CAPP)
一、概述 二、CAPP系统的功能 三、CAPP系统的分类 四、派生法CAPP系统 五、创成法CAPP系统
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一、概述
CAPP(Computer Aided Process Planning)向上 连接CAD，向下连接CAM，它起到一个连接 CAD与CAM的桥梁作用。来自CAD的几何和 技术要求的数据在CAPP完成加工处理，成为 指导生产加工的制造数据。因此，CAD的结 果能否有效、充分地在生产中予以应用与实 现，数控机床与加工中心能否充分发挥其最 大作用，CAD与CAM能否真正实现集成， CAPP技术是关键，并且受到愈来愈广泛的重 视。
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6.数控机床的发展趋势
1)实现长时间地、连续地自动加工。 2)向高速度、高精度与高质量发展。 3)提高数控机床生产效率，提高数控机床的可靠性，具 有良好的操作性能。 4)能自动编程，具有人机对话的、功能强大的内装式机 床可编程序控制器。 5)具有更高的通信功能，能实现网络化加工。
17452-11a2)金属成形类数控机床。 3)数控特种加工机床。
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(2)按照控制系统的特点分类
1)点位控制数控机床。 2)直线控制数控机床。 3)轮廓控制数控机床。
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(3) 按伺服控制方式分类
1)开环控制系统数控机床，即没有任何被控量实际值反 馈的数控系统。 2)闭环控制系统和半闭环控制系统数控机床。
17452-11a
二、CAPP系统的功能
一个CAPP系统应具有以下功能：①检索标准 工艺文件；②选择加工方法；③工序安排； ④选择机床、刀具、量具、夹具、辅具等； ⑤选择装夹方式、装夹表面和定位基准；⑥ 优化选择切削用量；⑦计算加工时间和加工 费用；⑧确定工序尺寸和公差；⑨选择毛坯； ⑩绘制工序图及编写工序卡。有的CAPP系统 还具有计算刀具轨迹、自动进行NC编程和进 行加工过程模拟的功能。
先进生产制造管理模式课件
5
•2024/3/1
•
3. 计算机在经营管理中的应用
•
应用在数据管理方面的应用。
• 现代生产管理信息系统，以计算机为手段，对生
产管理信息收集、传输、加工、存储和使用的人机系
统。
• 例如：物料需求计划（MRP）:只在需要的时间，
向需要的部门按照需要的数量提供该部门所需的物料
，以最大限度地减少库存，降低库存成本。
• 美国国家标准局提出了著名的五级递阶控制模 型, 五级分别是:工厂层、车间层、单元层、工作站层 和设备层。
3
•1. •2024/3/1 工厂层控制系统 •工厂
•加工车间
•装配车 间
•1#单元 •………. •N#单元
•铣削 •工作站
•检验
•物料运储
•….
•工作站 .
•理 •信 •息
•工程设计分系统 •CAD/CAE/CAM
•量 •保 •证
•分 •系 •统 •MIS
•制造自动化分系统 •MAS
•分 •系 •统
•应用分系•C统AQ
•数据库分系统DBS •网络分系统NETS
•支撑分系统
•1. 7 •2024/3/1
经营管理信息分系统(MIS)
• 产、供、销、人、财、物。是CIMS的神经中枢 。有3方面的基本功能： • （1）信息管理:包括信息的收集、传输、加工和查询
• 制造资源计划（ MRP Ⅱ ）是将物料需求计划和
企业的财务系统连接起来，形成一个集企业生产、财
务、销售、工程技术、供应等各个子系统为一体的生
产管理信息系统。
6 •2024/3/1
•二、CIMS的提出
• 1973年美国人约瑟哈林顿博士在《Computer Integrated Manufacturing》一书中提出了计算机集成制造
优化生产流程智能制造在2024年的发展前景培训课件
提供良好的工作环境和氛围
创造舒适的工作环境，营造积极向上 的团队氛围，增强团队的凝聚力和向 心力。
THANKS
感谢观看
传统生产流程中，人工操 作环节多，自动化程度低 ，导致生产效率低下。
成本高昂
由于人工操作的不确定性 以及设备维护成本的增加 ，传统生产流程的成本较 高。
质量不稳定
传统生产流程中，人为因 素对产品质量的影响较大 ，难以实现质量的稳定控 制。
基于工业互联网的生产流程优化策略
自动化与智能化改造
供应链协同优化
行业应用预测
随着智能制造技术的不断成熟和普及，越来越多的行业将开始应用智能制造技术。例如， 汽车、电子、航空航天等制造业领域将率先实现智能制造的全面应用；同时，智能家居、 智慧城市等新兴领域也将成为智能制造的重要应用领域。
02
生产流程优化方法与案例分享
传统生产流程存在问题剖析
01
02
03
效率低下
高技能人才
具备高超的操作技能和丰富的实践经验，能够迅速适应新技术和新 设备，提高生产效率。
针对不同层次员工培训体系设计
新员工培训
01
注重基础知识和技能的培训，帮助新员工快速融入工作环境。
在职员工培训
02
根据员工岗位和职业发展需求，提供个性化的培训课程，提高
员工的专业素养和综合能力。
管理人员培训
03
物联网技术
物联网是一种基于互联网、传统电信网等信息承载体，让所有能行使独立功能的普通物体实现互联互通的网络。在智 能工厂中，物联网技术能够实现设备之间的互联互通，实现生产过程的可视化、可控制和可优化。
应用场景
传感器和物联网技术在智能工厂中可应用于设备监控、能源管理、物流管理等领域。它们能够实现设备 状态的实时监测和预警，提高设备利用率和维护效率；同时能够实现能源和物流的智能化管理，降低能 源消耗和物流成本。
智能制造技术的转型与发展趋势培训ppt (2)
区块链技术在智能制造中的应用前景
供应链透明化
区块链技术能够实现供应链的透明化管理，确保 产品质量和来源可追溯。
数字身份验证
利用区块链技术，对智能制造设备进行数字身份 验证，确保设备安全可靠。
去中心化协同
区块链技术有助于实现去中心化的生产协同，降 低中间环节成本，提高生产效率。
THANKS
感谢观看
量。
自动化转型能够降低人工成本和 操作误差，提高生产过程的稳定
性和可靠性。
自动化转型有助于提升企业的竞 争力，快速响应市场需求。
智能化转型
智能化转型是智能制造的未来方 向，通过人工智能、大数据等技 术提升制造过程的智能化水平。
智能化转型能够实现自适应生产 、预测性维护等高级功能，进一
步提高生产效率和降低成本。
智能制造技术的转型与发 展趋势培训
汇报人：可编辑
2023-12-27
CATALOGUE
目 录
• 智能制造技术概述 • 智能制造技术的转型 • 智能制造技术的发展趋势 • 智能制造技术的实践与案例 • 智能制造技术的未来展望
01
CATALOGUE
智能制造技术概述
定义与特点
定义
智能制造技术是一种将先进的信息技术、自动化技术和制造技术深度融合，实 现制造过程的智能化、柔性化和高效化的新型制造模式。
智能化转型有助于推动企业创新 发展，适应快速变化的市场环境
。
03
CATALOGUE
智能制造技术的发展趋势
个性化定制的趋势
消费者需求的多样化
随着消费者需求的多样化，智能制造 技术需要满足个性化定制的需求，通 过快速响应市场需求，实现定制化生 产。
柔性生产能力
智能制造技术在工业生产中的转型与发展趋势培训ppt (2)
智能制造技术的应用领域
汽车制造
智能制造技术在汽车制造领域 应用广泛，包括冲压、焊接、 涂装、总装等生产环节的自动
化和智能化。
电子信息
智能制造技术在电子信息领域 的应用包括电子元器件的制造 、平板显示、集成电路封装测 试等领域。
航空航天
智能制造技术在航空航天领域 的应用包括飞机零部件的制造 、装配和检测等环节的自动化 和智能化。
物联网技术在工业生产中的应用
物联网技术可以实现设备与设备之间 的互联互通，通过实时数据采集、传 输和分析，提高生产过程的可控性和 可预测性。
物联网技术可以优化生产流程、降低 能耗和减少排放，提高企业的环保意 识和可持续发展能力。
云计算与大数据技术在工业生产中的应用
云计算与大数据技术可以为工业生产提供强大的数据存储、 处理和分析能力，帮助企业实现数据驱动的决策和智能化管 理。
人工智能与机器学习的应用领域
在智能制造领域，人工智能和机器学习被广泛应用于生产过程的优化、故障诊断、质量检 测等方面，提高生产效率和产品质量。
人工智能与机器学习的挑战与前景
虽然人工智能和机器学习在智能制造领域的应用已经取得了一定的成果，但仍存在一些挑 战，如数据安全、隐私保护等。未来随着技术的不断进步和应用场景的不断拓展，人工智 能和机器学习的应用前景将更加广阔。
绿色制造与可持续发展
01
绿色制造的定义
绿色制造是指在制造过程中实现资源节约、减少环境污染、降低能耗和
提高经济效益的制造模式。
02
可持续发展的要求
可持续发展要求企业在追求经济效益的同时，必须考虑环境和社会的影
响，实现经济、环境和社会三大支柱的平衡发展。
03
绿色制造与可持续发展的关系
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第四节 智能制造系统的基本概 念
一、智能制造系统的基本概念
智能制造系统是一种由智能机器人和人类 专家共同组成的人机一体化智能系统，它 将人工智能技术融合进制造系统的各个环 节中，通过模拟人类专家的智能活动，诸 如分析、推理、判断、构思和决策等，取 代或延伸制造环境中应由人类专家完成的 那部分活动，使系统具有智能特征。
正在来临的信息网络化时代
20世纪90年代以来，美国进行了大量的信息 化投资，微机累计产量在8500万台以上，同时微机 －VAN网络成员数量在100万人以上。家用信息电 器的电子手册、系统手册，以及美国阿波罗公司推 出的个人数字辅助系统（PDA）等个人信息系统正 在迅速普及。
正在来临的信息网络化时代
单元
单元
1
N
产品
二、计算机集成制造系统的组成
• CIMS由四个应用分系统和两个支撑分系统组成
1.管理信息系统
经营管理、物料管理、生产管理、人力资源管理
2.工程设计自动化系统 工程设计、分析和制造
管理信息系统
基本功能： ①面向产品生命周期的建模
工程设 数据库 质量保 计系统 计算机网络 证系统
②实现CAD/CAE/CAPP/CAM的集成 主要功能模块
经Hale Waihona Puke 决策层经营决策 中央计算机
设计 计划层
产品CAD/CAM 图形工作站
财务、人事、生产计划、生产 管理、生产技术数据管理等
各职能部门计算机
作业 管理层
FMS管理
作业管理层计算机 其他生产单元管理
装配管理
产品质量 总检验
MI S
FMS与生 FMS 产单元层 1
FMS N
生产
生产
单元
单元
1
N
装配
装配
三、精益生产的特征：
①重视客户需求 ②重视人的作用 ③精简一切生产中不创造价值的工作 ④精益求精、持续不断地改进生产，降低 成本，追求零废品、零库存和产品品种多样 化。
第三节 敏捷制造AM
一、敏捷制造的基本概念
• 敏捷制造的基本原理：
采用标准化和专业化的计算机网络和信息集成基础结构，以分布 结构连接各类企业，构造虚拟制造环境；以竞争合作为原则，在虚拟 制造环境内动态选择成员，组成面向任务的虚拟公司进行快速生产； 系统运行的最大目标是满足客户的要求。
制造 自动化系统
（1）计算机辅助设计与分析（CAD/CAE）
（2）计算机辅助制造（CAM）
CIMS系统的基本组成
第二节 精益生产LP
一、精益生产的基本概念
• 精益生产的产生背景 20世纪50年代日本丰田汽车公司 1985年美国MIT 精益生产是贯彻以人为中心的思想，通过系统 结构、人员组织、运行方式、产品结构和市场需 求等方面的变革，精简生产过程中一切无用、多 余的东西，使生产系统能很快适应用户需求的不 断变化，并能最终达到包括市场供销在内的生产 的各方面最好的结果。
CIMS是以系统工程理论为指导，强调信 息集成和适度自动化，以过程重组和机构 精简为手段，在企业信息系统的支持下， 将制造企业的全部要素和全部经营活动集 成为一个有机的整体，实现以人为中心的 柔性化生产，使企业在新产品开发、产品 质量、产品成本、相关服务、交货期和环 境保护等方面均取得整体最佳效果。
不同国际制造网络及其关系和发展途径
正在来临的信息网络化时代
这个从传统的制造企业向全球制造网络化发展的模型， 按照公司的经营策略、工厂的地理分布、文化背景以及技 术和零部件供需来源可分为六种不同层次的模式：
①GMC3——分散网络化的全球制造模式； ②GMC2——多国制造模式； ③GMC1——区域制造模式； ④EMC3——全球出口模式； ⑤EMC2——多国出口模式； ⑥EMC1——区域出口模式。 此外，各种模式之间并没有严格的界限，甚至可以相 互逆转。
二、精益生产的基本思想：
• 在企业的各个环节上去除一切多余无用的东西，每个 岗位的活动安排是必须增值，不能增值的岗位和活动一律 撤销，即“消灭一切浪费”和“不断改善”，在组织的各 个层面上雇用多面手，并且应用通用性强而自动化程度又 高的柔性制造设备来生产品种多变的产品。其主要的支撑 体系是准时生产（JIM）、全面质量管理（TQC）、成组 技术（GT）、弹性作业人数和尊重人性。
• 定义
敏捷制造指的是制造企业能够把握市场机遇，及时动态 地重组生产系统，在最短的时间内向市场推出有利可图的、 用户认可的、高质量的产品。一句话，敏捷制造企业的一 切活动都是围绕着快和好这两个字进行的，要求企业具有 很强的自适应能力。
敏捷制造系统的体系结构
敏捷制造的产生背景 敏捷制造是美国为了重新树立其在全球制造 业中的领导地位，而提出的一种面向21世纪 的新型制造模式。它综合了即时生产、制造 资源规划和精益生产等先进生产管理技术的 优点，能系统全面地满足高效低成本、高质 量多品种、迅速及时、动态柔性等难以由一 个统一生产系统来实现的生产管理目标要求， 代表着现代生产管理的最新发展。
由于文化和经济背景不同，国际市场并不仅仅 是多个国家市场之和。全球市场更是一种考虑不同 国家对产品的要求差异的新型国际市场。对现有的 跨国公司和组织结构、发展过程和策略进行研究和 调查分析后，得出不同国际制造网络的模式及其关 系，以及如何向全球制造网络化系统发展的途径， 如图中箭头表示。
正在来临的信息网络化时代
虚拟企业 a)虚拟企业的功能 b)虚拟企业的生命周期
敏捷制造的特点
1.敏捷制造对市场需求反应敏捷 2.敏捷制造是高度柔性化、无库存的生产组 织方式
3.敏捷制造企业的生产成本与生产批量无关 4.产品服务可以全程面向用户 5. 敏捷制造可以做到充分的资源共享 6.敏捷制造可以充分发挥人的作用
敏捷制造企业的示意图
第九章 先进生产模式与自动化制造系 统的发展趋势
第一节 计算机集成制造系统CIMS 第二节 精益生产LP 第三节 敏捷制造 AM 第四节 智能制造系统的基本概念 第五节 网络化制造 第六节 可重构制造系统 第七节 快速原型制造技术 第八节 自动化制造系统的发展趋势
第一节 计算机集成制造系统
一、CIM与CIMS的基本概念
二、智能制造系统的发展概况
• 美国是智能制造思想的发源地 • 最早正式提出智能制造并付诸实施的是建
立在美国普渡大学的智能制造国家工程中 心。 • 美国其他大学 • 欧洲 • 日本
三、智能制造系统的研究领域
1.智能设计 2.智能机器人 3.智能调度 4.智能办公系统 5.智能诊断 6.智能控制
第五节 网络化制造