自动化制造系统 ppt课件
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机械制造自动化PPT课件
3. 刀具支撑系统：刀具的装配、刃磨、预调、交换、储存
4. 控制与管理系统：对制造过程的监控、协调、管理
可编辑课件
9
机械电子工程学院
二、自动化的分类
1.按制造过程分（录像1） 2.按设备分： （录像2） 3.按控制方式分： A
机械控制
B
机电液控制
E
数字控制
D
计算机
可编辑课件
智能控制
10
机械电子工程学院
第三节 机械制造自动化的控制方式 一、自动控制的基本构成与要求
1.自动控制的构成
自动控制系统构成部分
指令存储 装置
பைடு நூலகம்
指令控制 装置
执行机构
可编辑课件
传递及转换 装置
11
机械电子工程学院
• 指令存储装置：
1、集中存储：凸轮轴、穿孔带、磁盘…… 2、分散存储：限位开关、压力传感器、继电器……
• 指令控制装置：挡块碰限位开关、达到压力启动泄压阀
提高经济效 益
有利于产品更新
降低劳动强度
可编辑课件
8
机械电子工程学院
第二节 机械制造自动化的类型
一、机械制造自动化系统的构成（录像）
人 + 产品 + 信息 + 能量 + 物流
从系统的观点来看，一般的机械制造自动化系 统主要由以下四个部分构成：
1. 加工系统：切削、排屑、清洗、测量
2. 工件支撑系统：工件的运输、储存
机械电子工程学院
机械制造自动化技术
岳彦芳
2010年9月29日
可编辑课件
1
机械电子工程学院
主要参考书
《机械制造自动化技术》第2版 周骥平，林岗主编
第二讲-自动化制造系统人机一体化设计与评价(共55张PPT)全
概念的由来
自动化制造系统，特别是柔性自动化制造系统得出现和大量使用，导致使用者与制造ห้องสมุดไป่ตู้ 统间的关系发生了根本的变化，人们需要重新认识人在自动化制造系统中的重要地位和作用 ，由此提出了开展适度自动化的制造系统----人机一体化制造系统的概念：
欧洲：Ergonomics 人类工程学或工效学。
美国：Human Factors ; Human Factors Engineering人类因 素学或人类因素工程学。
27
5、根本测点及测量工程
〔GB3975—83〕
测量工程
测点
〔GB3975—85测量方法〕
头部测点
头部测量工程
〔16个〕
〔12项〕
躯干和四肢部 位测点
〔22个〕
躯干和四肢 部位测量工 程〔69项〕
28
6、人体测量的主要仪器
(1) 人体测高仪:
主要用来测量身高、坐高、 立姿和坐姿的眼高以及伸手向 上所及的高度等立姿和坐姿的 人体各部位高度尺寸。
仪表刻度盘的大小对仪表的认读速度和
精度有很大影响。
40
三、刻度设计
1、量表的划分
量表的划分指的是仪表刻度所指示的具体数值的划分，
6
〔2〕人—机—环境之间的关系：相互依存；相 互作用；相互制约。 〔3〕人机一体化工程的特点：学科边界模糊；学 科内容综合性强；涉及面广。 〔4〕人机一体化工程的研究对象：人—机—环境 系统的整体状态和过程。 〔5〕人机一体化工程的任务：使机器的设计和 环境条件的设计适应于人，以保证人的操作简 便省力、迅速准确、平安舒适，心情愉快，充 分发挥人、机效能，使整个系统获得最正确经 济效益和社会效益。
12
知觉
知觉的定义：知觉是在人脑对直接作用于感觉器
自动化制造系统，特别是柔性自动化制造系统得出现和大量使用，导致使用者与制造ห้องสมุดไป่ตู้ 统间的关系发生了根本的变化，人们需要重新认识人在自动化制造系统中的重要地位和作用 ，由此提出了开展适度自动化的制造系统----人机一体化制造系统的概念：
欧洲：Ergonomics 人类工程学或工效学。
美国：Human Factors ; Human Factors Engineering人类因 素学或人类因素工程学。
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5、根本测点及测量工程
〔GB3975—83〕
测量工程
测点
〔GB3975—85测量方法〕
头部测点
头部测量工程
〔16个〕
〔12项〕
躯干和四肢部 位测点
〔22个〕
躯干和四肢 部位测量工 程〔69项〕
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6、人体测量的主要仪器
(1) 人体测高仪:
主要用来测量身高、坐高、 立姿和坐姿的眼高以及伸手向 上所及的高度等立姿和坐姿的 人体各部位高度尺寸。
仪表刻度盘的大小对仪表的认读速度和
精度有很大影响。
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三、刻度设计
1、量表的划分
量表的划分指的是仪表刻度所指示的具体数值的划分，
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〔2〕人—机—环境之间的关系：相互依存；相 互作用；相互制约。 〔3〕人机一体化工程的特点：学科边界模糊；学 科内容综合性强；涉及面广。 〔4〕人机一体化工程的研究对象：人—机—环境 系统的整体状态和过程。 〔5〕人机一体化工程的任务：使机器的设计和 环境条件的设计适应于人，以保证人的操作简 便省力、迅速准确、平安舒适，心情愉快，充 分发挥人、机效能，使整个系统获得最正确经 济效益和社会效益。
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知觉
知觉的定义：知觉是在人脑对直接作用于感觉器
自动化制造系统—加工设备自动化 PPT课件
2) 在机床切削工件的同时，托盘交换系统已经将下 一个待加工的工件准备好了，机床停下来等待换件（将加 工完成的工件取下，再将毛坯装上工作台），只是进行托 盘交换。所以，它使工件装卸时间大幅度减少。
3) 实际上，加工中心再配上一套自动托盘交换装 置，就形成了一个柔性制造模块，可以自动完成工件的上 下料和整个加工循环过程。
铁），磁传感器5能感应到磁块的位置。当磁块对准磁传 感器时，传感器就发出信号，经放大器6放大后，由定向 电路7使主轴电机11立刻停止，主轴停在此位置上。
28
3、自动换刀系统 包括刀具库、自动选刀和自动换刀三项内容
29
4、自动托盘交换系统
1) 加工中心要纳入到FMS系统中，必须能够自动上下 料，才能形成自动加工循环系统。因此每台加工中心都需 要带有自动托盘交换系统。
加工设备自动化
1
第二章 加工设备自动化
加工设备自动化是指在加工过程中所用的加工 设备能够高效、精密、可靠地自动进行加工，此外 还应能进一步集中工序和具有一定的柔性。加工设 备应满足要求： （1）加工工序集中； （2）控制方便； （3）柔性和生产率兼顾； （4）通信接口； （5）系统的可靠性和机床负荷率。
8数控操作面板18181按控制系统功能分类点位控制直线控制轮廓控制2按加工方式分类一般数控机床加工中心多坐标数控机床等3按伺服控制方式分类开环控制闭环控制半闭环控制系统4按功能水平分类经济型标准型多功能型next数控机床的分类1919按运动轨迹分类1点位控制2直线控制3轮廓控制返回2020按加工方式分类数控车床数控铣床返回2121按工艺用途分类多坐标数控机床多坐标龙门式数控仿形铣床cnc六坐标数控刀具磨床返回22222323按功能水平分类1经济型低档大多指采用开环控制系统的数控机床其功能简单价格便宜适用与自动化程度要求不高的场合
3) 实际上，加工中心再配上一套自动托盘交换装 置，就形成了一个柔性制造模块，可以自动完成工件的上 下料和整个加工循环过程。
铁），磁传感器5能感应到磁块的位置。当磁块对准磁传 感器时，传感器就发出信号，经放大器6放大后，由定向 电路7使主轴电机11立刻停止，主轴停在此位置上。
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3、自动换刀系统 包括刀具库、自动选刀和自动换刀三项内容
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4、自动托盘交换系统
1) 加工中心要纳入到FMS系统中，必须能够自动上下 料，才能形成自动加工循环系统。因此每台加工中心都需 要带有自动托盘交换系统。
加工设备自动化
1
第二章 加工设备自动化
加工设备自动化是指在加工过程中所用的加工 设备能够高效、精密、可靠地自动进行加工，此外 还应能进一步集中工序和具有一定的柔性。加工设 备应满足要求： （1）加工工序集中； （2）控制方便； （3）柔性和生产率兼顾； （4）通信接口； （5）系统的可靠性和机床负荷率。
8数控操作面板18181按控制系统功能分类点位控制直线控制轮廓控制2按加工方式分类一般数控机床加工中心多坐标数控机床等3按伺服控制方式分类开环控制闭环控制半闭环控制系统4按功能水平分类经济型标准型多功能型next数控机床的分类1919按运动轨迹分类1点位控制2直线控制3轮廓控制返回2020按加工方式分类数控车床数控铣床返回2121按工艺用途分类多坐标数控机床多坐标龙门式数控仿形铣床cnc六坐标数控刀具磨床返回22222323按功能水平分类1经济型低档大多指采用开环控制系统的数控机床其功能简单价格便宜适用与自动化程度要求不高的场合
自动化制造系统 自动化制造系统(概述)PPT课件
没有制造，就没有人类。 制造是“永远不落的太阳”。
直立和劳动创造了人类，而劳动是从制造工具
开始的。
——恩格斯 《自然辩证法 》
人猿相揖别，只几个石头磨过，小儿时节。 ——毛泽东 《贺新郎·读史 》
7
制造
物质财富是人类社会生存和发展的基础，制造是人 类创造物质财富最基本、最重要的手段
制造业对国民经济的贡献
16
发展简史（2）
材料的发展、金属工具的出现（续）
体力
干扰
需求 人脑
机构 机器
加工 对象
产品
人的 感官
❖ 材料 ❖ 能量 ❖ 信息
17
发展简史（3）
动力机械、加工设备的发展
❖ 公元前100年：罗马，水车；中国，水轮机雏形 ❖ 公元1世纪： 亚力山大，希罗，反动式汽轮机雏形 ❖ 公元25-221年：中国，杜诗，冶铸鼓风用水排 ❖ 公元265-420年：中国，杜预，水轮驱动的水转连磨 ❖ 公元700年： 波斯，风车 ❖ 1127年：中国，水转纺车 ❖ 1131年：中国，燃汽机雏形 ❖ 1629年：意大利，冲动式汽轮机雏形 ❖ 1698年：意大利，萨弗里，首次将蒸汽用于工业动力 ❖ 1705年：英国，纽科门，活塞式蒸汽机 ❖ 1769年：英国，瓦特，实用蒸汽机专利 ❖ 1838年：俄国，雅可比，直流电动机 ❖ 1897年：美国，西屋公司，两相交流感应电动机
自动化制造系统
2011年2月
1
整体 概述
一 请在这里输入您的主要叙述内容
二
请在这里输入您的主要 叙述内容
三 请在这里输入您的主要叙述内容
前言
一、课程性质及其设置目的与要求 （一）课程性质和特点 《自动化制造系统》课程是机械工程及自动化专业的一门重要的专业课程。
直立和劳动创造了人类，而劳动是从制造工具
开始的。
——恩格斯 《自然辩证法 》
人猿相揖别，只几个石头磨过，小儿时节。 ——毛泽东 《贺新郎·读史 》
7
制造
物质财富是人类社会生存和发展的基础，制造是人 类创造物质财富最基本、最重要的手段
制造业对国民经济的贡献
16
发展简史（2）
材料的发展、金属工具的出现（续）
体力
干扰
需求 人脑
机构 机器
加工 对象
产品
人的 感官
❖ 材料 ❖ 能量 ❖ 信息
17
发展简史（3）
动力机械、加工设备的发展
❖ 公元前100年：罗马，水车；中国，水轮机雏形 ❖ 公元1世纪： 亚力山大，希罗，反动式汽轮机雏形 ❖ 公元25-221年：中国，杜诗，冶铸鼓风用水排 ❖ 公元265-420年：中国，杜预，水轮驱动的水转连磨 ❖ 公元700年： 波斯，风车 ❖ 1127年：中国，水转纺车 ❖ 1131年：中国，燃汽机雏形 ❖ 1629年：意大利，冲动式汽轮机雏形 ❖ 1698年：意大利，萨弗里，首次将蒸汽用于工业动力 ❖ 1705年：英国，纽科门，活塞式蒸汽机 ❖ 1769年：英国，瓦特，实用蒸汽机专利 ❖ 1838年：俄国，雅可比，直流电动机 ❖ 1897年：美国，西屋公司，两相交流感应电动机
自动化制造系统
2011年2月
1
整体 概述
一 请在这里输入您的主要叙述内容
二
请在这里输入您的主要 叙述内容
三 请在这里输入您的主要叙述内容
前言
一、课程性质及其设置目的与要求 （一）课程性质和特点 《自动化制造系统》课程是机械工程及自动化专业的一门重要的专业课程。
现代制造技术--第章 制造自动化技术ppt课件
可编辑课件
6
表4-1机械制造可自编辑动课件化发展的四个阶段
7
• 国内外对制造自动化技术的研究非常重视，
已经进行了大量研究，主要表现在以下7个
方面。
• 1. 制造系统中的集成技术和系统技术已成
为制造自动化技术研究中的热点问题；
• 2. 更加注重研究制造自动化系统中人的作
用的发挥；
• 3. 单元系统的研究仍然占有重要的位置
• 伺服单元是CNC和机床本体的联系环节， 它把来自CNC装置的微弱指令信号放大成控 制驱动装置的大功率信号。根据接收指令的 不同，伺服单元有脉冲式和模拟式之分，而 模拟式伺服单元按电源种类又可分为直流伺 服单元和交流伺服单元。
可编辑课件
16
• 5) 驱动装置
• 驱动装置把经放大的指令信号变为机械运 动，通过简单的机械连接部件驱动机床，使 工作台精确定位或按规定的轨迹作严格的相 对运动，最后加工出图纸所要求的零件。和 伺服单元相对应，驱动装置有步进电机、直 流伺服电机和交流伺服电机等。
• 可编程控制器(Programmable
Controller，PC)是一种以微处理器为基础
的通用型自动控制装置，专为在工业环境下
应用而设计。由于最初研制这种装置的目的
是为了解决生产设备的逻辑及开关控制，故
称为可编程逻辑控制器(Programmable
Logic Controller，PLC)。
可编辑课件
可编辑课件
8
• 4. 制造过程的计划和调度研究十分活跃，但 实用化的成果还不多见；
• 5. 柔性制造技术的研究向着深度和广义发展； • 6. 适应现代生产模式的制造环境的研究正在
兴起； • 7. 底层加工系统的智能化和集成化研究越来
机械制造自动化资料精选课件PPT
2021/3/2
2、主样件设计 能集中反映组内所有零件的结构特征和工艺特征的零件
称为主样件。它可以是真实零件也可是综合的假想零件。
3、拟订零件组工艺过程 （1）复合零件法
按照零件组中的复合零件来设计工艺规程的方法称为复 合零件法，或样件法。所谓复合零件是拥有同组零件的全部 待加工表面要素的一个零件。 仅适用于回转体零件。
1.零件编码： 用数字表示零件的形状特征和工艺特征。在实施成组
技术的过程中，必须首先建立相应的零件分类编码系统，然 后应用这个编码系统使零件的有关信息代码化，据此对零件 进行分类分组，以便进一步以成组的方式组织生产。
11
2021/3/2
零件分类之前与分类之后
图 2-3
12
2021/3/2
2.分类编码系统：
2.2.1 成组技术的基本概念
1、GT定义
➢成组技术的概念：充分利用事物间的相似性，将许 多具有相似信息的研究对象归并成组，并用大致相同 的方法去解决相似组中的生产技术问题，以达到规模 生产的效果，这种技术统称为成组技术。
➢ GT 被认为是一种“制造哲理”—（Manufacturing Philosophy），是现代制造技术的一个重要理论基础。
9
2、GT工作原理
2021/3/2
➢ 将多种零件按其相似性分类成组，人为扩大生产批量
产品
A
B
C
部件 A1 A2 A3
B1
B2
C1 C2 C3 C4
零件
零件组
图2-2 成组技术基本原理
➢ 重复使用原则：◆ 资源重复使用，降低生产成本； 10 ◆ 作业熟练程度增加，提高生产率。
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2.2.2 零件的分类编码
机械制造系统自动化培训课件(ppt 135页)
31
组合机床的特点及应用范围
1. 组合机床的特点
组合机床与通用机床或一般专用机床相比，主要有如下优点： 1) 设计和制造的周期短。 2) 对产品变化或更新有较强的适应性。 3) 具有较高的工作可靠性。 4) 工序集中，生产效率高。 5) 机床的维护和修理都比较方便。
32
组合机床的缺点：
1）在机床改装时，少量专用部件和零件不能重复利用，因此有一定 的损失。 2）在组成各种类型的组合机床时，所选用的通用部件不一定完全适用。
2. 组合机床的应用范围
组合机床最适于箱体类零件（如各种变速箱的箱体、气缸体、电机座、 仪器仪表壳体等 ）的加工。近年来，轴类、盘套类、叉类等零件也越 来越多地采用组合机床加工。
33
组合机床未来的发展：
采用调速电动机和滚珠丝杠等传动，以简化结构、缩短生产节拍； 采用数字控制系统和 可换主轴箱 或转塔式主轴箱 、夹具自动更换系统，
组合机床既保留专用机床的结构简单、生产效率高等优 点，又像通用机床那样具有部件通用化、可调整改装以适应 不同结构尺寸的工件加工等特点。
26
组合机床的组成
组合机床的通用部件按其所起作用的不同一般分为下面五类： （1）动力部件 是用于传递动力 实现工作运动、为刀具提供主运动和进给
运动 。如各种类型的切削头、滑台和动力箱等。 （2）支承部件 如底座、立柱等。 （3）输送部件 如多工位的工作台、回转工作台和回转鼓轮等。 （4）控制部件 如液压元件、控制挡铁、行程开关、操纵台等。 （5）辅助部件 如冷却润滑装置、排屑装置、机械板手等。
SQ － 快进
SW － 工进
SR － 快退
36
2. 滑台的典型工作循环
c) 超越工作进给循环
d) 双向工作进给循环
组合机床的特点及应用范围
1. 组合机床的特点
组合机床与通用机床或一般专用机床相比，主要有如下优点： 1) 设计和制造的周期短。 2) 对产品变化或更新有较强的适应性。 3) 具有较高的工作可靠性。 4) 工序集中，生产效率高。 5) 机床的维护和修理都比较方便。
32
组合机床的缺点：
1）在机床改装时，少量专用部件和零件不能重复利用，因此有一定 的损失。 2）在组成各种类型的组合机床时，所选用的通用部件不一定完全适用。
2. 组合机床的应用范围
组合机床最适于箱体类零件（如各种变速箱的箱体、气缸体、电机座、 仪器仪表壳体等 ）的加工。近年来，轴类、盘套类、叉类等零件也越 来越多地采用组合机床加工。
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组合机床未来的发展：
采用调速电动机和滚珠丝杠等传动，以简化结构、缩短生产节拍； 采用数字控制系统和 可换主轴箱 或转塔式主轴箱 、夹具自动更换系统，
组合机床既保留专用机床的结构简单、生产效率高等优 点，又像通用机床那样具有部件通用化、可调整改装以适应 不同结构尺寸的工件加工等特点。
26
组合机床的组成
组合机床的通用部件按其所起作用的不同一般分为下面五类： （1）动力部件 是用于传递动力 实现工作运动、为刀具提供主运动和进给
运动 。如各种类型的切削头、滑台和动力箱等。 （2）支承部件 如底座、立柱等。 （3）输送部件 如多工位的工作台、回转工作台和回转鼓轮等。 （4）控制部件 如液压元件、控制挡铁、行程开关、操纵台等。 （5）辅助部件 如冷却润滑装置、排屑装置、机械板手等。
SQ － 快进
SW － 工进
SR － 快退
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2. 滑台的典型工作循环
c) 超越工作进给循环
d) 双向工作进给循环
《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。
自动化生产ppt课件
用人的作业要素，不需要花钱，从可能实现和简单的部分开始阶段性地实现 利用自己公司的Know-How和现场的研究快速实施
将制造智慧和技术，以DIY的感觉注入设备的自动化 通过DIY回归制造东西的实际感觉和创意气氛
追求人与设备的最佳组合和最佳界面 变种变量时代的人与人的利用及固定费用(成本)最小化
7/82
6. MY Stage 2Stage
1 在Stae组装的情况下另一边Stage则正 在进行LCIA自动作业。 也就是说由一个作业者操作有简便自动 化设备的Stage和手工作业Stage两个 Stage。
19/82
LCIA Stage
Global Manufacturing Technology
7. 自动排出
（1）在上午内查看工厂 → 查看 （2）下午两个小时内研究 （3）晚间〜深夜・・・指示全面变更工厂机械布置 （4）第二天上午・・・按新的布置方案布置机械和作业人员 → 试运转 （5）下午发表结果
所谓作业改善方案
通过基于Tact Time/标准作业表的改善，
不是20％, 30％
(1) 制定作业规则， (2) 重新更改作业分配 ( 考虑1人 DIY)
简便自动化 : 简便自动化
每个人都可以根据本人的需要自己导出想法加入智慧
独立制作的 “简便的”自动化称为 “简便自动化”
2.不是“简易”而是 “简便”，其意义是什么 ?
对于作业者来说，简便是指简单便利 通过简洁的结构，可以为作业者提供便利的自动化。
3. 名称的来源---简便自动化 (LCIA）是什么 ?
动作升级
过程
动作水准
作业者随意去做 ・单手作业，空跑等，等待显眼 1 ・两手抓工具 ・两手和腿停止
2 不自然的动作 虽然两手抓着，但动作不自然
将制造智慧和技术，以DIY的感觉注入设备的自动化 通过DIY回归制造东西的实际感觉和创意气氛
追求人与设备的最佳组合和最佳界面 变种变量时代的人与人的利用及固定费用(成本)最小化
7/82
6. MY Stage 2Stage
1 在Stae组装的情况下另一边Stage则正 在进行LCIA自动作业。 也就是说由一个作业者操作有简便自动 化设备的Stage和手工作业Stage两个 Stage。
19/82
LCIA Stage
Global Manufacturing Technology
7. 自动排出
（1）在上午内查看工厂 → 查看 （2）下午两个小时内研究 （3）晚间〜深夜・・・指示全面变更工厂机械布置 （4）第二天上午・・・按新的布置方案布置机械和作业人员 → 试运转 （5）下午发表结果
所谓作业改善方案
通过基于Tact Time/标准作业表的改善，
不是20％, 30％
(1) 制定作业规则， (2) 重新更改作业分配 ( 考虑1人 DIY)
简便自动化 : 简便自动化
每个人都可以根据本人的需要自己导出想法加入智慧
独立制作的 “简便的”自动化称为 “简便自动化”
2.不是“简易”而是 “简便”，其意义是什么 ?
对于作业者来说，简便是指简单便利 通过简洁的结构，可以为作业者提供便利的自动化。
3. 名称的来源---简便自动化 (LCIA）是什么 ?
动作升级
过程
动作水准
作业者随意去做 ・单手作业，空跑等，等待显眼 1 ・两手抓工具 ・两手和腿停止
2 不自然的动作 虽然两手抓着，但动作不自然
自动化制造系统课件
制造是人类按照市场需求，运用主观掌握的知识和技能，借助于手工或可利用的客观物质和工具，采用有效的方法，将原材料转化为最终物质产品并投放市场的全过程。
系统是具有特定功能的、相互间具有有机联系的许多要素所构成的一个不可分割的整体。
成组技术就是将企业生产的多种产品、部件和零件按照特定的相似性准则（分类系统）分类归族。
并在分类的基础上组织产品生产的各个环节，从而实现产品设计、制造工艺和生产管理的合理化。
CIMS是以系统工程为指导，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（人、技术、经营管理）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，是企业在新产品的开发、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的效果。
系统可靠度系统在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的概率。
快速原型制造是综合利用CAD技术、数控技术、激光加工技术和新材料技术实现零件设计到制造一体化的系统技术。
=============================================================================== 1.典型的自动化制造系统包括哪些子系统？答：毛坯制备自动化子系统、机械加工自动子系统、储运自动化子系统、装配过程自动化子系统辅助过程自动化子系统、热处理过程自动化子系统、质量控制子系统和系统控制子系统。
2.工件储运系统作用？答：工件储运系统是自动化制造系统的重要组成部分，它将工件毛坯或半成品及时准确地送到指定加工位置，并将加工好的成品送进仓库或装卸站。
3．刀具准备及储运系统的作用？刀具准备与储运系统为各加工设备及时提供所需要的刀具，从而实现刀具供给自动化，使自动化制造系统的自动化程度进一步提高。
4.自动化制造系统对加工设备的性能要求1工序集中 2 质量 3 生产率 4 柔性5成本 6 易控制性5.自动化制造系统总体设计的主要内容1)确定加工对象的类型及范围2)对所确定的加工对象进行工艺分析、制定加工方案、包括工序划分、加工顺序确定、装夹原则及方式选择、确定刀具种类及数量、计算工时定额等。
第四章 自动化制造系统的总体设计 ppt课件
系统的集成性分析
其他
PPT课件
12
八、可行性分析
3. 运行可行性
企业外部环境分析 企业内部环境分析 可能利用的社会技术资源分析 新建系统的社会影响分析 其他
PPT课件
13
九、可行性论证报告
1. 可行性论证经过以上一系列分析之后，最终应以 书面报告的形式提交其论证结论，作为企业领导 决策参考和将来进一步开发的依据。
b）成组单元布局
出料口
图1-24 成组单元布置形式
PPT课件
30
工厂计算机
中央计算机
物流控制计算机
工夹具站
信息传输网络
加工 单元
1
加工 单元
2
加工 单元
n
运输小车
图1-25 FMS
PPT课件
自动 仓库
31
国外发展：
成组技术20世纪50年代提出至今已经经历了50年左右 的发展和应用。
20世纪50年代中期，前苏联米特凡诺夫教授提出了较为完 整的体系，1959年出版《成组工艺科学原理》。
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五、零件工艺分析
工艺分析的要点：
工序的集中性 工序的选择性 成组技术原则 切削参数的合理性
工艺分析的基本步骤：
分析产品工艺要求（零件形状及结构特点/零件轮廓尺寸范围/零件加工 精度/材料硬度及可切削性/装夹定位方式/现行工艺及特点）
进行工序划分（先粗后精／一装多面／少刀多面／负荷均衡）
1. 缩短零件制造周期
2. 降低废品率
3. 减少工装费用
4. 减少试切及其他方面可能减少的工时费用
5. 提高机床利用率
6. 因减少在制品和库存而节省的费用
机械制造系统自动化PPT课件
（a）棱体类制造单元由两台立式加工中心、一台卧式加工中 心和一台三座标测量机组成。
物流系统包括：由工件识别装置、工件装卸站、清洗机、有轨 运输车、托盘交换器、托盘缓冲站等组成的工件流子系统；由刀 具预调仪、条码阅读器、刀具进出站、换刀机器人、中央刀库等 组成的刀具流子系统。
单元控制器通过三个工作站分别控制上述设备，并具有电网检 测、安全监视等组成的检测监控子系统。
层则是根据本车间的资源、实际生产作业完成情况、毛坯准备 情况等为落实公司层生产计划而进行规划，可以用ERP系统的 核心子系统MRPⅡ的处理逻辑来简单表达，如图4-13所示。
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图4-13 MRPⅡ的处理逻辑
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(2) FMS单元层的生产作业计划与调度(静态调度)
① FMS生产作业计划制订时，常根据不同的要求选 择优化目标。常见的优化目标有：
图4-4 具有柔性装配功能的FMS
12
(2) 案例介绍(以BQ-FMS柔性制造系统为例)
本案例是我国第一条自行研发的完整意义上的 FMS，由原国防科工委组织，南京理工大学、长春 55研究所、绵阳58研究所联合承研。
① 系统组成及布局
图4-5所示为BQ-FMS的组成及平面布局图。
整个系统可划分为运行控制、加工、物流与运储、 检测监控四个子系统。
A. 在一定的时间周期内系统的产出最高； B. 尽量满足任务的优先级或交货期； C. 关键(瓶颈) 设备的利用率最高； D. 生产所花费的成本最少； E. 系统内的在制品最少； F. 系统内设备的平均利用率最高； G. 加工一组工件时系统的通过时间最短； H. 加工单个零件时通过系统的时间最短；
图4-14所示为班次计划制订过程的示例。
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(1) 组成
① 自动化加工设备 有数控机床、加工中心、车削中心等，也可能是FMC。
物流系统包括：由工件识别装置、工件装卸站、清洗机、有轨 运输车、托盘交换器、托盘缓冲站等组成的工件流子系统；由刀 具预调仪、条码阅读器、刀具进出站、换刀机器人、中央刀库等 组成的刀具流子系统。
单元控制器通过三个工作站分别控制上述设备，并具有电网检 测、安全监视等组成的检测监控子系统。
层则是根据本车间的资源、实际生产作业完成情况、毛坯准备 情况等为落实公司层生产计划而进行规划，可以用ERP系统的 核心子系统MRPⅡ的处理逻辑来简单表达，如图4-13所示。
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图4-13 MRPⅡ的处理逻辑
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(2) FMS单元层的生产作业计划与调度(静态调度)
① FMS生产作业计划制订时，常根据不同的要求选 择优化目标。常见的优化目标有：
图4-4 具有柔性装配功能的FMS
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(2) 案例介绍(以BQ-FMS柔性制造系统为例)
本案例是我国第一条自行研发的完整意义上的 FMS，由原国防科工委组织，南京理工大学、长春 55研究所、绵阳58研究所联合承研。
① 系统组成及布局
图4-5所示为BQ-FMS的组成及平面布局图。
整个系统可划分为运行控制、加工、物流与运储、 检测监控四个子系统。
A. 在一定的时间周期内系统的产出最高； B. 尽量满足任务的优先级或交货期； C. 关键(瓶颈) 设备的利用率最高； D. 生产所花费的成本最少； E. 系统内的在制品最少； F. 系统内设备的平均利用率最高； G. 加工一组工件时系统的通过时间最短； H. 加工单个零件时通过系统的时间最短；
图4-14所示为班次计划制订过程的示例。
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(1) 组成
① 自动化加工设备 有数控机床、加工中心、车削中心等，也可能是FMC。
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1.装配站 FAL中的装配站可以是可编程的装配机器人 , 不可编程的自动装配装置和人工装配工位。 2.物料输送装置 3.控制系统 FAL 的控制系统对全线进行调度和监控，主 要控制物料的流向和自动装配站、装配机器人。
（5）柔性制造工厂（FMS） 由各种类型的数控机床或加工中心，柔性制造 单元，柔性制造系统，柔性生产线等组成。完 成工厂中全部机械加工工艺过程、装配、油漆、 试验包装等。具有更高的柔性。
柔性制造线的主要优 点：
具有刚性自动线的绝大部分优点；当批量不很大时， 生产成本比刚性自动线低得多；当品种改变时，系 统所需的调整时间又比刚性自动线少得多，但建立 系统的总费用却比刚性自动线高得多。 （4）柔性装配线(FAL)
柔性装配线（ FlexibleAssemblyLine）通常由装 配站、物料输送装置和控制系统等组成。
传递CIMS各个分系统内部和之间的信息，实现 CIMS的数据传递和系统通信功能。 三、实现CIMS的关键技术 1、信息集成 2、过程集成 3、企业集成
8.3机器人
Isaac Asimov 在《I’m Robot》中提出了 “机器人三原则” ：
• A robot must not harm a human being or, through inaction, allow one to come harm. • A robot must always obey human beings unless that is conflict with the first law. • A robot protect itself from harm unless that is conflict with the first or second laws.
第8章自动化制造系统 8.1 概述
自动化制造系统包括刚性制造系统和柔性制造系统。 一、刚性自动化生产线 刚性自动化生产线是多工位生产过程，用工件输送 系统将各种自动化加工设备和辅助设备按一定的顺 序连接起来，在控制系统的作用下完成单个零件加 工的复杂大系统。 在刚性自动线上，被加工零件以一定的生产节拍，顺 序通过各个工作位置，自动完成零件预定的全部加 工过程和部分检测过程。
包括各种不同自动化程度的制造系统，如NC机床，DNC， FMC，FMS和其他制造单元，用来实现信息流对物流 的控制和完成物流的转换。 4、计算机辅助质量保证系统（CAQ） 支持生产过程的质量管理和质量保证 5、数据管理分系统（DAS） 用以管理整个CIMS的数据，实现数据的集成和共享。
5、网络分系统
二、CIM的构成
1、管理信息分系统（MIS） 支持生产计划和控制（PPC、MRP）销售、采购。 财块等功能，用以处理生产任务方面的信息。 2、技术信息分系统（TIS） 包括CAD，CAPP和NCP等，用以支持产品的设计 和工艺准备等功能，处理有关产品结构方面的 信息。
3、制造自动化分系统 （MAS）
FMC的基本控制功能包括： （1）单元中各加工设备的任务管理与调度。 （2）单元内物流设备的管理与调度。 （3）刀具系统的管理
2、柔性制造系统 3、柔性制造生产线FML 柔性制造线（FlexibleManufacturingLine）由自动化 加工设备、工件输送系统和控制系统等组成。 FML与FMS之间的区别： 二者之间的界限很模糊，二者的重要区别是前者象刚 性自动线一样，具有一定的生产节拍，工作沿一定 的方向顺序传送后者则没有一定的生产节拍，工作 的传输方向也是随机性质的 。 2、自动输送和储料功能 3、自动诊断功能 4、信息处理功能
五、FMS的类型
1、柔性制造单元。 柔性制造单元（ FlexibleManufacturingCell）由单台 数控机床、加工中心、工件自动输送及更换系统等 组成。 FMC 控制系统一般分为两级，分别是单元控制级 和设备控制级。 （1）设备控制级。 （2）单元控制级。
1.自动化加工设备
组成FMS的自动化加工设备有数控机床、加工中心、 车削中心等，也可能是柔性制造单元。 2.工件储运系统 FMS工件储运系统由工件库、工件运输设备和更换装 置等组成。工件库包括自动化立体仓库和托盘（工 件）缓冲站。工件运输设备包括各种传送带、运输 小车、机器人或机械手等;工件更换装置包括各种机 器人或机械手、托盘交换装置等。 3.刀具储运系统 FMS 的刀具储运系统由刀具库、刀具输送装置和 交换机构等组成。
4. 辅助设备
FMS 可以根据生产需要配置辅助设备。辅助设备 一般包括自动清洗工作站 , 自动去毛刺设备 , 自动测 量设备,集中切屑运输系统和集中冷却润滑系统等。 适应范围：既能解决单件，小批量生产，有能适应大 批量，多品种的自动化生产。 5.多层计算机控制系统
FMS 的控制系统采用三级控制，分别是单元控制 级、工作站控制级、设备控制级。
二、刚性自动生产线的特点
1、生产效率高，是少品种，大量生产必不可少的加工 设备。 2、有效缩短生产周期，取消半成品的中间库存，缩短 物料流程，减少生产面积，改善劳动条件，便于管 理。 3、投资大，系统调整周期长，更换产品不方便。
三、柔性制造系统
柔 性 制 造 系 统 （ Flexible Manufacturing System）由两台或两台以上加工中心或数控机 床组成，并在加工自动化的基础上实现了物料 流和信息流的自动化。其基本组成部分有： 自动化加工设备、工件储运系统、刀具储运系 统和多层计算机控制系统等。
数 控 单 元
上 料 单 元
下 料 单 元
加 盖 单 元
穿 销 单 元
模 拟 单 元
伸 缩 换 向 单 元
检 测 单 元
液 压 单 元
分 检 单 元
废 料
立 体 仓 库
8.2 计算机集成制 造技术（CIM）
一、计算机集成制造技术的涵义 运用系统工程的整体优化观点，在人的核心作 用下，将现代信息技术与生产技术结合起来， 从信息技术和组织上将生产过程的各项工作系 统和信息系统连接 起来，以便有效地提高企 业对市场需求的响应能力和生产率，从而保持 企业的生存和发展。 CIM是一个全面应用信息技术的生产策略。