自动化制造系统_1概述
自动化制造系统
第一章1制造：人类按照市场的需求，运用主观掌握的知识和技能，借助于手工或可以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产品并投放市场的全过程。
2系统的性质：①目的性②整体性③集成性④层次性⑤相关性⑥环境适应性3自动化制造系统定义：由一定范围的被加工对象、一定的制造柔性、一定自动化水平的各种设备和高素质的人组成的一个有机整体。
4自动化制造系统的五个典型组成部分：①具有一定技术水平和决策能力的人②一定范围的被加工对象③信息流及其控制系统④能量流及其控制系统⑤物料流及物料处理系统5自动化制造系统的功能组成：（毛坯制备，储运过程，机械加工，装配过程，辅助过程，质量控制，系统控制，热处理）自动化子系统6自动化制造系统的分类：刚性自动化系统及设备（刚性半自动化单机，刚性自动化单机，刚性自动线，刚性综合自动化系统），柔性自动化系统及设备（数控机床NC，加工中心MC，混合成组制造单元，分布式数控系统DNC，柔性制造单元FMC，柔性制造线FML，柔性制造系统FMS，计算机集成制造系统CIMS）7自动化制造系统的评价指标：①生产率②产品质量③经济性④寿命周期可靠性⑤柔性制造⑥可持续发展性第二章1 人机一体化的定义：就是人与具有适度自动化水平的制造装备和控制系统共同组成的一个完整系统，各自执行自己最擅长的工作，人与机器共同决策、共同作业，从而突破传统自动化制造系统将人排除在外的旧格局，形成新一代人机有机结合的适度自动化制造系统。
2人机一体化的总体结构在人机一体化制造系统定义下的自动化制造系统应该在三个层面上实现一体化，即感知和信息交互层面、控制层面和执行层面，这三个层面的有机结合，就构成了人机一体化制造系统的总体结构3 人机一体化设计的主要步骤：①定义系统目标和作业要求②系统定义③系统设计④人机界面设计⑤作业辅助设计⑥系统检验和评估4人机功能分配：定义：人机功能分配确定了某些功能由人或机器还是由他们相互协作完成的，确定了人机界面的具体位置及人与机器各自的功能职责和配合协作要求。
自动化制造系统
自动化制造系统自动化制造系统是一种利用计算机技术和自动控制技术，实现生产过程的自动化和智能化的系统。
该系统通过自动化设备、传感器、执行器等组成的硬件设备，以及计算机软件和信息技术的支持，实现对生产过程的全面控制和管理。
一、系统架构自动化制造系统的架构包括硬件层、控制层和信息层三个部分。
1. 硬件层：包括自动化设备、传感器、执行器等。
自动化设备包括机械手臂、传送带、机床等，用于完成生产过程中的各项操作。
传感器用于感知生产过程中的各种参数，如温度、压力、速度等。
执行器用于控制自动化设备的运动。
2. 控制层：包括控制器、PLC（可编程逻辑控制器）等。
控制器是系统的核心部分，负责对自动化设备进行控制和调度。
PLC是一种专门用于工业自动化控制的计算机，可实现逻辑控制、数据处理和通信等功能。
3. 信息层：包括计算机软件和网络。
计算机软件用于实现对自动化制造系统的监控和管理，包括生产计划、生产调度、质量管理等功能。
网络用于实现系统内部各个部分之间的通信和数据传输。
二、系统功能自动化制造系统具有以下主要功能：1. 生产计划和调度：根据市场需求和产品特性，制定生产计划，并实时调整生产进度，以实现生产效率的最大化。
2. 自动化操作：通过自动化设备和传感器，实现生产过程中的自动化操作，如装配、加工、包装等。
3. 质量控制：通过传感器和控制器，对生产过程中的质量参数进行监测和控制，确保产品质量符合要求。
4. 故障诊断和维护：通过传感器和控制器，对自动化设备进行故障诊断，并提供相应的维护建议。
5. 数据分析和优化：通过对生产过程中的数据进行分析，找出生产过程中的瓶颈和问题，并提出优化方案，以提高生产效率和降低成本。
三、系统优势自动化制造系统相比传统的手工操作和半自动化生产线具有以下优势：1. 提高生产效率：自动化设备和控制系统能够实现高速、高精度的操作，大大提高了生产效率。
2. 降低生产成本：自动化设备和控制系统能够减少人力投入，降低生产成本。
自动化制造系统
自动化创造系统自动化创造系统是一种集成为了各种自动化设备和控制系统的生产系统，旨在提高生产效率、降低成本、提升产品质量和灵便性。
该系统通过自动化设备和控制系统的协同工作，实现了生产过程的自动化和智能化。
一、系统概述自动化创造系统由以下几个主要组成部份构成：1. 自动化设备：包括机器人、自动化生产线、传送带、搬运设备等。
这些设备能够完成各种生产操作，如装配、焊接、喷涂等。
2. 控制系统：包括PLC（可编程逻辑控制器）、SCADA（监控与数据采集系统）、人机界面等。
控制系统负责对自动化设备进行控制和监控，确保生产过程的稳定和高效。
3. 信息系统：包括MES（创造执行系统）、ERP（企业资源计划）等。
信息系统负责生产计划的制定、生产数据的采集和分析，以及与企业其他部门的协同工作。
二、系统特点1. 高效性：自动化创造系统能够实现生产过程的高度自动化，大大提高了生产效率。
自动化设备能够24小时连续工作，无需人工干预，从而减少了生产停机时间。
2. 灵便性：自动化创造系统能够根据不同的生产需求进行灵便调整。
通过更换不同的工装和程序，自动化设备能够适应不同的产品生产。
3. 精度：自动化创造系统能够实现高精度的生产操作。
自动化设备能够精确控制工艺参数，从而保证产品质量的稳定。
4. 安全性：自动化创造系统能够提高生产过程的安全性。
自动化设备能够完成危（wei）险操作，减少了人员的接触风险。
5. 数据化：自动化创造系统能够实现生产数据的采集和分析。
通过信息系统的支持，企业能够及时了解生产状况，进行生产计划的调整和优化。
三、应用领域自动化创造系统广泛应用于各个行业，如汽车创造、电子创造、食品加工等。
以下是一些典型的应用案例：1. 汽车创造：自动化创造系统在汽车创造中起到了关键作用。
通过自动化设备和控制系统的协同工作，汽车创造商能够实现高效的生产，提高产品质量和一致性。
2. 电子创造：自动化创造系统在电子创造中能够实现高度的自动化和精密度。
自动化制造系统概述
1-2 基本概念
制造系统：为达到制造目的而构成的物理或组织系统
制 造 系 统
人员
设备
组织机构 管理方式
硬件
软件
技术系统
1-2 基本概念
按照自动化程度对制造系统分类 制 造 系 统 类 别 手动制造系统
普通车床为 主，设计和 制造主要靠 手工
数控车床，加 工中心，设计 制造人不再处 于中心地位
进行划分
AMS的组成
成组技术 (GT)的产生原因
市场竞争日趋激烈，产品更新换代越来越快，产品品种 增多，而每种产品的生产数量却并不很多。世界上75％~80％ 的机械产品是以中小批生产方式制造的。 与大量生产企业相比，中小批生产企业的劳动生产率低， 生产周期长，产品成本高，市场竞争能力差。 能否把大批量生产的先进工艺和高效设备以及生产方式 用于组织中小批量产品的生产，一直是国际生产工程界广为 关注的重大研究课题。 成组技术就是针对生产中的这种需求发展起来的一种生 产和管理相结合的科学。
AMS的组成
成组技术的概念
充分利用事物之间的相似性，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来解 决这一组研究对象的生产技术问题，这样就可以发 挥规模生产的优势，达到提高生产效率、降低生产 成本的目的，这种技术统称为成组技术（Group Technology 简称GT）。
AMS的组成
1-2 基本概念 系 统 1.系统的定义
系统是由相互作用和相互依赖的若干组成部分 结合的具有特定功能的有机整体。
2.系统的基本特征
第一 系统是由若干元素组成的； 第二 这些元素相互作用、相互依赖； 第三 由于元素间的相互作用，使系统作为一个 整体具有特定的功能。
《智能制造技术导论》2.2 智能制造系统系统的自动化
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智能制造技术导论
第二章 智能制造系统
四、自动化制造系统总体设计
制造系统设计过程的输入为用户提出的对未来新系统的 要求，输出为提交给用户使用的新系统和相关文档。为 保证系统设计与实施工作有条不紊地进行，一般需设立 统管全局的机构，如总体组。这样，系统的设计与实施 可在总体组的领导和协调下进行。在进行系统设计与实 施的过程中，每一阶段均需按总体组下达的任务书启动 和进行，该阶段完成后需通过总体组组织的评审，通过 评审后，总体组才能下达下一阶段的任务书。
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智能制造技术导论
（1）CIMS的功能构成 CIMS的功能构成包括下列内容。
①管理功能 ②设计功能 ③制造功能 ④质量控制功能 ⑤集成控制与网络功能
第二章 智能制造系统
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智能制造技术导论
第二章 智能制造系统
CIMS关键技术
信息 集成
过程 集成
企业 集成
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智能制造技术导论
ห้องสมุดไป่ตู้
第二章 智能制造系统
五、自动化制造系统分系统设计
1. 加工设备选择
（1）自动化制造系统对加工设备的要求
一般来说，对自动化制造系统的加工设备应在以下几个方面提出基本要求。
①工序集中 ②质量 ③生产率
④柔性
⑤成本
⑥易控制性
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智能制造技术导论
第二章 智能制造系统
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智能制造技术导论
3. 柔性制造系统
第二章 智能制造系统
柔性制造系统（Flexible Manufacturing System，FMS）是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物料流和信息流的自动化，其基本组
自动化制造系统综合实践
摘要：随着科技的不断发展，自动化制造系统在制造业中的应用越来越广泛。
本文通过对自动化制造系统的概述，分析了其在我国制造业中的应用现状，并探讨了自动化制造系统的综合实践方法，旨在为我国制造业的转型升级提供参考。
一、引言自动化制造系统是利用计算机、通信、控制等技术，实现生产过程自动化的一种新型制造系统。
随着我国经济的快速发展，制造业在国民经济中的地位日益重要。
然而，传统制造业面临着生产效率低下、资源浪费、环境污染等问题。
为了解决这些问题，我国政府提出了“中国制造2025”战略，旨在通过自动化、智能化、绿色化等手段推动制造业转型升级。
本文将对自动化制造系统的综合实践进行探讨。
二、自动化制造系统概述1. 定义自动化制造系统是指利用计算机、通信、控制等技术，对生产过程进行自动化管理、监控和控制的系统。
它主要包括以下几部分：（1）自动化设备：如数控机床、机器人、自动化物流设备等。
（2）自动化控制系统：如PLC、DCS、SCADA等。
（3）计算机集成制造系统（CIMS）：实现生产过程的集成管理。
2. 类型根据自动化程度的不同，自动化制造系统可分为以下几种类型：（1）单机自动化：指单个设备实现自动化。
（2）生产线自动化：指多条生产线实现自动化。
（3）企业自动化：指整个企业实现自动化。
三、自动化制造系统在我国制造业中的应用现状1. 应用领域不断拓展目前，自动化制造系统在我国制造业中的应用领域已从传统的机械、汽车、电子等行业扩展到航空航天、生物医药、新材料等高技术领域。
2. 应用水平不断提高随着我国自动化技术的不断发展，自动化制造系统的应用水平不断提高。
例如，机器人、数控机床等设备的精度和效率显著提高，CIMS系统的应用范围不断扩大。
3. 应用效果显著自动化制造系统的应用为我国制造业带来了显著的经济效益。
据统计，自动化制造系统可以使生产效率提高30%以上，资源利用率提高20%以上。
四、自动化制造系统的综合实践方法1. 制定合理的自动化规划（1）明确企业发展战略：根据企业发展战略，确定自动化制造系统的应用目标。
自动化制造系统实训报告
一、前言随着科技的飞速发展，自动化制造系统在工业生产中的应用越来越广泛。
为了更好地了解自动化制造系统的原理和应用，我们参加了为期两周的实训课程。
通过这次实训，我们深入了解了自动化制造系统的基本原理、组成及运行过程，提高了动手能力和实际操作技能。
二、实训目的1. 理解自动化制造系统的基本概念、组成和运行原理；2. 掌握自动化制造系统的基本操作和调试方法；3. 培养团队协作能力和实际操作技能；4. 提高对自动化制造系统的认识和兴趣。
三、实训内容1. 自动化制造系统概述实训课程首先介绍了自动化制造系统的基本概念、发展历程和在我国的应用现状。
自动化制造系统是指在较少的人工直接或间接干预下，将原材料加工成零件或将零件组装成产品，在加工过程中实现管理过程和工艺过程自动化。
2. 自动化制造系统组成自动化制造系统主要由以下几部分组成：（1）加工系统：包括数控机床、加工中心等，完成工件的切削加工、排屑、清洗和测量等。
（2）工件支撑系统：包括工件输送、搬运以及存储功能的工件供给装置。
（3）刀具支撑系统：包括刀具的装配、输送、交换和存储装置以及刀具的预调和管理系统。
（4）控制与管理系统：对制造过程的监控、检测、协调与管理。
3. 自动化制造系统运行原理自动化制造系统通过计算机编程实现对加工过程的控制。
在加工过程中，计算机根据设定的程序自动控制机床的运动，完成工件的加工。
同时，通过传感器实时监测加工过程，确保加工精度。
4. 自动化制造系统实训操作实训过程中，我们学习了自动化制造系统的基本操作和调试方法。
具体内容包括：（1）数控机床的基本操作：包括机床的启动、停止、工件装夹、刀具更换等。
（2）加工中心的操作：包括工件的装夹、刀具更换、加工参数设置等。
（3）自动化生产线调试：包括生产线各环节的协调、传感器安装与调试、PLC编程等。
四、实训成果1. 掌握了自动化制造系统的基本原理和组成；2. 熟练掌握了数控机床、加工中心等设备的操作方法；3. 熟悉了自动化生产线的调试过程和PLC编程；4. 提高了团队协作能力和实际操作技能。
自动化制造系统实验报告
自动化制造系统实验报告1. 引言自动化制造系统是一种利用计算机技术和控制技术来实现生产过程自动化的系统。
本实验旨在通过搭建一个简单的自动化制造系统，探索其工作原理和应用。
2. 实验目的本实验的目的是通过搭建一个自动化制造系统，了解其基本工作原理，掌握实验中所使用的设备和工具，以及学习如何进行系统的操作和控制。
3. 实验设备和工具本实验所使用的设备和工具如下：- 一台计算机- 一个PLC（可编程逻辑控制器）- 一个传感器- 一个执行器- 一套传输线路4. 实验步骤4.1 设备连接首先，将PLC与计算机通过数据线连接，并将传感器和执行器分别与PLC相连。
确保所有设备连接正确，并检查连接线路是否稳固。
4.2 系统设置在计算机上安装并打开相应的自动化制造系统软件。
根据实验要求，设置系统的参数和控制逻辑。
确保系统的设置符合实验要求，并进行相应的调试。
4.3 实验操作根据实验要求，进行相应的操作。
例如，可以通过传感器检测物体的位置，并通过执行器控制物体的移动。
记录实验过程中的数据和观察结果。
4.4 数据分析根据实验记录的数据和观察结果，进行数据分析。
分析数据的变化趋势和规律，并根据实验目的进行相应的结论和总结。
5. 实验结果与讨论根据实验步骤和数据分析的结果，得出以下实验结果和讨论：- 描述实验过程中设备的工作情况和性能表现。
- 分析实验数据的变化趋势和规律。
- 讨论实验结果与理论预期的一致性或差异性，并给出可能的原因和解释。
6. 实验总结通过本实验，我们成功搭建了一个简单的自动化制造系统，并进行了相应的操作和控制。
通过数据分析和结果讨论，我们进一步了解了自动化制造系统的工作原理和应用。
本实验对于我们理解自动化制造系统的概念和实际应用具有重要意义。
7. 实验结论根据本实验的结果和讨论，我们得出以下实验结论：- 自动化制造系统能够通过计算机技术和控制技术实现生产过程的自动化。
- 自动化制造系统能够通过传感器和执行器实现对物体的检测和控制。
自动化制造系统
自动化制造系统自动化制造系统是一种应用于工业生产过程中的高效、智能化的生产系统。
它通过集成各种自动化设备和控制系统，实现生产过程的自动化和智能化管理，从而提高生产效率、降低生产成本，并提升产品质量和一致性。
一、系统概述自动化制造系统由多个子系统组成，包括生产设备、传感器、执行器、控制系统、监控系统和信息管理系统等。
其中，生产设备负责实际的生产操作，传感器和执行器用于感知和执行物理过程，控制系统用于控制和协调各个设备的工作，监控系统用于监测生产过程中的各项指标，信息管理系统用于收集、处理和分析生产数据，并提供决策支持。
二、系统功能1. 生产计划管理：自动化制造系统能够根据市场需求和生产能力，制定合理的生产计划，并实时调整计划以适应市场变化。
2. 设备控制：通过控制系统对生产设备进行精确的控制，确保设备按照预定的参数和工艺要求进行生产操作。
3. 过程监控：监控系统能够实时监测生产过程中的各项指标，如温度、压力、速度等，并及时报警和采取措施，以确保生产过程的稳定性和安全性。
4. 质量控制：自动化制造系统能够通过传感器和执行器对产品质量进行实时监测和控制，以确保产品符合质量要求。
5. 故障诊断与维修：系统能够通过监测设备状态和数据分析，及时发现设备故障，并提供故障诊断和维修建议，以减少生产停机时间。
6. 数据管理与分析：信息管理系统能够收集、存储和分析生产过程中的各项数据，为决策提供依据，并优化生产过程和资源利用。
三、系统优势1. 提高生产效率：自动化制造系统能够减少人工操作，提高生产效率，降低生产成本。
2. 提升产品质量：系统能够实时监测和控制生产过程，确保产品质量的稳定性和一致性。
3. 降低生产成本：自动化制造系统能够减少人工和物料浪费，优化生产过程和资源利用，从而降低生产成本。
4. 增强生产灵活性：系统能够根据市场需求和生产能力，灵活调整生产计划和生产过程，以适应市场变化。
5. 提升安全性：系统能够通过监控和报警功能，及时发现并处理生产过程中的安全隐患，保障员工和设备的安全。
自动化制造系统实验报告
自动化制造系统实验报告1. 引言自动化制造系统是一种集成了各种自动化设备和控制技术的生产系统，旨在提高生产效率、降低成本、提高产品质量。
本实验报告旨在详细描述自动化制造系统的设计与实施，并分析其对生产效率的影响。
2. 实验目的本实验的主要目的是设计并实施一个自动化制造系统，通过对系统的运行情况进行分析，评估系统对生产效率的影响。
3. 实验设备和材料本实验所使用的设备包括：自动化控制器、传感器、执行器、计算机等。
材料包括：原材料、半成品、成品等。
4. 实验步骤4.1 设计自动化制造系统的流程图在本实验中，我们首先需要设计一个自动化制造系统的流程图，以明确系统中各个设备的功能和工作流程。
4.2 搭建实验平台根据流程图的设计，我们搭建一个实验平台，包括自动化控制器、传感器、执行器等设备的连接和布置。
4.3 编写程序根据实验要求和流程图的设计，我们编写相应的程序，实现自动化制造系统的控制和监测功能。
4.4 实施实验将所需的材料输入到系统中，启动程序，观察和记录系统的运行情况，包括生产速度、产品质量、能耗等指标。
4.5 数据分析与结果根据实验记录的数据，我们进行数据分析，评估自动化制造系统对生产效率的影响，并得出相应的结论。
5. 实验结果与讨论根据数据分析的结果，我们得出以下结论：- 自动化制造系统能够显著提高生产效率，大大缩短生产周期。
- 自动化制造系统能够降低人力成本，减少人为错误。
- 自动化制造系统能够提高产品质量，减少次品率。
- 自动化制造系统能够实时监测生产过程，及时发现问题并采取措施。
6. 结论本实验通过设计和实施一个自动化制造系统，评估了其对生产效率的影响。
实验结果表明，自动化制造系统能够显著提高生产效率、降低成本、提高产品质量。
因此，自动化制造系统在现代制造业中具有重要的应用价值。
7. 参考文献[1] Smith, J. (2010). Automation in Manufacturing Systems. New York: Wiley.[2] Chen, L., & Wang, Y. (2015). Advances in Automation Technology. Berlin: Springer.以上为自动化制造系统实验报告的详细内容。
自动化制造系统
自动化制造系统自动化制造系统是现代制造业中的重要组成部分，它借助计算机控制和各种先进技术，实现了生产过程的自动化和智能化。
本文将对自动化制造系统进行详细的介绍和分析。
一、自动化制造系统的定义和特点自动化制造系统是指利用计算机技术和现代自动化技术，使制造过程实现自动化和智能化，从而提高生产效率和产品质量的一种系统。
它的主要特点包括以下几个方面：1. 高度自动化：自动化制造系统通过引入自动化设备和机器人等，实现了生产过程的自动化和无人化操作。
2. 灵活性和可调性：自动化制造系统可以根据产品的不同需求，灵活地进行生产计划和生产流程的调整，提高生产的灵活性和适应性。
3. 数据化和信息化：自动化制造系统通过各种传感器、仪器和计算机控制系统，实现了对生产过程中数据的采集、处理和分析，提供准确的生产数据和决策支持。
4. 高效率和低成本：自动化制造系统能够实现生产过程的高效率和低成本，减少人力资源的浪费和劳动强度，提高生产效率和降低生产成本。
二、自动化制造系统的框架和组成自动化制造系统由多个子系统和组件构成，主要包括以下几方面：1.生产设备子系统：包括各种自动化设备、机器人、传感器等，用于实现生产过程中的各种操作和功能。
2. 控制系统子系统：包括计算机控制系统、PLC控制系统等，用于对生产设备进行控制和监控。
3. 信息系统子系统：包括生产数据采集系统、MES系统等，用于数据的采集、处理和分析，提供准确的生产数据和决策支持。
4. 运输系统子系统：包括各种自动化运输设备、输送带等，用于产品的运输和物料的配送。
5. 环境支持子系统：包括环境监测设备、各种工艺和环境保护设备等，用于保证生产过程中的环境和安全。
三、自动化制造系统的应用领域和优势自动化制造系统在各个领域都有着广泛的应用，主要包括以下几个方面：1. 制造业：自动化制造系统在汽车制造、电子制造、机械制造等领域中得到了广泛应用，提高了产品质量和生产效率。
2. 物流业：自动化制造系统在仓储管理、物流配送等环节中的应用，可以提高物流效率和减少成本。
自动化制造系统实验报告
自动化制造系统实验报告一、引言自动化制造系统是指利用计算机、控制技术和机电一体化技术，对生产过程中的各种物料、信息和能量进行自动控制和管理的系统。
本实验旨在通过搭建一个简单的自动化制造系统，探索其工作原理和应用。
二、实验目的1. 了解自动化制造系统的基本原理和组成部分；2. 熟悉自动化制造系统的工作流程和操作方法；3. 掌握自动化制造系统的调试和故障排除技巧；4. 分析自动化制造系统在实际生产中的应用。
三、实验设备和材料1. PLC（可编程逻辑控制器）：用于控制自动化制造系统的各个部分；2. 传感器：用于感知生产过程中的各种物理量，如温度、压力等；3. 执行器：用于执行生产过程中的各种动作，如电机、气缸等；4. 人机界面：用于与自动化制造系统进行交互和监控；5. 实验台架：用于搭建自动化制造系统的实验平台；6. 实验样品：用于模拟实际生产中的工件。
四、实验步骤1. 搭建实验平台：按照实验要求，将PLC、传感器、执行器和人机界面等设备连接到实验台架上，确保各个设备之间的正常通信和工作。
2. 编写控制程序：根据实验要求，使用PLC编程软件编写控制程序，实现自动化制造系统的各个功能和工作流程。
3. 调试和测试：将实验样品放置到实验平台上，通过人机界面设置参数和启动自动化制造系统，观察和记录系统的运行情况，并进行必要的调试和测试。
4. 故障排除：在实验过程中，如果发现系统出现故障或异常情况，需要及时进行故障排除，找出问题所在并解决。
5. 数据分析：根据实验结果和数据，对自动化制造系统的性能和效果进行分析和评估，总结实验经验和教训。
五、实验结果与讨论通过本次实验，成功搭建了一个简单的自动化制造系统，并完成了实验要求的各项功能。
经过调试和测试，系统运行稳定，各个部分之间的协调配合良好。
实验数据显示，自动化制造系统能够高效地完成生产任务，并具有较高的准确性和可靠性。
六、实验应用和展望自动化制造系统在工业生产中具有广泛的应用前景。
自动化制造系统实验报告
自动化制造系统实验报告引言概述：自动化制造系统是一种集成了各种自动化设备和控制系统的生产系统，旨在提高生产效率、降低生产成本，并确保产品质量稳定。
本实验旨在通过实际操作和观察，深入了解自动化制造系统的工作原理和优势。
一、自动化制造系统的概念和分类1.1 自动化制造系统的概念：自动化制造系统是指利用计算机技术、传感器技术和控制技术，实现生产过程的自动化和智能化。
1.2 自动化制造系统的分类：按照生产过程的不同阶段，自动化制造系统可分为CAD/CAM系统、CIM系统、CNC系统等。
1.3 自动化制造系统的优势：提高生产效率、降低生产成本、减少人为错误、确保产品质量稳定。
二、自动化制造系统的组成和工作原理2.1 自动化制造系统的组成：自动化制造系统由传感器、执行器、控制器、人机界面等组成。
2.2 自动化制造系统的工作原理：传感器采集生产过程中的数据，通过控制器进行处理和决策，执行器实施控制指令，实现生产过程的自动化。
2.3 自动化制造系统的应用范围：自动化制造系统广泛应用于汽车制造、电子产品制造、航空航天等领域。
三、自动化制造系统的实验过程和结果分析3.1 实验过程：通过搭建自动化制造系统的实验平台，进行生产过程的模拟和控制。
3.2 实验结果：观察生产过程中各个环节的运行情况，分析系统的稳定性和效率。
3.3 结果分析：根据实验结果，评估自动化制造系统在提高生产效率和确保产品质量方面的作用。
四、自动化制造系统的发展趋势和挑战4.1 发展趋势：自动化制造系统将向着智能化、柔性化、网络化的方向发展。
4.2 挑战：自动化制造系统在应对复杂生产环境、提高系统稳定性和安全性等方面面临挑战。
4.3 解决方案：通过引入人工智能、大数据分析等技术，不断优化自动化制造系统的性能和功能。
五、自动化制造系统在工业生产中的应用前景5.1 应用前景：自动化制造系统将在工业生产中发挥越来越重要的作用，成为提高生产效率和产品质量的重要手段。
自动化制造系统实验报告
自动化制造系统实验报告引言概述：自动化制造系统是一种通过使用计算机控制和传感器技术，实现生产过程的自动化和优化的系统。
本实验报告旨在详细介绍自动化制造系统的原理和应用，并通过实验结果验证其效果和可行性。
一、自动化制造系统的概念和原理1.1 自动化制造系统的定义自动化制造系统是指利用计算机技术和控制技术，通过传感器、执行器和控制器等设备，实现对生产过程的自动化控制和优化。
它能够提高生产效率、降低成本、提高产品质量和灵活性。
1.2 自动化制造系统的组成自动化制造系统由硬件和软件两部分组成。
硬件包括传感器、执行器、控制器和机械设备等，软件包括控制算法、监控系统和生产计划等。
1.3 自动化制造系统的原理自动化制造系统通过传感器感知生产过程中的各种参数，并将这些参数输入到控制器中进行处理和决策。
控制器根据预设的控制算法，控制执行器对生产过程进行调整和控制，以达到预期的生产目标。
二、自动化制造系统的应用领域2.1 汽车制造自动化制造系统在汽车制造中的应用广泛。
它可以实现汽车生产线的自动化组装、焊接、喷涂等工艺，提高生产效率和产品质量。
2.2 电子产品制造自动化制造系统在电子产品制造中起到关键作用。
它可以实现电子产品的自动化组装、测试和包装，提高生产效率和产品一致性。
2.3 医药制造自动化制造系统在医药制造领域的应用也越来越广泛。
它可以实现药品的自动化生产和包装，提高生产效率和药品质量的稳定性。
三、自动化制造系统的优势和挑战3.1 优势自动化制造系统能够提高生产效率，减少人力成本，提高产品质量和一致性。
它还可以实现生产过程的灵活性和可追溯性，方便生产管理和质量控制。
3.2 挑战自动化制造系统的建设和维护成本较高，需要投入大量的资金和技术支持。
此外，自动化制造系统的设计和调试也需要专业的知识和技能，对技术人员的要求较高。
3.3 发展趋势随着科技的不断进步，自动化制造系统将更加智能化和柔性化。
未来的自动化制造系统将更加注重人机协作，实现人机一体化的生产方式。
自动化制造系统
自动化创造系统引言概述：自动化创造系统是一种通过使用计算机和机器人技术来实现生产过程的自动化的系统。
它可以提高生产效率、降低成本，并且可以在生产过程中减少人为错误的发生。
本文将详细介绍自动化创造系统的五个主要部份，包括生产计划、物料管理、生产执行、质量控制和设备维护。
一、生产计划1.1 生产需求分析：通过对市场需求的调研和产品销售数据的分析，确定生产计划所需的产品类型和数量。
1.2 计划排程：根据生产需求和设备的可用性，制定合理的生产计划排程，确保生产过程的高效运行。
1.3 资源分配：根据生产计划排程，合理分配人力、设备和原材料等资源，确保生产过程的顺利进行。
二、物料管理2.1 供应链管理：与供应商建立密切的合作关系，确保原材料的及时供应，避免生产中断。
2.2 库存管理：通过使用先进的库存管理系统，准确掌握原材料和成品的库存情况，避免库存过剩或者不足的问题。
2.3 物料追踪：使用条码和RFID等技术，对原材料进行追踪管理，确保产品的质量和安全。
三、生产执行3.1 生产调度：根据生产计划排程，合理安排生产任务和工序，确保生产过程的顺利进行。
3.2 自动化生产线：采用自动化设备和机器人技术，实现生产过程的自动化操作，提高生产效率和产品质量。
3.3 过程监控：通过使用传感器和监控系统，对生产过程进行实时监控，及时发现和解决潜在问题，确保生产过程的稳定性和一致性。
四、质量控制4.1 检测设备：使用先进的检测设备和技术，对产品进行全面的质量检测，确保产品符合质量标准。
4.2 数据分析：对生产过程中产生的数据进行分析，找出潜在的质量问题，并采取相应的措施进行改进。
4.3 持续改进：建立质量管理体系，通过持续改进的方法来提高产品质量，降低不良率。
五、设备维护5.1 预防性维护：制定设备维护计划，定期对设备进行检查和维护，预防设备故障和停机时间的发生。
5.2 故障诊断：通过使用故障诊断系统，对设备故障进行快速定位和修复，减少生产中断的时间。
自动化制造系统的总体设计
特点
高度集成化、智能化、柔性化、 高效率、高质量、低成本等。
发展历程及现状
发展历程
经历了机械化、电气化、自动化等阶 段，目前正向数字化、网络化、智能 化方向发展。
现状
自动化制造系统已广泛应用于汽车、 电子、航空航天等制造业领域，成为 提高生产效率和产品质量的重要手段 。
03
总体设计原则与策略
设计原则
模块化设计
将系统划分为独立的功能模块，便于开发、 调试、维护和升级。
可扩展性
设计时应考虑未来技术升级和产能扩展的需 求，降低系统更新的成本。
开放性
采用开放的标准和接口，确保系统能与其他 设备和软件无缝集成。
高可靠性
确保系统能在恶劣环境下长时间稳定运行， 减少故障停机时间。
监控层
对整个系统的运行状态进行实时 监控，提供故障预警、故障诊断
、远程维护等功能。
模块化设计思路
功能模块化
01
将系统划分为若干个功能模块，每个模块实现特定的功能，模
块之间通过标准接口进行通信和协作。
结构模块化
02
采用标准化的硬件结构和软件框架，方便模块的添加、替换和
升级。
参数模块化
03
对系统中的关键参数进行模块化设计，实现参数的灵活配置和
关键技术选择
先进制造技术
如3D打印、激光切割等，提高制造精度和效率。
工业机器人技术
采用高精度、高速度的工业机器人，实现生产线的自动化和柔性化。
物联网技术
通过物联网技术实现设备间的互联互通，实现生产过程的可视化、可 控制和可优化。
自动化生产系统介绍
自动化生产系统介绍自动化生产系统是现代工业生产中的重要组成部分，利用先进的技术手段和设备，实现对生产过程的自动化控制和管理。
本文将介绍自动化生产系统的基本概念、特点和应用领域。
1. 自动化生产系统概述自动化生产系统是将计算机技术、传感器技术、机械控制技术等相结合，形成一个能够自主完成生产任务的系统。
它涵盖了从原材料入库到成品出厂的整个生产过程，通过自动化控制，提高了生产效率和产品质量，并降低了生产成本。
2. 自动化生产系统特点(1) 灵活性：自动化生产系统可以根据生产需求进行灵活调整和变更，提高了生产线的适应性和生产效率。
(2) 高效性：自动化生产系统具有高度自动化的特点，能够快速、准确地完成生产任务，提高了生产效率和产量。
(3) 稳定性：自动化生产系统利用先进的控制技术，能够保持生产过程的稳定性，减少因人为因素引起的误差。
(4) 可靠性：自动化生产系统采用可靠的设备和技术，具有较高的故障容忍能力，能够长时间稳定运行。
3. 自动化生产系统应用领域(1) 汽车制造业：自动化生产系统在汽车制造过程中起到了关键作用，包括零部件生产、总装过程和质量检测等环节。
(2) 电子工业：自动化生产系统在电子产品的生产中起到了重要作用，包括半导体制造、电子组装和测试等环节。
(3) 食品工业：自动化生产系统可以实现食品生产线的自动化操作，提高了生产效率和食品质量的一致性。
(4) 医药制造业：自动化生产系统在医药制造领域可以提高药物生产的精确性和可靠性，确保药品的质量和安全。
4. 自动化生产系统的前景随着科技的不断进步和人工智能技术的发展，自动化生产系统将会越来越广泛地应用于各个领域。
它能够提高生产效率、降低生产成本，并且可以减少对人力资源的依赖。
因此，自动化生产系统的前景非常广阔。
总结：自动化生产系统是现代工业生产的重要组成部分，它具有灵活、高效、稳定和可靠的特点，应用于汽车制造、电子工业、食品工业和医药制造等领域。
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类型
2、机械制造自动化系统的分类 1）.按制造过程分：毛坯制备、热处理、储运 、机加工、装配、辅助质量和系统控制自动化
2）.按设备分：局部动作、单机、刚性、刚性
综合、FMC（柔性制造单元）、FMS（柔性
制造系统）
3）.按控制方式分：机械、机电液、数字、计
算机、智能控制自动化
29
3、机械制造自动化设备的特点及适应范围
§1.3 机械制造自动化的类型
1、机械制造自动化系统的构成 1）.加工系统：包括工件的切削加工、排屑 、清洗和测量 2）.工件支撑系统：包括工件的输送、搬运 和存储 3）.刀具支撑系统：包括刀具的装配、输送 、交换、存储以及刀具的预调、管理 4）.控制与管理系统：包括整个制造过程的 监控、检测、协调与管理
量控制、装配过程等。
广义：还包括产品设计、工艺设计、生产
准备、市场调研、市场营销、服务、回收处 理等其它环节 机械制造自动化：在机械制造过程的所有 环节中采用自动化技术，以实现机械制造 全过程的自动化。
21
制造自动化 的概念是一个动态发展过程。 过去，人们对自动化的理解或者说自动化的功能目 标是以机械的动作代替人力操作，自动地完成特定 的作业。这实质上是自动化代替人的体力劳动的观 点。
考核方法
期 末 考 试 成 绩
论文、作业、课堂练习
—— 75％
—— 25％
8
无故旷课3次，取消考试资格
参考书：
1. 全燕鸣 .机械制造自动化 . 华南理工大学出版 社，2007. 2. 刘治华，李志农.机械制造自动化技术 . 机械 工业出版社，2009. 3. 吴天林、段正澄 .机械加工系统自动化 . 机械 工业出版社，1992
化的概念。
13
§1.1机械制造自动化的基本概念
自动化—— 机器代替人完成基本劳动的同时，若人
对机器的操纵看管、对工件的装卸与检验等辅助体
力劳动也是由机器来完成时，并且有自动控制系统
或计算机代替部分脑力劳动，这个制造过程是“自
动化” 。
基本劳动机械化＋辅助劳动机械化＋自动控
制系统→ 自动化制造系统
在一个工序中，如果所有的基本动作都机械化了， 并且使若干个辅助动作也自动化起来，而工人所要 做的工作只是对这一工序作总的操纵和监督，就称 为工序自动化。 基本动作--机器完成--机械化 辅助动作--机器完成 工序自动化 工艺过程自动化 制造过程自动化 17
2）、 工艺过程自动化（自动化线）
一个工艺过程（如加工工艺过程）通常包括着若
性课程，计划学时为32学时。
4
课程宗旨
通过本课程的学习，扩展和拓宽学生在自动化加
工系统方面的知识，使学生系统地掌握有关机械制
造自动化技术方面的基本原理，了解机械制造中各
主要单元和系统的自动化方法以及各种自动化装臵
的结构原理和特点，并提高其应用管理能力，为进 一步的课程学习和今后从事专业技术工作奠定良好 的基础。 5
25
③ 提高产品质量—由于广泛采用各种高精度的加工 设备和自动检测设备，减少了工人情绪波动的
④ 提高经济效益—采用自动化技术后可减少占地面积， 减少直接生产工人的数量，减少废品率等；
⑤ 降低劳动强度—让机器去完成绝大部分笨重、艰 苦、烦人甚至对人体有害的工作，从而降低了工人的 劳动强度； ⑥ 有利于产品更新—采用现代制造技术使得变更制 造对象更容易，适应的范围也较宽，十分有利于产品 的更新； 26
9
第一章 绪 论
机械制造自动化的基本概念
机械制造自动化的主要内容 和意义
机械制造自动化的类型
机械制造自动化的控制方式
机械制造自动化的发展与趋势
10
§1.1机械制造自动化的基本概念
1、什么是机械化和自动化？ 人在生产过程中的劳动包括三部分： 基本体力劳动、辅助体力劳动、脑力劳动
自动化制造系统包括刚性制造和柔性制造，
“刚性”的含义是指该生产线只能生产某种或 生 产工艺相近的某类产品，表现为生产产品的单 一性。
30
自动化制造系统的基本形式
刚性自动化 设备及系统 自动化 制造系统
刚性半自动化单机 刚性自动化单机 刚性自动线 刚性综合自动化系统
柔性自动化 设备及系统
一般数控机床 加工中心 混合成组制造单元 分布式数控系统 DNC 柔性制造单元 FMC 柔性制造系统 FMS 柔性制造线 FML 计算机集成制造系统 CIMS
14
§1.1机械制造自动化的基本概念
自动化生产系统是在没有人的直接参与下，
利用各种技术手段，通过自动检测、信息处理、分析
判断、操纵控制，使机器、设备等按照预定的规律自
动运行，实现预期的目标，或使生产过程、管理过程、
设计过程等按照人的要求高效自动地完成。
15
2、制造自动化的三个层次
1）、工序自动化
6
学生应掌握的基本技能有：
具备根据具体加工条件及应用范围合理选择自动 化加工设备的能力。 具备根据具体加工条件确定物流供输系统结构的 能力。 具备正确制订自动装配工艺过程的能力。
通过本课程的学习，学生还应了解机械制造自动 化技术的最新成就和发展趋势。
7
学习方式
课堂讲授 —— 75% 自 学 —— 课程内容25％自学 实践环节 —— 论文、作业、课堂练习
实现的也是单个工艺过程的全部加工循环。 辅助装置包括自动工件输送、上料，下料、自动夹 具、升降装臵和转位装臵等； 切屑处理一般由刮板器和螺旋传送装臵完成。 特点：投资少、见效快，但通用性差，是大量生产 最常见的加工装备。 用途：常用于品种变化很小，但生产批量特别大的 场合。
flash flash
45
教学目的及要求
通过本课程的学习，学生应该掌握的基本理论有：
了解机械制造自动化的基本概念、类型、控制方式及发展与 应用。 掌握加工设备自动化的特点及分类，以及两种典型的加工过 程自动化方法：单机工作自动化和加工自动线。 掌握物流供输系统的功能及组成；介绍类型的物流供输系统 的组成及特点。 掌握刀具自动化的特点以及各种排屑、换刀自动化装臵。 了解制造过程中运用的各种检测技术。 掌握自动装配系统的组成以及自动装配工艺过程的分析。 了解工业机器人的构成及相关控制技术。 了解集成制造系统的概念，柔性制造系统、计算机集成制造 系统以及其他一些先进制造技术的结构及特点。
基本体力劳动：直接改变生产对象的形态、性能和 位臵等方面的劳动。 辅助体力劳动：完成基本体力劳动所必须做的其他 辅助性工作。 脑力劳动：决定生产方法、选择生产工具、质量检 验及生产管理等工作。 如：工件的装卸、加工、检验，刀具更换，工件输送， 工艺规程设计等。 11
§1.1机械制造自动化的基本概念
优点：投资少、见效快， 缺点: 调整工作量大，加工质量较差，工人的劳动强 度也大。 适用于产品品种变化范围和生产批量都较大的制造系 统。
34
单台组合机床
35
36
37
38
多刀半自动车床
39
多刀半自动车床
40
多刀半自动车床
41
转 塔 车 床
42
43
44
2）、刚性自动化单机
它是在刚性半自动化单机的基础上增加自动上、下料等辅 助装置而形成的自动化机床。
自动化制造系统
————
制造系统自动化技术
1
机械设计制造及其自动化专业主干课程
Automation Technology of
Manufacturing Systerm
主讲: 康文利 办公地点：教八楼311
2
教材： 《机械制造自动化技术 》
主编： 周骥平、林岗
ห้องสมุดไป่ตู้
出版社: 机械工业出版社
3
课程性质
《自动化制造系统》是 “机械工程及自动化” 本科专业的一门重要的专业课, 是一门综合
什么是机械化？ 机械化——执行制造过程的基本体力劳动是 由机器（机械）代替人力劳动来完成时称之 为机械化。
如：自动走刀代替手动走刀—走刀机械化 输送机代替人工搬运工件—是工件输送机械化； 气动夹紧工件代替手动夹紧工件—工件夹紧机械化。 12
§1.1机械制造自动化的基本概念
什么是自动化？
最初“自动化(Automation)”是美国人D.S.Harder 于1936年提出的。当时他在通用汽车公司工作， 他认为在一个生产过程中，机器之间的零件转移 不用人去搬运就是"自动化"。这是早期制造自动
3）、刚性自动线
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臵，自动完成零件预定的 全部加工过程和部分检测过程。
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特点：⑴结构复杂，任务完成的工序多，所以生产效 率也很高，可以有效缩短生产周期，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，便于管理等。 ⑵ 投资大，系统调整周期长，更换产品不方便。 用途：少品种、大量生产必不可少的加工装备。
的储运的自动化技术。
3.装配自动化技术：包括零部件供应、装配过程等的
自动化技术。
4.质量控制自动化技术：包括零件检测、产品检测、 刀具检测等的自动化技术。 23
2、机械制造自动化的意义
① 提高生产率—采用自动化技术后可以大幅度缩短 产品制造过程中的辅助时间，从而使生产率得以提高；
24
② 缩短生产周期—如图所示，采用自动化技术后可以 有效缩短零件98.5%的无效时间，从而有效缩短了生产 周期；
现在，随着电子和信息技术的发展，特别是随着计 算机的出现和广泛应用，自动化的概念已扩展为用 机器(包括计算机)不仅代替人的体力劳动而且还代 替或辅助脑力劳动，以自动地完成特定的作业。