最新清华大学制造系统第02章 制造系统的基本概念1
第2章先进制造系统的基础理论
2.3 先进制造系统的三流理论
制造系统在运行过程中，无时无刻不伴随着“三流”的运动 ，即总是伴随着物料流、信息流和能量流的运动。
⑴ 物料流
制造系统输入的是原材料或坯料（有时也包括半成品）及相 应的刀具、量具、夹具、润滑油、冷却液和其它辅助物料等，经 过输送、装夹、加工检验等过程，最后输出半成品或产品（一般 还伴随着切削废料的输出）。整个加工过程（包括加工准备阶段 ）是一个物料输入和输出的动态过程，这种物料在制造系统中的 运动被称为物料流。
制造系统的信息流
⑶ 能量流 能量是一切物质运动的基础。制造系统是一个动态系统，其 动态过程是指制造过程中的各种运动过程。这个运动过程中的所 有运动，特别是物料的运动，均需要能量来维持。来自机械加工 系统外部的能量（一般是电能），多数转变为机械能。一部分机 械能用以维持系统中的各种运动，另一部分通过传递、损耗而达 到制造系统的切削区域，转变为分离金属的动能和势能。这种在 制造过程中的能量运动称为能量流。
先进制造系统功能的宏观描述
为进一步了解上述制造系统功能是如何实现的，可将先进制 造系统功能的宏观描述展开，得到更为详细的制造系统功能描述 图。为简化图形表示，该IDEF0图中省略了各方框下的支撑环境 描述。
先进制造系统功能描述
为实现制造系统总体功能，制造系统需由经营管理、设计工 艺、生产管理、产品生产、销售服务等子功能模块（子系统）构 成。为具体描述这些子模块的功能是如何实现的，可分别将其进 一步展开。
□表示控制单元 ○表示被控制的制造 实体
集中式控制结构
主要特征如下：
⑴ 集中控制单元由一台强功能计算机构成。 ⑵ 所有控制决策功能由集中控制单元承担。
制造系统的基本概念和发展
1.1.1 制造系统的基本概念
2.制造系统的基本概念
“制造过程及其所涉及的硬件包括人员、生产 设备、材料、能源和各种辅助装置以及有关的软件， 包括制造理论、制造技术（制造工艺和制造方法等） 和制造信息等，组成了一个具有特定功能的有机整 体，称之为制造系统。”
根据上述定义，对制造系统可以这样来理解， 制造系统是由包括人、生产设备、生产工具、物料 传输设备及其他辅助装置组成的硬件环境，和由生 产信息、决策信息、生产方法、工艺手段和管理模 式所形成的软件支持条件所构成的有机整体，其根 本目标是把制造资源转变成财富或产品。
1.1.1 制造系统的基本概念
1.制造与社会
(3) 制造技术
制造技术是完成制造活动所需的一切手 段的总和。高质量、高水平的制造业必然有 先进的制造技术作后盾。所以说制造技术是 一个国家科技水平的综合体现，是国家经济 可持续发展的根本动力。为了赢得激烈的市 场竞争，在世界经济中占一席之地，就必须 研究和利用先进制造技术，不断完善和改造 制造业，使其具有优越的生存环境，并能提 供功能适用、交货期短、质量好、价格低、 服务优良的具有竞争力的产品。
2.加工质量的发展
保证零件加工质量是机械加工方法要解 决的首要问题，加工质量的指标中最重要的 是加工精度。保证加工精度是指限制加工方 法产生的误差值，使它限定在允许的范围之 内；而提高加工精度是指需要减少加工误差 值。生产的发展要求不断提高机器的工作精 度和运转精度，为此必须相应地提高零件的 尺寸和几何形状精度。
1.1.1 制造系统的基本概念
2.制造系统的基本概念
“系统”是由相互作用和相互依赖的若干 部分有机结合，并具有特定功能的有机整体。 关于制造系统的定义，尚在发展和完善之中。 1989年英国学者Parnaby指出：“制造系统 是工艺、机器系统、人、组织结构、信息流、 控制系统和计算机的集成组合，其目的在于 取得产品制造的经济性和产品性能的国际竞 争 性 ” 。 1990 年 国 际 生 产 工 程 研 究 学 会 （CIRP）给出制造系统的定义是：
第2章先进制造系统的基础理论讲解
先进制造系统功能的宏观描述
为进一步了解上述制造系统功能是如何实现的，可将先进制 造系统功能的宏观描述展开，得到更为详细的制造系统功能描述 图。为简化图形表示，该IDEF0图中省略了各方框下的支撑环境 描述。
先进制造系统功能描述
为实现制造系统总体功能，制造系统需由经营管理、设计工 艺、生产管理、产品生产、销售服务等子功能模块（子系统）构 成。为具体描述这些子模块的功能是如何实现的，可分别将其进 一步展开。
主要缺点如下：
⑴ 上层故障会造成下层控制的整体瘫痪。
⑵ 设备布置的改变会影响到整个控制系统，因而使增加或删除设备变得 非常困难，难以满足未来修改的需要。
⑶ 由于通信延迟使上层决策往往滞后于下层状态的变化，甚至基于对下 层信息的估计上，会造成控制失误，难以满足动态适应性要求。
⑷ 局部控制器的计算能力有限。 ⑸ 通信可靠性随递阶层次增多而降低。
⑷ 存在死锁的可能性。
2．混杂控制结构
常见的混杂控制结构兼有递阶控制和非等级控制的特点，层 与层之间为上下级关系，同一层各控制单元为平等关系，由于各 控制单元间的关系比较复杂，不像在递阶控制或非等级控制中， 各控制单元之间具有一致的上下级或平等关系，在实现时需要对 各控制单元之间的关系进行仔细地设计。常见的混杂控制结构如 下。
制造系统的物料流
⑵ 信息流 在制造系统中，必须集成各方面的信息，以保证制造过程的 正常进行。这些信息主要包括加工任务、加工工序、加工方法、 刀具状态、工件要求、质量指标、切削参数等。这些信息又可分 为静态信息（如工件尺寸要求、公差大小等）和动态信息（如刀 具磨损程度、机床故障状态等）。 这些信息构成了制造过程的信息系统，这个系统不断地和制 造过程中的各种状态进行信息交换，从而有效地控制制造过程， 以保证制造的效率和产品质量。这种信息在制造系统中的作用过 程称为信息流。
现代制造系统课件3制造系统的基本概念汇总
提出的一种制造模式。 JIT 模式按“拉”式 (Pull) 方式 组织生产。前一道工序工件库存量不是由预先制订的生 产计划确定，而是当后一道工序发出请求后，该库存才 存在。因此库存量极少，理想状态为零。
存储器 原 材 料 制造中心 1 看板 制造中心 2
存储器 制造中心 3 看板
典型制造模式
基于JIT模式的制造单元
制造系统
1.制造系统的定义
按一定制造模式将制造过程所涉及的各种相互关 联、相互依赖、相互作用的有关要素组成的具有将 制造资源转变为有用产品这一特定功能的有机整体， 称之为制造系统。 2.制造系统的要素 组成制造系统的要素不仅包括人员和生产设备、 材料、能源及各种辅助装置等“硬件”，还包括制 造理论、制造技术（制造工艺和制造方法等）和制 造信息等有关“软件”。
制造系统管理与控制的涵义
从狭义角度看，制造系统管理与控制是通过对制造过程
中的物料、人力、设备等生产资源的合理计划、调度与 控制，以缩短产品的制造周期，减少在制品，降低库存， 提高生产资源（特别是主要设备）的利用率，最终达到 提高生产率的目的。 从广义上讲，管理控制系统的控制对象是制造系统运 行中所涉及的所有过程。它包括从输入生产要素开始到 输出产品和为用户服务的全过程，除涉及生产资源外， 还包括对市场（销售市场、供应市场）、财务（资金来 源与支出）和工程设计（产品结构和工艺路线的设计与 工程设计改变）等的管理。
2. 制造系统综合
系统综合就是根据已知的对系统各方面的要求，通过系统科学的理论 和方法，产生一满足所给要求的新系统。在很多情况下，这一过程是从无 到有产生一符合给定要求的新系统。在有些情况下，也可在现有系统基础 上，通过系统校正、系统重构等方法产生出比原系统性能更优良的新系统。 这一过程可看作为一种变换与处理过程，它在有关参考模型（如制造 模式，管理范式等）的支持下，在相关信息的支持下，由系统设计人员借 助于计算机和有关软件系统，对输入信息（对未来新系统的要求）进行变 换、处理，最后产生输出信息（对未来新系统的描述）。
第02章 制造系统的基本概念
制造模式影响到制造系统研究和应用的各个方面。现 代制造系统都是按照一定的制造模式组织和运行的，同样 的组成要素，随着制造模式的不同，可以构成截然不同的 系统结构并得到差异很大的运行效果。因此要研究、开发 出更先进的制造系统，就必须对制造模式进行更深入的研 究。
现代制造系统 Modern Manufacturing System
现代制造系统 Modern Manufacturing System
2.2 制造过程
―大制造”的概念及制造过程的定义
– “大制造”的概念
• “大制造”是指产品生命周期中，从供应市场到需 求市场整个供需链中的所有活动。
– “大制造”概念下的制造过程定义
• 制造过程是将制造资源（包括制造信息、原材料、 能源等）转变为可用产品并保证其正常使用的过程。
系统分析与系统综合是系统科学与工程研究中的重要课题制造系统是一复杂大系统其分析与综合问题当然也是必须深入研究和认真解决的核心问与其他系统相比制造系统也有其明显的特殊性其最大之处在于制造系统的主要任务是创造有形财富和可增值的产品因此制造系统的运行效益是人们必须关心的重要问题这将涉及制造系统优化管理与控制的各个方面由此形成了制造系统研究和应用中的第二大类课题制造系统的管理与控制
现代制造系统 Modern Manufacturing System
2.3 制造模式
制造模式的意义
– 20世纪后半叶特别是近30年来，市场需求朝多 样化方向发展且竞争加剧，迫使产品生产朝多 品种、变批量、短生产周期方向演变，传统的 大量生产模式正在被更先进的制造模式所替代。
– 这些先进制造模式的主要特点是：需求启动， 依靠科技进步，企业合作，柔性制造，生产组 织精干，企业管理体制先进，注重环保。近些 年国外先后提出的计算机集成制造、精益生产 和敏捷制造等就是先进制造模式的典型代表。
制造系统的概念
制造系统的概念制造系统是指由一系列相互依存的组成部分和活动所组成的整体，旨在将原材料转化为最终产品，并供应给市场。
它涵盖了从原料采购到生产过程再到产品交付的各个环节。
制造系统的目标是提高生产效率、降低成本、提高产品质量，并满足市场对产品的需求。
制造系统包含以下几个核心概念：1. 生产设备：制造系统需要合适的生产设备来进行生产过程。
生产设备包括各种机械设备、自动化设备和工具等。
选择适当的设备可以提高生产效率和产品质量。
2. 生产过程：制造系统的生产过程是将原材料转化为最终产品的过程。
这个过程通常包括原材料清洗和处理、加工、装配和检验等环节。
生产过程需要经过合理的规划和组织，以确保有效的生产。
3. 生产计划与控制：生产计划是制造系统中的一个重要环节。
它涉及到对生产需求进行评估和安排，以确定所需的原材料和生产资源。
生产控制则是通过监控和调整生产过程来确保计划的顺利执行。
4. 质量管理：制造系统需要建立有效的质量管理体系来确保产品的质量。
质量管理涉及到品质控制、质量检验和不良品处理等方面。
通过实施严格的质量管理措施，可以提高产品的一致性和可靠性。
5. 供应链管理：制造系统需要与供应商建立良好的合作关系，以确保供应链的顺畅运作。
供应链管理包括原材料采购、仓储管理和物流配送等环节。
通过优化供应链管理，可以减少库存成本和交付时间，提高客户满意度。
6. 人力资源管理：制造系统的成功离不开合适的人力资源。
人力资源管理涉及到员工招聘、培训和绩效管理等方面。
通过有效的人力资源管理，可以提高员工的工作效率和满意度，进而促进制造系统的运作。
7. 连接与数字化：现代制造系统越来越注重连接和数字化技术的应用。
通过物联网、大数据分析和人工智能等技术，可以实现制造过程的实时监控和数据分析，以优化生产效率和品质控制。
总之，制造系统是一个复杂的系统，涉及到多个方面的管理和技术。
通过合理的规划和组织，以及应用先进的技术和管理方法，可以提高制造效率、降低成本、提高产品质量，从而在竞争激烈的市场中保持竞争优势。
制造系统工程概述重点
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制造过程系统性与集成性
研究如何应用系统工程的理论与方法，有机 综合和集成制造过程所涉及的多个学科知识，解 决制造过程涉及的综合性技术问题和相关的管理 问题，以追求制造过程整体优化。
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第1章 制造系统概述
第2章 制造系统体系结构
第3章 制造系统建模与分析
第4章 制造系统的运行与管理
第5章 现代制造模式
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第1章
制造系统工程概述
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1.1 制造系统工程的基本概念
制造业
——是将可用资源与能源通过制造过程，转化为 可供人们使用或利用的工业品或生活消费品的行业。
制造系统工程
=（制造 + 系统）+ 系统工程
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（1）制造
范 围
涉及大量行业
制造
过 程
通过机器生产 或制作产品 产品整个生命周期
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（1）制造
制造是一个涉及制造工业中产品设计、物料选择、
生产计划、生产过程、质量保证、经营管理、市场销
售和服务的一系列相关活动和工作的总称。
小制造
大制造
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（2）系统
系统
——是由相互作用或相互关联的若干要素结合 而成的具有特定功能的有机整体。 系统由输入、处理和输出组成，它有一定的活 动空间，并在特定的环境下为特定的目标而工作。
研究方法：以计算机辅助的数学定量计算和研究者 的经验判断相结合。 学科领域：多学科跨越的综合性科学
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（5）制造系统工程
制造系统的基本概念
制造系统的基本概念
制造系统，嘿，这可真是个超级有趣又超级重要的玩意儿！它就像是一个神奇的大机器，把各种原材料和零部件组合起来，变成我们日常生活中离不开的各种产品。
你想想看，从小小的螺丝钉到大大的汽车、飞机，哪一个不是通过制造系统诞生的呀！它就如同一个魔法盒子，输入各种元素，就能变出令人惊叹的成果。
制造系统可不是简单的拼凑哦！它涉及到无数的环节和步骤。
就好像一场精心编排的舞蹈，每个动作都要恰到好处，才能呈现出完美的表演。
设计要精妙，工艺要精湛，质量把控要严格，任何一个小细节都不能马虎。
生产线上的工人们就像是一群勤劳的小蜜蜂，忙碌而有序地工作着。
他们熟练地操作着各种设备，让原材料在他们手中逐渐变成成品。
这难道不是很神奇吗？
而且啊，制造系统还在不断地进化和发展呢！随着科技的进步，越来越多的新技术被应用到其中。
自动化、智能化，这些高大上的词儿都和制造系统紧密相关。
难道你不期待未来的制造系统会变得更加厉害吗？
再看看我们周围的一切，哪一样不是制造系统的功劳呢？我们穿的衣服、用的手机、住的房子，哪一个离得开它？它就像我们生活的隐形守护者，默默地为我们提供着各种便利。
制造系统真的是太重要了！它是现代社会的基石，没有它，我们的生活将会变得完全不一样。
所以啊，我们应该好好珍惜和发展制造系统，让它为我们创造更加美好的未来！。
现代制造系统 讲义
（2）高能束加工及复合加工技术 航空，航天，军事尖端技术，产品性能要求日 益提高，强度重量要比，精度，工作建设，功率， 小型化方面要求很高，高压，高强，腐蚀环境中— —新结构，新材料，复杂形状精密零件大量涌现— —结构形状的复杂性材料的可加工，加工精度和表 面完整性要求——一般机械加工难实现。
高能束加工技术：高能量密度的束流（激光束， 离子束，电子束）——热源——对材料或构件加 工——先进特种加工技术，可：焊接，切割，打孔， 喷涂，表面改性，刻 ，精细加工等。高能束加工： 高能束热源：高能量密度，可精密控制微焦点和高 速打扫特性：客观。材料或构件的深穿透，高速加 热学，高速冷却的全方位加工。制造工艺发展方向， 前沿领域——“21世纪加工技术”，当今科技与制 造技术相结合的产物，数控微光焊接，电火花加工， 超声波加工。
• • •
先进制造系统的运行特征 先进制造系统是在先进的生产组织模式管理 下，运用先进制造技术进行生产活动的系统，整 个系统是在缜密的计划组织下协调运行的。正是 由于先进制造系统拥有独特的组织和技术支持， 所以先进制造系统在实际、复杂的环境中表现出 了许多突出的特征。
• • 线 •
本质特点： 1 转换特性：资源转换贯穿系统的一条主 2 过程特性：资源转换本质上是一个过程、 一个面向客户需求的不断适应环境变化不断改 善和进化的动态的过程：5种要素流动：物料、 资金、价值、信息、工作流
应用：航空技术工业领域，雷达组件，铝或镁合金 压铸件，飞机大梁。 刀具：涂层TiN，TiCN（碳氮化钛），氮化铝钛 （TiAlN），CBN，Al2O3 金属陶瓷刀具材料：300~500m/min，高速精车钢和 铸铁，陶瓷刀具材料。 陶瓷刀具材料 PCD：金刚石微粉聚合而成的高品材料。 CBN；立方氮化硼硬度仅次于金刚石，热稳定性。 （1400℃） 刀柄 ：德国HSK刀柄系统，美国KM系列刀柄，重 复定位精度1μm高速下，径向跳动不超过5um。 支承：高精度，高速度，高刚度，（床身，立柱， 箱体，工作台，底座，托板，刀架。）
制造系统的概念
制造系统的概念制造系统可以被视为一个组织结构和资源配置的框架，用于将原材料转化为最终产品或服务。
这是一个涉及到许多不同环节和部门的复杂过程，包括供应链管理、生产计划、生产流程、质量控制和设备维护等。
制造系统的目标是优化生产效率、提高产品质量、降低成本，并最终满足客户需求。
制造系统包括以下几个关键要素：1. 设备和技术：制造系统依赖先进的设备和技术来进行生产和加工。
这可能包括机械设备、自动化系统、计算机控制等。
这些技术可以提高生产效率和质量，降低人工成本，并支持大规模生产。
2. 供应链管理：制造系统需要有效管理供应链以确保原材料和零部件的及时供应。
供应链管理涉及到物料采购、库存管理、供应商选择和合作等。
一个高效的供应链可以降低库存成本、避免生产延误，并降低不良品率。
3. 生产计划：生产计划是制造系统中至关重要的一环。
它涉及到确定生产量、排程、生产周期和工人安排等。
一个合理的生产计划可以提高生产效率、降低产品交付时间，并减少过程中的浪费。
4. 生产流程：制造系统需要设计和优化生产流程，以确保高效的生产和流动。
这包括工序布局、生产线均衡、工作站设置和作业指导等。
通过规划和控制生产流程，可以提高生产效率、降低生产成本，并确保产品质量。
5. 质量控制：质量控制是制造系统中一个关键的要素。
它涉及到在整个生产过程中对产品和过程进行检测和监控，以确保产品符合质量标准。
质量控制可以包括原材料检验、过程控制、成品检测和反馈等。
一个有效的质量控制系统可以降低不良品率、提高产品质量，并提升客户满意度。
除了以上提到的关键要素，制造系统还包括人力资源管理、设备维护和改进以及环境健康安全等方面。
这些要素都密切相关，并互相影响。
制造系统的目标是通过这些要素的综合优化，实现高效生产和优质产品。
制造系统的设计和管理是一个复杂挑战，需要综合考虑不同要素之间的平衡和协调。
通过合理的资源配置、流程改进和技术升级，制造系统可以不断优化和提升效率，以适应市场的变化和客户的需求。
第二章制造系统
針對訂單組裝 (assembly to order ，ATO)
針對訂單組裝 (ATO)製造業採用ATO策略最主 要理由是顧客前置時間少於製造前置時間。
對於生產線式製造系統如上節所描述的汽車 工業即為最佳例子，當產品的功能組合可以 用統計方法預期時可採用此策略:例如每星期 生產四門與兩門汽車的百分比。除此之外， 產品所需的半組裝件與零件已經加工完成置 於在倉庫，因此根據顧客訂單決定最後組裝 的排程範例。
3.重複式(Repetitive) 重複性的製造系統有獨特性質:重複生意訂單幾
乎佔百分之百與顧客多年的概括性合約、高且 變化大的批次量及生產機器的固定路徑加工。 工廠佈置如圖2-2(b)所示之程序佈置或者更像 圖2-2(c)所示的產品流動佈置。 這些生產機器通常是專用機器稱作轉運機器。
圖2-2(c)產品流動佈置
圖2-9 產品與程序定義 之工程
4.製造規劃與控制 (Manufactuing Planning and Control)
多辦法僅適合於一個專門類型的製造系統。
製造系統分類 (Manufacturing System Classifications)
所有生產作業的製造系統有下列五種分類: 1.專案式(Project) 2.工單式(Job shop) 3.重複式(Repetitive) 4.生產線式(Line) 5.連續式(Continuous)。
製造前置時間比顧客預期的前置時間來得長、 可預期產品的需求量、可維持製成品的庫存量、 高銷售量及產品的選擇性較少。
此類生產系統總是採用產品流動工廠佈置圖22(c)，其生產線侷限於少數不同的生產模型，
制造系统概念
制造系统概念嘿，朋友们！今天咱来聊聊制造系统这个有意思的玩意儿。
你看啊，制造系统就好比是一个超级大厨房。
各种原材料就像是厨房里的食材，它们通过一道道工序，就像厨师的烹饪步骤一样，最后变成了美味的菜肴，也就是我们需要的产品。
在这个大厨房里面，有各种各样的角色呢！首先得有采购人员，去挑选最好最合适的食材，这就相当于制造系统里负责原材料采购的环节呀。
要是食材不好，那做出来的菜能好吃吗？肯定不行呀！然后呢，有厨师来加工食材，该切的切，该炒的炒，这就像是生产线上的工人师傅们，他们凭借着自己的手艺和经验，把原材料加工成产品。
还有啊，厨房得有各种工具吧，锅碗瓢盆啥的，这就好比制造系统里的那些设备呀，没有它们可没法干活呢！而且，在制造系统里，也得有合理的安排和管理。
就像厨房的厨师长一样，要指挥着大家各司其职，不能乱套了。
要是有人该切菜的时候跑去炒菜了，那不乱了套啦！咱再想想，制造系统还得考虑效率问题呢！不能慢吞吞的，得赶紧把产品做出来呀。
这就像在餐厅里，客人都等着上菜呢，你总不能让人家等太久吧，不然下次谁还来呀！还有质量，这可是重中之重啊！制造出来的产品得质量过硬，就跟做出来的菜得好吃一样。
要是质量不行，谁会要啊？这不是砸自己招牌嘛！另外，制造系统也得不断地改进和创新呀！就像厨师们也得时不时研究一些新菜一样，得跟上时代的步伐，不然就被淘汰咯！你说是不是这个理儿？制造系统可不只是工厂里的那些大机器和忙碌的工人，它背后有着一套复杂又有趣的运作方式呢。
它关乎着我们生活中的每一件物品，从小小的螺丝钉到大大的汽车，哪一样不是通过制造系统生产出来的呢？所以啊，可别小看了制造系统，它就像是一个神奇的魔法阵，把各种原材料变呀变，变成了我们生活中不可或缺的东西。
我们每天用的、吃的、穿的，很多都离不开制造系统这个大功臣呢！总之，制造系统真的是非常非常重要的呀！它让我们的生活变得更加丰富多彩，让我们能享受到各种各样的好东西。
让我们一起为制造系统点个赞吧！原创不易，请尊重原创，谢谢!。
制造系统基本原理优秀课件
企业柔性和敏捷性的一种新概念。
➢ 20多年来，随着远距离交通和网络技术的迅速发展，世
界变得越来越小。全球制造的概念就是适应市场国际化 和跨国公司的发展需要而提出的。
➢ 全球制造的特点 是制造工厂和销售服务遍布全世界，
就在用户身边。全球化的产品，通过网络协调和运作， 把分布在世界各地的工厂和销售点联接成一个整体，它 能够在任何时候与世界任何一个角落的用户或供应商打 交道。
制造系统基本原理
第2章提要
➢ 本章内容是全书的核心。 ➢ 本章论述了MMS的类型、组成和性能原理； ➢ 讨论了MMS的建模原理； ➢ 分析了MMS的五个决策属性(T,Q,S,C,E) ➢ 概括论述了MMS的设计和运行原理。 ➢ 本章还着重阐述了AMS的一些重要理念：
❖ 运动流、生产率、生命周期质量、顾客满意度、 生命周期成本、产品多生命周期、科学发展观 和制造系统生命周期等。
其产品的需求通常不可预测。如大型发电机组。
➢ ③按订货装配 在订货之前已完成设计及零部件加工，按
订货进行装配。其产品通常有许多部件，产品的需求是可 预测的，而客户需要较短的交货期。如汽车。
∧
∨
2.1.5 按层次结构分
➢制造系统的结构在层次上可以分成四级 图2-1
❖ 单元级制造系统 ❖ 车间级制造系统 ❖ 企业/工厂级制造系统 ❖ 全球制造系统。
同而动态变化的。 ❖ ③这是一种逻辑上可重构的单元，工作站的物理位置是固
定的，单元重构时是通过计算机网络实现对工作站的分布 式控制的。因此也称为逻辑单元或虚拟单元。
∧
∨
2.1.5 按层次结构分
2. 车间级制造系统 ➢ 它通过生产计划将上层输入的加工订单分解为可执行的工
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原 材 料
存 储 器
存 储 器
·附属产品制造过程：在制造本系统主要产品的 同时，一些附属_产___品___的___制___造___过___程____。_____
______________________
2-3 制造模式
一、制造模式的基本概念
1. 制造模式的定义： 制造模式是指企业体制、经营、管理、生产组织 和技术系统的形态和运作的模式 。 2.制造模式的意义： 制造过程的运行、制造系统的体系结构以及制造 系统的优化管理与控制均受制造模式的制约，必须遵 循制造模式确定的规律。因此，对制造模式进行深入 研究，为制造系统建立先进的制造模式对提高系统的 总体效益具有重要意义。
1
2
3
4
5
6
7
m
虚拟公司 1 产品 1
市
虚拟公司 2
产品 2
虚拟公司 n 产品 n
场
产品1 周期
产品2 周期
t 产品n 周期
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5. JIT 制造模式
JIT（Just In Time）是日本丰田汽车公司 提出的一种制造模式。
讨论顺序： 制造过程制造模式制造系统制造系统问题。 (1)制造过程：小制造大制造 (2)制造模式：基本概念与典型制造模式 (3)制造系统：系统制造系统 (4)制造系统研究和应用中的重要课题
____________________________ ______________________
2-2 制造过程
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二、典型制造模式
1. 刚性制造模式 2. 柔性自动化制造模式
指令 物流 驱动
原材料
管理控制系统
NC机床 1
NC机床 2
物流系统
反馈
NC机床 n
产品
____________________________ ______________________
由于产品制造过程的综合性，制造过程又可分为：
·基本制造过程：指直接将生产对象转换成产品 的制造过程，其中加工、装配一般称为制造工艺过 程。
·辅助制造过程：指为保证基本制造过程正常进 行的各种辅助产品的制造过程，如工装的设计制造 等。
·制造服务过程：指为基本制造过程和辅助制造 过程中各种生产活动服务的过程，例如设计、采购、 外协等。
____________________________ ______________________
2-2 制造过程
二、 “大制造”概念及制造过程定义
1. “大制造”概念： “大制造”是指产品生命周期中，从供应市场到
需求市场整个供需链中的所有活动。 2. “大制造”概念下，制造过程可定义为： 制造过程是将制造资源（包括制造信息、原材料、
____________________________ ______________________
2-2 制造过程
一、 “小制造”概念及制造过程定义
1. “小制造”概念： “小制造”是指传统的“机械制造”，重点是加 工和装配。 2. “小制造”概念下，制造过程的定义为： 制造过程是通过机器和工具将原材料转变为有用 产品的过程。 3. “小制造”概念下制造过程的定义主要强调的 是工艺过程。
第二章 制造系统的基本概念
2-1 概述 2-2 制造过程 2-3 制造模式 2-4 制造系统 2-5 制造系统的重要课题
____________________________ ______________________
2-1 概述
本章介绍系统与制造系统的定义和基本概念，以 及制造过程、制造模式等与制造系统密切相关的一些 基本概念，在此基础上进一步讨论制造系统研究、开 发和应用中的主要问题。
制造过程是组成制造业的基本环节。 制造业是将可用资源，通过制造过程，转 化为可供人们使用或利用的工业品或生活消费 品的行业。它涉及到国民经济的很多行业，如 机械、电子、轻工、化工、食品、军工、航天 等。因此，制造业是国民经济的支柱产业，对 综合国力的提高具有举足轻重的作用。 随着技术的进步和生产力的发展，对制造 过程的定义也产生了较大的变化。
从信息的角度看，制造过程实质上是一个使原 材料的熵降低，使产品信息含量增高的过程。
____________________________ ______________________
大制造概念下制造过程的组成框图
市 场 分 析决 策 规 划 产 品 开 发 工 艺 规 划 管 理 控 制
制 造 资 源
采 购
加 工
装 配
检 验
服 务 产 品 销 售
下部的方框主要表示物质的转化过程， 上部的长方形框主要表示信息的处理过程， 上下两部分间的箭头表示信息对物质转化过程 的作用，由此实现信息到物质的转化。
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3.计算机集成制造模式
决策 规划
经营 管理
网络
市场 分析
产品开发 工艺规划
信息
市
计划 控制
过程 控制
质量 控制
采购 供应
产品 生产
原材料
场
销售 服务
产品
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4. 敏捷制造模式
公司 公司 公司 公司 公司 公司 公司 公司 公司
能源等）转变为可用产品并保证其正常使用的过程。 3. “大制造”概念下制造过程的定义强调的是产
品的整个生命周期过程。
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4. “大制造”概念下，信息对制造过程 的完成起着重要作用
根据“大制造”概念的制造过程定义，制造过 程不仅包含了物质的转化，而且还包含了信息向物 质的转化，即信息的物化。显然，这必须通过基于 信息的管理和控Байду номын сангаас来实现。同时，制造过程的输出 不仅是产品，而且还包括为保证产品正常使用所进 行的服务等。