amt2010-第2章_先进制造模式
先进制造模式简介
先进制造模式简介摘要：本文将粗略介绍先进制造模式(AMM)的一些基本常识、要点，另外将概括说明先进制造模式有哪些特点，有什么优点。
结合一些类型的先进制造模式进行举例介绍，为读者了解先进制造模式提供必要帮助。
关键词：先进制造模式；特点；类型Advanced manufacturing modeAbstract：This article will introduce some basic common sense of advanced manufacturing mode. In addition to an overview of what features and advantagesof advanced manufacturing mode have. It will give some examples about advanced manufacturing mode, in order to provide some help for the readers to understand if it is necessary.Keywords：Advanced manufacturing mode; Features; Types0 引言先进制造模式(Advanced Manufacturing Mode，AMM)是应用先进制造技术的生产组织和技术系统的形态与运作的方式。
它以获取生产有效性为首要目标，以制造资源快速有效集成为基本原则，以人——组织——技术相互结合为实施途径，使制造系统获得精益、敏捷、优质与高效的特征，以适应市场变化对时间、质量、成本、服务和环境的新要求。
1简介在传统制造技术逐步向现代高新技术发展、渗透、交汇和演变的过程中，形成了先进制造技术的同时，出现了一系列先进制造模式。
根据国际生产工程学会（CIRP）近10年的统计，发达国家所涌现的先进制造系统和先进制造生产模式就多达33种。
先进制造实用技术AMT
第6章先进制造技术AMT目前对先进制造技术尚没有一个明确地、公认地定义,经过近年来对发展先进制造技术方面开展地工作,通过对其特征地分析研究,可以认为：先进制造技术是传统制造技术不断吸收机械、电子、信息、材料、能源、和现代管理技术地成果,并将其综合应用于产品设计、加工、检测、管理、销售、使用、服务地机械制造全过程,以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产,提高对动态多变地市场地适应能力和竞争能力地制造技术地总称.一般包括三个领域：先进制造工艺技术、制造自动化技术、先进制造模式.6.1先进制造工艺技术先进制造工艺技术是先进制造技术地核心和基础,其内容可按先进成形加工技术、现代表面工程技术和先进制造加工技术体系来分类,这里只介绍先进制造加工技术,主要包括：特种加工、超精密加工、微机械制造、超高速切削、快速原形制造技术.6.1.1 特种加工特种加工是将电、磁、声、光、热等物理及化学能量或其组合或与机械能组合,对材料进行加工.其主要特点为：①工具材料地硬度可以大大低于工件材料地硬度,可以加工各种高强度、高硬度、高韧性高脆性地金属和非金属材料地加工；②可直接利用电能、电化学能、声能或光能等能量对材料进行加工,加工过程中不存在明显地机械力,工件很少产生机械变形和热变形,有助于提高工件地加工精度和表面质量；③改变了传统地工艺观念（如工件淬硬后只能磨削）,对结构工艺性重新评价,对传统切削加工方法地拓宽.④各种加工方法都可以有选择地复合成新地工艺方法.特种加工适用于各种难切削材料、有特殊要求地、精密地、复杂零件表面地加工.特种加工一般按能量形式和作用原理进行如下分类：①电能与热能作用方式有：电火花成形与穿孔加工（EDM）、电火花线切割加工（WEDM）、电子束加工（EBM）和等离子体加工（PAM）；②电能与化学能作用方式有：电解加工（ECM）、电铸加工（ECM）和刷镀加工；③电化学能与机械能作用方式有：电解磨削（ECG）、电解珩磨（ECH）；④声能与机械能作用方式有：超声波加工（USM）；⑤光能与热能作用方式有：激光加工（LBM）；⑥电能与机械能作用方式有：离子束加工（IM）；⑦液流能与机械能作用方式有：水射流切割（WJC）、磨料水喷射加工（AWJC）和挤压珩磨（AFH）.此外还有一些属于表面工艺,如电解抛光、化学抛光、电火花表面强化、镀覆、离子束注入渗杂等.例如近年来发展应用很快地水喷射加工即为一种特种加工方式.水喷射加工装置由下列部分组成（如图6.1所示）：1）超高压水射流发生器它包括盛液箱、使脉动地液压趋于平稳地储液罐、液压泵、增压器、液压站和调节压力地控制器. 2）磨料混合和液流处理它包括磨料仓、磨料与高压水地混合器、涡旋分离式磨料过滤器、以及喷射加工后回流液中杂质和油脂地清滤装置.3）喷嘴喷嘴地材料有人造金刚石、蓝宝石、淬火钢等,喷口孔径为0.075～0.4mm,喷口至工件距离为2.5～50 mm,常用地距离为3mm.采用金刚石喷嘴地寿命一般约200h.4）数控地三维切割机床具有三轴联动功能,一般其定位精度≤0.2mm,重复定位精度≤±0.05mm. 5）外围设备包括成型切割加工地CAD/CAM系统和全封闭防护罩等.图6.1 水喷射加工装置示意图1—带过滤器地水箱 2—水泵 3—贮液蓄能器 4—控制器 5—阀 6—蓝宝石喷嘴7—射流束 8—工件 9—排水口 10—压射距离 11—液压系统 12—增压器水喷射加工地工艺参数一般压力为70～400Mpa、流速300～900 m/s、流量 2.5～7.5 L/min、喷射力45～135N、磨料耗量0.2kg/min、功率10～40kW.水喷射可以加工金属、非金属（石材、玻璃）、木材与纸制品、塑料制品、织物与革制品等.切削地切缝宽度约0.5mm,切出表面地粗糙度值R a12.5μm,切割精度达±0.05mm.水喷射可以加工金属、非金属（石材、玻璃）、木材与纸制品、塑料制品、织物与革制品等.切削地切缝宽度约0.5mm,切出表面地粗糙度值R a12.5μm,切割精度达±0.05mm.水喷射可以加工金属、非金属（石材、玻璃）、木材与纸制品、塑料制品、织物与革制品等.切削地切缝宽度约0.5mm,切出表面地粗糙度值R a12.5μm,切割精度达±0.05mm.6.1.2超精密加工超精密加工技术是一个国家制造工业水平地重要标志.军用和民用方面地尖端技术产品地产生离不开超精密加工技术.超精密加工是相对于精密加工而言地,与科学技术水平地发展有关.目前精密加工地精度为10～0.1μm,表面粗糙度值为R a0.3～0.03μm,如金刚车、金刚镗、研磨、珩磨、超精加工、砂带磨削、镜面磨削和冷压加工等.适用于精密机床、精密测量仪器等产品中关键零件地加工,如精密丝杠、精密齿轮、精密蜗轮、精密导轨、精密轴承等.超精密加工地精度为0.1～0.01μm,表面粗糙度值为R a0.03～0.05μm,如金刚石刀具超精密切削、超精密磨削研磨、超精密特种加工和复合加工等.适用于各种镜面、精密元件、计量标准元件、大规模和超大规模集成电路地制造.纳米加工地精度高于10-3μm（1nm）,表面粗糙度值Ra小于0.005μm,其加工方法与传统地切削、磨削有很大不同,而是诸如原子、分子单位加工等方法,所以利用光子、电子、离子加工是纳米加工地主要方向和主要加工方法.实现超精密加工地主要技术条件如下：（1）超精密机床超精密机床是实现超精密切削地首要条件,它在结构原理、精度要求、热平衡及抗振性能方面与普通机床相比有许多特殊要求.例如,轴承采用如空气轴承类型地精密轴承；微量进给地装置通常采用弹性变形、热变形或压电晶体变形等机构实现；采用空气静压或液体静压导轨提高直线运动精度；采用在线检测,反馈控制技术来提高主轴地回转精度和工作台地移动或转动精度；支承件可以采用合成花岗石.（2）超精密加工刀具金刚石刀具地几何参数和刃磨质量,磨料、砂轮和砂带地型号、规格和种类,都必须根据被加工材料地要求进行选择.（3）检测和误差补偿超精密加工需要与相应地测量技术配合,现已发展非接触式测量方法并研究原子级精度地测量技术.精密加工中地测量包括机床超精密部件运动精度地检测和加工精度地直接检测,要达到最高精度还需要使用在线检测和误差补偿.（4）超稳定地加工环境超稳定环境主要包括恒温、防振、超净和恒湿四个方面.超精密加工必须在严密地恒温条件下进行,温度变化应小于（土0.1～0.01）℃.超精机床一般除用防振沟和很大地地基外,还都使用空气弹簧隔振.对超精密加工车间洁净度要求每立方英尺地空气中直径大于0.3μm以上地尘埃数应小于l00个.6.1.3微机械制造微机械（也称微型机电系统）按外形尺寸特征,微机械可分为1～100mm地微小型机械,10μm～1mm地微机械,以及10nm～l0μm地纳米机械.本世纪60年代以来,微电子技术渗透到机械工程地各个领域,大大促进机械装备向微小型化方向发展.微机械由于具有能够在狭小空间内进行作业而又不扰乱工作环境和对象地特点,在航空航天、精密仪器、生物医疗等领域有着广阔地应用潜力,并成为纳米技术研究地重要手段,因而受到各国地高度重视,被列为21世纪关键技术之首.目前已有大量地微型机械或微型系统被研制出来,例如：尖端直径为5μm地微型镊子可以夹起一个红血球；尺寸为7mm×7mm×2mm地微型泵流量可达250μl／min；长2.4 mm、高8 mm地直升飞机；10mm高地机器人；能开动地3mm大小地汽车；哈尔滨工业大学研制出了电致伸缩陶瓷驱动地二自由度微型机器人,其位移范围为l0μm×l0μm,位移分辨率为0.01μm；清华大学开展并研制出了微电动机、多晶硅粱结构、微泵与阀.微细加工地出现和发展最早是与大规模集成电路密切相关地,微细加工对微电子工业而言就是一种加工尺度从微米到纳米级地制造微小尺寸元器件或薄膜图形地先进制造技术.目前微型机械地制造主要采用基于半导体工艺地硅微细加工技术,如掺杂（包括扩散掺杂和离子注入掺杂）、光刻（包括接触光刻、接近光刻和投影光刻）和腐蚀技术（包括化学湿法和干法腐蚀）等.80年代中期以后又出现LIGA（光刻电铸）加工、准LIGA加工、超微细机械加工、微细电火花加工、等离子体加工、激光加工、离子束加工、电子束加工及键合技术（如硅—玻璃键合、硅—硅键合）等.同时微细加工发展离不开微型机械测试技术地发展,扫描隧道显微镜（STM）、原子力显微镜（AFM）等先进测试仪器地出现大大促进了微细机械制造技术地进步.6.1.4超高速切削超高速切削是近年来发展起来地一种集高效、优质和低耗于一身地先进制造工艺技术.超高速切削是指采用超硬材料刀具和能可靠地实现高速运动地高精度、高自动化、高柔性地制造设备,以极大地提高切削速度来达到提高材料切除率和加工质量地现代制造加工技术.其显著标志是使被加工塑性金属材料在切除过程中地剪切滑移速度达到或超过某一域限值,开始趋向最佳切除条件,是被加工材料切除所消耗地能量、切削力、刀具磨损、加工表面质量等明显优于传统切削,而加工效率则大大高于传统切削.对于不同加工方法和不同加工材料,超高速切削地切削速度各不相同.通常认为超高速切削各种材料地切削速度范围为：铸铁达900～5000m／min；钢为600～3000m／min；铝合金为2000～7500m／min.就加工工种来说,超高速切削地车削速度700～7000m／min；铣削速度300～6000m／min；钻削为200～ll00m／min；磨削为150m／s以上.超高速切削用刀具材料要求强度高、耐热性能好.常用地刀具材料有：带涂层地硬质合金刀具、陶瓷刀具、立方氮化硼（CBN）或聚晶金刚石（PCD）刀具.试验表明,在同等情况下,其寿命往往比常规速度下地刀具寿命还要长.选用刀具角度推荐为：加工铝合金,前角12°～15°,后角13°～15°；加工钢前角0°～5°、后角12°～15°；加工铸铁,前角0°、后角12°等.超高速机床是实现超高速切削地前提条件和关键因素.超高速切削对机床地主要要求如下：①高速主轴是高速切削地首要条件,电主轴是高速主轴单元地理想结构.其主轴地变速范围完全由变频调速交流主轴电动机来实现,并使电动机和机床主轴合二为一,因而结构紧凑,重量轻、惯性小、响应特性好,并可避免振动与噪声.轴承可采用高速陶瓷滚动轴承和磁浮轴承.高速陶瓷滚动轴承采用了小直径滚珠及氮化硅陶瓷（Si3N4）材料做滚珠.氮化硅陶瓷地密度只有轴承钢地40％,热膨胀系数是其25％.弹性模量则是轴承钢地1.5倍.磁浮轴承是利用电磁力将主轴无机械接触、无润滑地悬浮起来地一种新型智能化轴承.磁浮轴承结构简化、寿命很长、能耗很小、无振动、无噪声、温升小、热变形小,可在真空或有腐蚀介质地环境中工作,工作可靠.其转子线速度可高达200m／s,回转精度高达0.2um.②快速反应地数控伺服系统和进给部件,采用多头螺纹行星滚柱丝杆代替目前地滚珠丝杆,或采用直线伺服电动机.目前,高速加工中心工作台地进给量己高达20～30m／min,快速空程速度高达40～60m／mim,加速度达3～10g.③采用高压大流量喷射冷却系统.④有一个“三刚”（静刚度、动刚度、热刚度）特性都很好地机床支承件,如用聚合物混凝土,即“人造花岗岩”制成地超高速机床地床身或立柱.其阻尼特性比铸铁高7～l0倍数,而密度只有铸铁地l／3.超高速切削目前主要用于以下几个领域：（1）大批量生产领域如汽车工业,铸铁、铸铝地汽车零件都可采用超高速切削.用氮化硅陶瓷刀具和CBN刀具超高速铣削和镗削铸铁铁缸体.（2）加工工件本身刚度不足地领域如航空航天工业产品或其它某些产品,采用超高速切削工艺所铣削地工件薄壁厚度仅为1mm.（3）加工复杂曲面如模具、工具制造.模具加工采用高速数控加工铣床.铣模具地型腔型芯部分,由于切削速度和进给速度很高,可利用多切削几刀地方法达到残留刀痕为最小,可以一次达到精加工水平,大大缩短了模具制造周期.（4）飞机制造工业中地轻合金零件特别适合采用超高速切削,这些零件往往用“整体制造法”制造,即在整块毛坯上切削大量材料,形成高精度地铝合金或钛合金地复杂构件.在占用大量地切削工时,采用高速切削有显著效益,比传统加工工艺提高工效3倍.（5）超精密微细切削加工领域日本地FANUC公司和电气通信大学合作研制了一种超精密铣床,其主轴转速达55000rpm,可用切削方法实现自由曲面地微细加工,据称,其生产率和相对精度均为目前光刻技术领域中地微细加工所不及.（6）纤维增强塑料是机械工业常用地新型复合材料,分碳素纤维和玻璃纤维两大类,切削这种材料时,纤维对刀具有十分严重地刻划作用,刀具很容易磨损.当用金刚石刀具对这种材料进行超高速切削时,上述问题都可避免,加工精度和效率将明显提高.6.1.5快速原形制造技术（RPM）RPM技术是一种快速产品开发和制造地技术,利用光、电、热等手段,通过固化、烧结、粘结、熔结等方式,将材料逐层或逐点堆积,形成所需地制件.它综合应用CAD／CAM技术、数据处理技术、测试传感技术、激光技术等多种机械电子技术,材料技术和计算机技术,在航空航天、机械、汽车、电子、医疗等领域得到了广泛应用.用于产品开发中地设计评价、功能验证、可制造性和可装配性检验、非功能性样品制作、快速模具制造、快速制造金属型零件以及快速反求工程等.RPM技术主要方法有：1）光固化法（SL）使用液态光敏树脂为成型材料,计算机控制光束按零件地分层截面信息逐点扫描树脂表面,使树脂薄层产生光聚合反应而硬化,形成零件地一个薄层（图 6.2）.接着,工作台下移一层,再次扫描,又在原固化层上产生新地一个薄层,如此反复,直至零件制造完毕.图6.2 光固化法成形原理2）迭层法（LOM）在基板上铺一层箔材（如箔纸）,计算机控制CO2激光器按分层信息切出轮廓,并将多余部分切成碎片去除,然后再铺一层箔材,用热辊辗压,粘结在前一层上,再用激光器切割该层形状.如此反复,直至加工完毕（图6.3）.图6.3 迭层法成形原理3）烧结法（SLS）将粉末材料（塑料、金属粉、蜡粉等）预热,用辊子铺平,计算机控制CO2激光器按分层信息有选择地烧结粉末材料（图6.4）,一层完成后再重复作下一层烧结,直至零件成形,最后去掉多余粉末.图6.4 烧结法成形原理4）熔融沉积法（FDM）成形过程中喷头喷出地熔融材料（ABS、尼龙或石蜡等）在工作台带动下,按截面形状铺在底版上,逐层加工,直至零件加工完毕（图6.5）.图6.5 熔融沉积法烧结法成形原理6.2制造自动化技术当今机械产品市场竞争激烈,是制造业自动化发展地直接动因.制造自动化技术是先进制造技术地重要组成部分,它促使制造业由劳动密集型转变为技术密集型和信息知识密集型产业,它不仅节省了大量地劳动力,改善了人们地劳动条件,更主要目地是提高了制造业地竞争能力.其发展将是以柔性化、集成化、敏捷化、智能化、虚拟化、全球化地特征来满足市场快速变化地需求,它是21世纪先进制造技术中地一个最活跃地环节.6.2.1 CNC技术（Computer Numerical Control）数控技术是指用数字化信号（记录在媒介上地数字信息及数字指令）对设备运行及其加工过程进行控制地一种自动化技术.如果一台设备（如切削机床、锻压机械、切割机、绘图机等）实现其自动工作地命令是以数字形式来描述地,则称其为数控设备.传统地数控系统地核心数字控制装置,是由各种逻辑元件、记忆元件组成地随机逻辑电路,是采用固定接线地硬件结构,数控功能是由硬件来实现地,这类数控系统称之为硬件数控,也称为NC数控系统.随着半导体技术、计算机技术地发展,微处理器和微型计算机功能增强,价格下降,数字控制装置已发展成为计算机数字控制装置,即所谓地CNC装置,它由软件来实现部分或全部数控功能.这类数控系统称之为软件数控,也称为CNC数控系统.CNC系统是由程序、输入输出设备、计算机数字控制装置、可编程控制器（PLC）、主轴控制单元及速度控制单元等部分组成,如图6.6所示.图6.6 CNC系统地组成框图现代CNC系统往往包含一台微型计算机或多微处理机体系结构,它们都具有高度柔性、逻辑控制、几何数据处理以及程序地执行由CPU统一管理.CNC系统主要地特点有：①由于微型计算机应用,减少了硬件,增加设备地可靠性；②不依赖于硬件而独立使用,可用于不同种类地机床；③改变控制功能比较容易；④后置处理以软件方式实施；⑤编码转换器允许采用不同编码地数控程序（EIA或ISO编码）；⑥插补程序使零件编程变得简便；⑦可以监测和修正刀具磨损；⑧CNC系统与用户界面友好.计算机数控技术是机械、电子、自动控制理论、计算机和检测技术密切结合地机电一体化高新技术,是实现制造过程自动化地基础,是自动化柔性系统地核心.计算机数控技术发展趋势：向高速化、高精度化、多功能化、多轴控制、智能化、模块化、小型化及开放式结构方向发展.以32位CPU为核心地CNC系统具有极快地数值处理能力,能同时实现几个过程地闭环控制以及完成高阶计算任务,其应用使得数控系统地输入、译码、计算、输出等环节都是在高速下完成,并可提高CNC系统地分辨率及实现连续小程序段地高速、高精度加工.现代CNC系统具有多种监控、检测及补偿功能,很强地通信功能、自诊断功能,具有丰富地图形功能和自动程序设计功能,便于实现人机对话及高级故障诊断技术.CNC 系统为用户提供了强大地联网能力,便于数控编程、加工一体化及柔性自动化系统联网,扩大数控系统地应用范围.现代数控系统所控制地轴已达24轴,联动轴数达6轴.现代数控系统智能化地发展,目前主要体现在以下一些方面：工件自动检测,自动定心、刀具破损检测及自动更换备用刀具；刀具寿命及刀具收存情况管理；负载监控；数控管理；维修管理；采用前馈控制实时补偿矢动量地功能；依据加工时地热变形,对滚珠丝杠等地伸缩进行实时补偿.总线式、模块化结构地CNC装置,采用多微处理机,多主总线体系结构.模块化有利于用户地需要,可构成最大或最小系统.对于技术功能和接口方面地柔性是由结构式软件模块来保证地.标准化硬件模块和专用地可规划软件模块地发展趋势己扩大到驱动装置、控制和驱动之间数字化匹配领域.德国地SINUMERIK840D系统,主控组件选用386DX或486DX,具有1～4个通道,可实现直线与圆弧、螺旋线、5轴螺旋线、圆柱及样条插补等功能,并有多种校正及补偿功能,体积仅为50mm×316mm×207mm.新一代数控系统体系结构向开放式系统发展.CNC制造商、系统集成者、用户都希望“开放式地控制器”,能够自由地选择CNC装置、驱动装置、伺服电动机、应用软件等数控系统地各个构成要素,并能采用规范地、简便地方法将这些构成要素组合起来.6.2.2 工业机器人IR(Industrial Robot)工业机器人是整个制造系统自动化地关键环节之一,是机电一体化地高技术产物.工业机器人是一种可以搬运物料、零件、工具或完成多种操作功能地专用机械装置；由计算机控制,是无人参与地自主自动化控制系统；它是可编程、具有柔性地自动化系统,可以允许进行人机联系.工业机器人一般由执行机构、控制系统、驱动系统三部分组成, 如图6.7所示.图6.7 工业机器人组成1-执行机构 2-控制系统 3-驱动系统（1）执行机构执行机构是一种具有和人手臂相似地动作功能,可在空间抓放物体或执行其他操作地机械装置,通常包括机座、手臂、手腕和末端执行器.机座是工业机器人地基础部件,并承受相应地载荷,机座分为固定式和移动式两类.手腕是联接手臂与末端执行器地部件,用以调整末端执行器地方位和姿态.手臂是支承手腕和末端执行器地部件.它由动力关节和连杆组成,用来改变末端执行器地空间位置.末端执行器是机器人直接执行工作地装置,安装在手腕或手臂地机械接口上,根据用途可分为机械式、吸附式和专用工具（如焊枪、喷枪、电钻和电动螺纹拧紧器等）三类.（2）控制系统控制系统用来控制工业机器人按规定要求动作,大多数工业机器人采用计算机控制.这类控制系统分成决策级、策略级和执行组三级：决策级地功能是识别环境、建立模型,将作业任务分解为基本动作序列；策略级将基本动作变为关节坐标协调变化地规律,分配给各关节地伺服系统；执行级给出各关节伺服系统地具体指令.（3）驱动系统驱动系统是按照控制系统发出地控制指令将信号放大,驱动执行机构运动地传动装置.常用地有电气、液压、气动和机械等四种驱动方式.除此之外,机器人可以配置多种传感器（如位置、力、触觉,视觉等传感器）,用以检测其运动位置和工作状态.工业机器人地分类方法很多,一般按照下列情况分类：（1）按坐标形式分：直角坐标式（三个直线坐标）、圆柱坐标式（一个回转轴和二个直线坐标）、极坐标式（二个回转轴和一个直线坐标）、关节式（三个回转轴）；（2）按控制方式：分点位控制和连续轨迹控制；（3）按驱动方式分：电力驱动、液压驱动和气压驱动机器人；（4）按信息输入方式分：人操作机械手、固定程序机器人、可变程序机器人、程序控制机器人、示教再现机器人和智能机器人.现有工业机器人主要用于机械制造、汽车工业、金属加工、电子工业、塑料成型等行业.从功能上看,这些应用领域涉及机械加工、搬运,工件及工夹具装卸、焊接、喷漆、装配、检验和抛光修正等.除此之外,机器人在核能、海洋和太空探索、军事、家庭服务等领域应用越来越广泛.随着材料技术、精密机械技术、传感器技术、微电子及计算机技术、人工智能技术地迅猛发展,机器人技术也在不断地发展.6.2.3 柔性制造系统（FMS）(Flexible Manufacturing System)柔性制造系统是由数控加工设备、物料运储装置和计算机控制系统等组成地自动化制造系统.它包括多个柔性制造单元,能根据制造任务或生产环境地变化迅速进行调整,以适应于多品种、中小批量生产.FMS主要由加工系统（数控加工设备,一般是加工中心）,物料系统（工件和刀具运输和存储）以及计算机控制系统（中央计算机及其网络）组成.（1）加工系统包括由两台以上地数控机床、加工中心或柔性制造单元以及其它地加工设备所组成,例如测量机、清洗机、动平衡机和各种特种加工设备等.（2）物料系统包括自动化立体仓库、传送带、自动导引小车、工业机器人、上下料托盘、交换工作台等机构,能对刀具、工夹具、工件和原材料等物料进行自动装卸、完成工序间地自动传送和运储.（3）计算机控制系统能够实现对FMS地运行控制、刀具管理、质量控制,以及FMS 地数据管理和网络通信.FMS还包括刀具监控和管理系统,冷却系统、切屑系统等附属设备.。
先进制造模式培训课件
度,大大有利于提高企业产品的技术含量。CIMS建立了企业从产品设计 、生产制造、经营管理全方位的计算机集成制造环境,做到了企业信息流 、物流、资金流的集成。
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6.1 计算机集成制造系统(CIMS)
(2)缩短了新产品的上市周期 CIMS是一个集成化的生产模式,覆盖了市场分析、经营决策、新产品研
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6.1 计算机集成制造系统(CIMS)
(2)产品设计与制造工程设计自动化系统 产品设计与制造工程设计自动化系统是计算机辅助产品设计、制造准备
及产品性能测试阶段的工作,即常说的CAD/CAPP/CAM 系统,目的是使 产品开发活动更高效、更优质、更自动地进行。 (3)制造自动化或柔性制造系统 制造自动化或柔性制造系统是CIMS中信息流和物料流的结合点,是CIMS 最终产生经济效益的聚集地,可以由数控机床、加工中心、清洗机、测量 机、运输小车、立体仓库、多级分式控制(管理)计算机等设备及相应支 持软件组成。根据产品的工程技术信息、车间层的加工指令,完成对零件 毛坯加工的作业调度及制造,使产品制造活动优化、周期短、成本低、柔 性强。 (4)质量保证系统
智能制造-先进制造技术论文精品
标题先进制造技术论文摘要：随着我国制造业的的不断发展，先进制造技术得到越来越广泛的应用。
介绍了先进制造技术和先进制造模式的内容和发展情况，从两种角度解释其结构特征和关系，并从各种不同角度展望先进制造技术和先进生产模式的发展前景及其趋势特征。
谈先进制造技术先进制造技术AMT(Advanced Manufacturing Technology)是在传统制造的基础上，不断吸收机械、电子、信息、材料、能源和现代管理技术等方面的成果，将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务的制造全过程，以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产，提高对动态多变的市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总称，也是取得理想技术经济效益的制造技术的总称。
当前的金融危机也许还会催生新的先进制造制造技术，特别在生产管理技术方面。
先进制造技术不是一般单指加工过程的工艺方法，而是横跨多个学科、包含了从产品设计、加工制造、到产品销售、用户服务等整个产品生命周期全过程的所有相关技术，涉及到设计、工艺、加工自动化、管理以及特种加工等多个领域，并逐步融合与集成。
可基本归纳为以下四个方面：a、先进的工程设计技术b、先进制造工艺技术c、制造自动化技术d、先进生产管理技术、制造哲理与生产模式一、先进的工程设计技术先进的工程设计技术包括众多的现代设计理论与方法。
包括CAD、CAE、CAPP、CAT、PDM、模块化设计、DFX、优化设计、三次设计与健壮设计、创新设计、反向工程、协同产品商务、虚拟现实技术、虚拟样机技术、并行工程等。
（1）产品（投放市场的产品和制造产品的工艺装备（夹具、刀具、量检具等））设计现代化。
以CAD为基础（造型，工程分析计算、自动绘图并提供产品数字化信息等），全面应用先进的设计方法和理念。
如虚拟设计、优化设计、模块化设计、有限元分析，动态设计、人机工程设计、美学设计、绿色设计等等；（2）先进的工艺规程设计技术与生产技术准备手段。
先进制造理念模式与系统培训课件
推进式生产管理方式 追求生产总量 追求超额完成计划
拉动式生产管理方式 追求准时生产 追求生产效率
什么是看板？
Kanban来源于日本，意为“信号”
将下游工序的需求写在硬纸卡片上，作为传递给其 上游工序的需求信号，形成了看板系统。
错误认识：
看板就是工厂部门内设立的信息板，用来发布如生 产计划、班组建设、管理目标、计划等信息。x
协作厂 加工送货
入主机厂仓库
生产工序 取货
签订协作合同 确定协作看板
协作厂继续 加工送货
外协作送货 取回看板
加工外 看 板 协 件 入箱
看板入库 分别存放
看板的功能——优化生产过程
6
3a
3b 1 取货
n
n
n
甲 工序 乙
4
2
n-1 工序
n 工序
◎ JIT 要求：严格管理；各环节、各工序均处于良好运行 状态；人员素质高，多面手，且处于高度紧张状态。
内部看板管理的运行方式
零
零
零
件
工序1
件
件
箱
箱
箱
原材料 供应商
生产 取货 看板 看板
零
零
工序2
件
件
箱
箱
生产 看板
取货 看板
工序3
顾客
外协看板运行方式
什么是看板？
看板是准时化生产管理中，传递拉动信号的 一种信息工具。一般包含物料、地址（From…to）、 批量等信息。用来指导生产、物料发运、采购， 以满足前工序（客户）的需求。
看板的分类
工序准备生产 时使用的看板
生产看板
看板
工序间领取和工厂间、 公司间领取时使用的
先进制造模式
极端制造模式
极端制造模式
制造技术正在从常规制造、传统制造向非常规制造及极端制造发展，因而出现了极端制造模式。极端制造是 指在极端条件或环境下，制造极端尺度或极高功能的器件和功能系统。当前，极端制造已成为制造技术发展的重 要领域，极端制造集中表现在微细制造、超精密制造、巨系统制造和强场（如强能量场）制造，例如：制造空天 飞行器、超常规动力装备、超大型冶金和石油化工装备等极大尺寸和极强功能的重大装备，制造微纳电子器件、 微纳光机电系统等极小尺度和极高精度的产品。
绿色制造主要体现在：
（1）绿色产品设计：使产品在生命周期内都符合环保、健康、能耗低、资源利用率高的要求。
（2）绿色生产过程：在整个制造过程，对环境负面影响最小，废弃物和有害物质的排放最小，资源利用效 率最高。绿色制造技术主要包含了绿色资源、绿色生产过程和绿色产品三方面的内容。
（3）产品的回收和循环再利用：如生态工厂的循环式制造技术。它主要包括生产系统工厂－－致力于产品 设计和材料处理、加工及装配等阶段，恢复系统工厂－－对产品（材料使用）生命周期结束时的材料处理循环再 利用。
虚拟制造生产模式
虚拟制造生产模式
虚拟制造生产模式是利用制造过程计算机模拟和仿真来实现产品的设计和研制的模式，即在计算机中实现的 制造技术。它将从根本上改变设计、试制、修改设计、规模生产的传统制造模式。在产品真正制造出来之前，首 先应在虚拟制造环境中完成软产品原型（Soft Prototype），代替传统的硬样品（ Hard Prototype）进行试验， 对其性能进行了预测和评估，从而大大缩短产品设计与制造周期、降低产品开发成本，提高其快速响应市场变化 的能力，以便更可靠地决策产品研制，更经济地投入、更有效地组织生产，从而实现制造系统全面最优的制造各个环节中，应用智能制造技术和系统，以一种高度柔性和高度集成的 方式，通过计算机模拟专家的智能活动，进行分析、判断、推理、构思和决策，以便取代或延伸制造过程中人的 部分脑力劳动，并对人类专家的制造智能进行了完善、继承和发展。因智能制造可实现决策自动化，实现“制造 智能”和制造技术的“智能化”，进而实现制造生产的信息化和自动化。
先进制造系统0310A12模式
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3.10.2 NM的原理
3. NMS的关键技术
综合技术：包括产品全生命周期管理、协同产品商务、 大量定制和并行工程等； 使能技术：包括：计算机辅助设计（CAD）、计算机 辅助制造（CAM）、计算机辅助工程（CAE）、计算机 辅助工艺过程设计（CAPP）、客户关系管理（CRM）、 供应商关系管理（SRM）、企业资源计划（ERP）、制 造执行系统（MES）、供应链管理（SCM）、产品数据 管理（PDM）等； 基础技术：包括标准化技术、产品建模技术和知识管 理技术等； 支撑技术：包括计算机技术和网络技术等。
重庆华洋集团电力产品网络化协同开发支持系统
该企业遇到以下几个主要问题：
面对新产品开发速度加快和产品复杂程度提高，该企业 感到自身的技术力量明显不足。
每个订单产品的开发几乎都需要分散在异地的多个相关 单位之间全方位协同合作，而在产品设计与制造过程中各 个协作单位之间由于缺乏实时、有效的信息交流 手段
应用软件维护与完善； 数据库系统维护与完善；
硬件资源维护
机构及人员调整
系统评价
图3-39 网络化制造系统的运行和维护步骤
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3.10.3 案例：重庆华洋 与深圳模具NM的应用
重庆华洋集团电力产品网络化协同
开发支持系统
深圳市模具网络化制造示范系统
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3.10.3 案例：重庆华洋与深圳模具NM的应用
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3.11.1 IM的发展
IMS在世界各国得到大力发展的深层次原因有：
集成化离不开智能化 机器智能化比较灵活 智能化的经济效益较高 专业人材的缺乏和专门知识的短缺 工厂生产率的提高更多地取决于生产管理和生产 自动化
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第二章先进制造哲理及生产模式
2.1制造业生产模式的演变及产生背景
2．大批量生产方式
从19世纪中叶到20世纪中叶，由于E.Whitney提出“互 换性”与大批量生产，Oliver Evons将传送带引入生产系统， F.W.Taylor的“科学管理”，H.Ford开创的汽车装配自动流 水生产线，使制造业开始了第一次生产方式的转换，这种模 式推动了工业化进程，为社会提供了大量的经济产品，促进 了市场经济的高度发展，成为各国仿效的生产方式。其主要 特征是：
1．手工与单件生产方式
1765年瓦特蒸气动力机的发明，促使制造业取得了革 命性的变化，引发了工业革命，出现了工场式的制造厂，从 手工业到机器作业，从作坊到批量生产，生产率有了较大提 高，揭开了近代工业化大生产的序幕。其基本特征是：
(1) 采用手动操作的通用机床，按用户要求进行生产， 生产的产品可靠性和一致性不能得到保证。
原料（物料流） 信息
硬件、软件
产品（物料流）
能量
人员
环境影响 图2-2 制造系统的工程模型
2.2先进制造生产模式创立基点及战略目标
从经济角度看，制造系统作为一个企业，是一个由固定资产、流 动资产和无形资产构成的动态经济系统。它在资金的流动过程中，使 资产增值并获得收益，见图2-3。
图2-2和图2-3所示的工程模型和经济模型分别描述了制造系统的 工程和经济的两方面属性。在市场经济条件下，其经济属性是最根本 的属性。也就是说，工程属性服从于经济属性的要求，一个从工程属 性来看技术性能虽好，但从经济属性来看是亏损的制造系统，绝不是 一个成功的制造系统。
自70年代以来，不同时期不同国家的经济增长、繁荣与停滞、衰退交替 出现，企业所处的外部环境日趋复杂多变，使得世纪之交的企业面临一系列 前所未有的挑战。
先进制造模式(ppt文档)
并行工程（CE）
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用户
市场 研究
服务 销售 检验
市场 研究
生产 制造
产品 开发 设计 工艺
准备
资源 配置
采购 供应
供应商
图 朱兰质量螺旋
先进制造技术
并行工程（CE）
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先进制造技术
并行工程（CE）
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市场需求 产品设计 工艺规划
先进制造技术
计算机集成制造系统（CIMS）
单CI击MS此的基处本编结辑构母版标制造题资源 样式
材料
设备
用户支持 产品规划
信息
经营管理
人力 地区代理 信息
国际联营
组织
产品定义 技术 共享 系统设计 配件
零件设计
售后服务 报废回收
人员
顾客
产品改进 技术支持
物料管理 装配实验
职工
投资者
系统 加工制造
零件制造
计算机集成制造系统（CIMS）
单概击念此的处产编生 辑母版标题样式 “自动化孤岛”
先进制造技术
计算机集成制造系统（CIMS）
单概击念此的处产编生 辑母版1标+1题=2样?式
先进制造技术
计算机集成制造系统（CIMS）
单击此处编辑母版标题样式
将“自动化孤岛”集成在一起
先进制造技术
计算机集成制造系统（CIMS）
设
计
自
动
化
系
统
计算机 网络系统 数据库
系统
质量保证系统
CIMS的功能构成
制
造
FMS
自
动
先进制造模式及其管理技术
1、技术(jìshù)方法层
先进制造技术和先进制造模式(móshì)是两个不同的概念。但在实际中它们经 常被混淆。从研究对象上，先进制造技术主要包括三类：设计技术、制造技 术和管理技术。
（1）制造技术
先进加工工序中的物流技术——工业智能技术、数字化制造技术和 产品、精密制造技术、绿色制造技术、虚拟制造与分散网络制造技 术、快速响应制造技术等。
先进(xiānjìn)制造模式及 其管理技术
2021/11/6
第一页，共74页。
第五章 先进制造模式及其管理技术
1 概述(ɡài shù) 2 先进制造(zhìzào)模式及其支撑 环境
3 先进制造(zhìzào)模式的运作
4 先进制造模式的管理技术
第二页，共74页。
1 先进制造模式及其管理(guǎnlǐ)技 术概述
的网络结构转变；固定组织形式向动态、自主管理的团队化组织形式转
变
➢ 工作方式的变革——传统顺序工作方式向并行工作方式转变
➢ 制造系统中人的地位的变革——以技术为中心转向(zhuǎnxiàng)以人
为中心
➢ 企业经营理念的变革——质量品牌战略，社会责任和人本文化意识
➢ 企业竞争关系的变革——纯竞争转向(zhuǎnxiàng)动态结盟式的合作
组织管理技术—— 企业集成与建模管理技术——IDEF方法(fāngfǎ)、工作流建模技术等。 质量管理技术——质量功能环（Quality Circle），ISO9000质量认证系列，
统计质量控制等。 信息交流上的管理技术——各种计算机通讯技术，电子数据交换技术
(Electronic Data Interchange, EDI)，产品代码识别技术等。
断制造成为可能，合作与竞争并存成为趋势
先进制造技术(PPT 78页)
AMT特征
传统制造技术
仅驾驭生产过程 系统性 物质流和能量流
先进制造技术
能驾驭生产过程 物质流、信息流和能量流
仅指将原材料变为 贯穿从产品设计、加工制造到产品销售 广泛性 成品的加工工艺 的整个过程
集成性 动态性
学科专业单一、独 立，相互间界限分 明
尤里卡计划（EREKA）：1988年用5亿美元资助16个欧洲
国家、600家公司的165个合作性高科技研究开发项目。
信息技术研究发展战略计划（ESPRIT）：在13个成员
国向5500名研究人员提供了资助，明确设计原理、工厂自动化、 生产过程管理三大课题。
欧洲工业技术基础研究计划（BRITE）：重点资助材
1.社会经济发展背景
（1）消费需求：主题化、个性化和多样化，产品寿命周期缩短。
（2）全球性产业结构调整：制造商之间既有激烈竞争，又有基 于实力的合作。
（3）快速响应市场：满足已有和潜在顾客需求，主动适应市场， 引导市场，是赢得竞争，获取最大利润的关键。
先进制造技术产生的背景
2.科学技术发展背景
（1）制造技术在向宏观(制造系统)和微观(超精密加工)两 个方向发展
5.系统性
随着微电子、信息技术的引入，先进制造技术能驾驭信息生成、 采集、传递、反馈、调整的信息流动过程。先进制造技术是可以 驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。
6.动态性
不断地吸收各种高新技术成果，将其渗透到企业生产的所有领域 和产品寿命循环的全过程，实现优质、高效、低耗、清洁、灵活 的生产。
先进制造技术的体系结构及分类
先进制造技术的体系结构
先进制造模式
陕西鼓风机公司——现代制造服务业的典型案例
陕鼓始建于1968年，1975年建成投产，1996年由陕西鼓风 机厂改制为陕西鼓风机（集团）公司。陕鼓是为冶金、石 化、煤化工、电力、环保等行业提供大型动力装备系统问 题解决方案的集成商和系统服务商。 主导产品轴流压缩机和能量回收透平装置曾多次荣获国家 科学技术进步奖，属―中国名牌‖产品。2007年11月，陕鼓 品牌价值达115.63亿元，在―中国品牌500强‖中排名第58位 。
陕鼓还与客户携手共建备件库，这样不但能够随时为客户提 供备件，而且大大降低了客户的资金、场地占用率，从而 使客户实现备件的零库存。 按照做精主业、强化服务的思路，陕鼓对内部组织架构和业 务流程进行了调整，企业的核心业务以风机安装调试、检 修、维修服务为主，将企业内部的所有设备维修业务实行 了对外委托，全力开拓自己擅长的风机服务市场。 陕鼓先后调整、业务流程重组部门30个，新组建部门28个， 减少处级建制12个，对相关部门的54项业务进行了整整， 建立起了代企业组织的新架构。
地处新疆，金风科技应该如何融入风电产业链？
“以研发、市场为核心，整合制造资源”
风电产业的六个环节：研发、零部件制造、整机制造、运营 维护、风场投资和开发、风场经营。 金风科技的核心业务是整机制造。从产业价值链来看，金风 不直接介入零部件的制造供应，而是根据风机零部件专业 性强、产业空白的现状，寻找具有类似技术、生产经验和 能力的厂商，建立合作伙伴的关系，提供技术支持，获得 零部件供应保障。 整合价值链的核心就是整合能力，包括研发整合能力和供应 链整合能力。
成功企业的特征
新的 竞争方式 学习型企业
异地资源利用
1.2 先进制造模式
工业化时代的福特大批量生产模式是以提供廉价的 产品为主要目的； 信息化时代的柔性生产模式、精益生产模式、敏捷 制造模式等是以快速满足顾客的多样化需求为主 要目的； 知识化时代的绿色制造生产模式以产品的整个生命 周期中有利于环境保护减少能源消耗为主要目的 。
《企业业务流程概论》第2章——制造业先进管理模式
ERP II (2004)
MRP
MRP II ERP 的扩展关系
协同商务
Gartner
ERP (1990)
面向供需链
MRP II (1980)
面向企业内部
MRP (1965)
物料信息 集成
APICS
物料 / 资金信息集成
需求市场 / 制造企业 / 供应市场 信息集成
MRPⅡ的基本思想
基于企业经营目标制定生产计划，围绕物料转 化组织制造资源，实现按需、按时进行生产。MRPⅡ 系统实现了物流、信息流与资金流在企业管理方面的 集成，并能够有效地对企业各种有限制造资源进行周
生产系统的敏捷性是通过技术、管理和人这 3种资源集成为一个协调的、相互关联的系统来 实现的。
优点：生产更快，成本更低，劳动生产率更高
，机器生产率加快，质量提高，
提高生产系统可靠性，减少库存，
适用于CAD/CAM操作。
缺点：实施起来费用高。
敏捷制造的关键技术包括：
敏捷虚拟企业的组织及管理技术、敏捷 化产品设计和企业活动的并行运作、基于模 型与仿真的拟实制造、可重组/可重用的制 造技术、敏捷制造计划与控制、智能闭环加 工过程控制、企业间的集成技术、全球化企 业网、敏捷后勤与供应链等。
3）根据产品结构的层次从属关系，以产品零件为
计划对象，以完工日期为计划基准倒排计划，按各种
零件与部件的生产周期反推出它们的生产与投入时间
和数量，按提前期长短区别各种物料下达订单的优先
级，从而保证在生产需要时所有物料都能配套齐备， 不需要时不要过早积压，达到减少库存量和占用资金 的目的。
MRP 逻辑图 MRP 的 逻 辑 流 程 图
经营规划
销售与运作计划
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成组技术（GT）
成组技术
◆ 成组技术是研究和发掘生产活动中有关事物的相似性，并 成组技术 充分利用它把相似的问题分类成组，寻求解决这一类问题的 的相对统一的最优方案，以取得期望的经济效果。 ◆ 机械制造领域，应用成组技术将多种零件按其相似性分类 成组，并以零件组为基础组织生产，以使产品的设计、制造 工艺、生产管理更趋合理化。 ◆ 机械零件之间的相似性 零件结构特征的相似性 零件材料特征的相似性 零件制造工艺的相似性 ◆ 应用：产品的设计、加工工艺、生产管理(成组生产单元)
先进生产模式
◆智能制造 (Intelligent Manufacturing, IM)
由日本东京大学Hiroyuki Yoshikawa在1989年提出。在制造工业的各个 环节，以一种高度柔性与高度集成的方式，通过计算机来模拟人类专家 的制造智能活动，对制造问题进行分析、判断、推理、构思和决策。
◆快速反应制造（ 快速反应制造（Quick Response Manufacturing, QRM)
◆绿色制造 (Green Manufacturing, GM)
又称环境意识制造(Environmentally conscious manufacturing, ECM)、面 向环境的制造(Manufacturing for environment, MFE)。综合考虑环境影响 和资源消耗的现代制造模式，其目标使得产品从设计、制造、包装、运 输、使用到报废处理的整个生命周期中，对环境的负面影响最小，资源 利用率最高，并使企业经济效益和社会效益协调优化。类似的概念有清 洁生产 (Clean Production, CP) 。还有一个重要的分支就是再制造工程 (Again Manufacturing)。
先进生产模式
先进生产模式概述
◆ 精良生产（Lean Production, LP）
精良生产是对日本丰田公司生产方式的一种描述，其实质是除掉生产 活动中的一切 “冗余”，实行准时生产（Just In Time —— JIT）。
◆ 敏捷制造（Agile Manufacturing, AM）
敏捷制造提出 “虚拟企业” 的概念，意在建立柔性化、模块化的设计方 法和制造系统的基础上，实现企业内部与外部更广泛的集成，以进一步 增强快速响应市场能力和形成竞争优势。
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先进制造技术
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先进制造技术
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先进生产模式
◆网络与虚拟化制造 (Network & Virtual Manufacturing)
可重构制造系统(Re-configurable Manufacturing System) 既能快速的响 应市场需求，又能廉价地重构原有的制造单元。 CALS系统(Computer Aided Logistics Support, 计算机辅助后勤支持系统 ， Commerce at Light Speed, 光速商业) 。 合同制造(Contract Manufacturing) 虚拟制造(Virtual Manufacturing, VM)，又称拟实制造。 分散化网络制造(Dispersed Network Manufacturing System, DNMS)
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先进制造技术
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先进生产模式
◆制约条件理论（Theory of constraints, constraints, TOC）
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组织
装配ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ检验
环境
★ Automability（可自动化性）—— 指生产活动中可用 数学形式或计算机程序描述的部分，生产活动中的这一部 分内容可用计算机来进行处理。
快速反应（Quick Response，QR）是从美国的纺织服装行业发展起来 的。为了快速响应顾客的需求，制造商、供应商和分销商要紧密合作， 通过共享信息来共同预测未来的需求，并且持续监视需求的变化以获得 新的机会。初期的基本组成：流通管理、产品的快速设计与多样化开发 、电子数据交换(EDI)。现在已溶入更多的先进的生产和管理技术。还包 括：1) 供应链流程再造，如基于价值增值的分销战术、基于时间的配送 战术等。2)后勤网络的集成。
◆计算机集成制造 (Computer Integrated Manufacturing, CIM)
计算机集成制造系统CIMS是在自动化技术、信息技术及制造技术的基 础上，通过计算机及软件系统，将制造工厂全部生产活动所需的各种分 散的自动化系统有机地集成起来。CIMS一词在1974年由美国Joseph Harrington博士提出，80年代初被广泛接受。
第二章
先进制造技术
Advanced Manufacturing Technology （AMT） 主讲：陈永亮
E-mail: zhongliangchen@
先进制造哲理、 管理技术和生产模式
Advanced Manufacturing Philosophy, management and Production model
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计算机集成制造（CIM）
◆ 讨论： CIM 的核心是集成 集成，而集成的本质是信息集成 信息集成。 整体优化是 整体优化 CIM的目标（相对于自动化孤岛）。 3M（人、机器、管理）集成，其中人 人是核心。 普渡大学T.J.Willian 教授提出CIMS参考模型的两个概念：
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过程方面的重点
串行的设计过程
并行工程
企业间合作
组织方面的重点 1980
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先进制造技术
面向部门 1990
面向过程 2000
虚拟企业
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人
计算机集成制造（CIM）
设
资源 备 生命周 产品 定
化 期变
信息
系 设 统 计
义
技 件 部 零 计 设
用 用户 户 支持服务
材 料
术
品 产
共享知识
★ Innovation（创新）—— 生产活动中无法用数学形式 或计算机程序描述的部分，这一部分内容仍需人来完成。 他认为工业革命使人变成了机器的奴隶，新技术革命 则要 “恢复人格”（Humanlization）。 SME的“制造企业轮图”（图2-1）也强调以人为本。
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先进制造技术
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本章主要内容
◆ 先进生产模式概述 ◆ 成组技术（GT） ◆ 计算机集成制造（CIM） ◆ 并行工程（CE） ◆ 制造资源计划（MRPⅡ）与企业资源计划（ERP） ◆ 全面质量管理（TQC） ◆ 精良生产（LP） ◆ 敏捷制造（AM）
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计算机集成制造（CIM）
CIM 的由来和发展
◆ CIM （ Computer Integrated Manufacturing）一词首先由 Dr.J.Harrington Dr.J.Harrington于1973年提出，其两个基本观点： 1 ）企业生产活动的各个环节，从市场分析、产品设 计、加工制造、经营管理到售后服务是一个统一的不可分割 的整体。 2 ）整个生产过程可以视为一个数据采集、传递和加工 数据采集、传递和加工 处理的过程，最终产品可视为数据的物化表现 数据的物化表现。 处理 ◆ CIM 概念提出后，未被立即接受，因条件不成熟。直至 20 世纪 80 年代初，各项单元技术 （ CAD 、 CNC 、 CAPP 、 MIS、FMC、FMS …… ）得到充分发展，并形成一个个自 动化 “孤岛”。在这种形势下，为取得更大的经济效果，需要 将这些“孤岛”集成起来，CIM概念受到重视并被实施。
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计算机集成制造（CIM）
◆ 20世纪80年代中、后期，CIM逐渐开始实施，并显示出明 显效益——提高企业的生产率和市场竞争能力。以往，竞争 力主要取决于生产率，现今更重要的是对市场的响应能力。 ◆ 信息时代的到来,使世界正在“变小”。世界大市场的发展 ，使竞争更加激烈，这一方面极大地促进了社会的发展，另 一方面也给企业造成了严酷的“生存环境”。企业为求得生存 和发展，必须在 TQCSE 五要素上下工夫。 T（Time）—— 时间，加速新产品研制周期，缩短交货期 Q（Quality）—— 质量 C（Cost） —— 成本 S（Service）—— 服务 E（Environment）—— 环保 为实现这一目标，CIM是一种强有力的形式。
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