第五章 先进制造技术基础
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5-2-2 计算机集成制造
一、CIM和CIMS CIM是一种制造哲理，是一种思想；CIMS是CIM制造哲理的具体体现。
二、CIMS的体系结构
9
5-2 先进制造技术原理
5-2-2 计算机集成制造
三、 CIMS设计与实施
CIMS的设计和实施分5个阶段， 1.可行性论证和需求分析阶段，包括经营生产目标和效益分析，确定企业成败的关键因素，找出 制约企业成功因素的企业薄弱环节等； 2.选择改善功能薄弱环节的CIM单元技术和集成技术，并建立 CIMS功能模型； 3.进一步制定实施CIMS 具体技术方案，包括技术方面的（实施 CIMS所需的软件和硬件，采取 的技术路线和方法等）和组织方面的（组织结 构、人员配置与人员培训等）； 4.系统实施阶段，通常系统是设计是自顶向下的，而系统实施则是自下而上的； 5.系统运行与维护，即在系统实施过程中，及时捕捉和利用反馈信息，对原有设计方案进行必要 的修改和调整。
企业资源计划（ERP） 13
5-3 汽车生产管理技术
5-3-2 质量管理体系
美国质量控制协会（ASQC）将质量定义为：反映产品或服务 满足明确或隐含需要能力的特征和特性的总和。这一定义后来 被收入到ISO 9000族质量标准中。
11
5-2 先进制造技术原理
5-2-3 并行工程
产品并行设计四个阶段
（1）产品概念设计 （2）结构设计及其评价 （3）详细设计及其评价 （4）产品总体性能评价
PDM
CAD
CAE NC
虚拟制造
CAPP 12
5-3 汽车生产管理技术
5-3-1 制造资源计划与企业资源计划
物料需求计划（MRP）
制造资源计划（MRPⅡ）
汽车CAD/CAM
第五章 先进制造技术基础
教学目标：
• 掌握先进制造技术的体系构架、特点
• 理解汽车制造技术原理、管理技术和生产模式
• 了解工程设计方法和先进制造工艺
• 掌握先进制造的支撑技术中数据格式的应用
Βιβλιοθήκη Baidu
• 掌握汽车虚拟制造技术的原理
• 理解协同制造网格技术的原理
教学要点：
知识要点
先进制造体系结构 先进制造技术原理 工程设计方法和制造工艺 制造系统的支撑技术 汽车虚拟设计制造 汽车制造系统网格化制造
制造（Manufacturing）—词源于拉丁语，原 意是手工制作，即把原材料用手工方式制成 有用的产品。
制造系统功能结构
广义的制造系统由若干个具有独立功能的子系统构成， 这些子系统包括：经营管理子系统，市场与销售子系统 ，研究与开发子系统，工程设计子系统，生产管理子系 统，采购供应子系统，质量控制子系统，财务子系统， 人事子系统，车间制造子系统。
掌握程度
掌握 理解 了解 掌握 理解 理解
相关知识
制造系统、制造系统体系结构和特点 成组技术，集成制造，并行工程和管理技术 模块化设计、并行设计和创新设计，先进工艺 制造网络技术、产品数据库及数据交换标准 虚拟设计制造原理、汽车虚拟制造 网格、网络协同制造与网格制造
2
5-1 先进制造体系
5-1-1 制造、制造系统和先进制造技术
AMT先进制造技术体系结构
AMST提出的先进制造技术体系图 5
5-1 先进制造体系
5-1-3 先进制造技术的特点和发展趋势
一、先进制造技术的特点
1. AMT是一项综合性技术 2. AMT是一项动态发展技术 3. AMT是面向工此应用的技术 4. AMT是面向全球竞争的技术 5. AMT是面向21世纪的技术
二、先进制造技术的发展趋势
制造自动化技术向纵深方向发展 传统制造技术不断改进，新型制造技术迅速发展 精密制造技术将在制造技术中占有突出的位置 绿色制造将成为21世纪制造业的重要特征 信息技术，管理技术与工艺技术紧密结合，先进生产模式才会不断完善和发展
6
5-2 先进制造技术原理
5-2-1 成组技术
成组技术（Group Technology，GT）是一门生产技术科学，研究和发掘生产活 动中有关 事物的相似性，并充分利用它把相似的问题分类成组，寻求解决这 一组问题的相对统一的最 优方案，以取得期望的经济效果。
2. 地区性组织协调机构其主要工作是组织企业进行合作研究开发。例如密西根州美国国家 制造科学中心设有美国最大的制造资源库，可以为北美地医（美国北部和加拿大)服务。该中 心采用会员制，政府资助部分经费。
3. 大学研究机构与企业协作，主持或参与重大课题的研究，例如密西根大学吴贤明制造技 术研究中心有70多名研究人员，曾参与“2mm工程”等重大项目，并且取得了显著的成绩。
4. 制造技术中心主要面向中小企业，从事人员培训和先进制造技术推广工作。 5.企业技术开发机构主要指大型企业自身的研究开发机构，这些机构除为本公司服务外， 也承担国家的研究课题。
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5-1 先进制造体系
5-1-2 先进制造技术体系结构
一、 FCCSBT先进制造技术体系结构 二. AMST多层次先进制造技术体系
成组技术基本原理
7
5-2 先进制造技术原理
5-2-1 成组技术
汽车工业是大批量制造的成组技术在汽车工业中应用
1. 零件分类编码 2. 汽车产品设计中零部件分类 3. 在汽车制造加工工艺中的应用 4. 成组技术在生产管理方面的应用
零件标准化等级与标准化要素之间关系
成组技术在汽车总装中的应用 8
5-2 先进制造技术原理
3
5-1 先进制造体系
5-1-1 制造、制造系统和先进制造技术
美国的先进制造技术（AMT）实施过程中的5个层次
1. 国家研究与协调机构主要指美国国家标准与技术研究院&该机构负责ATP和MTC 两项计 划的组织与实施，并负责审核一年一度的国家质量奖。该机构下属的制造工程实验室，直接从 事精密工程、自动化、机器人等重要领域的研究与开发。世界上第一个CIMS实验系统就诞生 在该实验室。
四、集成制造的功能模型IDEF
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5-2 先进制造技术原理
5-2-3 并行工程
并行工程的核心是实现产品及其相关过程设计的集成。设计工程师 在产品设计阶段就综合考虑到工艺规划、制造、装配、测试、维护 等其他环节的影响，以证明其设计的正确性与可行性。
（1）并行产品开发过程建模、仿真与优化。 （2）并行工程的集成产品开发团队。 （3）并行工程协同工作环境。 （4）数字化产品建模与CAx/DFx使能工具 （5）质量功能配置（Quality Function Qeployment，QFD）。
一、CIM和CIMS CIM是一种制造哲理，是一种思想；CIMS是CIM制造哲理的具体体现。
二、CIMS的体系结构
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5-2 先进制造技术原理
5-2-2 计算机集成制造
三、 CIMS设计与实施
CIMS的设计和实施分5个阶段， 1.可行性论证和需求分析阶段，包括经营生产目标和效益分析，确定企业成败的关键因素，找出 制约企业成功因素的企业薄弱环节等； 2.选择改善功能薄弱环节的CIM单元技术和集成技术，并建立 CIMS功能模型； 3.进一步制定实施CIMS 具体技术方案，包括技术方面的（实施 CIMS所需的软件和硬件，采取 的技术路线和方法等）和组织方面的（组织结 构、人员配置与人员培训等）； 4.系统实施阶段，通常系统是设计是自顶向下的，而系统实施则是自下而上的； 5.系统运行与维护，即在系统实施过程中，及时捕捉和利用反馈信息，对原有设计方案进行必要 的修改和调整。
企业资源计划（ERP） 13
5-3 汽车生产管理技术
5-3-2 质量管理体系
美国质量控制协会（ASQC）将质量定义为：反映产品或服务 满足明确或隐含需要能力的特征和特性的总和。这一定义后来 被收入到ISO 9000族质量标准中。
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5-2 先进制造技术原理
5-2-3 并行工程
产品并行设计四个阶段
（1）产品概念设计 （2）结构设计及其评价 （3）详细设计及其评价 （4）产品总体性能评价
PDM
CAD
CAE NC
虚拟制造
CAPP 12
5-3 汽车生产管理技术
5-3-1 制造资源计划与企业资源计划
物料需求计划（MRP）
制造资源计划（MRPⅡ）
汽车CAD/CAM
第五章 先进制造技术基础
教学目标：
• 掌握先进制造技术的体系构架、特点
• 理解汽车制造技术原理、管理技术和生产模式
• 了解工程设计方法和先进制造工艺
• 掌握先进制造的支撑技术中数据格式的应用
Βιβλιοθήκη Baidu
• 掌握汽车虚拟制造技术的原理
• 理解协同制造网格技术的原理
教学要点：
知识要点
先进制造体系结构 先进制造技术原理 工程设计方法和制造工艺 制造系统的支撑技术 汽车虚拟设计制造 汽车制造系统网格化制造
制造（Manufacturing）—词源于拉丁语，原 意是手工制作，即把原材料用手工方式制成 有用的产品。
制造系统功能结构
广义的制造系统由若干个具有独立功能的子系统构成， 这些子系统包括：经营管理子系统，市场与销售子系统 ，研究与开发子系统，工程设计子系统，生产管理子系 统，采购供应子系统，质量控制子系统，财务子系统， 人事子系统，车间制造子系统。
掌握程度
掌握 理解 了解 掌握 理解 理解
相关知识
制造系统、制造系统体系结构和特点 成组技术，集成制造，并行工程和管理技术 模块化设计、并行设计和创新设计，先进工艺 制造网络技术、产品数据库及数据交换标准 虚拟设计制造原理、汽车虚拟制造 网格、网络协同制造与网格制造
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5-1 先进制造体系
5-1-1 制造、制造系统和先进制造技术
AMT先进制造技术体系结构
AMST提出的先进制造技术体系图 5
5-1 先进制造体系
5-1-3 先进制造技术的特点和发展趋势
一、先进制造技术的特点
1. AMT是一项综合性技术 2. AMT是一项动态发展技术 3. AMT是面向工此应用的技术 4. AMT是面向全球竞争的技术 5. AMT是面向21世纪的技术
二、先进制造技术的发展趋势
制造自动化技术向纵深方向发展 传统制造技术不断改进，新型制造技术迅速发展 精密制造技术将在制造技术中占有突出的位置 绿色制造将成为21世纪制造业的重要特征 信息技术，管理技术与工艺技术紧密结合，先进生产模式才会不断完善和发展
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5-2 先进制造技术原理
5-2-1 成组技术
成组技术（Group Technology，GT）是一门生产技术科学，研究和发掘生产活 动中有关 事物的相似性，并充分利用它把相似的问题分类成组，寻求解决这 一组问题的相对统一的最 优方案，以取得期望的经济效果。
2. 地区性组织协调机构其主要工作是组织企业进行合作研究开发。例如密西根州美国国家 制造科学中心设有美国最大的制造资源库，可以为北美地医（美国北部和加拿大)服务。该中 心采用会员制，政府资助部分经费。
3. 大学研究机构与企业协作，主持或参与重大课题的研究，例如密西根大学吴贤明制造技 术研究中心有70多名研究人员，曾参与“2mm工程”等重大项目，并且取得了显著的成绩。
4. 制造技术中心主要面向中小企业，从事人员培训和先进制造技术推广工作。 5.企业技术开发机构主要指大型企业自身的研究开发机构，这些机构除为本公司服务外， 也承担国家的研究课题。
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5-1 先进制造体系
5-1-2 先进制造技术体系结构
一、 FCCSBT先进制造技术体系结构 二. AMST多层次先进制造技术体系
成组技术基本原理
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5-2 先进制造技术原理
5-2-1 成组技术
汽车工业是大批量制造的成组技术在汽车工业中应用
1. 零件分类编码 2. 汽车产品设计中零部件分类 3. 在汽车制造加工工艺中的应用 4. 成组技术在生产管理方面的应用
零件标准化等级与标准化要素之间关系
成组技术在汽车总装中的应用 8
5-2 先进制造技术原理
3
5-1 先进制造体系
5-1-1 制造、制造系统和先进制造技术
美国的先进制造技术（AMT）实施过程中的5个层次
1. 国家研究与协调机构主要指美国国家标准与技术研究院&该机构负责ATP和MTC 两项计 划的组织与实施，并负责审核一年一度的国家质量奖。该机构下属的制造工程实验室，直接从 事精密工程、自动化、机器人等重要领域的研究与开发。世界上第一个CIMS实验系统就诞生 在该实验室。
四、集成制造的功能模型IDEF
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5-2 先进制造技术原理
5-2-3 并行工程
并行工程的核心是实现产品及其相关过程设计的集成。设计工程师 在产品设计阶段就综合考虑到工艺规划、制造、装配、测试、维护 等其他环节的影响，以证明其设计的正确性与可行性。
（1）并行产品开发过程建模、仿真与优化。 （2）并行工程的集成产品开发团队。 （3）并行工程协同工作环境。 （4）数字化产品建模与CAx/DFx使能工具 （5）质量功能配置（Quality Function Qeployment，QFD）。