计算机集成制造ppt课件
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数控技术（Numerical Control Technology）采用数字控制的方法对 某一工作过程实现自动控制的技术。
16
数字控制与数控技术
数控机床（Numerical Control Machine Tools） 是采用数字控制技 术对机床的加工过程进行自动控制的 一类机床。它是数控技术典型应用的 例子。
加工设备、工件储运系统、刀具及储运系统、工件质量、 环境及安全参数;
检测和监控的目的
主动控制质量，防止生产废品，为质量保证体系提供反 馈信息，构成闭环质量控制回路。
12
13
MAS的功能模型
14
MAS与CIMS其他部分接口
15
数字控制与数控技术
数字控制（Numerical Control NC ）是一种借助数字、字符或其它符号对 某一工作过程（如加工、测量、装配等 ）进行编程控制的自动化方法。
第2章 现代集成制造系统的基
本组成
1
3） 制造自动化或柔性制 造系统(MAS)
它是CIMS中信息流和物流的结合点，是CIMS最 终产生经济效益的聚集地。
对于离散型制造业， 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 布式控制（ 管理） 计算机等设备及相应支持软件 组成。
10
MAS的刀具准备与储运系统
由刀具组装台、刀具预调仪、刀具进出站、中央刀 库、机床刀库、刀具输送装置和刀具计算机管理系 统等组成
为加工设备及时提供所需的刀具，并能按照要求在 各个机床之间进行刀具交换，对刀具具有运输、管 理和监控的能力。
11
MAS的检测和监控系统
保证MAS正常可靠运行及加工质量。 检测和监控的对象
负责制造过程的各种物料的流动； 将工件、毛坯或半成品即使准确的送到指定的
加工地点；将加工好的成品送进仓库或装卸站； 工件输送设备:传送带、运输小车、工业机器
人、托盘及托盘交换装置； 物料存储系统：工件进出站、托盘站和自动化
立体仓库。
自动化立体仓库：主要由库房、货价、堆垛起重机、外 围输送设备、自动控制装置等组成。是一种先进的仓储 设备，目的是将物料存放在正确的位置，以便随时向制 造系统提供物料。
对于连续型生产过程， 可以由DCS(集散控制系统 )控制下的生产设备, 通过管理与控制， 达到提高 生产率、优化生产过程、降低成本和能耗的目的。
MAS由不同生产车间组成，车间是MAS的核心， 因此MAS又称车间制造自动化系统。
2
压力加工
车身装配
油漆
锻造
热处理
机械加工
熔化
自动线
造型
浇铸 油漆 机械加工 热处理 压铸
数控系统（Numerical Control System）实现数字控制的装置。
计算机数控系统（Computer Numerical Control CNC ）以计算 机为控制核心的数字控制系统。
17
自从本世纪中叶数控技术创立以来，它给机 械制造业带来了革命性的变化。
现在，数控技术已成为制造业实现自动化、 柔性化、集成化生产的基础技术，现代的 CAD/CAM，FMS和CIMS、敏捷制造和智 能制造等，都是建立在现代数控技术之上；
6
单元层
兼有计划和调度的功能，完成任务的实时分解、 调度、资源需求分析，向工作站分配任务及监 控任务的执行情况，并向车间控制器报告作业 完成情况和单元状态。
必须考虑设备的加工能力和加工任务的均衡分 配。
控制周期从几小时到几周。
7
工作站层
负责指挥和协调车间中设备小组的活动，并根据单元控制 器下达的命令完成各种工作。
内部装饰 变速箱装配
发动机装配 发动机试验
底盘装配
驱动桥装配
轮胎装配
Hale Waihona Puke Baidu
车身安装 最后试验
3
MAS的组成
由完成产品制造加工的设备、装置、 工具、人员、相应信息数据以及体系 结构和组织管理模式等组成。
车间控制系统 加工系统 物料运输与存储系统 刀具准备与储运系统 检测和监控系统
4
数控技术是提高产品质量、提高劳动生产率 必不可少的物质手段；
专家们预言: 二十一世纪机械制造业的竞争 ，其实质是数控技术的竞争。
18
制造自动化技术的发展趋势
“六化” 即制造全球化、制造敏捷化、制造网络 化、制造虚拟化、制造智能化和制造绿色化。
制造全球化
市场的国际化，产品销售的全球网络正在形成。 产品设计和开发的国际合作。 产品制造的跨国化。 制造企业在世界范围内的重组与集成，如动态联盟公司 制造资源的跨地区、跨国家的协调、共享和优化利用。 全球制造的体系结构将要形成。
控制周期从几分钟到几小时。
设备层
包括机床、加工中心、机器人和测量机、引导车等。
8
MAS的加工系统
以机械制造为例，包括专用自动化机床、组合机床 及自动线、数控机床、加工中心(MC)、分布式数 控系统(DNC)、柔性制造单元(FMC)、柔性制造 系统(FMS)等。 加工中 心
9
MAS的物料运输与存储系统
工程设计、管理信息系统等各子系统的集成。 企业与企业间的网络化，实现企业间的资源共享、组合与优
化利用。 通过网络，实现异地制造。 基于Internet/Intranet的制造已成为重要的发展趋势
制造虚拟化 制造虚拟化主要指虚拟制造，又称拟实制造。 虚拟制造(Virtual manufacturing) 将现实制造环境及
MAS的车间控制系统
包括车间控制器、单元控制器、工作站控制器和自 动化设备本身的控制器以及车间生产、管理人员组 成。
车间控制系统的递阶控制体系结构
5
车间层
是车间控制系统的最高级，主要任务是根据工厂 下达的生产计划进行车间作业分解和作业调度， 并反馈车间有关的生产信息。是车间控制系统与 外界交换信息的核心与枢纽。三大功能： 计划 调度 监控
制造敏捷化
柔性：包括机器柔性、工艺柔性、运行柔性和扩展柔性 重构能力：能实现快速重组重构，增强对新产品开发的
快速响应能力。 快速化的集成制造工艺：如快速原型制造RPM，是一种
CAD/CAM的集成工艺。
19
制造自动化技术的发展趋势
制造网络化
制造环境内部的网络化，实现制造过程的集成。 制造环境与整个制造企业的网络化，实现制造环境与企业中
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数字控制与数控技术
数控机床（Numerical Control Machine Tools） 是采用数字控制技 术对机床的加工过程进行自动控制的 一类机床。它是数控技术典型应用的 例子。
加工设备、工件储运系统、刀具及储运系统、工件质量、 环境及安全参数;
检测和监控的目的
主动控制质量，防止生产废品，为质量保证体系提供反 馈信息，构成闭环质量控制回路。
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13
MAS的功能模型
14
MAS与CIMS其他部分接口
15
数字控制与数控技术
数字控制（Numerical Control NC ）是一种借助数字、字符或其它符号对 某一工作过程（如加工、测量、装配等 ）进行编程控制的自动化方法。
第2章 现代集成制造系统的基
本组成
1
3） 制造自动化或柔性制 造系统(MAS)
它是CIMS中信息流和物流的结合点，是CIMS最 终产生经济效益的聚集地。
对于离散型制造业， 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 布式控制（ 管理） 计算机等设备及相应支持软件 组成。
10
MAS的刀具准备与储运系统
由刀具组装台、刀具预调仪、刀具进出站、中央刀 库、机床刀库、刀具输送装置和刀具计算机管理系 统等组成
为加工设备及时提供所需的刀具，并能按照要求在 各个机床之间进行刀具交换，对刀具具有运输、管 理和监控的能力。
11
MAS的检测和监控系统
保证MAS正常可靠运行及加工质量。 检测和监控的对象
负责制造过程的各种物料的流动； 将工件、毛坯或半成品即使准确的送到指定的
加工地点；将加工好的成品送进仓库或装卸站； 工件输送设备:传送带、运输小车、工业机器
人、托盘及托盘交换装置； 物料存储系统：工件进出站、托盘站和自动化
立体仓库。
自动化立体仓库：主要由库房、货价、堆垛起重机、外 围输送设备、自动控制装置等组成。是一种先进的仓储 设备，目的是将物料存放在正确的位置，以便随时向制 造系统提供物料。
对于连续型生产过程， 可以由DCS(集散控制系统 )控制下的生产设备, 通过管理与控制， 达到提高 生产率、优化生产过程、降低成本和能耗的目的。
MAS由不同生产车间组成，车间是MAS的核心， 因此MAS又称车间制造自动化系统。
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压力加工
车身装配
油漆
锻造
热处理
机械加工
熔化
自动线
造型
浇铸 油漆 机械加工 热处理 压铸
数控系统（Numerical Control System）实现数字控制的装置。
计算机数控系统（Computer Numerical Control CNC ）以计算 机为控制核心的数字控制系统。
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自从本世纪中叶数控技术创立以来，它给机 械制造业带来了革命性的变化。
现在，数控技术已成为制造业实现自动化、 柔性化、集成化生产的基础技术，现代的 CAD/CAM，FMS和CIMS、敏捷制造和智 能制造等，都是建立在现代数控技术之上；
6
单元层
兼有计划和调度的功能，完成任务的实时分解、 调度、资源需求分析，向工作站分配任务及监 控任务的执行情况，并向车间控制器报告作业 完成情况和单元状态。
必须考虑设备的加工能力和加工任务的均衡分 配。
控制周期从几小时到几周。
7
工作站层
负责指挥和协调车间中设备小组的活动，并根据单元控制 器下达的命令完成各种工作。
内部装饰 变速箱装配
发动机装配 发动机试验
底盘装配
驱动桥装配
轮胎装配
Hale Waihona Puke Baidu
车身安装 最后试验
3
MAS的组成
由完成产品制造加工的设备、装置、 工具、人员、相应信息数据以及体系 结构和组织管理模式等组成。
车间控制系统 加工系统 物料运输与存储系统 刀具准备与储运系统 检测和监控系统
4
数控技术是提高产品质量、提高劳动生产率 必不可少的物质手段；
专家们预言: 二十一世纪机械制造业的竞争 ，其实质是数控技术的竞争。
18
制造自动化技术的发展趋势
“六化” 即制造全球化、制造敏捷化、制造网络 化、制造虚拟化、制造智能化和制造绿色化。
制造全球化
市场的国际化，产品销售的全球网络正在形成。 产品设计和开发的国际合作。 产品制造的跨国化。 制造企业在世界范围内的重组与集成，如动态联盟公司 制造资源的跨地区、跨国家的协调、共享和优化利用。 全球制造的体系结构将要形成。
控制周期从几分钟到几小时。
设备层
包括机床、加工中心、机器人和测量机、引导车等。
8
MAS的加工系统
以机械制造为例，包括专用自动化机床、组合机床 及自动线、数控机床、加工中心(MC)、分布式数 控系统(DNC)、柔性制造单元(FMC)、柔性制造 系统(FMS)等。 加工中 心
9
MAS的物料运输与存储系统
工程设计、管理信息系统等各子系统的集成。 企业与企业间的网络化，实现企业间的资源共享、组合与优
化利用。 通过网络，实现异地制造。 基于Internet/Intranet的制造已成为重要的发展趋势
制造虚拟化 制造虚拟化主要指虚拟制造，又称拟实制造。 虚拟制造(Virtual manufacturing) 将现实制造环境及
MAS的车间控制系统
包括车间控制器、单元控制器、工作站控制器和自 动化设备本身的控制器以及车间生产、管理人员组 成。
车间控制系统的递阶控制体系结构
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车间层
是车间控制系统的最高级，主要任务是根据工厂 下达的生产计划进行车间作业分解和作业调度， 并反馈车间有关的生产信息。是车间控制系统与 外界交换信息的核心与枢纽。三大功能： 计划 调度 监控
制造敏捷化
柔性：包括机器柔性、工艺柔性、运行柔性和扩展柔性 重构能力：能实现快速重组重构，增强对新产品开发的
快速响应能力。 快速化的集成制造工艺：如快速原型制造RPM，是一种
CAD/CAM的集成工艺。
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制造自动化技术的发展趋势
制造网络化
制造环境内部的网络化，实现制造过程的集成。 制造环境与整个制造企业的网络化，实现制造环境与企业中