数字化设计与先进制造系统 考试总结_先进制造系统总结

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串行开发模式的重大缺陷:忽视了不相邻活动之间的交流和协调，形成以部门利益为重而不考虑全局最优化的“抛过墙式”工作环境；

2、各部门对产品开发整体过程缺乏综合考虑，造成局部最优而非全局最优；上下游矛盾与冲突不能及时得到调解；

3、开发时间加长，成本提高。

并行工程是对产品及相关过程（包括制造过程和支持过程）进行并行、一体化设计的一种系统化工作模式。这种工作模式力图使开发者从一开始就考虑到产品全生命周期的所有因素，包括质量、成本、进度和用户需求。

并行工程应避免的几个误解:

1、CE是设计与制造的并行或同步

2、CE是设计活动的并发或并行

3、CE是一种管理模式

4、CE是对其他几种生产模式的否定

CE的关键技术:

1、多功能集成产品开发团队；

2、产品开发的过程建模；

3、产品生命周期数字化建模；

4、产品数字管理；

5、质量功能配置；

6、面向X的设计；

7、并行工程集成框架

面向X的设计:DFX：X代表了产品生命周期中的所有因素，包括制造、装配、拆卸、检测、维护、测试、回收、可靠性、质量、成本、安全性以及环境保护等。

在单件小批量的生产模式下，传统加工就有下列一些问题：

1、生产计划、组织管理复杂化

2、零件从投料至加工成成品和总生产时间（生产周期）较长

3、生产准备工作量极大（技术准备、机械设备的准备、物资准备、劳动力的配备和调整、工作地准备等）。

4、产量小限制了先进生产技术的采用。在这种情况下，传统意义上的加工部门，生产效率变的非常的低，在各个机械加工部门间产生产品加工路径的浪费。成组技术: 产生背景：由于科学技术的发展和社会需求的多样化、市场竞争的加剧、产品更新换代的加快，使得多品种、中小批生产在机械工业中的比例和地位都明显呈上升趋势。

定义：对相似的零件进行识别和分组，相似的零件归为一个零件组或零件族，并在设计和制造中充分利用它们的相似点，获得所期望的经济效益。原理: 成组技术 是一门工程技术科学，研究如何识别和发掘生产活动中有关事物的相似性，并充分利用它，即把相似的问题归类成组，寻求解决这一组问题相对统一的最优方案，以取得所期望的经济效益

德国的奥匹兹(OPITZ)系统系统:采用十进制9位代码表示。其结构形式由零件类别码、形状及加工码、辅助码三部分组成。第一位是零件类别码第二位至第五位是形状及加工码, 这五位代码又称主码, 用来反映零件形状及加工信息。第六位至第九位是辅助码, 它反映零件尺寸、材料、毛坯原始形状和精度。RMS（可重构技术）

包括：1可重构加工系统

2、可重构物流系统

3、可重构控制系统

定义：是指为能适应市场的需求变化，按系统规划的要求，以重排、重复利用、革新组元或子系统的方式，快速调整制造过程、制造功能和制造生产能力的一类新型可变制造系统。特征：

1、可模块化。根据机器的操作功能把机器切分为能够量化的单元。这些单元可在变化的生产计划之间操作和控制。

2、可集成化。快速集成模块的能力和精确的由一系列机构、信息和控制形成的接口。

3、用户定制化。相对于通常的柔性的概念，系统/机器设计的柔性是产品家族进行的，因此也被称为用户柔性。

4、可扩展能力。利用重新排列现有的制造系统可以很容易的改变生产能力，或者用可重构工作站改变生产能力。

5、可交换能力。很容易变换现有系统、控制和机器的功能。例如:改变主轴的物理位置以适应所产品的要求。

6、可诊断能力。自动读取系统检测和诊断产品缺陷的数据，并具有分析产生这些错误的根本原因以及快速纠正错误操作的能力。大量定制: 核心（产品多样化）基本思想：（从生产角度）

通过产品结构和制造过程重构，运用现代信息技术、新材料技术、柔性制造技术等一系列高新技术，把产品的定制生产问题全部或部分转化为规模生产，以大量生产的成本和速度，为单个顾客或小批量多品种市场定制任意数量产品。（从管理角度）

是一种在系统整体优化的思想指导下，集企业、顾客、供应商和环境于一体，充分利用企业已有的各种资源，根据顾客的个性化需求，以大量生产的低成本、高质量和高效率提供定制产品和服务的生产模式。

MC是一种将相似性原理、重用性原理和全局性原理与应用实践相结合的生产方式，以减少产品内部多样化、增加产品外部多样化为目的，在空间上对整个产品族、在时间上对产品全生命周期进行全方位的优化，低成本、快速地生产定制产品。

MC应用条件：

1、可分离性

2、产品可模块化

3、最终加工过程的易执行性

4、产品的重量、体积和品种

5、适当的交货提前期

6、市场的不确定程度高

精益生产：

定义：通过系统结构、人员组织、运行方式和市场供求等方面的变革，通过持续改进措施，识别和消除所有产品和服务中的浪费、非增值型作业的系统方法。

精益生产的基本目标：最大限度地获取利润

终极目标：(1)“零”转产工时浪费(2)“零”库存(3)“零”浪费(4)“零”不良(5)“零”故障(6).“零”停滞(7).“零”灾害

浪费定义：

1、不为产品增加价值的任何事情

2、不利于生产不符合客户要求的任何事情

3、顾客不愿付钱由你去做的任何事情

4、尽管是增加价值的活动，但所用的资源超过了

5、“绝对最少”的界限，也是浪费 敏捷制造：

基本思想：通过对高素质的员工、动态灵活的组织机构、企业内及企业间的灵活管理以及先进的制造技术进行全面集成，使企业对持续变化、不可预测的市场需求作出快速反应，从而获得长期、持续的经济效益。敏捷制造强调人、组织、管理和技术的高度集成，强调企业面向市场的敏捷性。计算机集成制造： 基本思想

企业的各个生产环节是不可分割的，应该加以统一处理； 整个生产过程实质上也是对信息的采集、传递和加工处理的过程，在企业中主要存在信息流和物流这两种运动过程，而物流又是受信息流控制的。

指出：CIMs是一种组织、管理和运行现代制造类企业的理念。它将传统的制造技术和现代信息技术、管理技术、自动化技术、系统工程技术等有机结合，使企业产品全生命周期各个阶段活动中有关的人/组织、经营管理和技术三要素及其信息流、物流和价值流有机集成并优化运行，以达到产品上市快、高质、低耗、服务好、环境清洁的要求，进而提高企业的柔性、健壮性、敏捷性，使企业赢得市场竞争。核心：信息的“集成” 虚拟制造：

虚拟制造是实际制造过程在计算机上的本质实现，即采用计算机仿真与虚拟现实技术，在计算机上实现产品开发、制造，以及管理与控制等制造的本质过程，以增强制造过程各级的决策与控制能力。柔性制造系统：

自动化制造系统具有五个典型组成部分：

1、一定范围的被加工对象；

2、具有一定技术水平和决策能力的人；

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。发展5大台阶：

第一台阶：刚性自动化，包括刚性自动线和自动单机。第二台阶：数控加工，包括数控和计算机数控。

第三台阶：柔性制造。本台阶特征是强调制造过程的柔性和高效率 第四台阶：计算机集成制造和计算机集成制造系统。

第五台阶：新的制造自动化模式，如智能制造、敏捷制造、虚拟制造、网络制造、全球制造、绿色制造等。

加工中心又称多工序自动换刀数控机床： 加工中心与数控机床的异同: 相同点都是通过程序控制多轴联动走刀进行加工的数控机床。不同的是加工中心具有刀库和自动换刀功能。

包括：1.镗铣加工中心2.车削加工中心3.钻削加工中心

特点：1.工序集中。加工中心工件一次装夹实现多表面多特征多工位的连续、高效、高精度加工。2.有利于生产管理现代化。可以准确计算加工工时，从而保证生产管理，以及半成品的管理。3.智能化程度高。

AGV：装有自动导引装置，能够沿规定的路径行驶，在车体上具有编程和停车选择装置、安全保护装置以及各种物料移载功能的搬运车辆

AGVS：多台AGV小车和自动导向系统、自动装卸系统、通信系统、安全系统在控制系统的统一指挥下，组成一个柔性化的自动搬运系统，称为自动导引车系统，简称AGVS。柔性制造系统：（中国）“柔性制造系统是数控加工设备、物料运储装置和计算机控制系统等组成的自动化制造系统。它包括多个柔性制造单元，能根据制造任务或生产环境的变化迅速进行调整，适用于多品种、中小批量生产。”（美国）“使用计算机控制柔性工作站和集成物料运储装置来控制并完成零件族某一系列工序的，或所有工序的一种集成制造系统