CAD CAM 技术 第２版 教学课件 作者 宁汝新 赵汝嘉 主编第十一章.ppt

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1、第十一章第一节　21世纪制造业对CAD/CAM的需求第二节　计算机集成制造系统(CIMS)第三节　并行工程(CE)第四节　虚拟制造系统(VMS)第五节　网络化制造第一节　21世纪制造业对CAD/CAM的需求一、21世纪制造业的特点二、制造技术的发展趋势三、面向21世纪制造模式的CAD/CAM的发展一、21世纪制造业的特点1)产品开发周期缩短，上市时间更快，这是21世纪市场环境和用户消费观所要求的，也是赢得竞争的关键所在。2)提高市场占有率，在T(时间)Q(质量)C(成本)S(服务)E(环境)目标下，加强时间竞争能力、质量竞争能力、价格竞争能力、创新竞争

2、能力。3)柔性更加提高，以响应“瞬息万变，无法预测”的市场。4)生命周期内的质量保证。5)企业的组织形式将是跨地区、跨国家的虚拟公司或动态联盟。6)生产过程更加精良。7)人员素质更加提高。8)智能化程度更高。9)更加注重环境问题。10)分布、并行、集成并存。二、制造技术的发展趋势1.集合多学科成果形成一个完整的制造体系2.先进制造技术的动态发展过程3.信息技术对先进制造技术的发展起着越来越重要的作用4.先进制造技术向超精微细领域扩展5.制造过程的集成化6.制造科学与制造技术、生产管理的融合7.绿色制造将成为21世纪制造业的重要特征8.虚拟现实技术在制造

3、业中获得越来越多的应用9.制造全球化三、面向21世纪制造模式的CAD/CAM的发展(1)集成化技术　在过去制造系统中仅强调信息的集成，这是不够的。(2)智能化技术　应用人工智能技术实现产品生命周期(包括产品设计、制造、发货、支持用户服务到产品报废等)各个环节的智能化，实现生产过程(包括组织、管理、计划、调度、控制等)各个环节的智能化，也要实现人与制造系统的融合及人在其中智能的充分发挥。(3)网络技术　网络技术包括硬件与软件的实现，各种通信协议及制造自动化协议、信息通信接口、系统操作控制策略等，是实现各种制造系统自动化的基础。(4)分布式并行处理智能协同

4、求解技术　该技术实现制造系统中各种问题的协同求解，获得系统的全局最优解，实现系统的最优决策。(5)多学科多功能综合产品设计技术　机电产品的开发设计不仅用到机械科学的理论与知识(力学、材料、工艺等)，而且还用到电磁学、光学、控制理论等。三、面向21世纪制造模式的CAD/CAM的发展(6)虚拟现实技术　是利用虚拟现实技术、多媒体技术及计算机仿真技术来实现产品设计制造过程中的几何仿真、物理仿真、制造过程仿真及使用过程仿真，采用多种介质来存储、表达、处理多种信息，融文字、语音、图像、动画于一体，给人一种真实感及身临其境感。(7)人—机—环境系统技术　将人、机器

5、和环境作为一个系统来研究，发挥系统的最佳效益。第二节　计算机集成制造系统(CIMS)一、基本概念二、CIMS的基本构成三、CIMS中的主要功能模块一、基本概念1)企业的各种经营活动是不可分割的，要统一考虑。2)整个生产制造过程实质上是信息采集、传递和加工处理过程。制造业公司的CIMS概念模型图11-1　制造业公司的CIMS概念模型1985年的CIMS轮式图图11-2　1985年的CIMS轮式图二、CIMS的基本构成图11-3　1993年的CIMS轮式图三、CIMS中的主要功能模块1.工程设计自动化分系统2.制造自动化分系统(MAS)3.质量保证系统4.

6、经营管理信息分系统(MIS)1.工程设计自动化分系统图11-4　四个功能分系统与两个支撑分系统之间的逻辑关系2.制造自动化分系统(MAS)MAS是工厂生产经营活动的基础。制造系统的柔性自动化标志着工厂自动化进入一个新的阶段，产品的市场竞争能力与MAS密切相关。3.质量保证系统根据全面质量管理的要求，质量系统应贯穿于产品生产全部过程，也就是说不仅要处理生产制造过程中的质量问题，还必须对整个企业的运行状况和各个管理环节进行质量监控，发挥信息与资源高度集成的特点，通过人机结合，对质量环上的各项质量信息进行采集、处理和反馈，提高信息管理水平。4.经营管理信息分

7、系统(MIS)图11-6　信息流图第三节　并行工程(CE)一、基本概念二、面向并行工程的产品建模三、任务分析及过程重构四、人员重组(组织模型)五、资源重组(资源模型)六、并行产品开发集成框架一、基本概念并行工程是对产品及其相关过程(包括制造和支持过程)进行集成、并行地设计的系统化工作模式。这种模式力图使产品开发人员从设计一开始就考虑到产品生命周期(从概念形成到报废)中的各种因素，包括质量、成本、进度及用户需求。基于并行工程哲理的面向产品生命周期的并行产品设计，不能简单地理解为时间上的并发，并行工程的核心是基于分布式并行处理的协同求解，及服务产品整个生命

8、周期诸进程活动的产品设计结果的评价体系及方法，在两者支持下，面向产品整个生命周期寻求全局最优决