现代制造系统及其应用课件.ppt

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1、第六讲现代制造系统及其应用饶运清邵新宇16.1制造系统的基本概念制造系统的定义（1）制造的含义狭义的制造概念，指产品的制作过程，如机械零件的加工与制作，称为“小制造”；广义的制造概念，覆盖产品整个生命周期，称为“大制造”。现代制造的内涵己扩展到大制造。朗文词典对“制造（manufacture）”：“通过机器进行（产品）制作或生产，特别是以大批量的方式进行生产”。广义的制造概念及其内涵在“范围”和“过程”两个方面大大进行了扩展。在范围方面，制造涉及的工业领域远非局限于机械制造，还涉及电子、化工、轻工、食品等国民经济的众多行业；在过程

2、方面，广义的制造不仅指具体的工艺制作过程，还包含产品市场分析、产品设计、生产准备、制造管理、售后服务等整个产品生命周期的全过程。国际生产工程学会（CIRP）在1983年将制造定义为制造企业中所涉及的产品设计、物料选择、生产计划、生产、质量保证、经营管理、市场销售和服务等一系列相关活动和工作的总称。26.1制造系统的基本概念制造系统的定义（1）制造的含义1）制造是一个工艺过程。是将原材料经过一系列的转换过程，使之成为产品，这些转换既可以是原材料在物理性质上的变化（如机械切削加工），也可以是原材料在化学性质上的改变（如化工产品生产）。

3、通常将这些转换称为制造工艺过程。2）制造是一个物料流动过程。制造过程总是伴随着物料的流动，包括物料的采购、存储、生产、装配、运输、销售等一系列活动。3）制造是一个信息流动过程。制造过程是一个信息的传递、转换和加工的过程。整个产品的制造过程，从产品需求信息到产品设计信息，再到制造工艺信息，然后到加工制造信息等，构成一个完整的制造信息链。同时，为保证制造过程能够顺利和协调地进行，制造过程中还含有大量的管理信息和控制信息。36.1制造系统的基本概念制造系统的定义（2）系统的概念韦氏大辞典将“系统”一词解释为“有组织的或被组织的整体”，“

4、结合着的整体所形成的各种概念和原理的综合”，“由有规则的相互作用、相互依存的形式组成的诸要素集合”。冯·贝塔兰菲把系统定义为“相互作用的诸要素的综合体”。钱学森教授把一个极其复杂的研究对象称为系统，即“系统是由相互作用和相互依般的若干组成部分结合而成的具有特定功能的有机整体，而这个系统本身又是它所从属的更大系统的组成部分”。系统定义为：系统是由若干可以相互区别、相互联系而又相互作用的要素所组成，在一定的层次结构中分布，在给定的环境约束下为达到整体的目的而存在的有机集合体。46.1制造系统的基本概念制造系统的定义（2）系统的概念1）

5、系统与要素的关系要素是构成系统的组分，系统是由诸要素组成的整体。2）系统的结构诸要素相互作用、相互依赖所构成的组织形式就是系统的结构。3）系统的功能系统具有目的性或功能性，这是系统与环境相互作用的表现形式。系统的功能受系统结构和环境的影响。4）系统的层次层次的划分具有相对性。“向上无限大，系统变要素；向下无限小，要素变系统”。5）系统的环境和边界系统以外又与系统有关联的所有其他部分称为环境，环境与系统的分界称为边界。边界确定了系统的范围，也将系统与周围环境区别开来。通常将环境对系统的作用称为系统的输入，将系统对环境的作用称为系统的

6、输出。56.1制造系统的基本概念制造系统的定义（2）系统的概念根据生成原因的不同，系统可分为自然系统和人造系统。自然系统是自然界自发生成的一切物质和现象，与人类活动无关。人造系统是人类根据自然规律建造的、以自然系统为基础的一切满足人类生存和发展需要的人造物。1）整体性任何一个要素都不能离开整体去单独研究，对要素间的联系和作用也不能脱离整体性去考虑。2）集合性系统是由两个或两个以上的可以相互区别的要素（即集合的元素）所组成的。3）相关性组成系统的要素是相互联系、相互作用的。66.1制造系统的基本概念制造系统的定义（2）系统的概念4）

7、层次性层次结构表述了不同层次子系统之间的从属关系或相互作用关系。5）目的性为了实现系统的目的，系统必须具有控制、调节和管理的功能。管理的过程也就是实现系统的有序化过程，使它进入与系统目的相适应的状态。6）环境适应性一个具有持续生命力的系统必须适应外部环境的变化，并保持最优适应状态。76.1制造系统的基本概念制造系统的定义（3）制造系统的定义为实现生产产品的目的，由完成制造过程所需的人员、加工设备、物流设备、原材料、能源和其他辅助装置以及设计方法、加工工艺、管理规范和制造信息等组成的具有特定功能的有机整体。1）结构定义：由制造过程所

8、涉及的硬件（各种设备和装置）、软件（制造技术与信息）及人件（有关人员）所组成的统一整体。2）功能定义：将制造资源（如原材料、能惊等）转变为产品或半成品的动态输入／输出系统。3）过程定义：涵盖产品的生命周期全过程，包括市场分析、产品设计、工艺规划、制