第-1-章----自動(dòng)化制造系統(tǒng)概論課件1第1章自動(dòng)化制造系統(tǒng)概論1.1基本概念1.2自動(dòng)化制造系統(tǒng)的基本內(nèi)容1.3實(shí)例視頻第1章自動(dòng)化制造系統(tǒng)概論1.1基本概念21.1基本概念1.1.1系統(tǒng)1.1.2制造1.1.3制造系統(tǒng)1.1.4自動(dòng)化的含義1.1.5制造自動(dòng)化1.1基本概念1.1.1系統(tǒng)31.1.1系統(tǒng)1.系統(tǒng)的定義：系統(tǒng)是指由相互聯(lián)系、相互作用的若干要素構(gòu)成的具有特定功能的有機(jī)整體。（有機(jī)是指事物的各部分互相關(guān)連協(xié)調(diào)而不可分,就像一個(gè)生物體那樣）2.系統(tǒng)的特征：系統(tǒng)一般具備五大特征。

1）目的性：通常系統(tǒng)都具有某種目的。

2）整體性：系統(tǒng)是由相互聯(lián)系的若干要素組成的，它作為一個(gè)有機(jī)整體存在于特定的環(huán)境之中。系統(tǒng)是一個(gè)集合,具有統(tǒng)一性和非加和性。1.1.1系統(tǒng)1.系統(tǒng)的定義：系統(tǒng)是指由相互聯(lián)系、41.1.1系統(tǒng)2.系統(tǒng)的特征：系統(tǒng)一般具備五大特征。

3）相關(guān)性：系統(tǒng)的各個(gè)組成要素是相互聯(lián)系和制約的，這是系統(tǒng)內(nèi)部的相關(guān)性。4）層次性：由于客觀事物的復(fù)雜性，使系統(tǒng)具有多層次結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)、分系統(tǒng)和系統(tǒng)要素構(gòu)成了層次結(jié)構(gòu)。層次結(jié)構(gòu)有底層、中間層和頂層。5）環(huán)境適應(yīng)性：系統(tǒng)適應(yīng)外部環(huán)境的變化，以獲取生存和發(fā)展能力的性質(zhì)。1.1.1系統(tǒng)2.系統(tǒng)的特征：系統(tǒng)一般具備五大特51.1.2制造1.制造2.制造業(yè)3.制造規(guī)模1.1.2制造1.制造61.制造

制造是一個(gè)涉及制造工業(yè)中產(chǎn)品設(shè)計(jì)、物料選擇、生產(chǎn)計(jì)劃、生產(chǎn)過(guò)程、質(zhì)量保證、經(jīng)營(yíng)管理、市場(chǎng)銷(xiāo)售和服務(wù)的一系列相關(guān)活動(dòng)和工作的總稱。制造的概念有廣義和狹義之分。

狹義制造是指生產(chǎn)車(chē)間與物流有關(guān)的加工和裝配過(guò)程。

廣義制造是包括市場(chǎng)分析、經(jīng)營(yíng)決策、工程設(shè)計(jì)、加工裝配、質(zhì)量控制、生產(chǎn)管理、銷(xiāo)售運(yùn)輸、售后服務(wù)直至產(chǎn)品報(bào)廢處理等整個(gè)產(chǎn)品生命周期內(nèi)一系列相互聯(lián)系的生產(chǎn)活動(dòng)。

1.制造制造是一個(gè)涉及制造工業(yè)中72.制造業(yè)

制造業(yè)是將可用資源與能源，通過(guò)制造過(guò)程轉(zhuǎn)化為可供人們使用或利用的工業(yè)品或生產(chǎn)消費(fèi)品的行業(yè)。

它涉及到機(jī)械、電子、輕工、化工、食品、軍工、航天等很多行業(yè)，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)和綜合國(guó)力的支柱產(chǎn)業(yè)。

制造業(yè)一方面創(chuàng)造價(jià)值，產(chǎn)生物質(zhì)財(cái)富和新的知識(shí)；另一方面為國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門(mén)的進(jìn)步和發(fā)展提供先進(jìn)的手段和裝備，對(duì)一個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)地位和政治地位具有至關(guān)重要的影響。2.制造業(yè)制造業(yè)是將可用資源與能源，83.制造規(guī)模

制造規(guī)模分為三種。大規(guī)模制造：年產(chǎn)量超過(guò)5000件的制造，例如標(biāo)準(zhǔn)件（螺釘、螺母、墊圈、銷(xiāo)等）。

大批量制造：年產(chǎn)量在500～5000件之間制造，如大型汽車(chē)制造等。

多品種小批量制造：年產(chǎn)量在500件以下的制造，如飛機(jī)制造、大型輪船制造等。機(jī)械制造企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模越來(lái)越小，正在向著多品種、單件化的方向發(fā)展，目前已成為機(jī)械制造業(yè)的主導(dǎo)方式。

3.制造規(guī)模制造規(guī)模分為三種。91.1.3制造系統(tǒng)1.制造系統(tǒng)的定義2.制造系統(tǒng)的基本模型3.制造系統(tǒng)的特征4.制造系統(tǒng)的“流”理論5.制造系統(tǒng)的分類

1.1.3制造系統(tǒng)1.制造系統(tǒng)的定義101.制造系統(tǒng)的定義

制造系統(tǒng)也有廣義和狹義之分。

廣義的制造系統(tǒng)是包含從原材料供給到銷(xiāo)售服務(wù)的所有制造過(guò)程及其所涉及的硬件和有關(guān)軟件組成的一個(gè)具有特定功能的有機(jī)整體。其中，硬件包括人員、生產(chǎn)設(shè)備、材料、能源和各種輔助裝置；軟件包括制造理論、制造技術(shù)（制造工藝和制造方法等）和制造信息。狹義的制造系統(tǒng)通常指產(chǎn)品加工和裝配相關(guān)的機(jī)械制造系統(tǒng)。

1.制造系統(tǒng)的定義制造系統(tǒng)也有廣義和狹義之112.制造系統(tǒng)的基本模型制造系統(tǒng)的基本模型如圖1.1所示。

2.制造系統(tǒng)的基本模型制造系統(tǒng)的基本模型122.制造系統(tǒng)的基本模型從系統(tǒng)基本模型可以看出，制造系統(tǒng)的發(fā)展主要由資源輸入、資源輸出、資源轉(zhuǎn)換、機(jī)制和控制五大要素決定。

1）資源輸入：是實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換功能的必備和前提條件。傳統(tǒng)的輸入資源主要是指物質(zhì)和能量資源。而今，信息、技術(shù)、知識(shí)等無(wú)形資源將逐漸占主導(dǎo)地位，資源輸入有兩大類，即有形資源和無(wú)形資源。2.制造系統(tǒng)的基本模型從系統(tǒng)基本模型可以132.制造系統(tǒng)的基本模型2）資源輸出：是企業(yè)系統(tǒng)存在的前提條件。包含四種類型，即產(chǎn)品、服務(wù)、創(chuàng)造客戶和社會(huì)責(zé)任。

3）資源轉(zhuǎn)換：這是企業(yè)系統(tǒng)最本質(zhì)的功能。衡量轉(zhuǎn)換優(yōu)劣主要有五大指標(biāo)(TQCSE)，即時(shí)間短、質(zhì)量?jī)?yōu)、成本低、服務(wù)好、環(huán)境清潔。2.制造系統(tǒng)的基本模型2）資源輸出：是142.制造系統(tǒng)的基本模型4）機(jī)制：主要是支撐企業(yè)實(shí)現(xiàn)資源轉(zhuǎn)換的各種平臺(tái)，如硬件平臺(tái)、軟件平臺(tái)、戰(zhàn)略平臺(tái)、知識(shí)平臺(tái)、文化平臺(tái)等。

5）控制或約束：主要是指企業(yè)系統(tǒng)的外部約束，如國(guó)家的方針政策、法律法規(guī)、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)以及其它的有關(guān)要求和約束，如環(huán)境保護(hù)、社區(qū)要求等。

2.制造系統(tǒng)的基本模型4）機(jī)制：主要是153.制造系統(tǒng)的特征

一個(gè)制造系統(tǒng)首先具備“系統(tǒng)”的全部特征以外，即目的性、整體性、相關(guān)性、層次性和環(huán)境適應(yīng)性，還具有以下三個(gè)顯著特點(diǎn)：1）制造系統(tǒng)是一個(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)。2）制造系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中無(wú)時(shí)無(wú)刻不伴隨著物料流、資金流、價(jià)值流、信息流和工作流的運(yùn)動(dòng)。3）制造系統(tǒng)具有反饋特性，從而實(shí)現(xiàn)制造過(guò)程的不斷調(diào)節(jié)、改善和優(yōu)化。

3.制造系統(tǒng)的特征一個(gè)制造系統(tǒng)首先具備“164.制造系統(tǒng)的“流”理論

1）制造系統(tǒng)的“五流”理論：有五種要素流即物料流、資金流、價(jià)值流、信息流和工作流流動(dòng)在制造系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)過(guò)程中，極大地影響著制造系統(tǒng)運(yùn)行的質(zhì)量和發(fā)展的活力。如圖1.2所示。

（1）信息流：根據(jù)類型將信息分為需求信息和供給信息。

（2）物料流：根據(jù)客戶和市場(chǎng)的需求，開(kāi)發(fā)產(chǎn)品，購(gòu)進(jìn)原料，加工制造成品，以商品的形式銷(xiāo)售給客戶并提供售后服務(wù)這一過(guò)程。4.制造系統(tǒng)的“流”理論1）制造系統(tǒng)的“174.制造系統(tǒng)的“流”理論

4.制造系統(tǒng)的“流”理論184.制造系統(tǒng)的“流”理論

（3）資金流：物料是有價(jià)值的，物料的流動(dòng)引發(fā)資金的流動(dòng)。

（4）價(jià)值流：實(shí)質(zhì)上客戶是在購(gòu)買(mǎi)商品和服務(wù)的價(jià)值，是一個(gè)不斷增加其技術(shù)含量或附加值的增值過(guò)程。

（5）工作流：企業(yè)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)活動(dòng)，即人的勞務(wù)，工作流決定了各種流的流速和流量，企業(yè)系統(tǒng)的體制組織必須保證工作流暢通，對(duì)瞬息萬(wàn)變的環(huán)境做出響應(yīng)，在此基礎(chǔ)上增加流量（產(chǎn)量），為企業(yè)系統(tǒng)謀求更大的效益。

4.制造系統(tǒng)的“流”理論（3）資金流：物料是194.制造系統(tǒng)的“流”理論2）機(jī)械制造系統(tǒng)“三流”理論機(jī)械制造系統(tǒng)即狹義的制造系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中，無(wú)時(shí)無(wú)刻不伴隨著“三流”的運(yùn)動(dòng)，即總是伴隨著物料流、信息流和能量流的運(yùn)動(dòng)。如圖1.3所示。

（1）物料流：物料在機(jī)械加工系統(tǒng)中的運(yùn)動(dòng)。

（2）信息流：信息在機(jī)械加工系統(tǒng)中的作用過(guò)程。

（3）能量流：能量在機(jī)械加工過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)。4.制造系統(tǒng)的“流”理論2）機(jī)械制造系204.制造系統(tǒng)的“流”理論

4.制造系統(tǒng)的“流”理論215.制造系統(tǒng)的分類

從人在系統(tǒng)中的作用、零件品種和批量、零件及其工藝類型、系統(tǒng)的柔性、系統(tǒng)的自動(dòng)化程度及系統(tǒng)的智能程度等方面對(duì)制造系統(tǒng)進(jìn)行了分類，并簡(jiǎn)單介紹了它們各自的特點(diǎn)。如圖1.4所示。另外，把不同類型的制造系統(tǒng)進(jìn)行組合，可以得到新的制造系統(tǒng)。例如，剛性自動(dòng)化離散型制造系統(tǒng)就是自動(dòng)化程度、系統(tǒng)柔性和工藝類型三種分類方式的組合。5.制造系統(tǒng)的分類從人在系統(tǒng)中的作用、零221.1.4自動(dòng)化的含義

任何制造過(guò)程都是由若干個(gè)工序組成，而在一個(gè)工序中，又包含若干個(gè)基本動(dòng)作，如傳動(dòng)、上下料、換刀、切削以及檢測(cè)等動(dòng)作。此外，還有操縱和管理這些基本動(dòng)作的操作動(dòng)作，如開(kāi)動(dòng)和關(guān)閉傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等動(dòng)作。這些動(dòng)作可以用手動(dòng)來(lái)完成，也可以用機(jī)器來(lái)完成。當(dāng)執(zhí)行的基本動(dòng)作由機(jī)器（機(jī)械）代替人力勞動(dòng)來(lái)完成時(shí)，這個(gè)過(guò)程就是機(jī)械化；若操縱這些機(jī)構(gòu)的動(dòng)作也是由機(jī)器來(lái)完成，則可以認(rèn)為這個(gè)制造過(guò)程是“自動(dòng)化”了。1.1.4自動(dòng)化的含義任何制造過(guò)程都231.1.5制造自動(dòng)化

1.制造自動(dòng)化的概念2.制造自動(dòng)化的發(fā)展歷程3.制造自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)

1.1.5制造自動(dòng)化1.制造自動(dòng)化的概念241.制造自動(dòng)化的概念

制造自動(dòng)化是在廣義制造過(guò)程的所有環(huán)節(jié)采用自動(dòng)化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)制造全過(guò)程的自動(dòng)化。其廣義內(nèi)涵至少包括以下幾點(diǎn)：1）在形式上，制造自動(dòng)化有三個(gè)方面的含義：代替人的體力勞動(dòng)；代替或輔助人的腦力勞動(dòng)；制造系統(tǒng)中人、機(jī)及整個(gè)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)、管理、控制和優(yōu)化。1.制造自動(dòng)化的概念制造自動(dòng)化是在廣義251.制造自動(dòng)化的概念

2）在功能上，制造自動(dòng)化的目標(biāo)是多方面的，已形成一個(gè)有機(jī)體系。此體系可以用功能目標(biāo)模型（TQCSE模型）。其中T表示時(shí)間（Time），Q表示質(zhì)量（Quality），C表示成本（Cost），S表示服務(wù)（Service），E表示環(huán)境友善性（Environment）。

3）在范圍上，制造自動(dòng)化涉及到產(chǎn)品生命周期的各類活動(dòng)——市場(chǎng)需求分析、產(chǎn)品定義、研究開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、支持（包括質(zhì)量、銷(xiāo)售、采購(gòu)、發(fā)送、服務(wù)）以及產(chǎn)品最后報(bào)廢、環(huán)境處理等。

1.制造自動(dòng)化的概念2）在262.制造自動(dòng)化的發(fā)展歷程從其發(fā)展歷程看，自動(dòng)化制造技術(shù)大約經(jīng)歷了四個(gè)發(fā)展階段，如圖1.6所示。

2.制造自動(dòng)化的發(fā)展歷程從其發(fā)展歷程看，273.制造自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和社會(huì)的不斷進(jìn)步，先進(jìn)的生產(chǎn)模式對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)及技術(shù)提出了多種不同的要求，這些要求也同時(shí)代表了機(jī)械制造自動(dòng)化今后的發(fā)展趨勢(shì)。這種趨勢(shì)可以用“六化”來(lái)簡(jiǎn)要描述。即：制造全球化、制造敏捷化、制造網(wǎng)絡(luò)化、制造虛擬化、制造智能化、制造綠色化。（具體解釋看書(shū)）

3.制造自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)隨著科學(xué)技術(shù)的飛速281.2自動(dòng)化制造系統(tǒng)的基本內(nèi)容1.2.1自動(dòng)化制造系統(tǒng)的定義1.2.2自動(dòng)化制造系統(tǒng)的組成1.2.3自動(dòng)化制造系統(tǒng)的生命周期（自學(xué)）1.2.4自動(dòng)化制造系統(tǒng)的分類及其特點(diǎn)1.2.5自動(dòng)化制造系統(tǒng)的適用范圍1.2自動(dòng)化制造系統(tǒng)的基本內(nèi)容1.2.1自動(dòng)化制造系291.2.1自動(dòng)化制造系統(tǒng)的定義

廣義地講，自動(dòng)化制造系統(tǒng)（AutomaticManufacturingSystem，AMS）是由一定范圍的被加工對(duì)象、一定的制造柔性和一定自動(dòng)化水平的各種設(shè)備和高素質(zhì)的人組成的一個(gè)有機(jī)整體，它接受外部信息、能源、資金、配套件和原材料等作為輸入，在人和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的共同作用下，實(shí)現(xiàn)一定程度的柔性自動(dòng)化制造，最后輸出產(chǎn)品、文檔資料、廢料和對(duì)環(huán)境的影響。1.2.1自動(dòng)化制造系統(tǒng)的定義廣義地講，自動(dòng)301.2.2自動(dòng)化制造系統(tǒng)的組成一個(gè)典型的自動(dòng)化制造系統(tǒng)主要由以下子系統(tǒng)組成：毛坯制備自動(dòng)化子系統(tǒng)、機(jī)械加工自動(dòng)化子系統(tǒng)、儲(chǔ)運(yùn)自動(dòng)化子系統(tǒng)、裝配過(guò)程自動(dòng)化子系統(tǒng)、輔助過(guò)程自動(dòng)化子系統(tǒng)、熱處理過(guò)程自動(dòng)化子系統(tǒng)、質(zhì)量控制子系統(tǒng)和系統(tǒng)控制子系統(tǒng)。如圖1.7所示。另外，良好的組織管理機(jī)構(gòu)和機(jī)制對(duì)于自動(dòng)化制造系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行也是必不可少的。1.2.2自動(dòng)化制造系統(tǒng)的組成一個(gè)典型的31第-1-章----自動(dòng)化制造系統(tǒng)概論課件321.2.4自動(dòng)化制造系統(tǒng)的分類及其特點(diǎn)

根據(jù)系統(tǒng)的柔性和規(guī)模，可將自動(dòng)化制造系統(tǒng)分成以下類型。如圖1.8所示1.2.4自動(dòng)化制造系統(tǒng)的分類及其特點(diǎn)根331.剛性半自動(dòng)化單機(jī)

機(jī)床可以自動(dòng)地完成除上下料外單個(gè)工藝過(guò)程的加工循環(huán)，這樣的機(jī)床稱為剛性半自動(dòng)化單機(jī)。其特點(diǎn)：

1）機(jī)械控制或電液復(fù)合控制。

2）采用多刀多面加工，如單臺(tái)組合機(jī)床、通用多刀半自動(dòng)車(chē)床、轉(zhuǎn)塔車(chē)床等。

3）此單機(jī)自動(dòng)化程度最低。

4）調(diào)整工作量大、加工質(zhì)量較差，工人的勞動(dòng)強(qiáng)度也大。

5）投資少、見(jiàn)效快，適用于產(chǎn)品品種變化范圍和生產(chǎn)批量都較大的場(chǎng)合。1.剛性半自動(dòng)化單機(jī)機(jī)床可以自動(dòng)地342.剛性自動(dòng)化單機(jī)剛性自動(dòng)化單機(jī)是在剛性半自動(dòng)化單機(jī)的基礎(chǔ)上增加自動(dòng)上下料裝置而形成的。因此這種機(jī)床實(shí)現(xiàn)的也是單個(gè)工藝過(guò)程的全部加工循環(huán)。這種機(jī)床往往需要定做或在剛性半自動(dòng)化單機(jī)的基礎(chǔ)上改裝，常用于品種變化很小，但生產(chǎn)批量特別大的場(chǎng)合。主要特點(diǎn)是投資少、見(jiàn)效快，但通用性差，是大量生產(chǎn)最常見(jiàn)的加工裝備。2.剛性自動(dòng)化單機(jī)剛性自動(dòng)化單機(jī)是在剛性353.剛性自動(dòng)線此生產(chǎn)線是用工件輸送系統(tǒng)將各種自動(dòng)化加工設(shè)備和輔助設(shè)備按一定的順序連接起來(lái)，在控制系統(tǒng)的作用下完成單個(gè)零件加工的復(fù)雜大系統(tǒng)。被加工零件以一定的生產(chǎn)節(jié)拍，順序通過(guò)各個(gè)工作位置，自動(dòng)完成零件預(yù)定的全部加工過(guò)程和部分檢測(cè)過(guò)程。具有統(tǒng)一的控制系統(tǒng)和嚴(yán)格的生產(chǎn)節(jié)奏。3.剛性自動(dòng)線此生產(chǎn)線是用工件輸送系統(tǒng)將363.剛性自動(dòng)線結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工工序多，是少品種、大批量生產(chǎn)必不可少的加工裝備。優(yōu)點(diǎn)：縮短生產(chǎn)周期、取消半成品的中間庫(kù)存、縮短物料流程和便于管理等。缺點(diǎn)：投資大、系統(tǒng)調(diào)整周期長(zhǎng)、更換產(chǎn)品不方便。發(fā)展型為組合機(jī)床自動(dòng)線，用于箱體類零件和其它類型非回轉(zhuǎn)件的鉆、擴(kuò)、鉸、鏜、攻螺紋和銑削等工序的加工。3.剛性自動(dòng)線結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工工序多，是少374.剛性綜合自動(dòng)化系統(tǒng)此系統(tǒng)為全部包括如熱處理、鍛壓、切削加工、焊接、裝配、檢驗(yàn)、涂裝以及包裝等工藝的剛性自動(dòng)線。一般剛性自動(dòng)線只能完成單個(gè)零件的所有相同工藝（如切削加工工藝）。特點(diǎn)：產(chǎn)品比較單一、工序內(nèi)容多、加工批量特別大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、投資大，建線周期長(zhǎng)，更換產(chǎn)品困難，但生產(chǎn)效率極高，加工質(zhì)量穩(wěn)定，勞動(dòng)強(qiáng)度低。4.剛性綜合自動(dòng)化系統(tǒng)此系統(tǒng)為全部包括385.數(shù)控機(jī)床數(shù)控機(jī)床（NumericalControlMachineTools）用來(lái)完成零件一個(gè)工序的自動(dòng)化循環(huán)加工。早期為“硬件數(shù)控”，采用硬聯(lián)接電路，即控制邏輯是通過(guò)硬件電路實(shí)現(xiàn)的。缺點(diǎn)：編程量大、容易出錯(cuò)、不能實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)控制、系統(tǒng)缺乏靈活性等。近期為計(jì)算機(jī)數(shù)控，采用通用數(shù)字計(jì)算機(jī)代替硬聯(lián)接電路，實(shí)現(xiàn)了軟件數(shù)控，克服了硬件數(shù)控的缺點(diǎn)，為高級(jí)別的自動(dòng)化制造系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)開(kāi)辟了廣闊的前景。5.數(shù)控機(jī)床數(shù)控機(jī)床（NumericalC396.加工中心

加工中心是在一般數(shù)控機(jī)床的基礎(chǔ)上增加刀庫(kù)和自動(dòng)換刀裝置而形成的一類更復(fù)雜，但用途更廣，效率更高的數(shù)控機(jī)床。可以在一臺(tái)機(jī)床上完成車(chē)、銑、鏜、鉆、鉸、攻螺紋、輪廓加工等多個(gè)工序的加工。優(yōu)點(diǎn)：工序集中、有效縮短調(diào)整時(shí)間和搬運(yùn)時(shí)間，減少在制品庫(kù)存，加工質(zhì)量高等。

加工中心常用于零件比較復(fù)雜，需要多工序加工，且生產(chǎn)批量中等的生產(chǎn)場(chǎng)合。

加工中心可分為銑削加工中心和車(chē)削加工中心。6.加工中心加工407.混合成組制造單元成組制造單元是采用成組技術(shù)原理布置加工設(shè)備，包括成組單機(jī)、成組單元和成組流水線。在成組制造單元中，數(shù)控設(shè)備和普通加工設(shè)備并存，各自發(fā)揮其最大作用。成組制造單元與小組化工作方式以及計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)緊密結(jié)合起來(lái)，將會(huì)在未來(lái)制造業(yè)中發(fā)揮愈來(lái)愈大的作用。7.混合成組制造單元成組制造單元是采用成組418.分布式數(shù)控系統(tǒng)

分布式數(shù)控系統(tǒng)DNC是采用一臺(tái)計(jì)算機(jī)控制若干臺(tái)CNC機(jī)床。這種系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)的是系統(tǒng)的計(jì)劃調(diào)度和控制功能，對(duì)物流和刀具流的自動(dòng)化程度要求并不很高。DNC系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，靈活性大、可靠性高、投資小，以軟取勝，注重對(duì)設(shè)備的優(yōu)化利用，是一種簡(jiǎn)單的、人機(jī)結(jié)合的自動(dòng)化制造系統(tǒng)。8.分布式數(shù)控系統(tǒng)分布式數(shù)控系統(tǒng)DNC429.柔性制造單元

柔性制造單元FMC是一種小型化柔性制造系統(tǒng)，是由1～3臺(tái)計(jì)算機(jī)數(shù)控機(jī)床或加工中心所組成，單元中配備有某種形式的托盤(pán)交換裝置或工業(yè)機(jī)器人，由單元計(jì)算機(jī)進(jìn)行程序編制和分配、負(fù)荷平衡及作業(yè)計(jì)劃控制。主要優(yōu)點(diǎn)：占地面積較小，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不很復(fù)雜，成本較低，投資較小，可靠性較高，使用及維護(hù)均較簡(jiǎn)單。柔性制造單元是柔性制造系統(tǒng)的主要發(fā)展方向之一，深受各類企業(yè)的歡迎。柔性制造單元常用于品種變化不是很大，生產(chǎn)批量中等的生產(chǎn)規(guī)模。9.柔性制造單元柔性制造單元FMC是一4310.柔性制造系統(tǒng)

一個(gè)柔性制造系統(tǒng)FMS一般由四個(gè)部分組成：兩臺(tái)以上的數(shù)控加工設(shè)備、一個(gè)自動(dòng)化的物料及刀具儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)、若干臺(tái)輔助設(shè)備（如清洗機(jī)、測(cè)量機(jī)、排屑裝置、冷卻潤(rùn)滑裝置等）和一個(gè)由多級(jí)計(jì)算機(jī)組成的控制和管理系統(tǒng)。優(yōu)點(diǎn):自動(dòng)化程度和加工質(zhì)量高、工序集中、易于和管理信息系統(tǒng)或ERP、技術(shù)信息系統(tǒng)及質(zhì)量信息系統(tǒng)結(jié)合形成更高級(jí)的CIMS自動(dòng)化制造系統(tǒng)。10.柔性制造系統(tǒng)一個(gè)柔性制造系統(tǒng)FMS一4410.柔性制造系統(tǒng)

缺點(diǎn)：系統(tǒng)投資大、投資回收期長(zhǎng)、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、對(duì)操作人員的要求很高、系統(tǒng)的可靠性較差。柔性制造系統(tǒng)沒(méi)有固定的生產(chǎn)節(jié)拍，工件的輸送方向也是隨機(jī)的，適用于品種變化不大，批量在200～2500件的中等批量生產(chǎn)。目前，柔性制造系統(tǒng)是最復(fù)雜，自動(dòng)化程度最高的自動(dòng)化制造系統(tǒng)，現(xiàn)在有向小型化和簡(jiǎn)單化發(fā)展的趨勢(shì)。10.柔性制造系統(tǒng)缺點(diǎn)：系統(tǒng)投資大、投資回4511.柔性制造線柔性制造線FML與柔性制造系統(tǒng)之間的界限也很模糊，是像剛性自動(dòng)線（特別是組合機(jī)床自動(dòng)線）一樣，具有一定的生產(chǎn)節(jié)拍，工件沿一定的方向順序傳送。線中的機(jī)床主要是多軸主軸箱的換箱式和轉(zhuǎn)塔式加工中心。在工件變換以后，各機(jī)床的主軸箱可自動(dòng)進(jìn)行更換，同時(shí)調(diào)入相應(yīng)的數(shù)控程序，生產(chǎn)節(jié)拍也會(huì)作相應(yīng)的調(diào)整。主要適用于品種變化不大的中批和大批量生產(chǎn)。11.柔性制造線柔性制造線FML與柔性制造4611.柔性制造線特點(diǎn)：具有剛性自動(dòng)線的絕大部分優(yōu)點(diǎn)，當(dāng)批量不很大時(shí)，生產(chǎn)成本比剛性自動(dòng)線低得多；當(dāng)品種改變時(shí)，系統(tǒng)所需的調(diào)整時(shí)間又比剛性自動(dòng)線少得多，但總費(fèi)用卻比剛性自動(dòng)線要高得多。柔性制造線常采用剛?cè)峤Y(jié)合的形式，即生產(chǎn)線的一部分設(shè)備采用剛性專用設(shè)備（主要是組合機(jī)床），另一部分采用換箱或換刀式柔性加工機(jī)床。11.柔性制造線特點(diǎn)：具有剛性自動(dòng)線的絕大4713.計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)CIMS是目前最高級(jí)別的自動(dòng)化制造系統(tǒng)，但這并不意味著ClMS是完全自動(dòng)化的制造系統(tǒng)。事實(shí)上，目前意義上ClMS的自動(dòng)化程度甚至比柔性制造系統(tǒng)還要低。CIMS強(qiáng)調(diào)的主要是信息集成，而不是制造過(guò)程物流的自動(dòng)化。CIMS的主要特點(diǎn)是系統(tǒng)十分龐大，包括的內(nèi)容很多，要在一個(gè)企業(yè)完全實(shí)現(xiàn)難度很大，但可以采取部分集成的方式，逐步實(shí)現(xiàn)整個(gè)企業(yè)的信息及功能集成。13.計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)CIMS是目前最481.2.5自動(dòng)化制造系統(tǒng)的適用范圍不同類型的自動(dòng)化制造系統(tǒng)具有不同的適用范圍，如圖1.9所示1.2.5自動(dòng)化制造系統(tǒng)的適用范圍不同類49波音777的自動(dòng)裝配（2.43）波音777的自動(dòng)裝配（2.43）50制沙生產(chǎn)線（1.36）制沙生產(chǎn)線（1.36）51鈑金柔性加工線（5.15）鈑金柔性加工線（5.15）52美國(guó)加工中心（0.45）美國(guó)加工中心（0.45）53自動(dòng)化制造系統(tǒng)的發(fā)展歷程（3）自動(dòng)化制造系統(tǒng)的發(fā)展歷程（3）54第-1-章----自動(dòng)化制造系統(tǒng)概論課件55第1章自動(dòng)化制造系統(tǒng)概論1.1基本概念1.2自動(dòng)化制造系統(tǒng)的基本內(nèi)容1.3實(shí)例視頻第1章自動(dòng)化制造系統(tǒng)概論1.1基本概念561.1基本概念1.1.1系統(tǒng)1.1.2制造1.1.3制造系統(tǒng)1.1.4自動(dòng)化的含義1.1.5制造自動(dòng)化1.1基本概念1.1.1系統(tǒng)571.1.1系統(tǒng)1.系統(tǒng)的定義：系統(tǒng)是指由相互聯(lián)系、相互作用的若干要素構(gòu)成的具有特定功能的有機(jī)整體。（有機(jī)是指事物的各部分互相關(guān)連協(xié)調(diào)而不可分,就像一個(gè)生物體那樣）2.系統(tǒng)的特征：系統(tǒng)一般具備五大特征。

1）目的性：通常系統(tǒng)都具有某種目的。

2）整體性：系統(tǒng)是由相互聯(lián)系的若干要素組成的，它作為一個(gè)有機(jī)整體存在于特定的環(huán)境之中。系統(tǒng)是一個(gè)集合,具有統(tǒng)一性和非加和性。1.1.1系統(tǒng)1.系統(tǒng)的定義：系統(tǒng)是指由相互聯(lián)系、581.1.1系統(tǒng)2.系統(tǒng)的特征：系統(tǒng)一般具備五大特征。

3）相關(guān)性：系統(tǒng)的各個(gè)組成要素是相互聯(lián)系和制約的，這是系統(tǒng)內(nèi)部的相關(guān)性。4）層次性：由于客觀事物的復(fù)雜性，使系統(tǒng)具有多層次結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)、分系統(tǒng)和系統(tǒng)要素構(gòu)成了層次結(jié)構(gòu)。層次結(jié)構(gòu)有底層、中間層和頂層。5）環(huán)境適應(yīng)性：系統(tǒng)適應(yīng)外部環(huán)境的變化，以獲取生存和發(fā)展能力的性質(zhì)。1.1.1系統(tǒng)2.系統(tǒng)的特征：系統(tǒng)一般具備五大特591.1.2制造1.制造2.制造業(yè)3.制造規(guī)模1.1.2制造1.制造601.制造

制造是一個(gè)涉及制造工業(yè)中產(chǎn)品設(shè)計(jì)、物料選擇、生產(chǎn)計(jì)劃、生產(chǎn)過(guò)程、質(zhì)量保證、經(jīng)營(yíng)管理、市場(chǎng)銷(xiāo)售和服務(wù)的一系列相關(guān)活動(dòng)和工作的總稱。制造的概念有廣義和狹義之分。

狹義制造是指生產(chǎn)車(chē)間與物流有關(guān)的加工和裝配過(guò)程。

廣義制造是包括市場(chǎng)分析、經(jīng)營(yíng)決策、工程設(shè)計(jì)、加工裝配、質(zhì)量控制、生產(chǎn)管理、銷(xiāo)售運(yùn)輸、售后服務(wù)直至產(chǎn)品報(bào)廢處理等整個(gè)產(chǎn)品生命周期內(nèi)一系列相互聯(lián)系的生產(chǎn)活動(dòng)。

1.制造制造是一個(gè)涉及制造工業(yè)中612.制造業(yè)

制造業(yè)是將可用資源與能源，通過(guò)制造過(guò)程轉(zhuǎn)化為可供人們使用或利用的工業(yè)品或生產(chǎn)消費(fèi)品的行業(yè)。

它涉及到機(jī)械、電子、輕工、化工、食品、軍工、航天等很多行業(yè)，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)和綜合國(guó)力的支柱產(chǎn)業(yè)。

制造業(yè)一方面創(chuàng)造價(jià)值，產(chǎn)生物質(zhì)財(cái)富和新的知識(shí)；另一方面為國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門(mén)的進(jìn)步和發(fā)展提供先進(jìn)的手段和裝備，對(duì)一個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)地位和政治地位具有至關(guān)重要的影響。2.制造業(yè)制造業(yè)是將可用資源與能源，623.制造規(guī)模

制造規(guī)模分為三種。大規(guī)模制造：年產(chǎn)量超過(guò)5000件的制造，例如標(biāo)準(zhǔn)件（螺釘、螺母、墊圈、銷(xiāo)等）。

大批量制造：年產(chǎn)量在500～5000件之間制造，如大型汽車(chē)制造等。

多品種小批量制造：年產(chǎn)量在500件以下的制造，如飛機(jī)制造、大型輪船制造等。機(jī)械制造企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模越來(lái)越小，正在向著多品種、單件化的方向發(fā)展，目前已成為機(jī)械制造業(yè)的主導(dǎo)方式。

3.制造規(guī)模制造規(guī)模分為三種。631.1.3制造系統(tǒng)1.制造系統(tǒng)的定義2.制造系統(tǒng)的基本模型3.制造系統(tǒng)的特征4.制造系統(tǒng)的“流”理論5.制造系統(tǒng)的分類

1.1.3制造系統(tǒng)1.制造系統(tǒng)的定義641.制造系統(tǒng)的定義

制造系統(tǒng)也有廣義和狹義之分。

廣義的制造系統(tǒng)是包含從原材料供給到銷(xiāo)售服務(wù)的所有制造過(guò)程及其所涉及的硬件和有關(guān)軟件組成的一個(gè)具有特定功能的有機(jī)整體。其中，硬件包括人員、生產(chǎn)設(shè)備、材料、能源和各種輔助裝置；軟件包括制造理論、制造技術(shù)（制造工藝和制造方法等）和制造信息。狹義的制造系統(tǒng)通常指產(chǎn)品加工和裝配相關(guān)的機(jī)械制造系統(tǒng)。

1.制造系統(tǒng)的定義制造系統(tǒng)也有廣義和狹義之652.制造系統(tǒng)的基本模型制造系統(tǒng)的基本模型如圖1.1所示。

2.制造系統(tǒng)的基本模型制造系統(tǒng)的基本模型662.制造系統(tǒng)的基本模型從系統(tǒng)基本模型可以看出，制造系統(tǒng)的發(fā)展主要由資源輸入、資源輸出、資源轉(zhuǎn)換、機(jī)制和控制五大要素決定。

1）資源輸入：是實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換功能的必備和前提條件。傳統(tǒng)的輸入資源主要是指物質(zhì)和能量資源。而今，信息、技術(shù)、知識(shí)等無(wú)形資源將逐漸占主導(dǎo)地位，資源輸入有兩大類，即有形資源和無(wú)形資源。2.制造系統(tǒng)的基本模型從系統(tǒng)基本模型可以672.制造系統(tǒng)的基本模型2）資源輸出：是企業(yè)系統(tǒng)存在的前提條件。包含四種類型，即產(chǎn)品、服務(wù)、創(chuàng)造客戶和社會(huì)責(zé)任。

3）資源轉(zhuǎn)換：這是企業(yè)系統(tǒng)最本質(zhì)的功能。衡量轉(zhuǎn)換優(yōu)劣主要有五大指標(biāo)(TQCSE)，即時(shí)間短、質(zhì)量?jī)?yōu)、成本低、服務(wù)好、環(huán)境清潔。2.制造系統(tǒng)的基本模型2）資源輸出：是682.制造系統(tǒng)的基本模型4）機(jī)制：主要是支撐企業(yè)實(shí)現(xiàn)資源轉(zhuǎn)換的各種平臺(tái)，如硬件平臺(tái)、軟件平臺(tái)、戰(zhàn)略平臺(tái)、知識(shí)平臺(tái)、文化平臺(tái)等。

5）控制或約束：主要是指企業(yè)系統(tǒng)的外部約束，如國(guó)家的方針政策、法律法規(guī)、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)以及其它的有關(guān)要求和約束，如環(huán)境保護(hù)、社區(qū)要求等。

2.制造系統(tǒng)的基本模型4）機(jī)制：主要是693.制造系統(tǒng)的特征

一個(gè)制造系統(tǒng)首先具備“系統(tǒng)”的全部特征以外，即目的性、整體性、相關(guān)性、層次性和環(huán)境適應(yīng)性，還具有以下三個(gè)顯著特點(diǎn)：1）制造系統(tǒng)是一個(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)。2）制造系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中無(wú)時(shí)無(wú)刻不伴隨著物料流、資金流、價(jià)值流、信息流和工作流的運(yùn)動(dòng)。3）制造系統(tǒng)具有反饋特性，從而實(shí)現(xiàn)制造過(guò)程的不斷調(diào)節(jié)、改善和優(yōu)化。

3.制造系統(tǒng)的特征一個(gè)制造系統(tǒng)首先具備“704.制造系統(tǒng)的“流”理論

1）制造系統(tǒng)的“五流”理論：有五種要素流即物料流、資金流、價(jià)值流、信息流和工作流流動(dòng)在制造系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)過(guò)程中，極大地影響著制造系統(tǒng)運(yùn)行的質(zhì)量和發(fā)展的活力。如圖1.2所示。

（1）信息流：根據(jù)類型將信息分為需求信息和供給信息。

（2）物料流：根據(jù)客戶和市場(chǎng)的需求，開(kāi)發(fā)產(chǎn)品，購(gòu)進(jìn)原料，加工制造成品，以商品的形式銷(xiāo)售給客戶并提供售后服務(wù)這一過(guò)程。4.制造系統(tǒng)的“流”理論1）制造系統(tǒng)的“714.制造系統(tǒng)的“流”理論

4.制造系統(tǒng)的“流”理論724.制造系統(tǒng)的“流”理論

（3）資金流：物料是有價(jià)值的，物料的流動(dòng)引發(fā)資金的流動(dòng)。

（4）價(jià)值流：實(shí)質(zhì)上客戶是在購(gòu)買(mǎi)商品和服務(wù)的價(jià)值，是一個(gè)不斷增加其技術(shù)含量或附加值的增值過(guò)程。

（5）工作流：企業(yè)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)活動(dòng)，即人的勞務(wù)，工作流決定了各種流的流速和流量，企業(yè)系統(tǒng)的體制組織必須保證工作流暢通，對(duì)瞬息萬(wàn)變的環(huán)境做出響應(yīng)，在此基礎(chǔ)上增加流量（產(chǎn)量），為企業(yè)系統(tǒng)謀求更大的效益。

4.制造系統(tǒng)的“流”理論（3）資金流：物料是734.制造系統(tǒng)的“流”理論2）機(jī)械制造系統(tǒng)“三流”理論機(jī)械制造系統(tǒng)即狹義的制造系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中，無(wú)時(shí)無(wú)刻不伴隨著“三流”的運(yùn)動(dòng)，即總是伴隨著物料流、信息流和能量流的運(yùn)動(dòng)。如圖1.3所示。

（1）物料流：物料在機(jī)械加工系統(tǒng)中的運(yùn)動(dòng)。

（2）信息流：信息在機(jī)械加工系統(tǒng)中的作用過(guò)程。

（3）能量流：能量在機(jī)械加工過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)。4.制造系統(tǒng)的“流”理論2）機(jī)械制造系744.制造系統(tǒng)的“流”理論

4.制造系統(tǒng)的“流”理論755.制造系統(tǒng)的分類

從人在系統(tǒng)中的作用、零件品種和批量、零件及其工藝類型、系統(tǒng)的柔性、系統(tǒng)的自動(dòng)化程度及系統(tǒng)的智能程度等方面對(duì)制造系統(tǒng)進(jìn)行了分類，并簡(jiǎn)單介紹了它們各自的特點(diǎn)。如圖1.4所示。另外，把不同類型的制造系統(tǒng)進(jìn)行組合，可以得到新的制造系統(tǒng)。例如，剛性自動(dòng)化離散型制造系統(tǒng)就是自動(dòng)化程度、系統(tǒng)柔性和工藝類型三種分類方式的組合。5.制造系統(tǒng)的分類從人在系統(tǒng)中的作用、零761.1.4自動(dòng)化的含義

任何制造過(guò)程都是由若干個(gè)工序組成，而在一個(gè)工序中，又包含若干個(gè)基本動(dòng)作，如傳動(dòng)、上下料、換刀、切削以及檢測(cè)等動(dòng)作。此外，還有操縱和管理這些基本動(dòng)作的操作動(dòng)作，如開(kāi)動(dòng)和關(guān)閉傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等動(dòng)作。這些動(dòng)作可以用手動(dòng)來(lái)完成，也可以用機(jī)器來(lái)完成。當(dāng)執(zhí)行的基本動(dòng)作由機(jī)器（機(jī)械）代替人力勞動(dòng)來(lái)完成時(shí)，這個(gè)過(guò)程就是機(jī)械化；若操縱這些機(jī)構(gòu)的動(dòng)作也是由機(jī)器來(lái)完成，則可以認(rèn)為這個(gè)制造過(guò)程是“自動(dòng)化”了。1.1.4自動(dòng)化的含義任何制造過(guò)程都771.1.5制造自動(dòng)化

1.制造自動(dòng)化的概念2.制造自動(dòng)化的發(fā)展歷程3.制造自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)

1.1.5制造自動(dòng)化1.制造自動(dòng)化的概念781.制造自動(dòng)化的概念

制造自動(dòng)化是在廣義制造過(guò)程的所有環(huán)節(jié)采用自動(dòng)化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)制造全過(guò)程的自動(dòng)化。其廣義內(nèi)涵至少包括以下幾點(diǎn)：1）在形式上，制造自動(dòng)化有三個(gè)方面的含義：代替人的體力勞動(dòng)；代替或輔助人的腦力勞動(dòng)；制造系統(tǒng)中人、機(jī)及整個(gè)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)、管理、控制和優(yōu)化。1.制造自動(dòng)化的概念制造自動(dòng)化是在廣義791.制造自動(dòng)化的概念

2）在功能上，制造自動(dòng)化的目標(biāo)是多方面的，已形成一個(gè)有機(jī)體系。此體系可以用功能目標(biāo)模型（TQCSE模型）。其中T表示時(shí)間（Time），Q表示質(zhì)量（Quality），C表示成本（Cost），S表示服務(wù)（Service），E表示環(huán)境友善性（Environment）。

3）在范圍上，制造自動(dòng)化涉及到產(chǎn)品生命周期的各類活動(dòng)——市場(chǎng)需求分析、產(chǎn)品定義、研究開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、支持（包括質(zhì)量、銷(xiāo)售、采購(gòu)、發(fā)送、服務(wù)）以及產(chǎn)品最后報(bào)廢、環(huán)境處理等。

1.制造自動(dòng)化的概念2）在802.制造自動(dòng)化的發(fā)展歷程從其發(fā)展歷程看，自動(dòng)化制造技術(shù)大約經(jīng)歷了四個(gè)發(fā)展階段，如圖1.6所示。

2.制造自動(dòng)化的發(fā)展歷程從其發(fā)展歷程看，813.制造自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和社會(huì)的不斷進(jìn)步，先進(jìn)的生產(chǎn)模式對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)及技術(shù)提出了多種不同的要求，這些要求也同時(shí)代表了機(jī)械制造自動(dòng)化今后的發(fā)展趨勢(shì)。這種趨勢(shì)可以用“六化”來(lái)簡(jiǎn)要描述。即：制造全球化、制造敏捷化、制造網(wǎng)絡(luò)化、制造虛擬化、制造智能化、制造綠色化。（具體解釋看書(shū)）

3.制造自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)隨著科學(xué)技術(shù)的飛速821.2自動(dòng)化制造系統(tǒng)的基本內(nèi)容1.2.1自動(dòng)化制造系統(tǒng)的定義1.2.2自動(dòng)化制造系統(tǒng)的組成1.2.3自動(dòng)化制造系統(tǒng)的生命周期（自學(xué)）1.2.4自動(dòng)化制造系統(tǒng)的分類及其特點(diǎn)1.2.5自動(dòng)化制造系統(tǒng)的適用范圍1.2自動(dòng)化制造系統(tǒng)的基本內(nèi)容1.2.1自動(dòng)化制造系831.2.1自動(dòng)化制造系統(tǒng)的定義

廣義地講，自動(dòng)化制造系統(tǒng)（AutomaticManufacturingSystem，AMS）是由一定范圍的被加工對(duì)象、一定的制造柔性和一定自動(dòng)化水平的各種設(shè)備和高素質(zhì)的人組成的一個(gè)有機(jī)整體，它接受外部信息、能源、資金、配套件和原材料等作為輸入，在人和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的共同作用下，實(shí)現(xiàn)一定程度的柔性自動(dòng)化制造，最后輸出產(chǎn)品、文檔資料、廢料和對(duì)環(huán)境的影響。1.2.1自動(dòng)化制造系統(tǒng)的定義廣義地講，自動(dòng)841.2.2自動(dòng)化制造系統(tǒng)的組成一個(gè)典型的自動(dòng)化制造系統(tǒng)主要由以下子系統(tǒng)組成：毛坯制備自動(dòng)化子系統(tǒng)、機(jī)械加工自動(dòng)化子系統(tǒng)、儲(chǔ)運(yùn)自動(dòng)化子系統(tǒng)、裝配過(guò)程自動(dòng)化子系統(tǒng)、輔助過(guò)程自動(dòng)化子系統(tǒng)、熱處理過(guò)程自動(dòng)化子系統(tǒng)、質(zhì)量控制子系統(tǒng)和系統(tǒng)控制子系統(tǒng)。如圖1.7所示。另外，良好的組織管理機(jī)構(gòu)和機(jī)制對(duì)于自動(dòng)化制造系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行也是必不可少的。1.2.2自動(dòng)化制造系統(tǒng)的組成一個(gè)典型的85第-1-章----自動(dòng)化制造系統(tǒng)概論課件861.2.4自動(dòng)化制造系統(tǒng)的分類及其特點(diǎn)

根據(jù)系統(tǒng)的柔性和規(guī)模，可將自動(dòng)化制造系統(tǒng)分成以下類型。如圖1.8所示1.2.4自動(dòng)化制造系統(tǒng)的分類及其特點(diǎn)根871.剛性半自動(dòng)化單機(jī)

機(jī)床可以自動(dòng)地完成除上下料外單個(gè)工藝過(guò)程的加工循環(huán)，這樣的機(jī)床稱為剛性半自動(dòng)化單機(jī)。其特點(diǎn)：

1）機(jī)械控制或電液復(fù)合控制。

2）采用多刀多面加工，如單臺(tái)組合機(jī)床、通用多刀半自動(dòng)車(chē)床、轉(zhuǎn)塔車(chē)床等。

3）此單機(jī)自動(dòng)化程度最低。

4）調(diào)整工作量大、加工質(zhì)量較差，工人的勞動(dòng)強(qiáng)度也大。

5）投資少、見(jiàn)效快，適用于產(chǎn)品品種變化范圍和生產(chǎn)批量都較大的場(chǎng)合。1.剛性半自動(dòng)化單機(jī)機(jī)床可以自動(dòng)地882.剛性自動(dòng)化單機(jī)剛性自動(dòng)化單機(jī)是在剛性半自動(dòng)化單機(jī)的基礎(chǔ)上增加自動(dòng)上下料裝置而形成的。因此這種機(jī)床實(shí)現(xiàn)的也是單個(gè)工藝過(guò)程的全部加工循環(huán)。這種機(jī)床往往需要定做或在剛性半自動(dòng)化單機(jī)的基礎(chǔ)上改裝，常用于品種變化很小，但生產(chǎn)批量特別大的場(chǎng)合。主要特點(diǎn)是投資少、見(jiàn)效快，但通用性差，是大量生產(chǎn)最常見(jiàn)的加工裝備。2.剛性自動(dòng)化單機(jī)剛性自動(dòng)化單機(jī)是在剛性893.剛性自動(dòng)線此生產(chǎn)線是用工件輸送系統(tǒng)將各種自動(dòng)化加工設(shè)備和輔助設(shè)備按一定的順序連接起來(lái)，在控制系統(tǒng)的作用下完成單個(gè)零件加工的復(fù)雜大系統(tǒng)。被加工零件以一定的生產(chǎn)節(jié)拍，順序通過(guò)各個(gè)工作位置，自動(dòng)完成零件預(yù)定的全部加工過(guò)程和部分檢測(cè)過(guò)程。具有統(tǒng)一的控制系統(tǒng)和嚴(yán)格的生產(chǎn)節(jié)奏。3.剛性自動(dòng)線此生產(chǎn)線是用工件輸送系統(tǒng)將903.剛性自動(dòng)線結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工工序多，是少品種、大批量生產(chǎn)必不可少的加工裝備。優(yōu)點(diǎn)：縮短生產(chǎn)周期、取消半成品的中間庫(kù)存、縮短物料流程和便于管理等。缺點(diǎn)：投資大、系統(tǒng)調(diào)整周期長(zhǎng)、更換產(chǎn)品不方便。發(fā)展型為組合機(jī)床自動(dòng)線，用于箱體類零件和其它類型非回轉(zhuǎn)件的鉆、擴(kuò)、鉸、鏜、攻螺紋和銑削等工序的加工。3.剛性自動(dòng)線結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工工序多，是少914.剛性綜合自動(dòng)化系統(tǒng)此系統(tǒng)為全部包括如熱處理、鍛壓、切削加工、焊接、裝配、檢驗(yàn)、涂裝以及包裝等工藝的剛性自動(dòng)線。一般剛性自動(dòng)線只能完成單個(gè)零件的所有相同工藝（如切削加工工藝）。特點(diǎn)：產(chǎn)品比較單一、工序內(nèi)容多、加工批量特別大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、投資大，建線周期長(zhǎng)，更換產(chǎn)品困難，但生產(chǎn)效率極高，加工質(zhì)量穩(wěn)定，勞動(dòng)強(qiáng)度低。4.剛性綜合自動(dòng)化系統(tǒng)此系統(tǒng)為全部包括925.數(shù)控機(jī)床數(shù)控機(jī)床（NumericalControlMachineTools）用來(lái)完成零件一個(gè)工序的自動(dòng)化循環(huán)加工。早期為“硬件數(shù)控”，采用硬聯(lián)接電路，即控制邏輯是通過(guò)硬件電路實(shí)現(xiàn)的。缺點(diǎn)：編程量大、容易出錯(cuò)、不能實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)控制、系統(tǒng)缺乏靈活性等。近期為計(jì)算機(jī)數(shù)控，采用通用數(shù)字計(jì)算機(jī)代替硬聯(lián)接電路，實(shí)現(xiàn)了軟件數(shù)控，克服了硬件數(shù)控的缺點(diǎn)，為高級(jí)別的自動(dòng)化制造系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)開(kāi)辟了廣闊的前景。5.數(shù)控機(jī)床數(shù)控機(jī)床（NumericalC936.加工中心

加工中心是在一般數(shù)控機(jī)床的基礎(chǔ)上增加刀庫(kù)和自動(dòng)換刀裝置而形成的一類更復(fù)雜，但用途更廣，效率更高的數(shù)控機(jī)床。可以在一臺(tái)機(jī)床上完成車(chē)、銑、鏜、鉆、鉸、攻螺紋、輪廓加工等多個(gè)工序的加工。優(yōu)點(diǎn)：工序集中、有效縮短調(diào)整時(shí)間和搬運(yùn)時(shí)間，減少在制品庫(kù)存，加工質(zhì)量高等。

加工中心常用于零件比較復(fù)雜，需要多工序加工，且生產(chǎn)批量中等的生產(chǎn)場(chǎng)合。

加工中心可分為銑削加工中心和車(chē)削加工中心。6.加工中心加工947.混合成組制造單元成組制造單元是采用成組技術(shù)原理布置加工設(shè)備，包括成組單機(jī)、成組單元和成組流水線。在成組制造單元中，數(shù)控設(shè)備和普通加工設(shè)備并存，各自發(fā)揮其最大作用。成組制造單元與小組化工作方式以及計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)緊密結(jié)合起來(lái)，將會(huì)在未來(lái)制造業(yè)