制造系統(tǒng)基本原理第1頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第2章提要∨∧本章內(nèi)容是全書(shū)的核心。本章論述了MMS的類(lèi)型、組成和性能原理；討論了MMS的建模原理；分析了MMS的五個(gè)決策屬性(T,Q,S,C,E)概括論述了MMS的設(shè)計(jì)和運(yùn)行原理。本章還著重闡述了AMS的一些重要理念：運(yùn)動(dòng)流、生產(chǎn)率、生命周期質(zhì)量、顧客滿(mǎn)意度、生命周期成本、產(chǎn)品多生命周期、科學(xué)發(fā)展觀和制造系統(tǒng)生命周期等。

第2頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期五∧第2章制造系統(tǒng)基本原理2.1制造系統(tǒng)的類(lèi)型2.2MMS的組成

2.3MMS的性能原理2.4MMS的建模原理2.5MMS的決策屬性

2.6MMS的設(shè)計(jì)原理

2.7MMS的運(yùn)行原理

2.8制造系統(tǒng)的信息化

∨第3頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.1制造系統(tǒng)的類(lèi)型

2.1.1按產(chǎn)品的用途分2.1.2按產(chǎn)品構(gòu)成形態(tài)分2.1.3按產(chǎn)品批量分2.1.4按生產(chǎn)計(jì)劃分2.1.5按層次結(jié)構(gòu)分2.1.6制造系統(tǒng)大小的劃分∧∨第4頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.1.1按產(chǎn)品的用途分銑床制造廠(chǎng)磨床制造廠(chǎng)

……汽車(chē)制造廠(chǎng)飛機(jī)制造廠(chǎng)機(jī)床制造廠(chǎng)儀表制造廠(chǎng)化工制造廠(chǎng)

……由第一章可知∧∨第5頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.1.2按產(chǎn)品構(gòu)成形態(tài)分（1）離散式制造系統(tǒng)產(chǎn)品需要組裝而成。例機(jī)床廠(chǎng)、打印機(jī)制造廠(chǎng)。離散的意義是指零件上，而不是時(shí)間上。（2）流程式制造系統(tǒng)

產(chǎn)品無(wú)需組裝。例鋼鐵廠(chǎng)、紡織廠(chǎng)、化工廠(chǎng)等。（3）混合式制造系統(tǒng)產(chǎn)品需要部分組裝。例制藥廠(chǎng)、食品廠(chǎng)等。由第一章可知∨∧第6頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.1.3按產(chǎn)品批量分

（1）大量制造系統(tǒng)

汽車(chē)制造廠(chǎng)

特點(diǎn)：設(shè)備柔性低，生產(chǎn)率高。（2）中量制造系統(tǒng)機(jī)床制造廠(chǎng)

特點(diǎn)：設(shè)備按工藝專(zhuān)業(yè)化原則，或按零件族布置。（3）小量制造系統(tǒng)重型機(jī)器廠(chǎng)

特點(diǎn)：設(shè)備柔性高，生產(chǎn)率低。由第一章可知∨∧第7頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.1.4按生產(chǎn)計(jì)劃分1.自主式制造系統(tǒng)

生產(chǎn)計(jì)劃是依據(jù)庫(kù)存數(shù)量而并非客戶(hù)訂貨數(shù)量而制定的。產(chǎn)品一般先進(jìn)入倉(cāng)庫(kù)而不直接面對(duì)客戶(hù)。采用這個(gè)方式有兩個(gè)原因：①客戶(hù)要求很短的交貨期，②產(chǎn)品有很少的變化，客戶(hù)需求可準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。該系統(tǒng)適用于大量生產(chǎn)，其生產(chǎn)計(jì)劃的制定和執(zhí)行比較容易。∨∧第8頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.1.4按生產(chǎn)計(jì)劃分2.訂單式制造系統(tǒng)

生產(chǎn)計(jì)劃的下達(dá)是根據(jù)客戶(hù)訂貨進(jìn)行的。其生產(chǎn)計(jì)劃的制定和執(zhí)行就相對(duì)困難一些。主要策略：

①按訂貨設(shè)計(jì)產(chǎn)品具有很大的技術(shù)復(fù)雜性及小的批量，如大型產(chǎn)品，或客戶(hù)允許有較長(zhǎng)的交貨期，產(chǎn)品需要根據(jù)訂貨組織設(shè)計(jì)，再進(jìn)行生產(chǎn)。如商用飛機(jī)。②按訂貨加工在訂貨之前己完成設(shè)計(jì)，按訂貨進(jìn)行加工。其產(chǎn)品的需求通常不可預(yù)測(cè)。如大型發(fā)電機(jī)組。③按訂貨裝配

在訂貨之前已完成設(shè)計(jì)及零部件加工，按訂貨進(jìn)行裝配。其產(chǎn)品通常有許多部件，產(chǎn)品的需求是可預(yù)測(cè)的，而客戶(hù)需要較短的交貨期。如汽車(chē)。

∨∧第9頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.1.5按層次結(jié)構(gòu)分

制造系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)在層次上可以分成四級(jí)

圖2-1單元級(jí)制造系統(tǒng)車(chē)間級(jí)制造系統(tǒng)企業(yè)/工廠(chǎng)級(jí)制造系統(tǒng)全球制造系統(tǒng)。這四級(jí)彼此之間可通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息交換。單元級(jí)和車(chē)間級(jí)是目前最普遍的傳統(tǒng)制造系統(tǒng)。隨著計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)的發(fā)展，企業(yè)級(jí)和全球制造系統(tǒng)也將得到發(fā)展。∨∧第10頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.1.5按層次結(jié)構(gòu)分圖2-1制造系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)企業(yè)級(jí)制造系統(tǒng)企業(yè)級(jí)制造系統(tǒng)……車(chē)間級(jí)制造系統(tǒng)車(chē)間級(jí)制造系統(tǒng)…………單元級(jí)制造系統(tǒng)單元級(jí)制造系統(tǒng)全球制造系統(tǒng)∧∨第11頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.1.5按層次結(jié)構(gòu)分1.單元級(jí)制造系統(tǒng)它是組成更高效制造系統(tǒng)的基礎(chǔ)，其主要任務(wù)是實(shí)現(xiàn)給定生產(chǎn)任務(wù)的優(yōu)化分批，實(shí)施制造資源的合理分配和利用，控制資源的活動(dòng)，高效益地完成給定的全部生產(chǎn)任務(wù)。

產(chǎn)品的物理轉(zhuǎn)換都是由單元級(jí)制造系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。可見(jiàn)單元級(jí)制造系統(tǒng)的運(yùn)行特性對(duì)整個(gè)企業(yè)具有舉足輕重的作用。

∨∧第12頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.1.5按層次結(jié)構(gòu)分

1.單元級(jí)制造系統(tǒng)它對(duì)不同的硬件環(huán)境必須具有空間開(kāi)放性，其內(nèi)涵是：①在功能結(jié)構(gòu)上具有柔性

是指對(duì)不同的生產(chǎn)任務(wù)能夠靈活地分割及組合，提供不同的服務(wù)，并能方便地修改或增加開(kāi)發(fā)的新功能。②在應(yīng)用與實(shí)施過(guò)程中具有適應(yīng)性

是指適應(yīng)多種多樣的生產(chǎn)環(huán)境，在異構(gòu)計(jì)算機(jī)環(huán)境中能夠方便地從一種硬件環(huán)境或操作系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到另一種。

∨∧第13頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.1.5按層次結(jié)構(gòu)分

1.單元級(jí)制造系統(tǒng)傳統(tǒng)的單元制造系統(tǒng)

因設(shè)備資源固定而使組織模式存在以下問(wèn)題：①設(shè)備負(fù)荷的不平衡使得某些資源的利用率下降，造成生產(chǎn)成本的上升；②設(shè)備負(fù)荷的不平衡又使得某些資源特別緊張，造成生產(chǎn)率下降；③由于設(shè)備資源是固定的，不能適應(yīng)因?yàn)樯a(chǎn)任務(wù)的變化而需要的最優(yōu)工藝路線(xiàn)組合，從而造成工件跨單元的加工，導(dǎo)致輔助資源（例如：自動(dòng)導(dǎo)向車(chē)、托盤(pán)、夾具等）的緊張，使得生產(chǎn)能力下降，交貨期拖延。∨∧第14頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.1.5按層次結(jié)構(gòu)分

1.單元級(jí)制造系統(tǒng)為了解決上述問(wèn)題，一個(gè)適應(yīng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)需要的單元制造系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)是可重構(gòu)的。這種可重構(gòu)單元有以下特征：①單元由若干個(gè)具有相對(duì)獨(dú)立功能的工作站組成。②單元控制器所控制的工作站數(shù)目，是隨著生產(chǎn)任務(wù)的不同而動(dòng)態(tài)變化的。③這是一種邏輯上可重構(gòu)的單元，工作站的物理位置是固定的，單元重構(gòu)時(shí)是通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對(duì)工作站的分布式控制的。因此也稱(chēng)為邏輯單元或虛擬單元。

∨∧第15頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.1.5按層次結(jié)構(gòu)分

2.車(chē)間級(jí)制造系統(tǒng)它通過(guò)生產(chǎn)計(jì)劃將上層輸入的加工訂單分解為可執(zhí)行的工序計(jì)劃。在計(jì)劃實(shí)施過(guò)程中，當(dāng)執(zhí)行情況與計(jì)劃出現(xiàn)偏差時(shí)，采用相應(yīng)的控制手段使偏差縮小，完成生產(chǎn)調(diào)度和控制的功能。它采用的方法根據(jù)生產(chǎn)模式或生產(chǎn)組織形式而定。典型的車(chē)間管理模式有推式生產(chǎn)和拉式生產(chǎn)，前者是由前一工作崗位（加工序）的任務(wù)驅(qū)動(dòng)后一工作崗位的工作；而后者是用后一崗位的任務(wù)來(lái)拉動(dòng)前一崗位的工作。∨∧第16頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.1.5按層次結(jié)構(gòu)分

車(chē)間級(jí)制造系統(tǒng)的功能分為兩大類(lèi)：1）直接完成物料處理的活動(dòng)，包括運(yùn)輸、儲(chǔ)存、加工以及測(cè)試檢驗(yàn)等。2）進(jìn)行車(chē)間生產(chǎn)的管理、調(diào)度和控制活動(dòng)，包括：①生產(chǎn)管理：接受廠(chǎng)級(jí)下達(dá)的生產(chǎn)任務(wù)，制定本車(chē)間的生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃，并監(jiān)督計(jì)劃執(zhí)行情況；②資源管理：對(duì)車(chē)間人事、設(shè)備、物料進(jìn)行管理，進(jìn)行設(shè)備維修、財(cái)務(wù)管理和成本統(tǒng)計(jì)分析等。③質(zhì)量管理：對(duì)車(chē)間內(nèi)產(chǎn)品質(zhì)量負(fù)責(zé)，使之滿(mǎn)足質(zhì)量要求。④車(chē)間報(bào)告：按時(shí)將車(chē)間的生產(chǎn)、資源及質(zhì)量的情況上報(bào)工廠(chǎng)有關(guān)部門(mén)。∧∨第17頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.1.5按層次結(jié)構(gòu)分

3.企業(yè)級(jí)制造系統(tǒng)它把制造范圍從車(chē)間擴(kuò)大到全廠(chǎng)，它可達(dá)到在全廠(chǎng)范圍內(nèi)生產(chǎn)管理過(guò)程、機(jī)械加工過(guò)程和物料儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程全盤(pán)自動(dòng)化，并由計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行聯(lián)系。分布式多級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)必須包括制定計(jì)劃和日生產(chǎn)進(jìn)度計(jì)劃的生產(chǎn)管理級(jí)主計(jì)算機(jī)，它往往與CAD/CAM系統(tǒng)相聯(lián)。物料儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)必須包括自動(dòng)倉(cāng)庫(kù)，以滿(mǎn)足存取大量的工件和刀具。各種形式的CNC機(jī)床數(shù)量一般在十幾臺(tái)以上。系統(tǒng)可以自動(dòng)地加工各種形狀、尺寸和材料的工件。全部刀具可以自動(dòng)輸送與更換，自動(dòng)測(cè)量刀具和工件位置，并按照來(lái)自計(jì)算機(jī)的指令自動(dòng)地補(bǔ)償位置。工廠(chǎng)可以從自動(dòng)倉(cāng)庫(kù)提取所需的坯料并以最有效的途徑進(jìn)行物料傳送與加工。∨∧第18頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.1.5按層次結(jié)構(gòu)分

4.全球制造系統(tǒng)全球制造（GlobalManufacturing）是在世界范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)企業(yè)柔性和敏捷性的一種新概念。20多年來(lái)，隨著遠(yuǎn)距離交通和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，世界變得越來(lái)越小。全球制造的概念就是適應(yīng)市場(chǎng)國(guó)際化和跨國(guó)公司的發(fā)展需要而提出的。全球制造的特點(diǎn)是制造工廠(chǎng)和銷(xiāo)售服務(wù)遍布全世界，就在用戶(hù)身邊。全球化的產(chǎn)品，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)和運(yùn)作，把分布在世界各地的工廠(chǎng)和銷(xiāo)售點(diǎn)聯(lián)接成一個(gè)整體，它能夠在任何時(shí)候與世界任何一個(gè)角落的用戶(hù)或供應(yīng)商打交道。∨∧第19頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.1.5按層次結(jié)構(gòu)分

全球制造系統(tǒng)分為6種不同層次的模式①分散網(wǎng)絡(luò)化的全球制造模式（GMC3）：高度分散和流動(dòng)，具有虛擬企業(yè)的特征，通過(guò)Internet和Intranet網(wǎng)絡(luò)組織產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和銷(xiāo)售；②多國(guó)制造模式GMC2：技術(shù)轉(zhuǎn)移、在當(dāng)?shù)刂圃旌弯N(xiāo)售；③區(qū)域制造模式GMC1：香港在內(nèi)地設(shè)廠(chǎng)，產(chǎn)品東南亞銷(xiāo)售；④全球出口模式EMC3：本土或原料產(chǎn)地制造，向全球出口；⑤多國(guó)出口模式EMC2：本土或原料產(chǎn)地制造，向多國(guó)出口；⑥區(qū)域出口模式EMC1：在本土制造，向鄰近地區(qū)出口。這6種模式之間并沒(méi)有嚴(yán)格的界限，可以相互轉(zhuǎn)換。從跨國(guó)公司邁向全球制造，關(guān)鍵是如何發(fā)揮信息技術(shù)的潛力。∨∧第20頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.1.6制造系統(tǒng)大小的劃分按制造系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)的難易程度來(lái)區(qū)別大小。先進(jìn)制造系統(tǒng)主要研究大的制造系統(tǒng)。根據(jù)美國(guó)麻省理工學(xué)院（MIT）N.P.Suh的定義：①大系統(tǒng)在整個(gè)運(yùn)行時(shí)間域上，必須同時(shí)滿(mǎn)足的功能要求的數(shù)目＞10個(gè)。例汽車(chē)制造系統(tǒng)是大系統(tǒng)。②小系統(tǒng)在整個(gè)運(yùn)行時(shí)間域上，必須同時(shí)滿(mǎn)足的功能要求的數(shù)目≤10個(gè)。

例大多數(shù)機(jī)床、機(jī)器人等系統(tǒng)是小系統(tǒng)。∨∧第21頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.1.6制造系統(tǒng)大小的劃分Suh還把大系統(tǒng)分為兩類(lèi)：①大型固定系統(tǒng)是指雖然系統(tǒng)在整個(gè)時(shí)間域上總體完成的功能要求數(shù)目＞10個(gè)，但其功能要求是固定的集合。

例大量生產(chǎn)流水線(xiàn)中的大型自動(dòng)化流水線(xiàn)。②大型柔性系統(tǒng)是在生命期內(nèi)系統(tǒng)必須滿(mǎn)足的總體功能數(shù)不僅多于10個(gè)，而且在不同的生命期，功能要求是可變的集合。

例可重組的大型制造系統(tǒng)。

∨∧第22頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.1END∨∧第23頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.2MMS的組成MMS組成，可從以下三個(gè)不同的視角來(lái)審視：要素：是系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)功能的不可少的組成部分。結(jié)構(gòu)：指制造系統(tǒng)在空間上具有一定的結(jié)構(gòu)形態(tài)。一般在綜合的基礎(chǔ)上對(duì)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)進(jìn)行分析。過(guò)程：指其產(chǎn)品的生產(chǎn)從設(shè)計(jì)、工藝、加工、裝配到檢測(cè)出廠(chǎng)是一個(gè)隨時(shí)間變化的序列系統(tǒng)。首先應(yīng)明確組成系統(tǒng)的基本要素，然后在對(duì)結(jié)構(gòu)各部分分析的基礎(chǔ)上對(duì)過(guò)程系統(tǒng)進(jìn)行綜合。MMS是結(jié)構(gòu)系統(tǒng)與過(guò)程系統(tǒng)的統(tǒng)一,MMS理論應(yīng)實(shí)現(xiàn)靜態(tài)結(jié)構(gòu)分析與動(dòng)態(tài)過(guò)程分析的統(tǒng)一。

∧∨第24頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.2MMS的組成

2.2.1MMS的基本要素2.2.2MMS的結(jié)構(gòu)組成

2.2.3MMS的過(guò)程組成∧∨第25頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.2.1MMS的基本要素MMS基本模型如圖2-2所示。其基本要素是6個(gè)。1）輸出是制造系統(tǒng)存在的前提條件。

包含以下4種類(lèi)型：

①產(chǎn)品②服務(wù)③創(chuàng)造客戶(hù)④社會(huì)責(zé)任2）輸入是實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換功能的前提條件。物質(zhì)與信息。3）轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)資源增值轉(zhuǎn)換是系統(tǒng)的總功能，它由一系列分功能所組成。衡量轉(zhuǎn)換優(yōu)劣的指標(biāo)是：TQCSE。∧∨第26頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.2.1MMS的基本要素MMS模型的6個(gè)基本要素4）機(jī)制是實(shí)現(xiàn)資源轉(zhuǎn)換的內(nèi)部運(yùn)行條件與運(yùn)行原理。包括：生產(chǎn)設(shè)施、設(shè)計(jì)系統(tǒng)、信息網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施、計(jì)算機(jī)軟件、制造模式、規(guī)章制度、經(jīng)營(yíng)目標(biāo)與策略、企業(yè)文化等。5）約束指企業(yè)系統(tǒng)的外部約束，如國(guó)家政策、法規(guī)、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、資源、時(shí)間、成本、質(zhì)量、環(huán)保和社區(qū)要求等。6）反饋制造系統(tǒng)在整個(gè)運(yùn)行過(guò)程中，其輸出狀態(tài)的信息總是不斷反饋到各個(gè)環(huán)節(jié)中，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生命周期中的不斷調(diào)節(jié)、改進(jìn)和優(yōu)化。∨∧第27頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.2.1MMS的基本要素MMS基本模型如圖2-2所示。其基本要素是6個(gè)。圖2-2企業(yè)級(jí)制造系統(tǒng)的基本模型輸入新的資源產(chǎn)品服務(wù)創(chuàng)造客戶(hù)社會(huì)責(zé)任原有資源輸出反饋機(jī)制（內(nèi)部）約束（外部）政策法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范……硬件軟件體制模式……轉(zhuǎn)換（資源增值）勞務(wù)資金物料信息……社會(huì)環(huán)境與市場(chǎng)環(huán)境∨∧第28頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.2.2MMS的結(jié)構(gòu)組成

1.MMS的資源結(jié)構(gòu)2.MMS的功能結(jié)構(gòu)3.MMS的組織結(jié)構(gòu)∨∧第29頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.2.2MMS的結(jié)構(gòu)組成1.MMS的資源結(jié)構(gòu)制造資源

是為完成特定的制造任務(wù)而需要的要素體系。（1）基礎(chǔ)資源又稱(chēng)有形資源。圖2-3

包括：物料（原材料、坯料、半成品等）、設(shè)備（機(jī)器、生產(chǎn)線(xiàn)等）、能源（電能、燃料等）、其他（土地、廠(chǎng)房、工具等）。（2）活性資源又稱(chēng)無(wú)形資源。包括：人力、資金、技術(shù)、信息、管理、知識(shí)、組織、文化、時(shí)間、企業(yè)形象、產(chǎn)品品牌、客戶(hù)關(guān)系、政府政策等。其中人力是關(guān)鍵資源，信息和文化是協(xié)調(diào)性資源，組織是集成化資源，客戶(hù)關(guān)系和政府政策是環(huán)境資源。∧∨第30頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.2.2MMS的結(jié)構(gòu)組成1.MMS的資源結(jié)構(gòu)圖2-3一個(gè)MMS的基礎(chǔ)資源布局圖微機(jī)房CAD/CAE/CAPP開(kāi)發(fā)部工業(yè)工程部銷(xiāo)售部客戶(hù)服務(wù)中心市場(chǎng)部采購(gòu)部財(cái)務(wù)部人力資源部公司管理部門(mén)廳圖書(shū)館資料庫(kù)休息室制造車(chē)間工具組單元1單元2質(zhì)量控制包裝出進(jìn)接收與發(fā)運(yùn)裝配∨∧第31頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.2.2MMS的結(jié)構(gòu)組成2.MMS的功能結(jié)構(gòu)功能結(jié)構(gòu)是對(duì)發(fā)生在MMS中由人或機(jī)器執(zhí)行的各種行動(dòng)的描述。一個(gè)MMS中，存在多種性質(zhì)不同的活動(dòng)。這些活動(dòng)的執(zhí)行一般是由不同職能部門(mén)來(lái)完成的。各個(gè)部門(mén)的功能有著明顯的區(qū)別，如設(shè)計(jì)部門(mén)負(fù)責(zé)產(chǎn)品設(shè)計(jì)，工藝部門(mén)負(fù)責(zé)過(guò)程設(shè)計(jì)。圖2-4則較為細(xì)致地描述了MMS的功能，它將制造系統(tǒng)分為4個(gè)功能塊：

研究與開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)控制、市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)、財(cái)務(wù)管理。

∨∧第32頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.2.2AMS的結(jié)構(gòu)組成圖2-4MMS的功能結(jié)構(gòu)產(chǎn)品出口人事管理工資制造成本顧客、供應(yīng)商、市場(chǎng)與外部環(huán)境財(cái)務(wù)管理預(yù)算購(gòu)買(mǎi)總帳購(gòu)買(mǎi)帳銷(xiāo)售帳庫(kù)存財(cái)務(wù)庫(kù)存管理裝箱發(fā)運(yùn)固定資產(chǎn)工廠(chǎng)維護(hù)庫(kù)存控制與預(yù)測(cè)系統(tǒng)輸入采購(gòu)供應(yīng)資源管理訂單處理主計(jì)劃M(mǎn)RP生產(chǎn)控制車(chē)間管理/FMS控制……加工存儲(chǔ)輸送檢驗(yàn)裝配過(guò)程設(shè)計(jì)工業(yè)工程質(zhì)量控制數(shù)控編程研究與開(kāi)發(fā)經(jīng)營(yíng)戰(zhàn)略產(chǎn)品設(shè)計(jì)軟件工程設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)機(jī)械電氣液壓……市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)銷(xiāo)售預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)控制◎BOM◎時(shí)間研究◎排序制造數(shù)據(jù)庫(kù)◎刀具數(shù)據(jù)◎夾具數(shù)據(jù)◎零件數(shù)據(jù)∨∧第33頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.2.2MMS的結(jié)構(gòu)組成3.MMS的組織結(jié)構(gòu)

組織結(jié)構(gòu)反映責(zé)任人和工作的聯(lián)系，反映制造系統(tǒng)多層次性。流程-人-技術(shù)-資金是MMS運(yùn)行管理中的4個(gè)基本方面：

項(xiàng)目管理、人力資源管理、技術(shù)資源管理和財(cái)務(wù)管理，每一個(gè)制造功能的運(yùn)行都需要這4個(gè)方面的密切合作。圖2-5圖2-5一個(gè)MMS（企業(yè)）的組織結(jié)構(gòu)制造部2制造部n制造部1……財(cái)務(wù)部總經(jīng)理市場(chǎng)部銷(xiāo)售部采購(gòu)部開(kāi)發(fā)部工業(yè)工程部人力資源部∨∧第34頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.2.2MMS的結(jié)構(gòu)組成3.MMS的組織結(jié)構(gòu)及組織結(jié)構(gòu)中每個(gè)組織的作用：①市場(chǎng)部：市場(chǎng)分析、銷(xiāo)售預(yù)測(cè)、廣告、客戶(hù)關(guān)系等。②銷(xiāo)售部：銷(xiāo)售，包括合同管理，售后服務(wù)，產(chǎn)品定價(jià)③采購(gòu)部：原材料、外購(gòu)件和設(shè)備的采購(gòu)。④工程開(kāi)發(fā)部：新產(chǎn)品的研發(fā)，也包括新生產(chǎn)車(chē)間設(shè)計(jì)⑤制造部：物理輸出（零件）。稱(chēng)為分廠(chǎng)或車(chē)間⑥工業(yè)工程部：安排生產(chǎn)計(jì)劃，控制生產(chǎn)過(guò)程(生產(chǎn)部)⑦財(cái)務(wù)部：資金管理，預(yù)算審查、投資評(píng)估、成本核算。⑧人力資源部：管人，招聘與解雇、工資與福利、工會(huì)關(guān)系。∨第35頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.2.3MMS的過(guò)程組成對(duì)于各種不同層次的制造系統(tǒng)，人們從不同的角度出發(fā)，提出了不同的運(yùn)動(dòng)流理論。不同層次的制造系統(tǒng)，其運(yùn)行過(guò)程所形成的運(yùn)動(dòng)流不同，所構(gòu)成的子系統(tǒng)功能也不同。下面將分別討論兩個(gè)層次：

單元級(jí)制造系統(tǒng)的三運(yùn)動(dòng)流及其子系統(tǒng)

企業(yè)級(jí)制造系統(tǒng)的四運(yùn)動(dòng)流及其子系統(tǒng)∧∨第36頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.2.3MMS的過(guò)程組成

單元級(jí)制造系統(tǒng)的三運(yùn)動(dòng)流及其子系統(tǒng)圖2-6，2-7流即流動(dòng)，是混沌學(xué)描述過(guò)程動(dòng)態(tài)性的一種概念。1）物質(zhì)流是在整個(gè)加工過(guò)程中物料的輸入和輸出的動(dòng)態(tài)過(guò)程。2）信息流是信息在機(jī)械加工系統(tǒng)中的作用過(guò)程。3）能量流

是機(jī)械加工過(guò)程中的能量運(yùn)動(dòng)。∧∨第37頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.2.3MMS的過(guò)程組成1.單元級(jí)制造系統(tǒng)的三運(yùn)動(dòng)流及其子系統(tǒng)（1）單元級(jí)制造系統(tǒng)的三運(yùn)動(dòng)流圖2-6單元級(jí)制造系統(tǒng)三運(yùn)動(dòng)流信息系統(tǒng)（加工任務(wù)、方法、工件質(zhì)量等）物料流信息流能量流原材料或坯料加工檢驗(yàn)輸送裝夾產(chǎn)品刀具、夾具等機(jī)械能電能∨∧第38頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.2.3AMS的過(guò)程組成（2）單元級(jí)制造系統(tǒng)的子系統(tǒng)單元級(jí)制造系統(tǒng)由3個(gè)子系統(tǒng)所組成，圖2-7。1）物質(zhì)系統(tǒng)可分為加工系統(tǒng)、物料系統(tǒng)和檢驗(yàn)系統(tǒng)。①加工系統(tǒng)是指機(jī)床、刀具、夾具、工件所組成的直接改工件的形狀、尺寸、性質(zhì)等生產(chǎn)過(guò)程；②物料系統(tǒng)組成加工系統(tǒng)，完成存儲(chǔ)、輸送、裝卸；③檢驗(yàn)系統(tǒng)檢測(cè)加工質(zhì)量。2）能量系統(tǒng)提供整個(gè)制造系統(tǒng)所需能量，并進(jìn)行能量的自動(dòng)轉(zhuǎn)換和分配輸送。3）信息系統(tǒng)由所有信息及其交換和處理的過(guò)程構(gòu)成。該系統(tǒng)控制和監(jiān)視整個(gè)機(jī)械加工過(guò)程，以保證機(jī)械加工的效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

∨∧第39頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.2.3MMS的過(guò)程組成（1）單元級(jí)制造系統(tǒng)的子系統(tǒng)物質(zhì)系統(tǒng)單元級(jí)制造系統(tǒng)能量系統(tǒng)控制監(jiān)視信息系統(tǒng)自動(dòng)轉(zhuǎn)換分配輸送存儲(chǔ)輸送裝卸加工物料檢驗(yàn)圖2-7單元級(jí)制造系統(tǒng)的子系統(tǒng)∨∧第40頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.2.3AMS的過(guò)程組成2.企業(yè)級(jí)制造系統(tǒng)的四運(yùn)動(dòng)流及其子系統(tǒng)（1）企業(yè)級(jí)制造系統(tǒng)的四運(yùn)動(dòng)流1）物料流

簡(jiǎn)稱(chēng)物流。是制造系統(tǒng)內(nèi)部的物料流，通常是指原材料、工件、工（夾）具、水、電、燃料等物質(zhì)的流動(dòng)。與三運(yùn)動(dòng)流比較，企業(yè)級(jí)的物料流包含了單元級(jí)的物料流和能量流。企業(yè)級(jí)制造系統(tǒng)物料流如圖2-8所示。圖2-8

企業(yè)級(jí)制造系統(tǒng)的物料流需求分析產(chǎn)品設(shè)計(jì)工藝規(guī)劃資源輸入資源需求回收處理廢棄物產(chǎn)品制造售后服務(wù)產(chǎn)品報(bào)廢∨∧第41頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.2.3AMS的過(guò)程組成（1）企業(yè)級(jí)制造系統(tǒng)的四運(yùn)動(dòng)流2）信息流。是指制造系統(tǒng)與環(huán)境和系統(tǒng)內(nèi)部各單元間傳遞與交換各種數(shù)據(jù)、情報(bào)和知識(shí)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程。物料和資金都是以信息的形式向人們反映。——按類(lèi)型將信息分為需求信息和供給信息。需求信息從需方向供方流動(dòng)，這時(shí)還沒(méi)有物料流動(dòng)，但它引發(fā)物流。而供給信息同物料一起從供方向需方流動(dòng)。信息流表明了制造過(guò)程中的信息采集、特征提取、信息組織、交換、傳遞等特性。∨∧第42頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.2.3AMS的過(guò)程組成（1）企業(yè)級(jí)制造系統(tǒng)的四運(yùn)動(dòng)流3）資金流。又稱(chēng)為價(jià)值流。制造系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)學(xué)本質(zhì)是資金的不斷消耗或物化，并創(chuàng)造附加價(jià)值的過(guò)程。這種附加價(jià)值和消耗資金的過(guò)程稱(chēng)為資金流。它以貨幣形態(tài)存在于制造系統(tǒng)之中。——制造系統(tǒng)的各項(xiàng)業(yè)務(wù)活動(dòng)都會(huì)因消耗資源而導(dǎo)致資金流出。只有當(dāng)消耗資源生產(chǎn)出產(chǎn)品出售給客戶(hù)后，資金才會(huì)重新流回制造系統(tǒng)，并產(chǎn)生利潤(rùn)。∨∧第43頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.2.3MMS的過(guò)程組成物料是有價(jià)值的，物料的流動(dòng)引發(fā)資金的流動(dòng)（圖2-9）。

圖2-9企業(yè)級(jí)制造系統(tǒng)中的資金流與物料料資金流出企業(yè)資金流財(cái)務(wù)與成本控制資金流入企業(yè)物料流需求市場(chǎng)分銷(xiāo)商商品銷(xiāo)售產(chǎn)成品裝配產(chǎn)成品加工半成品采購(gòu)原材料供應(yīng)市場(chǎng)∨∧第44頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.2.3MMS的過(guò)程組成（1）企業(yè)級(jí)制造系統(tǒng)的四運(yùn)動(dòng)流4）勞務(wù)流。又稱(chēng)為工作流，是指制造系統(tǒng)中有關(guān)人員的安排、技術(shù)的組織與分布等業(yè)務(wù)活動(dòng)。信息、物料、資金都不會(huì)自己流動(dòng)。

勞務(wù)流決定了各種流的流速和流量，制造系統(tǒng)的體制組織必須保證勞務(wù)流暢通，對(duì)瞬息萬(wàn)變的環(huán)境做出響應(yīng)，加快各種流的流速（生產(chǎn)率），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。∨∧第45頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.2.3MMS的過(guò)程組成（2）企業(yè)級(jí)制造系統(tǒng)的子系統(tǒng)圖2-10企業(yè)級(jí)制造系統(tǒng)的子系統(tǒng)產(chǎn)品計(jì)劃生產(chǎn)管理企業(yè)級(jí)制造系統(tǒng)信息系統(tǒng)物流系統(tǒng)財(cái)務(wù)系統(tǒng)人事系統(tǒng)管理信息子系統(tǒng)技術(shù)信息子系統(tǒng)生產(chǎn)信息子系統(tǒng)質(zhì)量信息子系統(tǒng)設(shè)計(jì)管理∨∧第46頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.2.3MMS的過(guò)程組成1）物流系統(tǒng)。它代表制造系統(tǒng)的物料流。它以資源利用率最高或廢棄物產(chǎn)生最小作為目標(biāo)，充分考慮優(yōu)化產(chǎn)品生產(chǎn)周期過(guò)程中影響資源消耗的各個(gè)環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)適度的自動(dòng)化生產(chǎn)。2）信息系統(tǒng)。它代表制造系統(tǒng)的信息流，實(shí)現(xiàn)信息流的集成及信息處理的最佳化。3）財(cái)務(wù)系統(tǒng)。它代表制造系統(tǒng)的資金流，供、產(chǎn)、銷(xiāo)是資金運(yùn)動(dòng)的三個(gè)階段，實(shí)現(xiàn)資金運(yùn)動(dòng)的最大效益。4）人事系統(tǒng)。它代表制造系統(tǒng)的勞務(wù)流，實(shí)現(xiàn)企業(yè)人力資源的有效管理與開(kāi)發(fā)。∨∧第47頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.2.3MMS的過(guò)程組成（3）影響物流系統(tǒng)的因素：制造系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)（如設(shè)備構(gòu)成、車(chē)間布局等）、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝方案、制造過(guò)程、產(chǎn)品出廠(chǎng)及使用后的處理等。市場(chǎng)分析和市場(chǎng)信息將直接決定企業(yè)制造產(chǎn)品的種類(lèi)和數(shù)量，產(chǎn)品設(shè)計(jì)將決定產(chǎn)品的具體形態(tài)和特性。產(chǎn)品的種類(lèi)、數(shù)量、形態(tài)和特性直接影響消耗資源的種類(lèi)、數(shù)量和資源利用率。市場(chǎng)采購(gòu)的原材料規(guī)格大小不同以及物料存儲(chǔ)也同樣影響資源消耗量。制造過(guò)程是資源直接轉(zhuǎn)化和資源直接消耗的主要環(huán)節(jié)，生產(chǎn)同樣的產(chǎn)品，不同的制造加工的設(shè)備、工藝方案和不同的工藝路線(xiàn)，將會(huì)使得物料和能源的消耗不一樣。產(chǎn)品包裝方式、運(yùn)輸狀況、銷(xiāo)售和服務(wù)狀況（如是否回收用戶(hù)消費(fèi)后的產(chǎn)品廢棄物）都影響資源消耗狀況。∨∧第48頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.2.3MMS的過(guò)程組成（4）MMS的信息系統(tǒng)AMS的信息系統(tǒng)不僅能滿(mǎn)足對(duì)常規(guī)信息的處理與分析，而且能夠通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的全面管理和挖掘，使制造系統(tǒng)具有更高的柔性、敏捷性和競(jìng)爭(zhēng)力。圖2-11是在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)支持下的信息系統(tǒng)。∨1）管理信息子系統(tǒng)2）技術(shù)信息子系統(tǒng)

3）質(zhì)量信息子系統(tǒng)

4）生產(chǎn)信息子系統(tǒng)∧第49頁(yè)，共57頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.2.3MMS的過(guò)程組成圖2-11MMS的信息系統(tǒng)生產(chǎn)信息子系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)質(zhì)量信息子系統(tǒng)質(zhì)量管理信息質(zhì)量信息產(chǎn)品質(zhì)量要求質(zhì)量控制信息管理信息子系統(tǒng)質(zhì)量信息質(zhì)量管理信息生產(chǎn)、物料、維護(hù)計(jì)劃等生產(chǎn)、物