【正文】 具有程序選擇環(huán)節(jié)來調(diào)用系統(tǒng)相應的程序。適用于復雜的工作場合。 工業(yè)機器人作為機械制造系統(tǒng)的一個組成部分，可與其它裝備協(xié)調(diào)工作。工業(yè)機器人可以與數(shù)控機床組成一個柔性加工系統(tǒng)(FMS) 機器人 數(shù)控車 加工 中心 數(shù)控銑 數(shù)控鉆 ? 柔性制造系統(tǒng)的定義 ? 柔性制造系統(tǒng)的組成 ? 柔性制造系統(tǒng)的工作原理 柔性制造系統(tǒng)主要包括如下內(nèi)容 : 柔性制造系統(tǒng) (FMS): 由計算機控制系統(tǒng)和物流系統(tǒng)連接起來并具有一系列自動化加工設備和輔助設備，對加工對象、工藝過程、工序內(nèi)容和生產(chǎn)節(jié)拍等可以自動調(diào)整的自動化制造系統(tǒng)。 柔性制造系統(tǒng)主要組成部分 : 柔性制造系統(tǒng) (FMS) 數(shù)控加工系統(tǒng) 物流系統(tǒng) 控制系統(tǒng) 過程監(jiān)視 過程控制 輸送 搬運 存儲 柔性制造系統(tǒng)主要組成部分 : ① 加工系統(tǒng) : 由若干臺數(shù)控機床組成，能按照計算機控制系統(tǒng)的指令自動加工各種工件，并能自動更換刀具和工件。 柔性制造系統(tǒng)主要組成部分 : ② 物流系統(tǒng) : 包括工件裝卸工作站、自動化倉庫、無人運輸小車等，負責毛坯的入線 ,半成品、成品的存儲、輸送和搬運。 柔性制造系統(tǒng)主要組成部分 : ③ 控制系統(tǒng) : 包括過程控制和過程監(jiān)視兩個子系統(tǒng)。實現(xiàn)加工系統(tǒng)和物流系統(tǒng)的自動控制，以及在線狀態(tài)數(shù)據(jù)自動采集和處理。 ① FMS主要包括兩部分 : ? 硬件 :制造單元 (CNC機床 工業(yè)機器人 )和輔助設備 (隨行工作臺和工具夾具站 )以及物流系統(tǒng) (無人輸送小車、自動化倉庫 ) ? 軟件 :產(chǎn)品制造信息、 CNC加工程序以及其它計算機控制程序。 ② 工作原理框圖 : 主計算機 物流控制計算機 加工控制計算機 工具 夾具 站 無人輸送小車 隨行工作臺 自 動 化 倉 庫 制造 單元 制造 單元 制造 單元 各部分介紹 : ① 主計算機 : 用于企業(yè)生產(chǎn)計劃、原材料購入、計算機輔助設計、人力資源管理、客戶管理，并對下一級控制計算機控制和管理。 各部分介紹 : ② 控制計算機 : 對 FMS實施控制，包括對制造單元、物流系統(tǒng)進行控制。 各部分介紹 : ③ 計算機網(wǎng)絡 : 用于整個 FMS中各個制造單元、物流系統(tǒng)的信息通信。 各部分介紹 : ④ 制造單元 : 按加工控制計算機的指令 ， 控制 CNC機床和機器人進行加工和工作搬運 、 換刀 。 各部分介紹 : ⑤ 工件夾具站 : 管理工具、夾具。 各部分介紹 : ⑥ 自動化倉庫 : 毛坯、半成品及成品的存儲和調(diào)度 各部分介紹 : ⑦ 無人輸送車 : 連接加工機床和自動化倉庫之間運送工具，完成零件的搬運和輸入輸出倉庫等。 各部分介紹 : ⑧ 隨行工作臺 : 在無人輸送小車和制造單元之間傳遞零件的載體，暫存毛坯、半成品。 ? 不斷推出新型控制軟件 ? 控制軟件的模塊化、標準化便于控制軟件的修改、擴展和集成 ? 開發(fā)應用軟件開發(fā)平臺 便于提高軟件開發(fā)效率 ? 引入設計新方法 例如面向?qū)ο蟮脑O計方法和基于 web的設計方法等 ? 發(fā)展信心控制體系結(jié)構(gòu) FMS控制系統(tǒng)體系參照傳統(tǒng)的生產(chǎn)管理方式采用集中控制體系結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)控制功能實現(xiàn)較困難，頂層控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時 FMS會全部癱瘓。后來發(fā)展為各級分布控制體系結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)易于實現(xiàn)控制功能，但效率低靈活性差。現(xiàn)在又發(fā)展出自治協(xié)商式控制系統(tǒng)。 ? 應用人工智能技術。應用專家系統(tǒng)。 主要內(nèi)容 : ? CIMS的定義 ? CIMS的特點 ? CIMS的組成 ? CIMS與并行工程的關系 ? CIMS與敏捷制造的關系 CIMS的定義 : CIMS技術是在計算機急速、信息處理技術、自動化控制技術、現(xiàn)代管理技術和柔性制造技術基礎上，將企業(yè)的全部生產(chǎn)和經(jīng)營活動所需要的各種分散的自動化系統(tǒng)，通過新的生產(chǎn)管理模式，把企業(yè)生產(chǎn)全過程中有關的人、技術、經(jīng)營管理三要素及其信息流和物料流有機地集成起來，以獲得適用于多品種、中小批量生產(chǎn)的高效益、高柔性和高質(zhì)量的制造系統(tǒng)。 CIMS將是 21世紀占主導地位地生產(chǎn)方式。 CIMS的特點 : ? CIMS強調(diào)企業(yè)生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié) :市場分析、經(jīng)營決策、管理、生產(chǎn)設計、工藝規(guī)劃、加工制造、銷售、售后服務等全部活動是不可分割地整體，要統(tǒng)一協(xié)調(diào)、全局優(yōu)化 ? 企業(yè)三大要素 :人、技術和管理。人是現(xiàn)代企業(yè)中起主導作用 ? 企業(yè)生產(chǎn)包括信息流和物料流。信息流中的管理尤為重要，注重信息流和物料流集成 ? CIMS是一門綜合技術，綜合發(fā)展了與企業(yè)生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)相關的各種計算機輔助技術。以集成化和智能化為特征，集成化反映了 CIMS的廣度，智能化反映了 CIMS的深度 CIMS組成框圖 : 經(jīng)營 管理 信息 分系 統(tǒng) 質(zhì)量 保證 分系 統(tǒng) 工程設計 自動化分系統(tǒng) 制造自動化 分系統(tǒng) 數(shù)據(jù)庫分系統(tǒng) 計算機網(wǎng)絡分系統(tǒng) 功能 分系統(tǒng) 支撐 分系統(tǒng) 市場信息 技術信息 售后服務 信息 CIMS各組成系統(tǒng)介紹 : ① 管理信息分系統(tǒng) 管理系統(tǒng)分系統(tǒng)是 CIMS地中樞，以 MRPII為核心，從企業(yè)制造資源出發(fā)，包括 戰(zhàn)略層 :考慮企業(yè)決策 戰(zhàn)術層 :中短期生產(chǎn)計劃編制 操作層 :車間作業(yè)計劃與生產(chǎn)活動管理 管理信息分系統(tǒng)覆蓋了市場銷售、物流供應、生產(chǎn)計劃、物流需求計劃、財務管理、成本控制、庫存管理、技術管理等活動。 CIMS各組成系統(tǒng)介紹 : ② 工程設計自動化分系統(tǒng) 工程設計自動化分系統(tǒng)由 CAD、 CAPP、 CAM三部分組成 ? CAD系統(tǒng) :包括 :產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設計、定型產(chǎn)品的變型設計、模塊化結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品設計。應用 CAD軟件、計算機繪圖、有限元分析、 3D造型及圖形顯示優(yōu)化設計、動態(tài)分析與仿真軟件等 ? CAPP系統(tǒng) :毛坯設計、加工方法選擇、工序設計、工藝路線制訂、工時全額計算，工序設計包括 :工裝夾具設計、機床刀具選擇、切削用量等 ? CAM系統(tǒng) :刀具路徑的規(guī)劃、刀位文件的生成、 NC代碼的生成等 CIMS各組成系統(tǒng)介紹 : ③ 制造信息化分系統(tǒng) 制造信息化分系統(tǒng)以 FMS為基礎，是信息流、物料流的結(jié)合點。 其基本任務是完成生產(chǎn)作業(yè)計劃，優(yōu)化作業(yè)調(diào)度控制，生成工件、夾具、工具需求計劃，進行加工狀態(tài)監(jiān)控和故障診斷處理。 CIMS各組成系統(tǒng)介紹 : ④ 質(zhì)量保證分系統(tǒng) 質(zhì)量保證分系統(tǒng)的功能是 采集 、 存儲 、評價和處理存在于設計和制造過程中與質(zhì)量有關的數(shù)據(jù) ， 構(gòu)成一系列控制環(huán) ， 控制產(chǎn)品質(zhì)量 。 CIMS各組成系統(tǒng)介紹 : ⑤ 計算機網(wǎng)絡 計算機網(wǎng)絡為 CIMS各功能分系統(tǒng)提供信息互通的硬件支撐，是 CIMS的關鍵技術。 計算機網(wǎng)絡采用國際標準和工業(yè)標準規(guī)定的網(wǎng)絡協(xié)議，可以保證實現(xiàn)異種機、異構(gòu)網(wǎng)絡之間的互連，實現(xiàn)不同供應商軟硬件產(chǎn)品的信息集成。 CIMS各組成系統(tǒng)介紹 : ⑥ 數(shù)據(jù)庫分系統(tǒng) 數(shù)據(jù)庫分系統(tǒng)是 CIMS各分系統(tǒng)之間信息交換和共享的基礎，分結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫。 目前結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫應用較多 基本內(nèi)容包括如下三個部分 : ? 并行工程的概念 ? 并行工程與 CIMS的聯(lián)系 ? 并行工程與 CIMS的區(qū)別 并行工程的涵義 : 并 行工程是對產(chǎn)品及其相關過程 (包括制造、質(zhì)量控制、售后服務 )進行并行、一體化設計的一種系統(tǒng)化的工作模式，力圖使開發(fā)者從一開始就考慮到產(chǎn)品全生命周期中的所以因素，包括質(zhì)量、成本、進度與用戶需求。 ① 并行工程的的關鍵支撐技術 : 主要內(nèi)容包括 : (1)、產(chǎn)品開發(fā)過程的建模技術； (2)、產(chǎn)品開發(fā)過程建模的分析與仿真； (3)、產(chǎn)品開發(fā)過程管理 : (4)、產(chǎn)品開發(fā)過程評估 :對產(chǎn)品開發(fā)過程的模型和仿真 進行評估； (5)、產(chǎn)品開發(fā)過程與制造過程的集成 :在產(chǎn)品開發(fā)過程 與產(chǎn)品制造過程之間需要開發(fā)適當?shù)慕涌谲浖?，? 實現(xiàn)全生命周期的集成和優(yōu)化 ① 并行工程的的關鍵支撐技術 : 其中 (3)、產(chǎn)品開發(fā)過程管理的主要內(nèi)容包括 : a、產(chǎn)品開發(fā)任務的分解； b、過程定義：定義完成每一個任務和步驟； c、工作流管理：對工作過程中的關聯(lián)關系，工作流與文檔之間的關系 進行分析和優(yōu)化； d、資源定義： 人力資源定義：確定工作小組，并明確它的權(quán)限； 工具定義：工作小組利用相關資源和工具； e、外部接口開發(fā)：開發(fā)與產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理 (PDM)和制造規(guī)劃 (MRPⅡ) 系統(tǒng) 的接口； f、過程調(diào)度與監(jiān)控：實時跟蹤和記錄產(chǎn)品開發(fā)過程，以便盡早發(fā)現(xiàn)問 題。 ② 集成產(chǎn)品開發(fā)團隊 : (1)、集成產(chǎn)品開發(fā)團隊定義：由各學科和跨階段的專家和技術人員組成的與產(chǎn)品 整個生命周期有關人員組成的小組 (包括 實體小組：在一起工作；虛擬小組：通過計算機網(wǎng)絡溝通 )。 (2)、集成產(chǎn)品開發(fā)團隊人員組成：與產(chǎn)品全生命周期有關人員；市場設計、 工藝、生產(chǎn)、銷售、服務。 (3)、集成產(chǎn)品開發(fā)團隊的角色及職責： a、 IPT發(fā)起人 b、 IPT組長，副組長 c、 IPT成員 d、 IPT促進者 (團隊之外的人，監(jiān)促團隊上下級工作 ) e、 IPT記錄員：及時記錄意見 (4)、集成產(chǎn)品開發(fā)團隊的管理與決策 a、 IPT發(fā)起人：選定 IPT組長，副組長，賦予其充分的管理權(quán)限，并給予工 作支持。 b、 IPT組長：挑選 IPT成員并組建團隊，確定各成員的任務。 c、 IPT成員：完成任務，各成員之間平等協(xié)作。 ③ 協(xié)同工作環(huán)境 : (1)、協(xié)同問題的定義 :在 IPT組織框架下，收集有關的工作信息，及時發(fā)現(xiàn)設計過程的問題及下游可能出現(xiàn)的問題，通過調(diào)整 IPT之間和之內(nèi)的關系，提供有效的決策方案。 (2)、并行工程協(xié)調(diào)的主要內(nèi)容 : a、協(xié)調(diào)產(chǎn)品開發(fā)工作流程 b、協(xié)調(diào)產(chǎn)品開發(fā)人員之間的矛盾 (3)、并行工程協(xié)調(diào)問題的關鍵技術 : a、約束管理技術 :IPT成員開發(fā)過程中要處理大量相互依賴、相互制約的關系。為此必須建立一個約束管理系統(tǒng)，用于表達和管理開發(fā)過程中的約束和層次關系。 b、沖突管理技術 :一個對于沖突進行管理的系統(tǒng)，以避免、監(jiān)測和解決沖突。 c、多自治體 (multiagent)技術 :一組松散的基于網(wǎng)絡的問題解決者，通過交互以解決超出單個自治體能力和知識以外的問題。 d、計算機支持下的協(xié)同工作技術 (CSCW):研究如何利用計算機來支持交叉學科的人們共同工作。 e、分布式人工智能技術。 ④ 并行工程使能技術 : CAD、 CAM、 CAPP、 CAFD(計算機輔助夾具設計 )、 DFA(面向裝配的設計 )、 DFM(面向制造的設計 )、 MPS(加工過程仿真 )、 DFC(面向成本的設計 )、 PDM(產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理技術 )。 a. CIMS的信息集成為并行工程的實現(xiàn)提供強有力的技術支持和保障。 b. CIMS的計算機網(wǎng)絡為并行工程提供通信功能，包括企業(yè)內(nèi)各部門之間和企業(yè)與用戶之間的通信。 c. CIMS的產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換技術為并行工程的協(xié)同工作小組提供基本工作環(huán)境使協(xié)同工作可以實現(xiàn)。 d. CIMS的仿真技術可以提早發(fā)現(xiàn)并行工程協(xié)同工作小組不易察覺的潛在問題。 e. CIMS的質(zhì)量保證系統(tǒng)為并行工程提供質(zhì)量控制方法與手段。 a. CIMS以企業(yè)信息集成為中心，并行工程以企業(yè)過程改進、優(yōu)化為重點，并以過程集成為實施目標。 b. 并行工程強調(diào)人的作用，強調(diào)人們以協(xié)調(diào)工作小組 (Teamwork)方式工作。協(xié)調(diào)小組包括：領導 (駕馭全局 )成員；產(chǎn)品全生命周期有關的人；設計工藝、制造、質(zhì)量、銷售、采購、服務、甚至用戶代表。 c. 并行工程注重一體化，并行的進行產(chǎn)品及相關過程的設計。尤其重視早期概念設計的協(xié)調(diào)。因為早期概念設計花費小，但結(jié)果影響成本的 70％。 d. 并行工程重視滿足客戶要求?？蛻舴譃閮?nèi)部客戶和外部客戶。內(nèi)部客戶指負責產(chǎn)品制造和支持部門 (下道工序 )。 e. 并行工程認為質(zhì)量的提高是過程改進的結(jié)果。包括盡早交換、協(xié)調(diào)、完善有關產(chǎn)品制造和支持過程的約定和定義。過程的改進持續(xù)不斷，永無止境的。 主要內(nèi)容 : ? 敏捷制造 ? 敏捷制造與