【正文】 具有程序選擇環(huán)節(jié)來(lái)調(diào)用系統(tǒng)相應(yīng)的程序。適用于復(fù)雜的工作場(chǎng)合。 工業(yè)機(jī)器人作為機(jī)械制造系統(tǒng)的一個(gè)組成部分，可與其它裝備協(xié)調(diào)工作。工業(yè)機(jī)器人可以與數(shù)控機(jī)床組成一個(gè)柔性加工系統(tǒng)(FMS) 機(jī)器人 數(shù)控車(chē) 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(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)和物流系統(tǒng)連接起來(lái)并具有一系列自動(dòng)化加工設(shè)備和輔助設(shè)備，對(duì)加工對(duì)象、工藝過(guò)程、工序內(nèi)容和生產(chǎn)節(jié)拍等可以自動(dòng)調(diào)整的自動(dòng)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(guò)程監(jiān)視 過(guò)程控制 輸送 搬運(yùn) 存儲(chǔ) 柔性制造系統(tǒng)主要組成部分 : ① 加工系統(tǒng) : 由若干臺(tái)數(shù)控機(jī)床組成，能按照計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的指令自動(dòng)加工各種工件，并能自動(dòng)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(dòng)化倉(cāng)庫(kù)、無(wú)人運(yùn)輸小車(chē)等，負(fù)責(zé)毛坯的入線 ,半成品、成品的存儲(chǔ)、輸送和搬運(yùn)。 柔性制造系統(tǒng)主要組成部分 : ③ 控制系統(tǒng) : 包括過(guò)程控制和過(guò)程監(jiān)視兩個(gè)子系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)加工系統(tǒng)和物流系統(tǒng)的自動(dòng)控制，以及在線狀態(tài)數(shù)據(jù)自動(dòng)采集和處理。 ① FMS主要包括兩部分 : ? 硬件 :制造單元 (CNC機(jī)床 工業(yè)機(jī)器人 )和輔助設(shè)備 (隨行工作臺(tái)和工具夾具站 )以及物流系統(tǒng) (無(wú)人輸送小車(chē)、自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù) ) ? 軟件 :產(chǎn)品制造信息、 CNC加工程序以及其它計(jì)算機(jī)控制程序。 ② 工作原理框圖 : 主計(jì)算機(jī) 物流控制計(jì)算機(jī) 加工控制計(jì)算機(jī) 工具 夾具 站 無(wú)人輸送小車(chē) 隨行工作臺(tái) 自 動(dòng) 化 倉(cāng) 庫(kù) 制造 單元 制造 單元 制造 單元 各部分介紹 : ① 主計(jì)算機(jī) : 用于企業(yè)生產(chǎn)計(jì)劃、原材料購(gòu)入、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、人力資源管理、客戶管理，并對(duì)下一級(jí)控制計(jì)算機(jī)控制和管理。 各部分介紹 : ② 控制計(jì)算機(jī) : 對(duì) FMS實(shí)施控制，包括對(duì)制造單元、物流系統(tǒng)進(jìn)行控制。 各部分介紹 : ③ 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) : 用于整個(gè) FMS中各個(gè)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(jì)算機(jī)的指令 ， 控制 CNC機(jī)床和機(jī)器人進(jìn)行加工和工作搬運(yùn) 、 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(dòng)化倉(cāng)庫(kù) : 毛坯、半成品及成品的存儲(chǔ)和調(diào)度 各部分介紹 : ⑦ 無(wú)人輸送車(chē) : 連接加工機(jī)床和自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)之間運(yùn)送工具，完成零件的搬運(yùn)和輸入輸出倉(cāng)庫(kù)等。 各部分介紹 : ⑧ 隨行工作臺(tái) : 在無(wú)人輸送小車(chē)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(biāo)準(zhǔn)化便于控制軟件的修改、擴(kuò)展和集成 ? 開(kāi)發(fā)應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái) 便于提高軟件開(kāi)發(fā)效率 ? 引入設(shè)計(jì)新方法 例如面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)方法和基于 web的設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)較困難，頂層控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí) FMS會(huì)全部癱瘓。后來(lái)發(fā)展為各級(jí)分布控制體系結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)易于實(shí)現(xiàn)控制功能，但效率低靈活性差?，F(xiàn)在又發(fā)展出自治協(xié)商式控制系統(tǒng)。 ? 應(yīng)用人工智能技術(shù)。應(yīng)用專家系統(tǒng)。 主要內(nèi)容 : ? CIMS的定義 ? CIMS的特點(diǎn) ? CIMS的組成 ? CIMS與并行工程的關(guān)系 ? CIMS與敏捷制造的關(guān)系 CIMS的定義 : CIMS技術(shù)是在計(jì)算機(jī)急速、信息處理技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)、現(xiàn)代管理技術(shù)和柔性制造技術(shù)基礎(chǔ)上，將企業(yè)的全部生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)活動(dòng)所需要的各種分散的自動(dòng)化系統(tǒng)，通過(guò)新的生產(chǎn)管理模式，把企業(yè)生產(chǎn)全過(guò)程中有關(guān)的人、技術(shù)、經(jīng)營(yíng)管理三要素及其信息流和物料流有機(jī)地集成起來(lái)，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(jì)占主導(dǎo)地位地生產(chǎn)方式。 CIMS的特點(diǎn) : ? CIMS強(qiáng)調(diào)企業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié) :市場(chǎng)分析、經(jīng)營(yíng)決策、管理、生產(chǎn)設(shè)計(jì)、工藝規(guī)劃、加工制造、銷售、售后服務(wù)等全部活動(dòng)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(shù)和管理。人是現(xiàn)代企業(yè)中起主導(dǎo)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(mén)綜合技術(shù)，綜合發(fā)展了與企業(yè)生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)相關(guān)的各種計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)。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(yíng) 管理 信息 分系 統(tǒng) 質(zhì)量 保證 分系 統(tǒng) 工程設(shè)計(jì) 自動(dòng)化分系統(tǒng) 制造自動(dòng)化 分系統(tǒng) 數(shù)據(jù)庫(kù)分系統(tǒng) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分系統(tǒng) 功能 分系統(tǒng) 支撐 分系統(tǒng) 市場(chǎng)信息 技術(shù)信息 售后服務(wù) 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(shù)層 :中短期生產(chǎn)計(jì)劃編制 操作層 :車(chē)間作業(yè)計(jì)劃與生產(chǎn)活動(dòng)管理 管理信息分系統(tǒng)覆蓋了市場(chǎng)銷售、物流供應(yīng)、生產(chǎn)計(jì)劃、物流需求計(jì)劃、財(cái)務(wù)管理、成本控制、庫(kù)存管理、技術(shù)管理等活動(dòng)。 CIMS各組成系統(tǒng)介紹 : ② 工程設(shè)計(jì)自動(dòng)化分系統(tǒng) 工程設(shè)計(jì)自動(dòng)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(shè)計(jì)、定型產(chǎn)品的變型設(shè)計(jì)、模塊化結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)。應(yīng)用 CAD軟件、計(jì)算機(jī)繪圖、有限元分析、 3D造型及圖形顯示優(yōu)化設(shè)計(jì)、動(dòng)態(tài)分析與仿真軟件等 ? CAPP系統(tǒng) :毛坯設(shè)計(jì)、加工方法選擇、工序設(shè)計(jì)、工藝路線制訂、工時(shí)全額計(jì)算，工序設(shè)計(jì)包括 :工裝夾具設(shè)計(jì)、機(jī)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(chǔ)，是信息流、物料流的結(jié)合點(diǎn)。 其基本任務(wù)是完成生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃，優(yōu)化作業(yè)調(diào)度控制，生成工件、夾具、工具需求計(jì)劃，進(jìn)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(chǔ) 、評(píng)價(jià)和處理存在于設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中與質(zhì)量有關(guān)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(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為 CIMS各功能分系統(tǒng)提供信息互通的硬件支撐，是 CIMS的關(guān)鍵技術(shù)。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，可以保證實(shí)現(xiàn)異種機(jī)、異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)之間的互連，實(shí)現(xiàn)不同供應(yīng)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(kù)分系統(tǒng) 數(shù)據(jù)庫(kù)分系統(tǒng)是 CIMS各分系統(tǒng)之間信息交換和共享的基礎(chǔ)，分結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫(kù)和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫(kù)。 目前結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用較多 基本內(nèi)容包括如下三個(gè)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(duì)產(chǎn)品及其相關(guān)過(guò)程 (包括制造、質(zhì)量控制、售后服務(wù) )進(jìn)行并行、一體化設(shè)計(jì)的一種系統(tǒng)化的工作模式，力圖使開(kāi)發(fā)者從一開(kāi)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(jìn)度與用戶需求。 ① 并行工程的的關(guān)鍵支撐技術(shù) : 主要內(nèi)容包括 : (1)、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程的建模技術(shù)； (2)、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程建模的分析與仿真； (3)、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程管理 : (4)、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程評(píng)估 :對(duì)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程的模型和仿真 進(jìn)行評(píng)估； (5)、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程與制造過(guò)程的集成 :在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程 與產(chǎn)品制造過(guò)程之間需要開(kāi)發(fā)適當(dāng)?shù)慕涌谲浖?，? 實(shí)現(xiàn)全生命周期的集成和優(yōu)化 ① 并行工程的的關(guān)鍵支撐技術(shù) : 其中 (3)、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程管理的主要內(nèi)容包括 : a、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)任務(wù)的分解； b、過(guò)程定義：定義完成每一個(gè)任務(wù)和步驟； c、工作流管理：對(duì)工作過(guò)程中的關(guān)聯(lián)關(guān)系，工作流與文檔之間的關(guān)系 進(jìn)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(guān)資源和工具； e、外部接口開(kāi)發(fā)：開(kāi)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(guò)程調(diào)度與監(jiān)控：實(shí)時(shí)跟蹤和記錄產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程，以便盡早發(fā)現(xiàn)問(wèn) 題。 ② 集成產(chǎn)品開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì) : (1)、集成產(chǎn)品開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)定義：由各學(xué)科和跨階段的專家和技術(shù)人員組成的與產(chǎn)品 整個(gè)生命周期有關(guān)人員組成的小組 (包括 實(shí)體小組：在一起工作；虛擬小組：通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)溝通 )。 (2)、集成產(chǎn)品開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)人員組成：與產(chǎn)品全生命周期有關(guān)人員；市場(chǎng)設(shè)計(jì)、 工藝、生產(chǎn)、銷售、服務(wù)。 (3)、集成產(chǎn)品開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)的角色及職責(zé)： a、 IPT發(fā)起人 b、 IPT組長(zhǎng)，副組長(zhǎng) c、 IPT成員 d、 IPT促進(jìn)者 (團(tuán)隊(duì)之外的人，監(jiān)促團(tuán)隊(duì)上下級(jí)工作 ) e、 IPT記錄員：及時(shí)記錄意見(jiàn) (4)、集成產(chǎn)品開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)的管理與決策 a、 IPT發(fā)起人：選定 IPT組長(zhǎng)，副組長(zhǎng)，賦予其充分的管理權(quán)限，并給予工 作支持。 b、 IPT組長(zhǎng)：挑選 IPT成員并組建團(tuán)隊(duì)，確定各成員的任務(wù)。 c、 IPT成員：完成任務(wù)，各成員之間平等協(xié)作。 ③ 協(xié)同工作環(huán)境 : (1)、協(xié)同問(wèn)題的定義 :在 IPT組織框架下，收集有關(guān)的工作信息，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)過(guò)程的問(wèn)題及下游可能出現(xiàn)的問(wèn)題，通過(guò)調(diào)整 IPT之間和之內(nèi)的關(guān)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(kāi)發(fā)工作流程 b、協(xié)調(diào)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)人員之間的矛盾 (3)、并行工程協(xié)調(diào)問(wèn)題的關(guān)鍵技術(shù) : a、約束管理技術(shù) :IPT成員開(kāi)發(fā)過(guò)程中要處理大量相互依賴、相互制約的關(guān)系。為此必須建立一個(gè)約束管理系統(tǒng)，用于表達(dá)和管理開(kāi)發(fā)過(guò)程中的約束和層次關(guān)系。 b、沖突管理技術(shù) :一個(gè)對(duì)于沖突進(jìn)行管理的系統(tǒng)，以避免、監(jiān)測(cè)和解決沖突。 c、多自治體 (multiagent)技術(shù) :一組松散的基于網(wǎng)絡(luò)的問(wèn)題解決者，通過(guò)交互以解決超出單個(gè)自治體能力和知識(shí)以外的問(wèn)題。 d、計(jì)算機(jī)支持下的協(xié)同工作技術(shù) (CSCW):研究如何利用計(jì)算機(jī)來(lái)支持交叉學(xué)科的人們共同工作。 e、分布式人工智能技術(shù)。 ④ 并行工程使能技術(shù) : CAD、 CAM、 CAPP、 CAFD(計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì) )、 DFA(面向裝配的設(shè)計(jì) )、 DFM(面向制造的設(shè)計(jì) )、 MPS(加工過(guò)程仿真 )、 DFC(面向成本的設(shè)計(jì) )、 PDM(產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理技術(shù) )。 a. CIMS的信息集成為并行工程的實(shí)現(xiàn)提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持和保障。 b. CIMS的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為并行工程提供通信功能，包括企業(yè)內(nèi)各部門(mén)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(shù)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(shí)現(xiàn)。 d. CIMS的仿真技術(shù)可以提早發(fā)現(xiàn)并行工程協(xié)同工作小組不易察覺(jué)的潛在問(wèn)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(guò)程改進(jìn)、優(yōu)化為重點(diǎn)，并以過(guò)程集成為實(shí)施目標(biāo)。 b. 并行工程強(qiáng)調(diào)人的作用，強(qiáng)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(lǐng)導(dǎo) (駕馭全局 )成員；產(chǎn)品全生命周期有關(guān)的人；設(shè)計(jì)工藝、制造、質(zhì)量、銷售、采購(gòu)、服務(wù)、甚至用戶代表。 c. 并行工程注重一體化，并行的進(jìn)行產(chǎn)品及相關(guān)過(guò)程的設(shè)計(jì)。尤其重視早期概念設(shè)計(jì)的協(xié)調(diào)。因?yàn)樵缙诟拍钤O(shè)計(jì)花費(fèi)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(fù)責(zé)產(chǎn)品制造和支持部門(mén) (下道工序 )。 e. 并行工程認(rèn)為質(zhì)量的提高是過(guò)程改進(jìn)的結(jié)果。包括盡早交換、協(xié)調(diào)、完善有關(guān)產(chǎn)品制造和支持過(guò)程的約定和定義。過(guò)程的改進(jìn)持續(xù)不斷，永無(wú)止境的。 主要內(nèi)容 : ? 敏捷制造 ? 敏捷制造與