第一章自動化制造系統(tǒng)概論第一節(jié)基本概念第二節(jié)自動化制造系統(tǒng)的定義、組成及學科特點第三節(jié)自動化制造的意義及其發(fā)展歷程第四節(jié)自動化制造系統(tǒng)的特點、適用范圍及實現(xiàn)原則第五節(jié)自動化制造系統(tǒng)的評價指標第六節(jié)系統(tǒng)工程技術(shù)與自動化制造系統(tǒng)方法論第一節(jié)基本概念一.制造及制造業(yè)二.系統(tǒng)三.制造系統(tǒng)

四.制造自動化五.制造規(guī)模六.制造系統(tǒng)的分類一、制造及制造業(yè)制造是人類按照市場需求，運用主觀掌握的知識和技能，借助于手工或可以利用的客觀物質(zhì)和工具，采用有效的方法，將原材料轉(zhuǎn)化為最終物質(zhì)產(chǎn)品并投放市場的全過程。制造業(yè)是所有與制造有關(guān)的企業(yè)機構(gòu)的總體。機械工業(yè)大致分為三部分：機器制造--拖拉機、軋鋼機、煉油廠成套設(shè)備、發(fā)電機組、各種機床；汽車、飛機船舶、柴油機；各種家用電器、自行車、縫紉機等；各種儀器儀表。金屬制品制造--各種配件、備品、工具、容器等，生產(chǎn)消費資料中日用金屬制品，如各類金屬結(jié)構(gòu)件、集裝箱、水暖管道、鋁制品、鐵絲、標準件、不銹鋼制品、五金工具等。機械產(chǎn)品的修理業(yè)--即對機電設(shè)備和金屬制品的修理。如對汽車、船舶、飛機、農(nóng)業(yè)機械的修理。二、系統(tǒng)系統(tǒng)是具有特定功能的、相互間具有有機聯(lián)系的許多要素所構(gòu)成的一個不可分割的整體。一般的系統(tǒng)具有如下性質(zhì)：目的性整體性集成性層次性相關(guān)性環(huán)境適應(yīng)性三、制造系統(tǒng)制造系統(tǒng)信息原材料能量資金成品廢品污染制造系統(tǒng)是為了達到預(yù)定的制造目的而構(gòu)造的物理或組織系統(tǒng)?？刂浦С謼l件制造資源輸入制造系統(tǒng)輸出四、制造自動化

制造自動化是在廣義制造過程的所有環(huán)節(jié)采用自動化技術(shù)、實現(xiàn)制造全過程的自動化。側(cè)重點在自動化物流處理技術(shù)方面，所涉及的制造自動化僅局限在狹義制造范疇以內(nèi)，僅包括物流和物料處理的適度自動化和與物流有關(guān)的信息流處理自動化。五、制造規(guī)模產(chǎn)品品種、生產(chǎn)批量大規(guī)模制造（大于５０００，標準件、自行車、汽車等）大批量制造（５００～５０００，大型汽車、工程機械等）多品種小批量制造（５００以下，飛機、大型輪船）六、制造系統(tǒng)的分類按人在系統(tǒng)中的作用分人機一體化的制造系統(tǒng)無人化制造系統(tǒng)按品種和批量分多品種、小批量制造系統(tǒng)少品種、大批量按工藝類型分連續(xù)型制造系統(tǒng)離散型制造系統(tǒng)六、制造系統(tǒng)的分類按系統(tǒng)柔性分剛性制造系統(tǒng)柔性制造系統(tǒng)可重構(gòu)制造系統(tǒng)按自動化程度分手動制造系統(tǒng)半自動制造系統(tǒng)自動化制造系統(tǒng)按智能程度分智能制造系統(tǒng)常規(guī)制造系統(tǒng)第二節(jié)自動化制造系統(tǒng)的定義、組成及學科特點一.自動化制造系統(tǒng)的定義二.自動化制造系統(tǒng)的功能組成三.自動化制造系統(tǒng)的壽命周期四.自動化制造系統(tǒng)與企業(yè)其他系統(tǒng)的關(guān)系五.自動化制造系統(tǒng)的學科特點和學科體系一、自動化制造系統(tǒng)的定義自動化制造系統(tǒng)是由一定范圍的被加工對象、一定的制造柔性和一定自動化水平的各種設(shè)備和高素質(zhì)的人組成的一個有機整體，它接受外部信息、能源、資金、配套件和原材料等作為輸入，在人和計算機控制系統(tǒng)的共同作用下，實現(xiàn)一定程度的柔性自動化制造，最后輸出產(chǎn)品、文檔資料、廢料和對環(huán)境的污染。人機一體化自動化制造系統(tǒng)的概念模式一、自動化制造系統(tǒng)的定義自動化制造系統(tǒng)具有五個典型組成部分具有一定技術(shù)水平和決策能力的人（FMS,DNC,teamwork）一定范圍的被加工對象(GT)信息流及其控制系統(tǒng)

(automation

/

flexible

/integration)能量流及其控制系統(tǒng)(using/consume,bad

affection/

optimization)物料流及物料處理系統(tǒng)二、自動化制造系統(tǒng)的功能組成自動化制造系統(tǒng)主要由以下子系統(tǒng)組成：毛坯制備自動化子系統(tǒng)（鍛壓、鑄造、焊接、切割）熱處理過程自動化子系統(tǒng)儲運自動化子系統(tǒng)（工件、刀具、其他物料）機械加工自動化子系統(tǒng)（上下料、裝夾、換刀、加工、零件檢驗）裝配過程自動化子系統(tǒng)（裝配過程、零部件供應(yīng)）輔助過程自動化子系統(tǒng)（排屑、清洗、切削液系統(tǒng)、涂裝過程、 包裝過程）質(zhì)量控制子系統(tǒng)（零件檢驗、產(chǎn)品測試、刀具檢測）系統(tǒng)控制子系統(tǒng)（故障診斷、環(huán)境及安全監(jiān)測、運行狀態(tài)監(jiān)控、 生產(chǎn)計劃與調(diào)度、系統(tǒng)外部接口）三、自動化制造系統(tǒng)的壽命周期系統(tǒng)設(shè)計階段制造階段安裝、調(diào)試、驗收階段應(yīng)用和維護階段報廢及回收處理階段四、自動化制造系統(tǒng)與企業(yè)其它系統(tǒng)關(guān)系技術(shù)系統(tǒng)產(chǎn)品研發(fā)與設(shè)計、工藝設(shè)計、生產(chǎn)準備活動管理系統(tǒng)質(zhì)量管理、營銷管理、物資供應(yīng)管理、財務(wù)管理、成本管理、生產(chǎn)計劃管理、人力資源管理、設(shè)備管理、能源管理……信息系統(tǒng)五、自動化制造系統(tǒng)的學科特點和學科體系自動化制造系統(tǒng)自動化技術(shù)系統(tǒng)工程技術(shù)制造科學與技術(shù)系統(tǒng)工程學材料科學設(shè)計與制質(zhì)造量學控制工程信息科學計算機科環(huán)學境保護人學機工程學生產(chǎn)管理自動控制理論運籌學電氣工程…第三節(jié)自動化制造的意義及其發(fā)展歷程一.自動化制造的意義二.發(fā)展里程及現(xiàn)狀一、自動化制造的意義提高生產(chǎn)率縮短生產(chǎn)周期提高產(chǎn)品質(zhì)量提高經(jīng)濟效益降低勞動強度有利于產(chǎn)品更新提高勞動者素質(zhì)帶動相關(guān)技術(shù)的發(fā)展體現(xiàn)一個國家的科技水平二、發(fā)展里程及現(xiàn)狀第一階段（1870～1950）1870年，美國，自動制造螺釘?shù)臋C器；

1895年，美國，發(fā)明多軸自動車床（純機械控制）；

1924年，英國morris汽車公司，第一條采用流水作業(yè)的機械加工自動線；1935年，前蘇聯(lián)，GT第二階段（1952～1965）1952，MIT，NC；1953，MIT，APT

(Automatically

Programmed

Tools)；1958，USA，MC（Machining

centre）；1959，USA

，polar

coordinates

IR

（Industrial

Robot）

；1960，USA

，ACM（Adaptive

Control

Machine

Tools）；1962，USA，cylinder

coordinates

IR；1963，USA，CAD

(Computer

Aided

Design)；1965，USA，CNC

(Computer

Numerical

Control)第三階段（1967～20.80中期）1967，England

Molins

Corp，DNC

(Direct

Numerical

Control)；1967，USA

and

Japan，研制出計算機控制系統(tǒng)1969，Japan，based

on

GT

IKEGAI

changeable

manufacturing

system；1969，USA，工業(yè)機器人操作的焊接自動線；20.70初，USA，F(xiàn)MC&FMS(Flexible

Manufacturing

Cell/system)；1980，Japan，富士工廠；20.80初，Japan，無人工廠第四階段（20.80～今）

1974，USA，CIMS

(Computer

IntegratedManufacturing

System)；20.80初，世界各國紛紛投入巨資研究CIMS；

20.90后，CIMS觀念發(fā)生巨大變化，開始提出以人為中心的CIMS思想；（CE/LP/AM/ER）自動化制造技術(shù)在我國的發(fā)展歷程1956，第一條機械加工自動線投入使用；1958，研制出數(shù)控立銑床；1959，第一條加工環(huán)套類零件的生產(chǎn)線建成（軸承內(nèi)外環(huán)）；1969，第一條加工軸類零件的自動線建成（電動機轉(zhuǎn)子軸）；1964后10年間，二汽，57條自動線，8000多臺自動化制造設(shè)備；1973，集中力量研制NC,MC,CNC；1985，50多種，并遠銷國外；

1986，第一個FMS投入運行；863,robot,CIMS(清華，華中科大，北京一機床)1987后，引進10余套FMS富士數(shù)碼相機組裝工廠生產(chǎn)線superCCD制造車間第四節(jié)自動化制造系統(tǒng)的特點、適用范圍及實現(xiàn)原則一.自動化制造系統(tǒng)的分類及其特點二.自動化制造系統(tǒng)的適用范圍三.自動化制造系統(tǒng)的實現(xiàn)原則一、自動化制造系統(tǒng)的分類及其特點剛性自動化設(shè)備及系統(tǒng)

1.剛性半自動化單機除上下料外，機床可以自動完成單個工藝過程的加工循環(huán)，這樣的機床稱為剛性半自動化單機。機械或電液控制，多刀多面加工。剛性自動化單機增加自動上下料裝置。剛性自動線剛性綜合自動化系統(tǒng)一、自動化制造系統(tǒng)的分類及其特點柔性自動化設(shè)備及系統(tǒng)5.數(shù)控機床NC5.加工中心MC5.混合成組制造單元（采用GT原理布置加工設(shè)備，包括成組單機、成組單元和成組流水線）5.分布式數(shù)控系統(tǒng)DNC5.柔性制造單元FMC5.柔性制造系統(tǒng)FMS5.柔性制造線FML5.柔性制造車間5.計算機集成制造系統(tǒng)CIMS二、自動化制造系統(tǒng)的適用范圍普通數(shù)控機床加工中心FMCFMSFML批量品種數(shù)二、自動化制造系統(tǒng)的實現(xiàn)原則產(chǎn)品設(shè)計方面通用化、系列化、標準化、模塊化面向制造的設(shè)計，面向裝配的設(shè)計采用先進的毛坯制備方法：精密鑄造、精密鍛造、冷擠壓、精密軋制等少無切削工藝。工藝技術(shù)方面GT制造系統(tǒng)本身第五節(jié)自動化制造系統(tǒng)的評價指標一、自動化制造系統(tǒng)評價的特點二、自動化制造系統(tǒng)評價指標一、自動化制造系統(tǒng)評價的特點全面性完整性真實性盡量量化二、自動化制造系統(tǒng)評價指標生產(chǎn)率經(jīng)濟性質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展制造柔性可靠性自動化制造系統(tǒng)評價的六要素第六節(jié)系統(tǒng)工程技術(shù)與自動化制造系統(tǒng)方法論一、系統(tǒng)工程技術(shù)與方法概述二、自動化制造系統(tǒng)功能建模的基本概念三、自動化制造系統(tǒng)信息建模的基本概念四、人在自動化制造系統(tǒng)中的作用一、系統(tǒng)工程技術(shù)與方法概述定義問題因素分析目標選擇方案設(shè)計模型設(shè)計定義問題最優(yōu)化決策系統(tǒng)實施評價與改進二、自動化制造系統(tǒng)功能建模的基本概念一個好的建立功能模型的工具必須滿足以下條件：能夠從各個側(cè)面全面描述系統(tǒng)系統(tǒng)描述簡單明了，容易讀懂，便于理解具有嚴格的建模規(guī)則，不會產(chǎn)生多義性所建立的模型應(yīng)能夠被用來進行系統(tǒng)的分析與設(shè)計模型可以借助于計算機來處理三、自動化制造系統(tǒng)信息建模的基本概念建立自動化制造系統(tǒng)信息模型的目的是為了全面描述和分析它的信息要求，為數(shù)據(jù)庫設(shè)計和有關(guān)控制器設(shè)計提供必要的技術(shù)準備，以實現(xiàn)自動化制造系統(tǒng)內(nèi)部以及與外部環(huán)境的全面信息集成。建立信息模型可采用各種方式：數(shù)據(jù)流程圖（DFD

Data

Flow

Diagram）；實體聯(lián)系圖（E-R

entity

relation）；文字描述等。四、人在自動化制造系統(tǒng)中的作用監(jiān)視系統(tǒng)運行狀態(tài)隨時排除系統(tǒng)的復(fù)雜故障完成機器無法完成的復(fù)雜工作完成機器不能經(jīng)濟性完成的工作在系統(tǒng)控制和調(diào)度中起主導(dǎo)作用隨時調(diào)整系統(tǒng)運行參數(shù)第二章自動化制造系統(tǒng)的人機一體化設(shè)計與評價第一節(jié)：自動化制造系統(tǒng)的人機一體化基本概念第二節(jié)：自動化制造系統(tǒng)人機一體化總體設(shè)計

第三節(jié)：自動化制造系統(tǒng)人機一體化運行與維護第四節(jié)：自動化制造系統(tǒng)設(shè)計的人機工程評價第一節(jié)自動化制造系統(tǒng)的人機一體化基本概念一、人機一體化制造系統(tǒng)的定義20世紀80年代以來，AMS成為投資熱點；早期，無人工廠；德國工程師協(xié)會，1990年，CIMS調(diào)查：30%來自“企業(yè)文化”美國AMRC和Yankee，1990年4月，CIMS調(diào)查：CIMS障礙70%來自人日本，1991年，豐田汽車公司，高度自動化裝配廠

20世紀90年代中期，提出并形成人機一體化，發(fā)展適度自動化制造系統(tǒng)的新思想。定義：所謂人機一體化制造系統(tǒng)，就是人與具有適度自動化水平的制造裝備和控制系統(tǒng)共同組成的一個完整系統(tǒng)，各自執(zhí)行自己最擅長的工作，人與機器共同決策、共同作業(yè)，從而突破傳統(tǒng)自動化制造系統(tǒng)將人排除在外的舊格局，形成新一代人機有機結(jié)合的適度自動化制造系統(tǒng)。二、自動化制造系統(tǒng)的人機一體化總體結(jié)構(gòu)三個層面上實現(xiàn)一體化感知層面上的人機聯(lián)合感知層面=人的五官+機器的信息顯示系統(tǒng)控制層面上采用人機共同決策人+機器智能決策系統(tǒng)=人機聯(lián)合決策控制

三種策略：①機主人輔；②人主機輔；③人機耦合執(zhí)行層面上人機交互協(xié)作、取長補短，充分發(fā)揮各自優(yōu)勢三、自動化制造系統(tǒng)的人機一體化的設(shè)計方法和主要步驟主要步驟定義系統(tǒng)目標和作業(yè)要求系統(tǒng)作業(yè)要求包括的三個方面內(nèi)容：要自動化制造系統(tǒng)做什么？系統(tǒng)設(shè)計結(jié)果的評價標準是什么？如何進行度量？主要步驟定義系統(tǒng)目標和作業(yè)要求逐步細化和完善人機一體化設(shè)計工作，應(yīng)從以下方面考慮：制造系統(tǒng)加工對象、未來的使用者和運行環(huán)境目前同類制造系統(tǒng)的使用和操作方法使用者的作業(yè)需求確保制造系統(tǒng)目標實現(xiàn)時人對制造系統(tǒng)和環(huán)境的要求，及制造系統(tǒng)和環(huán)境對人的要求系統(tǒng)定義設(shè)計者與決策層人員一起做出重要決策（目標概念方案）定義系統(tǒng)的輸入、處理功能和輸出三、自動化制造系統(tǒng)的人機一體化的設(shè)計方法和主要步驟3.系統(tǒng)設(shè)計①功能分配②作業(yè)要求研究③作業(yè)分析與設(shè)計三、自動化制造系統(tǒng)的人機一體化的設(shè)計方法和主要步驟4.人機界面設(shè)計①系統(tǒng)總體布置與人的作業(yè)空間設(shè)計②信息交互中的人機界面設(shè)計③物料流處理中人機界面設(shè)計④系統(tǒng)運行維護中的人機界面設(shè)計三、自動化制造系統(tǒng)的人機一體化的設(shè)計方法和主要步驟作業(yè)輔助設(shè)計①適合制造系統(tǒng)特定要求的人員選擇②制造系統(tǒng)操作人員的技能培訓③其他輔助作業(yè)設(shè)計系統(tǒng)檢驗和評價三、自動化制造系統(tǒng)的人機一體化的設(shè)計方法和主要步驟第二節(jié)自動化制造系統(tǒng)的人機一體化總體設(shè)計一、自動化制造系統(tǒng)中人機功能特征比較人類感知與機器感知的比較人類思維和機器思維的比較人與機器執(zhí)行能力的比較二、自動化制造系統(tǒng)中人機功能分配人機功能分配作為人機一體化系統(tǒng)人機界面設(shè)計的第一步，其過程是先根據(jù)系統(tǒng)的使用對象和加工范圍，定義系統(tǒng)的基本功能，并按主要功能和子功能兩個層次進行分解，然后根據(jù)人和機器的功能特征進行分配，并使已分配給任何機器的功能關(guān)系協(xié)調(diào)。三、自動化制造系統(tǒng)中作業(yè)空間設(shè)計（一）基本概念自動化制造系統(tǒng)的作業(yè)空間是指制造系統(tǒng)中各種制造設(shè)備本身及各種操作人員所占用的空間，包括加工設(shè)備、運輸設(shè)備、工件及刀具存儲、工具箱等所占空間以及作業(yè)人員操作空間、行走空間、檢修空間、休息空間的總和。三、自動化制造系統(tǒng)中作業(yè)空間設(shè)計（二）人體測量數(shù)據(jù)及取用原則原則和步驟：確定對于設(shè)計至關(guān)重要的人體尺寸確定設(shè)計對象的使用者群體，以決定必須考慮的尺寸范圍確定數(shù)據(jù)運用準則查找與定位群體特征相符合的人體測量數(shù)據(jù)表，選擇有關(guān)的數(shù)據(jù)值建議盡可能使用近期測得的數(shù)據(jù)考慮人體測量數(shù)據(jù)的著裝影響三、自動化制造系統(tǒng)中作業(yè)空間設(shè)計（三）操作空間設(shè)計坐姿操作空間站姿操作范圍下肢及腳的操作范圍三、自動化制造系統(tǒng)中作業(yè)空間設(shè)計（四）加工設(shè)備的布置于作業(yè)空間設(shè)計機器設(shè)備的平面排列布置縱向排列布置橫向排列布置斜向排列布置機器設(shè)備的高度布置四、自動化制造系統(tǒng)中作業(yè)空間設(shè)計的仿真評價四、自動化制造系統(tǒng)中作業(yè)空間設(shè)計的仿真評價五、自動化制造系統(tǒng)的人機界面設(shè)計（一）信息流處理中的人機界面設(shè)計視覺顯示裝置的人機工程設(shè)計語音顯示裝置設(shè)計語音的清晰度語音的強度噪聲環(huán)境中的語音通信操縱控制臺的人機工程設(shè)計操縱裝置的人機工程設(shè)計五、自動化制造系統(tǒng)的人機界面設(shè)計（二）物料流處理中的人機界面設(shè)計（三）系統(tǒng)運行維護中的人機界面設(shè)計六、自動化制造系統(tǒng)的作業(yè)人員崗位設(shè)置與技能培訓自動化制造系統(tǒng)工作崗位人員：系統(tǒng)管理人員信息系統(tǒng)硬、軟件技術(shù)人員機械和液壓技術(shù)人員刀具調(diào)整人員夾具裝調(diào)工工件裝卸工巡視人員其他人員第三節(jié)自動化制造系統(tǒng)的人機一體化運行與維護一、自動化制造系統(tǒng)中的人機一體化運行機制人機交互界面作為一個獨立的、重要的研究領(lǐng)域受到了世界各

計算機廠家的關(guān)注。并成為90年代計算機行業(yè)的又一競爭領(lǐng)域。從計算機技術(shù)的發(fā)展過程來看，人機交互界面技術(shù)還引導(dǎo)了相關(guān)軟硬件技術(shù)的發(fā)展，是新一代計算機系統(tǒng)取得成功的保證。80年代已來，計算機的軟件和硬件技術(shù)取得了較大的發(fā)展，同時，計算機的使用者也從計算機專家迅速擴大到了廣大未受過專門訓練的普通用戶，由此極大地提高了用戶界面在系統(tǒng)設(shè)計和軟件開發(fā)中的重要性，強烈地刺激了人機交互界面的進步。人－計算機的交互作用是通過用戶界面來實現(xiàn)的二、自動化制造系統(tǒng)中的作業(yè)安全要求自動化制造系統(tǒng)安全性保障措施：系統(tǒng)管理軟件中應(yīng)有安全防護的控制部分采用電子、電氣和機械裝置連鎖防護在機器人、自動裝夾設(shè)備、自動更換工件和刀具設(shè)備的工作區(qū)外， 設(shè)置安全防護圍欄，鋼絲網(wǎng)罩等機器人和其他自動運送設(shè)備的控制系統(tǒng)中，應(yīng)設(shè)置有安全互鎖裝置， 防止停機檢修時的意外啟動和運轉(zhuǎn)在有危險的設(shè)備和運動部件上設(shè)置安全標志，以提醒操作人員注意安全培訓三、自動化制造系統(tǒng)監(jiān)控作業(yè)中的疲勞預(yù)防對于腦力疲勞，可采取如下措施來避免：

1.使操作內(nèi)容適當復(fù)雜化定期變換工作內(nèi)容或作業(yè)崗位良好的作業(yè)環(huán)境(照明環(huán)境、噪聲環(huán)境、振動、熱輻射、有害物質(zhì)及粉塵、氣味等環(huán)境因素)四、自動化制造系統(tǒng)中的事故預(yù)防（一）事故的物理條件因素作業(yè)者與機器功能分配不當工具、作業(yè)場所等設(shè)計失誤缺少必要的安全裝置與防護裝置物理環(huán)境對人造成的生理和心理壓力（二）事故的人為因素（三）導(dǎo)致事故的人的行為因素訓練與技能記憶疏漏（四）導(dǎo)致事故的人的生理與心理因素（性格/生理和生物節(jié)律/作業(yè)疲勞）第四節(jié)自動化制造系統(tǒng)的人機工程評價一、自動化制造系統(tǒng)設(shè)計人機工程評價內(nèi)容對自動化制造系統(tǒng)設(shè)計目標定義的評價對自動化制造系統(tǒng)未來使用者群體特征的要求是什么？使用者對自動化制造系統(tǒng)的要求是什么？人機一體化制造系統(tǒng)自動化程度定位是否合適？自動化制造系統(tǒng)設(shè)計的期望目標與人機一體化原則的相符程度如何？一、自動化制造系統(tǒng)設(shè)計人機工程評價內(nèi)容人機功能分配的評價人機功能分配前，是否充分比較和分析了人機各自功能特征？自動化制造系統(tǒng)的系統(tǒng)功能分解是否充分考慮了人的能力特征？人機功能分配是否合理？自動化制造系統(tǒng)運行中的人機功能能否實現(xiàn)最佳協(xié)調(diào)配合？一、自動化制造系統(tǒng)設(shè)計人機工程評價內(nèi)容自動化制造人的作業(yè)要求評價自動化制造系統(tǒng)對人的作業(yè)要求是否與人的作業(yè)能力相匹配？作業(yè)內(nèi)容是否超過人的生理、心理負荷極限？長時間靜態(tài)或動態(tài)作業(yè)對人的生理、心理影響程度有多大？作業(yè)順序安排是否與人的生理習慣相匹配？

小組化團隊工作方式中，作業(yè)分配與動態(tài)調(diào)節(jié)是否在團隊內(nèi)能夠達到平衡？團隊成員的主觀能動性和創(chuàng)造性能否得到充分發(fā)揮？一、自動化制造系統(tǒng)設(shè)計人機工程評價內(nèi)容人機界面設(shè)計評價作業(yè)空間布置是否與人體測量數(shù)據(jù)相匹配？

作業(yè)姿勢設(shè)計是否合理？工作中是否可改變作業(yè)姿勢？是否有工間休息場地和足夠的過道空間？

座椅及工具等輔助裝置的設(shè)計是否充分考慮了人的生理和心理特點？顯示裝置的設(shè)計是否與人的感官能力特征相匹配？

操作裝置的結(jié)構(gòu)、布置、操作力大小、操作方式等是否與人的生物力學特征相匹配？

自動化制造系統(tǒng)運行的安全防護措施是否充分？安全防護裝置是否設(shè)計合理？可靠性高否？一、自動化制造系統(tǒng)設(shè)計人機工程評價內(nèi)容自動化制造系統(tǒng)運行與維護評價人的工作方便性和工效是否達到人機一體化設(shè)計的要求？運行狀態(tài)下人的疲勞是否得到有效控制？作業(yè)與休息交替時間安排是否合理？系統(tǒng)檢查與維修是否方便？緊急與意外事故處理的手段和措施是否易于人察覺和掌握？運行控制能否與人形成良好的人機一體化效果？二、自動化制造系統(tǒng)設(shè)計人機工程評價方法何謂人機工程評價？ａ等級：對策優(yōu)先度高ｂ等級：要有對策ｃ等級：沒有問題綜合評價等級（３階段）+541-3451-3--

+良

惡bba☆根據(jù)作業(yè)時的姿勢和負荷的大小，對作業(yè)工程的肉體上的負擔進行評價。姿勢c惡負荷良高齡者x女子x高齡者x目的實現(xiàn)無論任何人都能夠穩(wěn)定的進行生產(chǎn)的作業(yè)環(huán)境（高齡者、女子、外部要員也能夠持續(xù)的工作的工程創(chuàng)建）（疾病的低減）主要使用范圍在生產(chǎn)現(xiàn)場中從事重復(fù)作業(yè)的作業(yè)者（線外的改善業(yè)務(wù)、項目業(yè)務(wù)和間接業(yè)務(wù)是屬于對象外的）（像不足一天的產(chǎn)量的非良產(chǎn)的生產(chǎn)線也是對象外的）對作業(yè)負擔進行客觀的評價評價的思路評價的兩個要素１．

姿勢評價：使用每一天的累計時間對姿勢的好

壞進行評價２．

負荷評價：使用單獨以及每一天所處理的總重量對其進行評價評價的方法（步驟）①事前準備根據(jù)評價的實施日程，在事前填寫對象生產(chǎn)線的前提條件②工程確認由班長在現(xiàn)場確認作業(yè)者的姿勢與動作

（如有問題，就去③）③姿勢評價通過「兔子跳法」測定作業(yè)姿勢比率④負荷評價調(diào)查重物的作業(yè)以及負荷大的動作的操作力與頻度⑤綜合評價填寫「人機工程評價表」進行綜合評價。對策詳細請參考下頁評價的方法（姿勢評價詳細）何謂「兔子跳法」？時間Rabbit

jumping

locus☆通過在相同間隔的時間內(nèi)進行作業(yè)觀察，記錄作業(yè)內(nèi)容，把握實際所需的時間和內(nèi)容的IE手法的一種。１．準備觀測板和秒表、觀察紙、筆記用具２．為了能夠把握調(diào)查對象工程，每１０秒觀察作業(yè)姿勢約５０次并進行記錄。（８～９分連續(xù)觀測）３．根據(jù)姿勢比率和負荷時間計算出作業(yè)姿勢時間。人機工程：兔子跳觀測 （姿勢評價）工程名：填寫的方法可以使用自己習慣的方法不一定是正規(guī)的字，用卌也可以!評價的方法（負荷評價詳細）1.有重量物的時候，需要確認該零件的重量以及操作的頻度（零件平均重量）×（生產(chǎn)臺數(shù)）２．

對于操作力（臺車或者加力矩）有作業(yè)者抱怨的情況，就需要確認操作力和頻度。注

：

不單單是單品重量的評價，因為每１天的處理重量以及臺車等的操作力也是作為評價的要素，因此在判斷時要注意。負荷評價事例演習演習１：在內(nèi)飾工程中，把１２ｋｇ零件先臨時放置，然后再把零件安裝在車體內(nèi)。

（５００臺/班的生產(chǎn)）演習２：在沖壓工程中，搬運操作力１５ｋｇｆ的臺車200次。演習３：在鍛造工程中，全數(shù)搬運２２ｋｇ的零件并進行外觀檢查

（１００臺/班的生產(chǎn)）演習４：在機械加工工程中，處理５ｋｇ的零件600次，處理１０ｋｇ的零件4００次。第三章自動化制造系統(tǒng)的組成第1節(jié)

自動化制造系統(tǒng)的常見類型第2節(jié)

自動化加工設(shè)備第3節(jié)

工件儲運系統(tǒng)第4節(jié)

刀具準備及儲運系統(tǒng)第5節(jié)

工業(yè)機器人第6節(jié)

質(zhì)量控制和運行監(jiān)控系統(tǒng)第7節(jié)

輔助設(shè)備第8節(jié)

控制與通信系統(tǒng)第一節(jié)自動化制造系統(tǒng)的常見類型一、剛性自動線控制系統(tǒng)自動化設(shè)備工件輸送裝置切屑輸送裝置自動化加工設(shè)備組合機床+專用機床多面、多軸、多刀同時加工---自動化程度、生產(chǎn)率高生產(chǎn)線布置上：加工設(shè)備按工件的加工工藝順序排列一、剛性自動線工件輸送裝置生產(chǎn)節(jié)拍工件裝卸工位、自動上下料工位、中間貯料裝置、輸送裝置、隨行卡具返回裝置、升降裝置和轉(zhuǎn)位裝置傳送帶：步伐式、鏈條式、輥道式切屑輸送裝置集中排屑方式（重力、離心力/大流量切削液沖洗/壓縮空氣吹屑/真空吸屑）刮板式、螺旋式等控制系統(tǒng)傳統(tǒng)電氣控制方式-----〉PLC刀具–人工安裝、調(diào)整、實行定時強制換刀集中控制全線機床工件輸送裝置切屑輸送裝置曲拐加工自動線二、分布式數(shù)字控制Direct

Numerical

Control/Distributed

Numerical

Control早期：20世紀70年代初期：DNC---〉標志數(shù)控加工由單機控制向集中控制發(fā)展DNC最早的：一臺中央計算機控制3-5臺NC（只配置MCU）第二代：DNC-BTR若DNC通信受到干擾，NC仍可用原讀帶機獨立工作現(xiàn)代：DNC-CNC中央計算機、CNC控制器、通信端口、連接電路系統(tǒng)檢測（３Ｒ）／數(shù)據(jù)管理／系統(tǒng)監(jiān)視三、柔性制造單元1—數(shù)控車床2—加工中心3—裝卸工位4—龍門式機械手5—機器人6—加工中心控制器7—車床數(shù)控裝置8—龍門式機械手控制器9—小車控制器10—加工中心控制器11—機器人控制器12—單元控制器13、14—運輸小車FMC由1-3臺NC或MC，工件自動輸送或更換系統(tǒng)，刀具存儲、輸送及更換系統(tǒng)，設(shè)備控制器和單元控制器等組成。三、柔性制造單元1－刀具庫2－換刀機械手3－托盤庫4－裝卸工位5－托盤交換機構(gòu)三、柔性制造單元三、柔性制造單元四、柔性制造系統(tǒng)柔性制造系統(tǒng)(FMS)柔性制造系統(tǒng)（Flexible

Manufacturing

System）由兩臺或兩臺以上加工中心或數(shù)控機床組成，并在加工自動化的基礎(chǔ)上實現(xiàn)了物料流和信息流的自動化。其基本組成部分有：自動化加工設(shè)備、工件儲運系統(tǒng)、刀具儲運系統(tǒng)和多層計算機控制系統(tǒng)等。1.自動化加工設(shè)備組成FMS的自動化加工設(shè)備有數(shù)控機床、加工中心、車削中心等，也可能是柔性制造單元。四、柔性制造系統(tǒng)工件儲運系統(tǒng)FMS工件儲運系統(tǒng)由工件庫、工件運輸設(shè)備和更換裝置等組成。工件庫包括自動化立體倉庫和托盤（工件）緩沖站。工件運輸設(shè)備包括各種傳送帶、運輸小車、機器人或機械手等；工件更換裝置包括各種機器人或機械手、托盤交換裝置等。刀具儲運系統(tǒng)FMS的刀具儲運系統(tǒng)由刀具庫、刀具輸送裝置和交換機構(gòu)等組成。四、柔性制造系統(tǒng)４．多層計算機控制系統(tǒng)通常采用三層控制：單元層、工作站層和設(shè)備層５.輔助設(shè)備FMS可以根據(jù)生產(chǎn)需要配置輔助設(shè)備。輔助設(shè)備一般包括：①自動清洗工作站；②自動去毛刺設(shè)備；③自動測量設(shè)備；④集中切屑運輸系統(tǒng)；⑤集中冷卻潤滑系統(tǒng)等。四、柔性制造系統(tǒng)131324511216111069111815147具有裝配功能的柔性制造系統(tǒng)四、柔性制造系統(tǒng)柔性制造系統(tǒng)的主要特點：柔性高，適應(yīng)多品種中小批量生產(chǎn)；系統(tǒng)內(nèi)的機床在工藝能力上是相互補充或相互替代的；可混流加工不同的零件；系統(tǒng)局部調(diào)整或維修不中斷整個系統(tǒng)的運作；多層計算機控制，可以和上層計算機聯(lián)網(wǎng)；可進行第三班無人干預(yù)生產(chǎn)。五、柔性制造線自動化加工設(shè)備（數(shù)控機床、可換主軸箱機床）工件輸送系統(tǒng)（傳送帶）刀具加工箱體類零件的柔性自動線六、柔性裝配線裝配站（可編程裝配機器人、不可編程的自動裝配裝置、 人工裝配工位）物料輸送裝置（傳送帶、換向機構(gòu)）3.控制系統(tǒng)（全線控制：物料流向，自動裝配站和裝配機器人）七、CIMSCIMS是企業(yè)生產(chǎn)活動全過程中各子系統(tǒng)的完美集成，即

從市場預(yù)測、經(jīng)營決策、計劃控制、工程設(shè)計、生產(chǎn)制造、質(zhì)量控制到產(chǎn)品銷售等支持功能部門，合理地通過計算機網(wǎng)絡(luò)聯(lián)結(jié)成一個整體，以保證企業(yè)內(nèi)部信息的一致性、共享性、可靠性、精確性和及時性，綜合運用現(xiàn)代管理、信息、制造、自動化和系統(tǒng)工程等領(lǐng)域的技術(shù)，實現(xiàn)生產(chǎn)的自動化，達到高效率、高質(zhì)量、低成本和靈活生產(chǎn)的目的。CIMS的組成CIMS由四個應(yīng)用分系統(tǒng)和兩個支撐分系統(tǒng)組成1.管理信息系統(tǒng)經(jīng)營管理、物料管理、生產(chǎn)管理、人力資源管理2.工程設(shè)計自動化系統(tǒng)工程設(shè)計、分析和制造基本功能：①面向產(chǎn)品生命周期的建模②實現(xiàn)CAD/CAE/CAPP/CAM的集成主要功能模塊計算機輔助設(shè)計與分析（CAD/CAE）計算機輔助制造（CAM）管理信息系統(tǒng)工程設(shè)計系統(tǒng)質(zhì)量保制造

自動化系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫計算機網(wǎng)絡(luò)證系統(tǒng)CIMS系統(tǒng)的基本組成第二節(jié)自動化加工設(shè)備一、組合機床組合機床特點工序集中，多刀同時切削加工，生產(chǎn)效率高采用專用夾具和刀具，加工質(zhì)量穩(wěn)定常用液壓、氣動裝置對工件定位、夾緊和松開，實現(xiàn)工件裝夾自動化常用隨行夾具，方便工件裝卸和輸送更換主軸箱可適應(yīng)同組零件的加工，具有一定柔性采用PLC控制，可與上層計算機通信機床主要由通用部件組成，設(shè)計、制造周期短，系統(tǒng)建造速度快二、一般數(shù)控機床柔性高自動化程度高加工精度高、質(zhì)量穩(wěn)定生產(chǎn)效率較高具有刀具壽命管理功能具有通信功能二、一般數(shù)控機床三、車削中心

車削中心比數(shù)控車床工藝范圍寬，工件一次安裝，幾乎能完成所有表面的加工，如

內(nèi)外圓表面、端面、溝槽、內(nèi)外圓及端面

上的螺旋槽、非回轉(zhuǎn)軸線上的軸向孔、徑

向孔等。四、加工中心MC與NC區(qū)別？立式、臥式MC各適合何種零件加工？刀庫一般在MC中位置？為何如此布置？換刀機械手類型，那種最普遍？MC刀具存取方式有哪幾種，哪種是主要的？回轉(zhuǎn)工作臺是臥式MC實現(xiàn)何種運動的部件？B軸運動可作為哪兩種 運動？回轉(zhuǎn)工作臺的兩種結(jié)構(gòu)形式分別如何定位？臥式MC可對幾個面進行加工?帶有臥—立式主軸的MC可對工件進行 幾面加工？四、加工中心第三節(jié)工件儲運系統(tǒng)一、工件儲運系統(tǒng)的組成工件儲運系統(tǒng)是自動化制造系統(tǒng)的重要組成部分，它將工件毛坯或半成品及時準確地送到指定加工位置，并將加工好的成品送進倉庫或裝卸站。存儲設(shè)備運輸設(shè)備輔助設(shè)備工件儲運系統(tǒng)組成設(shè)備工件儲運系統(tǒng)存儲設(shè)備運輸設(shè)備輔助設(shè)備工件進出站托盤站立體倉庫自重傳送料道傳送帶運輸小車機器人及機械手滾道滑道托盤站立體倉庫滾道滑道地面有空軌中單軌牽引式

自導(dǎo)式搬運機通器用人機專械用手機械手二、工件輸送設(shè)備傳送帶步伐式傳送帶（輸送箱體類工件或工件托盤）擺桿步伐式傳送帶（具有剛性棘爪和限位擋塊，位置準確，輸 送速度較高）鏈板履帶式傳送帶（一節(jié)節(jié)帶齒鏈板連接而成，靠摩擦力傳送 工件）托盤及托盤交換裝置托盤：實現(xiàn)工件自動更換，縮短輔助時間，托盤是工件和夾具與輸送設(shè)備和加工設(shè)備之間的接口，箱式和板式兩種類型；托盤交換裝置：是ＭＣ與工件輸送設(shè)備之間的連接裝置，回轉(zhuǎn)式和往復(fù)式。二、工件輸送設(shè)備運輸小車有軌小車（RGV）ＲＧＶ有何種驅(qū)動方式？RGV靠什么實現(xiàn)導(dǎo)向？前面銷桿除導(dǎo)向作用外還有何作用？–有軌小車的特點是：①加速和移動速度都比較快，適合運送重型工件；②導(dǎo)軌固定，行走平穩(wěn)，停車位置比較準確；③控制系統(tǒng)簡單，可靠性好，制造成本低，便于推廣應(yīng)用；④行走路線不便改變，轉(zhuǎn)彎角度不能太?。虎菰肼曒^大，影響操作工監(jiān)聽加工狀況及保護自身安全。二、工件輸送設(shè)備運輸小車自動導(dǎo)向小車（AGV）ＡＧＶ是一種無人駕駛的，以蓄電瓶驅(qū)動的物料搬運設(shè)備，其行駛路線和停靠位置是可編程的。AGV的結(jié)構(gòu)（運輸小車、地下電纜和控制器）AGV的自動導(dǎo)向路徑尋找磁感應(yīng)AGV自動導(dǎo)向原理圖MMMM12344321R自動化物料輸送系統(tǒng)三、工件存儲系統(tǒng)—自動化立體倉庫概述自動化立體倉庫的主要特點：①利用計算機管理，物資庫存賬目清楚，物料存放位置準確，對自動化制造系統(tǒng)物料需求響應(yīng)速度快；②與搬運設(shè)備銜接可靠及時供給物料；③減少庫存量，加速資金周轉(zhuǎn)；④充分利用空間，減少廠房面積；⑤減少工件損傷和物料丟失；⑥可存放的物料范圍寬；⑦減少管理人員，降低管理費用；⑧耗資較大，適用于一定規(guī)模的生產(chǎn)。自動化立體倉庫的組成（庫房、貨架、堆垛起重機、外圍輸送 設(shè)備、自動控制裝置等）自動化立體倉庫三、工件存儲系統(tǒng)—自動化立體倉庫堆垛起重機堆垛起重機可采用有軌或無軌方式堆垛機上有貨格狀態(tài)檢測器自動化立體倉庫的管理與控制貨物的自動識別與存取計算機管理計算機控制堆垛起重機自動化物料存儲系統(tǒng)第四節(jié)刀具準備及儲運系統(tǒng)一、概述刀具準備與儲運系統(tǒng)為各加工設(shè)備及時提供所需要的刀具，從而實現(xiàn)刀具供給自動化，使自動化制造系統(tǒng)的自動化程度進一步提高。剛性自動線中刀具的更換是定時強制換刀，由調(diào)整工人進行。刀具供給部門準備刀具，并進行預(yù)調(diào)。FMS中隨著被加工零件的變化和刀具磨損、破損，需要進行定時強制性換刀和隨機換刀。二、刀具準備及儲運系統(tǒng)的組成刀具組裝臺刀具預(yù)調(diào)儀刀具進出站中央刀庫機床刀庫刀具輸送裝置刀具交換機構(gòu)刀具計算機管理系統(tǒng)三、刀具預(yù)調(diào)儀三、刀具預(yù)調(diào)儀四、中央刀庫第五節(jié)工業(yè)機器人一、概述工業(yè)機器人是一種可編程的多功能操作器，用于搬運物料、工件和工具，或者通過不同的編程以完成各種任務(wù)的設(shè)備。–機器人和機械手的主要區(qū)別是什么？–工業(yè)機器人有：①焊接機器人②噴漆機器人③搬運機器人④裝配機器人二、工業(yè)機器人的結(jié)構(gòu)工業(yè)機器人組成：主構(gòu)架（手臂）手腕驅(qū)動系統(tǒng)測量系統(tǒng)控制器傳感器三、工業(yè)機器人的分類按坐標形式分直角坐標型圓柱坐標型極坐標型關(guān)節(jié)型按控制方式分點位控制連續(xù)軌跡控制按信息輸入方式分人操作機械手固定程序機器人程序控制機器人可變程序機器人示教再現(xiàn)機器人智能機器人工業(yè)機器人第六節(jié)質(zhì)量控制和運行監(jiān)控系統(tǒng)一、概述檢測與監(jiān)控運行狀態(tài)檢測與監(jiān)控加工過程檢測與監(jiān)控儲運設(shè)備加工設(shè)備工件/刀具控制裝置環(huán)境工件精度刀具磨損破損工藝過程檢測與監(jiān)控的對象二、工件尺寸精度檢測與監(jiān)控–在線檢測在加工過程中或在加工系統(tǒng)運行過程中對被測對象進行的檢測稱為在線檢測。–離線檢測在加工后脫離加工設(shè)備對被測對象進行的檢測稱為離線檢測。離線檢測設(shè)備：CMM，測量機器人和專用檢測裝置。（一）三坐標測量機三坐標測量機是一種檢測工件尺寸誤差、形位誤差以及復(fù)雜輪廓形狀的自動檢測裝置。它可以單獨使用或集成到FMS中，與FMS的加工過程緊密耦聯(lián)。三坐標測量機的結(jié)構(gòu)特點立式CMM一般是龍門結(jié)構(gòu)，臥式為懸臂結(jié)構(gòu)。

CMM的工作臺、導(dǎo)軌、橫梁多用高質(zhì)量的花崗巖組成，許多采用氣浮支撐。CMM測量頭精度非常高，形式多種。三坐標測量機的工作原理和數(shù)控機床類似（一）三坐標測量機（二）有自動測量功能的數(shù)控機床具有自動測量功能的NC和CMM在工作原理上沒有本質(zhì)

區(qū)別。將測量頭安裝在機床主軸或刀架上，就能象CMM一樣工作。在NC上進行測量有如下特點：不需要昂貴的CMM，但會損失機床的切削加工時間；可以針對尺寸偏差自動進行機床及刀具補償，加工精度高；不需要工件來回運輸和等待。（二）有自動測量功能的數(shù)控機床（三）測量機器人機器人測量具有在線、靈活、高效等特點，特別適合于FMS中工序間和過程測量。直接測量要求機器人具有高的運動精度和定位精度，因而造價較高。間接測量又稱輔助測量，在測量過程中機器人坐標運動是輔助運動，其任務(wù)是模擬人的動作，將測量工具或傳感器送至測量位置。三、刀具磨損和破損的檢測與監(jiān)控常用的檢測與監(jiān)控方式如下：功率檢測聲發(fā)射檢測學習模式力檢測四、自適應(yīng)控制自適應(yīng)控制與一般反饋控制的區(qū)別在于它能隨著環(huán)境條件和過程參數(shù)的變化自行調(diào)整或修改控制參數(shù)，使被控對象或過程達到預(yù)期的目標。

自適應(yīng)控制分為約束型自適應(yīng)控制ACC和優(yōu)化型自適應(yīng)控制ACOACC的控制參數(shù)受到限制，目標控制量預(yù)先給定，并可直接測量，如切削力、切削功率。ACO是給定目標函數(shù)，如最低生產(chǎn)成本和最少工時，根據(jù)優(yōu)化目標函數(shù)和影響過程的參數(shù)（如刀具磨損的速度）來確定控制參數(shù)（進給量和切削速度）五、環(huán)境及安全監(jiān)測電網(wǎng)的電壓及電流值監(jiān)測空氣的溫度和濕度監(jiān)測供水、供氣壓力和流量監(jiān)測火災(zāi)監(jiān)測人員安全監(jiān)測第七節(jié)輔助設(shè)備一、清洗站

清洗機有許多種類、規(guī)格和結(jié)構(gòu)，但一般按其工作是否連續(xù)分為間歇式和連續(xù)通過式。

有些ＡＭＳ不使用專門的清洗設(shè)備，切削加工結(jié)束后，在機床加工區(qū)用高壓切削液沖洗。一、清洗站二、去毛刺設(shè)備機械法去毛刺振動法去毛刺噴射法去毛刺熱能法去毛刺電化學法去毛刺二、去毛刺設(shè)備三、切屑和切削液處理切屑排除靠重力或刀具回轉(zhuǎn)離心力將切屑甩出，靠切屑的自重落到機床下面的切屑輸送帶上。用大流量切削液沖洗加工部位，將切屑沖走，然后用過濾器把切屑從切削液中分離。采用壓縮空氣吹屑。采用真空吸屑。三、切屑和切削液處理切屑輸送平板鏈式切屑輸送機刮板式切屑輸送機螺旋式切屑輸送機切屑分離將切屑連同切削液一起排送到切削站。切屑和切削液一起直接送入沉淀池，然后用輸屑裝置將切屑運出池外第八節(jié)控制與通信系統(tǒng)一、多層計算機控制工廠層車間層單元層–排序和調(diào)度/工件和刀具的儲運系統(tǒng)調(diào)度與控制/刀具管理/控制數(shù)據(jù)分配/系統(tǒng)監(jiān)控/故障診斷/繪制加工過程運行圖設(shè)備層二、PLC控制程序可變，具有很好的柔性工作可靠性高，適用于工業(yè)環(huán)境功能完善易于掌握、便于修改體積小，省電價格低廉第四章自動化制造系統(tǒng)的總體設(shè)計第一節(jié)系統(tǒng)的可行性論證第二節(jié)系統(tǒng)分析及系統(tǒng)類型的選擇第三節(jié)總體設(shè)計的內(nèi)容及步驟第四節(jié)零件族的確定及工藝分析第五節(jié)總體布局和設(shè)備配置設(shè)計第六節(jié)自動化制造系統(tǒng)的控制與生產(chǎn)管理第七節(jié)自動化制造系統(tǒng)的可靠性分析第一節(jié)系統(tǒng)的可行性論證一、可行性論證的意義

可行性論證是用戶建造自動化制造系統(tǒng)前所進行的技術(shù)性和經(jīng)濟性分析報告，是企業(yè)決策層審定和批準立項的基本依據(jù)?？尚行哉撟C要客觀、真實地反映企業(yè)對實施自動化制造系統(tǒng)的需求，論證的結(jié)論必須是可行的。二、必要性分析可行性論證要解決兩個方面的問題，一是項目實施的必要性，它說明項目對企業(yè)的發(fā)展是必要的；另一方面是項目的可行性，它說明在現(xiàn)有的條件下或經(jīng)過一定的努力項目是可能實現(xiàn)的?，F(xiàn)實的必要性預(yù)見的必要性三、建立自動化制造系統(tǒng)的目標建立自動化系統(tǒng)應(yīng)考慮的因素：自動化制造系統(tǒng)所加工的產(chǎn)品及零件的品種覆蓋率自動化制造系統(tǒng)的規(guī)模和年生產(chǎn)能力自動化程度及水平總目標可行性論證應(yīng)有四方面的要求：有明確的定量目標要明確責任和活動范圍能提出約束條件是客觀的需要TQCSE四、制定自動化制造系統(tǒng)的技術(shù)方案確定加工工藝方案選加工設(shè)備確定工件輸送及管理系統(tǒng)方案確定刀具輸送更換及管理系統(tǒng)方案確定必要的清洗、測量、切削液的回收、切屑清除及其它特殊處理設(shè)備的配置確定系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)及配置方案確定數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)方案確定通信網(wǎng)絡(luò)方案四、制定自動化制造系統(tǒng)的技術(shù)方案在確定自動化制造系統(tǒng)的技術(shù)方案時，需要注意以下問題：必須堅持走適合我國國情的自動化制造系統(tǒng)發(fā)展道路自動化程度低企業(yè)管理方式落后職工素質(zhì)急需提高始終堅持需求驅(qū)動、效益驅(qū)動的原則加強關(guān)鍵技術(shù)的攻關(guān)和突破重視管理注重系統(tǒng)集成效益注重教育與人才培訓五、投資概算按技術(shù)方案，分別就各種設(shè)備、計算機系統(tǒng)、軟件配置、軟硬件設(shè)備 開發(fā)/制造、土建及培訓費用等進行分類概算。投資可行性論證是自動化制造系統(tǒng)總體方案及其實施的重要約束條件。2.自動化制造系統(tǒng)投資一般來源于企業(yè)自籌資金、技術(shù)改造費或是貸款。資金來源的可靠性、投資方式、回收期以及還貸能力均須詳細論證。2.投資分析不僅包括自動化制造系統(tǒng)加工設(shè)備的投資，還應(yīng)有輔助工程投資，如刀具、托盤、工裝、配套件、車間級支持軟件環(huán)境、規(guī)劃設(shè)計及驗收費用等，均需落實。2.投資論證的準確度一般控制在總投資的10%左右，并且要闡明專項費用的使用管理制度，以保證投資的有效使用。六、效益分析主要的效益預(yù)計指標：縮短零件制造周期降低廢品率減少工裝費用減少試切及其他方面可能減少的工時費用提高機床利用率因減少在制品和庫存而節(jié)省的費用提高人均勞動生產(chǎn)率提高產(chǎn)值及利潤七、系統(tǒng)實施計劃根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營狀況，資金籌集的可能性，承制單位的情況等，規(guī)劃自動化制造系統(tǒng)項目實施的各工作階段。八、可行性分析經(jīng)濟可行性產(chǎn)品市場分析項目投資分析運行及維持費用分析投資效益分析八、可行性分析技術(shù)可行性加工對象和成組技術(shù)分析加工工藝和加工設(shè)備分析系統(tǒng)的柔性和擴充能力分析物流線路和平面布局分析系統(tǒng)控制與生產(chǎn)管理系統(tǒng)分析系統(tǒng)的集成性分析其他八、可行性分析運行可行性企業(yè)外部環(huán)境分析企業(yè)內(nèi)部環(huán)境分析可能利用的社會技術(shù)資源分析新建系統(tǒng)的社會影響分析其他九、可行性論證報告可行性論證經(jīng)過以上一系列分析之后，最終應(yīng)以書面報告的形式提交其論證結(jié)論，作為企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)決策參考和將來進一步開發(fā)的依據(jù)。系統(tǒng)可行性論證報告一般應(yīng)包括企業(yè)現(xiàn)狀和運行

環(huán)境分析、建立系統(tǒng)的基本目標、系統(tǒng)的初步邏

輯模型、系統(tǒng)的初步技術(shù)方案、系統(tǒng)投資估算及

對人力與物力的需求分析、建立自動化制造系統(tǒng)

的必要性與可行性論證、系統(tǒng)建立的風險因素等，最后給出明確的結(jié)論與建議。第二節(jié)系統(tǒng)分析及系統(tǒng)類型的選擇一、系統(tǒng)分析

系統(tǒng)分析是開發(fā)自動化制造系統(tǒng)的一個重要階段，是建立系統(tǒng)模型的第一步。

目標分析是系統(tǒng)分析的首要進行的工作，包括對企業(yè)的發(fā)展目標和擬建立的自動化制造系統(tǒng)要達到的目標進行分析。

產(chǎn)品和零件分析是系統(tǒng)分析的一項重要內(nèi)容，是新建自動化制造系統(tǒng)在設(shè)計、選型、設(shè)備購置和投資估算的重要依據(jù)。

通過對企業(yè)和系統(tǒng)的目標、產(chǎn)品和零件的制造類型以及零件的工藝特征進行分析后，應(yīng)提出對新建自動化制造系統(tǒng)的功能和性能需求。二、自動化制造系統(tǒng)類型選擇的意義和原則根據(jù)生產(chǎn)批量和生產(chǎn)方式選擇根據(jù)零件的形狀結(jié)構(gòu)選擇根據(jù)用戶資金情況選擇根據(jù)工廠的現(xiàn)狀及發(fā)展規(guī)劃選擇根據(jù)自動化制造系統(tǒng)的目標選擇第三節(jié)總體設(shè)計的內(nèi)容及步驟一、總體設(shè)計內(nèi)容零件族選擇制定加工方案建立系統(tǒng)的功能模型和信息模型確定設(shè)備類型及配置，進行系統(tǒng)總體平面布局確定物流系統(tǒng)方案、控制系統(tǒng)方案、質(zhì)量控制及監(jiān)控方案計算機通信網(wǎng)絡(luò)及數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的設(shè)計輔助裝置的確定對系統(tǒng)配置及運行方案進行計算機仿真以確定最佳方案對系統(tǒng)進行可靠性分析對系統(tǒng)進行風險分析和經(jīng)濟效益評估等二、總體設(shè)計的步驟組織隊伍，明確分工選擇加工零件類型和范圍，進行工藝分析、制定工藝方案、確定 設(shè)備類型按功能劃分設(shè)計模塊，初步制定技術(shù)指標和各自的接口，同時進 行概要設(shè)計和初步設(shè)計總體方案初步設(shè)計總體組討論初步形成的總體布局及各分系統(tǒng)的概要設(shè)計方案進行仿真分析，確定刀庫容量、托盤緩沖站數(shù)量等參數(shù)組織專家評審總體設(shè)計方案文檔撰寫第四節(jié)零件族的確定及工藝分析一、成組技術(shù)

成組技術(shù)就是將企業(yè)生產(chǎn)的多種產(chǎn)品、部件和零件按照特定的相似性準則分類歸族，并在分類的基礎(chǔ)上組織產(chǎn)品生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)，從而實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計、制造工藝和生產(chǎn)管理的合理化。圖1-17成組技術(shù)基本原理重復(fù)使用原則：◆資源重復(fù)使用，降低生產(chǎn)成本；作業(yè)熟練程度增加，提高生產(chǎn)率。產(chǎn)品部件零件零件組A1A

B

CA2

A3

B1

B2

C1

C2C3C4將多種零件按其相似性分類成組，人為擴大生產(chǎn)批量GT工作原理一、成組技術(shù)（一）機械類產(chǎn)品中零件的統(tǒng)計規(guī)律聯(lián)邦德國亞?。ˋachen）工業(yè)大學1960-1961年曾對機床、發(fā)動機、礦山機械、紡織機械和軍械等26個不同性質(zhì)的企業(yè)選取了45000種零件，進行分析研究。結(jié)果表明，任何一種機械類產(chǎn)品的零件組成如下：第一類：復(fù)雜件或特殊件（5%-15%）第二類：相似件（70%）第三類：簡單件或標準件（20%）機械類產(chǎn)品的零件組成名稱類別粗分類類名稱類別細分類0

輪盤類0盤蓋1

回環(huán)套類轉(zhuǎn)1防護蓋2

銷桿軸2法蘭盤3

零齒輪類3帶輪4件異形件4手輪5專用件非5離合器6回桿條類6分度盤7轉(zhuǎn)板塊類7滾輪類8零座架類8活塞9件箱體類9其它回轉(zhuǎn)類零件的形狀及加工碼外內(nèi)平平面面外部內(nèi)部平面輔形狀形狀曲面助加工加工加工孔基

功 基

功

成本

能 本

能

形形

要 形

要

刻狀

素 狀

素

線輔助碼材原始料形狀毛

坯熱主要尺寸精直理寬度處徑長或

度度非回轉(zhuǎn)類零件形狀及加工碼圖1-219JLBM-1分類編碼系統(tǒng)φ24070圖1-22壓蓋零件編碼（001021103050736)0.80.83.2其余（二）成組技術(shù)的實質(zhì)成組技術(shù)是機械制造過程中一種先進的科學的生產(chǎn)和組織

管理方法，它旨在識別和開發(fā)機械制造過程中各環(huán)節(jié)諸種信息間的相似性，采取適當?shù)慕M織形式和先進技術(shù)，實現(xiàn)其工作的合理化、科學化，使多品種、中小批和單件生產(chǎn)的企業(yè)獲得較好的經(jīng)濟和社會效益。零件相似性結(jié)構(gòu)相似性材料相似性工藝相似性形狀相似基本形狀相似、形狀樣式相似及其分布規(guī)律相似尺精材毛熱加工夾測寸度料坯處工序具量相相種形理方順相方似似類式相法序似法相相似與相及似似設(shè)似量備具相相似似零件相似性的組成零件的相似性（三）成組技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展產(chǎn)品設(shè)計方面制造工藝方面生產(chǎn)組織管理方面1）加工單元組織形式圖1-24成組單元布置形式加工單元設(shè)計a）機群式布局GGGDDMM進出料口LLLL①成組單機②成組單元③

成組流水線

L

L④

成組柔性制造系統(tǒng)

AAMMLLLMM

Db）成組單元布局DGGA出料口進料口自動倉庫工廠計算機中央計算機物流控制計算機信息傳輸網(wǎng)絡(luò)工夾具站加工單元1加工單元2加工單元n運輸小車圖1-25FMS國外發(fā)展：成組技術(shù)20世紀50年代提出至今已經(jīng)經(jīng)歷了50年左右的發(fā)展和應(yīng)用。

20世紀50年代中期，前蘇聯(lián)米特凡諾夫教授提出了較為完整的體系，1959年出版《成組工藝科學原理》。20世紀50年代末60年代初，成組技術(shù)傳入東歐和西歐各國

20世紀60年代以后，日本，1968～1976年，逐步開發(fā)5個零件分類編碼系統(tǒng)（KC-1、2及KK-1、2、3）；

20世紀80年代以來，單元技術(shù)發(fā)展-〉CIMS發(fā)展，仍以相似性原理劃分的零件族為基礎(chǔ)。成組技術(shù)：

CAD/CAPP/CAM/FMS的重要基礎(chǔ).國內(nèi)發(fā)展：20世紀60年代初，紡織機械、飛機、機床及工程機械等機械制造業(yè)中推廣應(yīng)用成組技術(shù)。十年文革，停滯。改革開放后，成組技術(shù)受到重視。原機械部設(shè)計研究院負責組織研制全國機械零件分類編碼系統(tǒng)JLBM-1。1986年11月召開全國成組技術(shù)研究會第三屆學術(shù)討論會。三、影響零件族確定的因素零件類型零件尺寸大小加工精度材料硬度裝夾次數(shù)生產(chǎn)批量四、零件選擇方法1.人工挑選法由經(jīng)驗豐富的人根據(jù)藍圖和工藝路線來選擇

2.計算機自動選擇法按成組技術(shù)的原理，以計算機為工具，建立數(shù)學模型和相應(yīng)的算法，自動從眾多零件中挑選合適的。五、零件工藝分析工藝分析的要點：工序的集中性工序的選擇性成組技術(shù)原則切削參數(shù)的合理性工藝分析的基本步驟：

分析產(chǎn)品工藝要求（零件形狀及結(jié)構(gòu)特點/零件輪廓尺寸范圍/零件加工精度/材料硬度及可切削性/裝夾定位方式/現(xiàn)行工藝及特點）進行工序劃分（先粗后精／一裝多面／少刀多面／負荷均衡）選擇工藝基準（基準統(tǒng)一/便于裝夾/不影響其他加工面/機外預(yù)加工）其他第五節(jié)總體布局和設(shè)備配置設(shè)計一、設(shè)備配置設(shè)計1.設(shè)備選擇的基本原則①質(zhì)量②效率③柔性④成本⑤其他一、設(shè)備配置設(shè)計2.機械設(shè)備的配置①機械加工機床②工件裝卸站③工件檢測設(shè)備④其他工作設(shè)備一、設(shè)備配置設(shè)計物料貯運系統(tǒng)的設(shè)備配置①物料搬運設(shè)備AGVRGV傳送帶和懸掛式輸送裝置機器人或機械手其他搬運設(shè)備②物料的緩沖存儲③存儲二、總體平面布局設(shè)計平面布局設(shè)計的目標、依據(jù)及基本原則①目標實現(xiàn)和滿足生產(chǎn)過程的要求較高的生產(chǎn)效率和合理的設(shè)備利用率合適的柔性②進行設(shè)備平面布局設(shè)計的依據(jù)主要有：自動化制造系統(tǒng)的功能和任務(wù)零件特征和工藝路線設(shè)備的種類、型號和數(shù)量車間的總體布置工作場地的有效面積等二、總體平面布局設(shè)計平面布局設(shè)計的目標、依據(jù)及基本原則③原則物料運輸路線短保證設(shè)備的加工精度確保安全作業(yè)方便便于系統(tǒng)擴充便于控制與集成二、總體平面布局設(shè)計2.平面布局設(shè)計的基本形式一維布局二維布局三維布局第五章自動化制造系統(tǒng)各分系統(tǒng)的設(shè)計第一節(jié)加工設(shè)備選擇第二節(jié)工件儲運及管理系統(tǒng)方案設(shè)計第三節(jié)刀具儲運及管理系統(tǒng)方案設(shè)計第四節(jié)作業(yè)計劃與調(diào)度系統(tǒng)設(shè)計第五節(jié)檢測與監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計第一節(jié)加工設(shè)備選擇一、自動化制造系統(tǒng)對加工設(shè)備的要求工序集中質(zhì)量生產(chǎn)率柔性成本易控制性二、選擇加工設(shè)備的內(nèi)容和原則選擇加工設(shè)備的類型選擇加工設(shè)備的規(guī)格工作臺行程范圍主軸電機功率與轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速范圍最大工件直徑其他技術(shù)參數(shù)3.選擇加工設(shè)備精度定位精度與重復(fù)定位精度銑圓精度其他精度指標應(yīng)注意有關(guān)驗收的問題工步間檢測裝置選擇數(shù)控系統(tǒng)選擇數(shù)控系統(tǒng)時考慮與外部支持軟件相適應(yīng)根據(jù)數(shù)控機床的使用指標選擇數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)性能要求選擇數(shù)控系統(tǒng)功能同一個自動化制造系統(tǒng)中各臺加工設(shè)備的控制系統(tǒng)盡可能一致，以方便使用與維護。5.選擇刀具形式、自動換刀裝置及機床刀庫盡量選用結(jié)構(gòu)簡單和可靠性高的ATC機床刀庫的容量以滿足一個獨立的復(fù)雜加工程序?qū)Φ毒叩男枰獮樵瓌t選用刀具預(yù)調(diào)儀慎重選擇刀柄、刀具及附件選擇特殊訂貨項目注意配套性自動交換工作臺選擇回轉(zhuǎn)工作臺的聯(lián)動在不同機床上通用的附件，應(yīng)從全局第二節(jié)工件儲運及管理系統(tǒng)方案設(shè)計一、工件輸送系統(tǒng)輸送系統(tǒng)型式選擇直線型、環(huán)型、網(wǎng)型、樹型工件輸送設(shè)備的選擇步伐式輸送帶、空中或地面有軌運輸車、自動導(dǎo)向小車、驅(qū)動輥道、地鏈式有軌車二、自動化倉庫倉庫形式的選擇自動化倉庫一般分為立體庫和平面庫。立體倉庫布局形式的選擇立體倉庫布局形式的選擇主要與倉庫的存儲數(shù)量、進出庫頻率、系統(tǒng)的總體布局、外部設(shè)備以及存放物料的規(guī)格等有關(guān)。三、工件儲運管理系統(tǒng)功能物流系統(tǒng)的控制AGV的管理交通管制車輛調(diào)度系統(tǒng)監(jiān)控自動化倉庫的管理臺帳管理庫存管理貨位管理一、刀具儲存策略信息化技術(shù)在制造業(yè)中的應(yīng)用不斷深化；刀具、切削技術(shù)在制造業(yè)中的重要作用日益顯現(xiàn)；企業(yè)中非核心業(yè)務(wù)的分離受到重視；制造業(yè)中生產(chǎn)活動外置與服務(wù)外包正在成為發(fā)展趨勢。制造業(yè)的發(fā)展需要現(xiàn)代刀具管理技術(shù)第三節(jié)

刀具儲運及管理系統(tǒng)方案設(shè)計專業(yè)化的刀具管理是刀具行業(yè)升級轉(zhuǎn)型的結(jié)果切削技術(shù)進入快速發(fā)展時期，切削效率成倍提高，成為制造業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)工藝和關(guān)鍵技術(shù)；刀具新產(chǎn)品、新材料、新涂層、新工藝快速發(fā)展；刀具應(yīng)用技術(shù)的重要性突出；刀具供應(yīng)商向服務(wù)供應(yīng)商轉(zhuǎn)型，提供專業(yè)化的刀具管理正在成為核心業(yè)務(wù)。刀具行業(yè)的發(fā)展使現(xiàn)代刀具管理成為專業(yè)化的產(chǎn)品加工費制造成本一般管理費刀具費1%~2%降低成本100%制造成本 降低刀具費

使用最新刀具切削加工的成本模型分析發(fā)生在企業(yè)里與刀具相關(guān)的費用和對制造成本的影響1.刀具的直接成本:買刀的費用二、刀具管理的重要作用2.刀具的間接成本：用刀和管刀的費用包括采購、儲存、組裝、調(diào)試、重磨、重涂等環(huán)節(jié)所發(fā)生的人員工資、房屋和設(shè)備折舊等費用，還包括多余采購所占用的資金成本和不合理使用造成的浪費。要占制造成本的15%~30%，遠遠超過刀具的直接成本。刀具的間接成本1.刀具的直接成本占制造成本4%2.刀具的間接成本占制造成本30%，包括：安全的庫存量刀具準備涂層和其它外協(xié)加工刃磨機床和計算機購置人員工資消耗品房屋租金和保險費差旅費人員培訓費質(zhì)量認證、審計費刀具管理的功能第一，基本功能降低刀具使用和管理發(fā)生的間接費用是刀具管理的基本功能，包括：降低刀具的庫存，減少冗余的刀具，提高刀具的利用率；在刀具供貨中引入市場機制；減少對人員、資金、設(shè)備、廠房的占用；減少備刀、調(diào)刀的差錯?；竟δ埽汗?jié)省開支減少浪費第二，高級功能提高加工效率及刀具應(yīng)用水平是刀具管理的高級功能，包括：服務(wù)工藝創(chuàng)新；選擇更好的刀具，更佳的切削參數(shù)，減少隨意性；提供應(yīng)用技術(shù)；提高加工效率，保證加工質(zhì)量；提高數(shù)控機床的利用率5%~50%；分析與監(jiān)督的作用。高級功能：增加效益三、刀具管理系統(tǒng)的基本要求和不同模式對刀具管理系統(tǒng)的四個“正確”的要求這四個“正確”是：

“把正確的刀具，以正確的數(shù)量，在正確的時間送到正確的地點?！备鶕?jù)這四個要求，刀具管理系統(tǒng)必須能產(chǎn)生正確的刀具信息并對信息進行正確的管理。一個完整的刀具管理系統(tǒng)有兩部分組成

一部分是在產(chǎn)品設(shè)、工藝編制和NC編程階段產(chǎn)生正確的刀具清單和調(diào)刀圖，對系統(tǒng)的主要要求是：

1.具備與CAD、CAM、CAPP、ERP等工程系統(tǒng)的接口；在刀具數(shù)據(jù)庫里有足夠的刀具紀錄供調(diào)用；產(chǎn)生刀具清單；提供刀具2D圖紙供制造或調(diào)刀用；提供3D造型供切削模擬；支持工藝創(chuàng)新，反映行業(yè)特點；提供刀具的應(yīng)用技術(shù)。

另一部分應(yīng)用在產(chǎn)品制造階段，對刀具進行正確的使用和物流管理，其主要的要求是：跟蹤刀具的位置；管理刀具的庫存；管理刀具的調(diào)試信息；反映刀具的使用信息；管理刀具的維護；分析、評估刀具管理的效果（刀具費用、刀具利用率、刀具壽命統(tǒng)計、操作者的

用刀水平等）。有兩大類的刀具管理模式一類是以刀具物流管理為主的模式通常它是由刀具供應(yīng)商或工程軟件公司提供自動倉儲柜并負責管理刀具的領(lǐng)用、歸還、庫存的補充、及費用的核算等管理。特點是：建立容易，靈活方便，一定程度上也能起到省人、省事、省地、省錢的效果，但總體上屬局部的物流管理，對提高刀具的加工效率、保證加工質(zhì)量作用不大。在美國、德國推廣較快。自動倉儲柜的例子另一類是刀具一體化管理模式這種模式集成了工程開發(fā)階段和物流管理階段的功能，可實現(xiàn)這兩部分信息數(shù)據(jù)的交換和共享。特點是：工程開發(fā)階段的信息為后面的制造及物流管理提供附加的增值，而制造及物流過程中的使用效果和切削參數(shù)的調(diào)整等信息可反饋到工程開發(fā)階段，供技術(shù)經(jīng)濟分析使用，兩者互相促進，實現(xiàn)刀具的最優(yōu)化配置。產(chǎn)品工程開發(fā)階段刀具使用與物流階段一體化刀具管理的例子西安易博軟件公司的一體化刀具管理系統(tǒng)四、刀具管理系統(tǒng)的發(fā)展趨勢第一、增強刀具管理系統(tǒng)的刀具專業(yè)技術(shù)和工藝創(chuàng)新的功能提供必要的刀具應(yīng)用技術(shù)；增加工件材料可加工性的信息；要反映行業(yè)的特點；配刀方案的技術(shù)經(jīng)濟分析：加工的效率、加工的質(zhì)量、加工的成本。高速旋轉(zhuǎn)刀具的動平衡技術(shù)高速旋轉(zhuǎn)刀具的裝夾技術(shù)高速旋轉(zhuǎn)刀具的安全技術(shù)汽車行業(yè)專用刀具多模具行業(yè)的型腔加工要求提供走刀策略航空航天工業(yè)的鋁合金整體構(gòu)件的高速加工加工波音F/A-18E/F戰(zhàn)斗機的控制系統(tǒng)的安裝板工夾具數(shù)：53→6加工時間：1028小時→43.9小時零件數(shù)：44→6重

量：10磅→9磅成本降低：73%第二、發(fā)展刀具外包管理的模式

1.符合制造業(yè)發(fā)展的大方向；可取得較好的效果；局部的單項的外包較適合單件、小批量的生產(chǎn)方式；全面的外包較適合大批量流水線的生產(chǎn)方式。第三、刀具的編碼與ISO13399標準的接軌它是一個關(guān)于描述刀具的標準而不是刀具的標準第四、關(guān)注ISO

14649(STEP-NC)標準第四節(jié)

作業(yè)計劃與調(diào)度系統(tǒng)設(shè)計—

上層的生產(chǎn)作業(yè)計劃生產(chǎn)作業(yè)計劃分為廠級作業(yè)計劃和車間內(nèi)部生產(chǎn)作業(yè)計劃。廠級作業(yè)計劃是把全廠任務(wù)和出產(chǎn)進度具體落實到車間。車間內(nèi)部生產(chǎn)作業(yè)計劃則是把車間的生產(chǎn)任務(wù)

和出產(chǎn)進度具體落實到工段、班組以至每個工人。他們的編制方法基本相同。其編制方法主要取決于車間生產(chǎn)組織形式和生產(chǎn)類型。二、自動化制造系統(tǒng)的生產(chǎn)作業(yè)計劃

單元控制器是整個自動化制造系統(tǒng)的總體控制機構(gòu)，其主要任務(wù)是：零件加工的排序與生產(chǎn)調(diào)度管理

零件裝卸站在什么時候裝載什么零件、零件在系統(tǒng)內(nèi)加工的先后次序及何時由何設(shè)備完成相應(yīng)工序的加工進行控制。設(shè)備運行的調(diào)度方案

對系統(tǒng)內(nèi)所有制造資源的管理，如調(diào)度物料運輸裝置在需要時將物料從指定地點運送到指定目的地，安排特定設(shè)備完成某個零件某道工序的加工、檢測和清晰等任務(wù)。實時監(jiān)控系統(tǒng)的運作狀態(tài)

提供與保存系統(tǒng)各設(shè)備和在線零件、托盤、刀具等的最新狀態(tài)信息，對故障作出報警或者自動處理

（4）系統(tǒng)信息管理

保管系統(tǒng)所需的各種信息資料，如系統(tǒng)設(shè)備的基本數(shù)據(jù)、零件特征、制造工藝、切削參數(shù)、數(shù)控程序、質(zhì)量要求、生產(chǎn)任務(wù)等。還要收集整理生產(chǎn)過程中的各種統(tǒng)計報表，以供各級管理人員查閱、參考。

（5）信息通信這是系統(tǒng)集成的重要基礎(chǔ)，通過通信系統(tǒng)可以接受生產(chǎn)管理部門下達的生產(chǎn)任務(wù)及修改命令，接受技術(shù)部門的零件加工工藝、質(zhì)量要求、數(shù)控程序等信息。系統(tǒng)產(chǎn)生的各種統(tǒng)計數(shù)據(jù)也要通過通信功能向上傳輸。出來上述對外通信外，通信功能還要負責系統(tǒng)內(nèi)各級控制器之間的信息傳遞。

（6）其他如系統(tǒng)運行仿真、單元控制器的運行管理等。生產(chǎn)作業(yè)控制是對產(chǎn)品生產(chǎn)的數(shù)量和進度的控制（一）生產(chǎn)調(diào)度生產(chǎn)調(diào)度是以生產(chǎn)作業(yè)計劃為依據(jù)，對企業(yè)日常生產(chǎn)活動進行控制和調(diào)節(jié)的工作，即對生產(chǎn)作業(yè)計劃執(zhí)行過程中已出現(xiàn)和可能出現(xiàn)的偏差及時了解、掌握、預(yù)防和處理，保證整個生產(chǎn)活動協(xié)調(diào)地進行。1、生產(chǎn)調(diào)度工作的主要內(nèi)容：控制生產(chǎn)進度和在制品流轉(zhuǎn)；督促有關(guān)部門做好生產(chǎn)準備和生產(chǎn)服務(wù)；檢查生產(chǎn)過程中的物資供應(yīng)；督促設(shè)備的運轉(zhuǎn)；合理調(diào)配勞動力；調(diào)整廠內(nèi)運輸；組織廠部和車間的生產(chǎn)調(diào)度會議；做好生產(chǎn)完成情況的檢查、記錄、統(tǒng)計分析工作。三、自動化制造系統(tǒng)的調(diào)度2、生產(chǎn)調(diào)度工作原則：計劃性。保證生產(chǎn)作業(yè)計劃規(guī)定的任務(wù)和進度。對實際與計劃的偏差，采取措施予以克服，必要時對原計劃進行調(diào)整和補充。統(tǒng)一性。各級調(diào)度部門根據(jù)生產(chǎn)作業(yè)計劃和上級指示行使調(diào)度權(quán)力，下一級生產(chǎn)單位和同級的有關(guān)職能部門必須堅決執(zhí)行。預(yù)見性。積極采取措施預(yù)防或縮小生產(chǎn)作業(yè)計劃中可能發(fā)生的偏差和障礙造成的影響。及時性。生產(chǎn)調(diào)度部門對生產(chǎn)中出現(xiàn)的有關(guān)問題及時采取措施解決，避免造成損失。

調(diào)度工作技術(shù)設(shè)備:如專用信號裝置、調(diào)度電話、無線傳呼機、工業(yè)閉路電視、電子計算機等。單件小批生產(chǎn)類型企業(yè)的期量標準①產(chǎn)品生產(chǎn)周期圖表②生產(chǎn)提前期③產(chǎn)品勞動量日歷分配圖表

在產(chǎn)品生產(chǎn)周期圖表的基礎(chǔ)上，按時間定額等資料匯總得到。產(chǎn)品生產(chǎn)周期圖表是單件小批生產(chǎn)最基本的期量標準，它規(guī)定各工藝階段的提前期、生產(chǎn)周期及其相互街接關(guān)系等內(nèi)容。四、自動化單擊的生產(chǎn)計劃與調(diào)度第五節(jié)檢測與監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計一、檢測與監(jiān)控系統(tǒng)的組成?

(1)把各種非電量信息轉(zhuǎn)換為電信號,這就是傳感器的功能,傳感器又稱為一次儀表。

(2)對轉(zhuǎn)換后的電信號進行測量,并進行放大、運算、轉(zhuǎn)換、記錄、指示、顯示等處

理,這叫作電信號處理系統(tǒng),通常被稱為二次儀表。非電量檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式如圖?圖非電量檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式被測對象傳感器信號

調(diào)理

多路模擬

開關(guān)取樣保持檢測系統(tǒng)

功率放大激勵裝置

低通濾波A/D顯示RAMCPUROM鍵盤計算機總線D/A計算機檢測系統(tǒng)基本組成框圖二、運行狀態(tài)檢測與監(jiān)控自動化制造系統(tǒng)運行狀態(tài)通常包括：1.刀具信息2.機床狀態(tài)信息3.系統(tǒng)運行狀態(tài)信息4.在線尺寸測量信息5.系統(tǒng)安全情況信息6.仿真信息二、工件尺寸精度檢測□無論采用何種檢測方法，都會有測量誤差，造成誤判□工件尺寸的檢測方法通常有兩類:用通用量具或儀器檢測：GB/T

3177-1997此方法能檢測出工件的實際尺寸，便于對產(chǎn)品質(zhì)量進行過程控制。適用于單件小批量生產(chǎn)，但檢測效率較低。用光滑極限量規(guī)檢測：GB/T

1957-1981此方法只能判斷被測工件尺寸是否在規(guī)定的極限尺寸范圍之內(nèi)，而不能測出工件的實際尺寸適用于成批大量生產(chǎn)，但用該法檢驗方便、效率高。誤收誤廢

普通計量器具——指帶有刻度的變值測量器具，如游標卡尺、千分尺及車間使用的比較儀等。這類量儀通用性強，使用范圍廣，一般采用兩點法測量工件的實際尺寸?！跤闷胀ㄓ嬃科骶邫z驗工件，要解決好三個問題：一、是如何根據(jù)被檢工件的公差，選擇適當?shù)挠嬃科骶?？二、是如何根?jù)被檢工件的公差及工藝狀況等，確定合適的驗收方式及驗收極限。三、是如何對驗收質(zhì)量作出評價，即根據(jù)A/u1計算誤收率m和誤廢率n。四、刀具磨損和破損的監(jiān)控

1刀具監(jiān)控的現(xiàn)狀和意義

刀具磨損在機械加工中是一種普遍存在的現(xiàn)象，刀具的磨損與磨損狀態(tài)直接影響著機械加工的精度、效率及經(jīng)濟效益，研究刀具磨損可以大大提高機械加工效率，降低加工成本，具有較大的經(jīng)濟效應(yīng)。刀具磨損的監(jiān)測是柔性制造系統(tǒng)研究工程的一個重要課題。

近年