《《先进制造系统》PPT课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《先进制造系统》PPT课件.ppt（40页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、先先 进进 制制 造造 系系 统统Advanced Manufacturing SystemAdvanced Manufacturing System四川大学四川大学四川大学四川大学 工商管理学院工商管理学院工商管理学院工商管理学院 李跃宇李跃宇李跃宇李跃宇Sichuan University,Business SchoolSichuan University,Business School版权所有版权所有 Copyright,All Rights ReservedCopyright,All Rights Reserved 电子邮箱：电子邮箱：Introduction先进制造系统绪论先进制造系
2、统绪论制造系统的基本概念u制造系统制造系统制造系统制造系统：3制造的基本概念u狭义制造狭义制造狭义制造狭义制造(ManufactureManufacture)概念概念概念概念：指产品的：指产品的：指产品的：指产品的“制作制作制作制作过程过程过程过程”，即应用物理、化学等工艺来改变材料的，即应用物理、化学等工艺来改变材料的，即应用物理、化学等工艺来改变材料的，即应用物理、化学等工艺来改变材料的几何形状、特性或外观的过程，也包括零部件组几何形状、特性或外观的过程，也包括零部件组几何形状、特性或外观的过程，也包括零部件组几何形状、特性或外观的过程，也包括零部件组装成产品的过程装成产品的过程装成产品的
3、过程装成产品的过程4制造的基本概念u广义制造广义制造广义制造广义制造(Generalized manufactureGeneralized manufacture)概念概念概念概念：指产：指产：指产：指产品整个生命周期过程，是将可用资源通过制造过品整个生命周期过程，是将可用资源通过制造过品整个生命周期过程，是将可用资源通过制造过品整个生命周期过程，是将可用资源通过制造过程，转化为可供人们使用和利用的产品或服务的程，转化为可供人们使用和利用的产品或服务的程，转化为可供人们使用和利用的产品或服务的程，转化为可供人们使用和利用的产品或服务的过程，该过程应保持增值，它涉及到国民经济的过程，该过程应保持
4、增值，它涉及到国民经济的过程，该过程应保持增值，它涉及到国民经济的过程，该过程应保持增值，它涉及到国民经济的大量行业，如机械、电子、化工、生物、食品、大量行业，如机械、电子、化工、生物、食品、大量行业，如机械、电子、化工、生物、食品、大量行业，如机械、电子、化工、生物、食品、军工等等军工等等军工等等军工等等；5制造系统的基本概念u制造系统制造系统制造系统制造系统(Manufacture systemManufacture system)定义：制造过程定义：制造过程定义：制造过程定义：制造过程及其所涉及的及其所涉及的及其所涉及的及其所涉及的硬件硬件硬件硬件，包括人员、生产设备、材料、，包括人员、
5、生产设备、材料、，包括人员、生产设备、材料、，包括人员、生产设备、材料、能源和各种辅助装置，以及有关能源和各种辅助装置，以及有关能源和各种辅助装置，以及有关能源和各种辅助装置，以及有关软件软件软件软件，包括制造，包括制造，包括制造，包括制造理论、制造技术和制造信息等组成了一个具有特理论、制造技术和制造信息等组成了一个具有特理论、制造技术和制造信息等组成了一个具有特理论、制造技术和制造信息等组成了一个具有特定功能的有机整体定功能的有机整体定功能的有机整体定功能的有机整体6制造系统的基本问题u基本问题基本问题基本问题基本问题 如何有效率地制造产品！如何有效率地制造产品！如何有效率地制造产品！如何有
6、效率地制造产品！u例如：一只手表例如：一只手表例如：一只手表例如：一只手表 如何有效率地制造？如何有效率地制造？如何有效率地制造？如何有效率地制造？7制造系统的基本问题u例如：有一定批量的一个系列手表例如：有一定批量的一个系列手表例如：有一定批量的一个系列手表例如：有一定批量的一个系列手表如何有效率地制造？如何有效率地制造？如何有效率地制造？如何有效率地制造？8制造系统的基本问题u例如：大量生产一系列冰箱例如：大量生产一系列冰箱例如：大量生产一系列冰箱例如：大量生产一系列冰箱如何有效率地制造？如何有效率地制造？如何有效率地制造？如何有效率地制造？9制造系统的基本问题u制造系统的效率制造系统的效
7、率制造系统的效率制造系统的效率(E Efficiencyfficiency)是企业资源要素是企业资源要素是企业资源要素是企业资源要素的投入量的投入量的投入量的投入量(数量或成本数量或成本数量或成本数量或成本)与产出量与产出量与产出量与产出量(产量或收入产量或收入产量或收入产量或收入)之之之之间的对比关系间的对比关系间的对比关系间的对比关系u对效率的要求是伴随企业而产生的，有效率才会对效率的要求是伴随企业而产生的，有效率才会对效率的要求是伴随企业而产生的，有效率才会对效率的要求是伴随企业而产生的，有效率才会有企业的存在有企业的存在有企业的存在有企业的存在即企业资源配置效率概念即企业资源配置效率概
8、念即企业资源配置效率概念即企业资源配置效率概念u包括：包括：包括：包括：技术效率技术效率技术效率技术效率(Technical efficiencyTechnical efficiency)和和和和管理效率管理效率管理效率管理效率(Management efficiencyManagement efficiency)10制造系统的基本问题u技术效率技术效率技术效率技术效率体现人与自然体现人与自然体现人与自然体现人与自然(物质世界物质世界物质世界物质世界)的一种技的一种技的一种技的一种技术关系术关系术关系术关系红山文化遗址：材料和工艺红山文化遗址：材料和工艺红山文化遗址：材料和工艺红山文化遗址：材
9、料和工艺11制造系统的基本问题u技术效率技术效率技术效率技术效率是人们最早注意到的效率来源。工具的是人们最早注意到的效率来源。工具的是人们最早注意到的效率来源。工具的是人们最早注意到的效率来源。工具的改善，新的工艺的引进，分工带来的劳动工具的改善，新的工艺的引进，分工带来的劳动工具的改善，新的工艺的引进，分工带来的劳动工具的改善，新的工艺的引进，分工带来的劳动工具的专门化以及规模经济等，在效率的提高上始终发专门化以及规模经济等，在效率的提高上始终发专门化以及规模经济等，在效率的提高上始终发专门化以及规模经济等，在效率的提高上始终发挥着主导的作用挥着主导的作用挥着主导的作用挥着主导的作用12制造
10、系统的基本问题u管理效率管理效率管理效率管理效率体现人与人之间的物质利益关系，体现人与人之间的物质利益关系，体现人与人之间的物质利益关系，体现人与人之间的物质利益关系，是一种社会关系是一种社会关系是一种社会关系是一种社会关系13制造系统的基本问题u管理效率管理效率管理效率管理效率是现代企业效率的重要来源。企业管理是现代企业效率的重要来源。企业管理是现代企业效率的重要来源。企业管理是现代企业效率的重要来源。企业管理思想、管理方法和管理制度的作用是非常重要和思想、管理方法和管理制度的作用是非常重要和思想、管理方法和管理制度的作用是非常重要和思想、管理方法和管理制度的作用是非常重要和深远的，它也直接
11、影响企业资源的配置效率深远的，它也直接影响企业资源的配置效率深远的，它也直接影响企业资源的配置效率深远的，它也直接影响企业资源的配置效率14制造系统的转换过程 制造系统制造系统制造系统制造系统：投入投入投入投入转换转换转换转换产出产出产出产出 既是资源转换过程，又是价值既是资源转换过程，又是价值既是资源转换过程，又是价值既是资源转换过程，又是价值增值增值增值增值过程过程过程过程 要求要求要求要求 xxi i y yj j 同时：同时：同时：同时：y*=y*=F(xF(x)最优最优最优最优 x*=x*=f(tf(t)最优最优最优最优Inputs资金资金原材料原材料劳动力劳动力机器设备机器设备设施
12、设施能源能源信息和技术信息和技术制造系统制造系统转换过程（转换过程（Process）（目标、计划、组织、（目标、计划、组织、实施和控制）实施和控制）（增值！）（增值！）作为过程控制的作为过程控制的作为过程控制的作为过程控制的输出信息反馈输出信息反馈输出信息反馈输出信息反馈 Outputs产品产品服务服务外部信息反馈外部信息反馈外部信息反馈外部信息反馈环境环境、机会、机会、约束、需求约束、需求干扰干扰干扰干扰干扰干扰干扰干扰15制造系统的转换过程 产品产品产品产品：有形的：有形的：有形的：有形的 服务服务服务服务：无形的，在服务过程中会被消费掉的：无形的，在服务过程中会被消费掉的：无形的，在服务
13、过程中会被消费掉的：无形的，在服务过程中会被消费掉的快餐店生产系统快餐店生产系统人员人员人员人员场地场地场地场地精肉精肉精肉精肉小圆面包小圆面包小圆面包小圆面包调味品调味品调味品调味品土豆土豆土豆土豆软饮料软饮料软饮料软饮料烹调技术烹调技术烹调技术烹调技术 转换过程转换过程转换过程转换过程清清清清洗洗洗洗、分分分分割割割割、混混混混合合合合、烹烹烹烹调调调调、油油油油炸炸炸炸、包包包包装装装装、配送配送配送配送汉堡肉饼汉堡肉饼法式煎饼法式煎饼送餐服务送餐服务信息返馈信息返馈信息返馈信息返馈 医院系统医院系统 医生医生医生医生护士护士护士护士医院医院医院医院医疗知识医疗知识医疗知识医疗知识医药设
14、备医药设备医药设备医药设备实验室实验室实验室实验室 转换过程转换过程转换过程转换过程检查、做手术、观察、用药、精神治疗检查、做手术、观察、用药、精神治疗检查、做手术、观察、用药、精神治疗检查、做手术、观察、用药、精神治疗病人病人恢复健康恢复健康信息返馈信息返馈信息返馈信息返馈 示例示例示例示例16输入输入输入输入(I Input)nput)的基本要素的基本要素的基本要素的基本要素1.1.MManan(人人人人)2.2.MMachineachine(机器机器机器机器)3.3.MMaterialaterial(材料材料材料材料)4.4.MMethodethod(方法方法方法方法)5.5.MMone
15、yoney(资金资金资金资金)6.6.MMarketarket(市场市场市场市场)7.7.MManagementanagement(管理管理管理管理)转换的过程转换的过程 PROCESS企业企业企业企业制造系统制造系统制造系统制造系统输出输出输出输出(OOutput)utput)的基本要素的基本要素的基本要素的基本要素1.1.P Productivityroductivity(生产性生产性生产性生产性)2.2.Q Qualityuality(质量质量质量质量)3.3.C Costost(成本成本成本成本)4.4.D Deliveryelivery(交货期交货期交货期交货期)5.5.HHuman
16、 uman FactorFactor(MMoraleorale)(人因人因人因人因)6.6.S Safetyafety(安全安全安全安全)7.7.E Environmentnvironment(环境环境环境环境)制造系统的转换要制造系统的转换要制造系统的转换要制造系统的转换要注重结果注重结果注重结果注重结果，但不，但不，但不，但不注重过程效率注重过程效率注重过程效率注重过程效率的结果是不存在的！的结果是不存在的！的结果是不存在的！的结果是不存在的！制造系统的转换过程17制造系统的基本问题u竞争效率竞争效率竞争效率竞争效率的转变的转变的转变的转变18制造系统的发展历程u1818世纪以前世纪以前世
17、纪以前世纪以前19制造系统的发展历程u1818世纪中叶，瓦特发明世纪中叶，瓦特发明世纪中叶，瓦特发明世纪中叶，瓦特发明蒸气机蒸气机蒸气机蒸气机 第一次工业革命第一次工业革命第一次工业革命第一次工业革命20制造系统的发展历程u1818世纪中叶，零部件的世纪中叶，零部件的世纪中叶，零部件的世纪中叶，零部件的互换性互换性互换性互换性(Eli WhitneyEli Whitney)21制造系统的发展历程u1818世纪中叶，第一次工业革命时期的世纪中叶，第一次工业革命时期的世纪中叶，第一次工业革命时期的世纪中叶，第一次工业革命时期的“效率效率效率效率”22制造系统的发展历程u1919世纪末世纪末世纪末世
18、纪末2020世纪初，内燃机的发明世纪初，内燃机的发明世纪初，内燃机的发明世纪初，内燃机的发明流水生产线流水生产线流水生产线流水生产线Henry FordHenry Ford，19131913年，首次使用流水线生产年，首次使用流水线生产年，首次使用流水线生产年，首次使用流水线生产T T型型型型车，工人每天工资车，工人每天工资车，工人每天工资车，工人每天工资5 5美元，在美元，在美元，在美元，在19111911年是很高的薪年是很高的薪年是很高的薪年是很高的薪酬酬酬酬大规模生产大规模生产大规模生产大规模生产泰勒管理方法泰勒管理方法泰勒管理方法泰勒管理方法工厂电气化工厂电气化工厂电气化工厂电气化23制
19、造系统的发展历程u2020世纪世纪世纪世纪7070年代，大规模集成电路的出现年代，大规模集成电路的出现年代，大规模集成电路的出现年代，大规模集成电路的出现24制造系统的发展历程u8080年代，年代，年代，年代，计算机计算机计算机计算机和自动化技术的大发展和自动化技术的大发展和自动化技术的大发展和自动化技术的大发展25制造系统的发展历程u9090年代，信息技术尤其是网络技术的发展年代，信息技术尤其是网络技术的发展年代，信息技术尤其是网络技术的发展年代，信息技术尤其是网络技术的发展26现代制造业的环境u现代制造系统现代制造系统现代制造系统现代制造系统是针对顾客需求的是针对顾客需求的是针对顾客需求的
20、是针对顾客需求的多样化多样化多样化多样化、个性化个性化个性化个性化而诞生的，是一种开放系统，当环境变化后，必而诞生的，是一种开放系统，当环境变化后，必而诞生的，是一种开放系统，当环境变化后，必而诞生的，是一种开放系统，当环境变化后，必须具有重新构造自身系统适应环境变化的须具有重新构造自身系统适应环境变化的须具有重新构造自身系统适应环境变化的须具有重新构造自身系统适应环境变化的自组织自组织自组织自组织、自适应自适应自适应自适应的能力。因此，必须认真分析与研究未来的能力。因此，必须认真分析与研究未来的能力。因此，必须认真分析与研究未来的能力。因此，必须认真分析与研究未来制造业所处的环境制造业所处的
21、环境制造业所处的环境制造业所处的环境27现代制造业的环境u市场环境市场环境市场环境市场环境：1.产品的生命周期日益缩短产品的生命周期日益缩短产品的生命周期日益缩短产品的生命周期日益缩短“销售一代、生产一代、研究一代、构思销售一代、生产一代、研究一代、构思销售一代、生产一代、研究一代、构思销售一代、生产一代、研究一代、构思一代一代一代一代”的活动周期越来越短！的活动周期越来越短！的活动周期越来越短！的活动周期越来越短！28现代制造业的环境u市场环境市场环境市场环境市场环境：2.产品品种数飞速膨胀产品品种数飞速膨胀产品品种数飞速膨胀产品品种数飞速膨胀若每一种产品都生产一批以备用户选择，制若每一种产
22、品都生产一批以备用户选择，制若每一种产品都生产一批以备用户选择，制若每一种产品都生产一批以备用户选择，制造商和销售商的库存将占用了大量的资金造商和销售商的库存将占用了大量的资金造商和销售商的库存将占用了大量的资金造商和销售商的库存将占用了大量的资金29现代制造业的环境u市场环境市场环境市场环境市场环境：3.对交货期的要求越来越高对交货期的要求越来越高对交货期的要求越来越高对交货期的要求越来越高 用户不但要求厂家要按期交货，而且要求用户不但要求厂家要按期交货，而且要求用户不但要求厂家要按期交货，而且要求用户不但要求厂家要按期交货，而且要求的交货期越来越短。市场机会几乎是稍纵即的交货期越来越短。市
23、场机会几乎是稍纵即的交货期越来越短。市场机会几乎是稍纵即的交货期越来越短。市场机会几乎是稍纵即逝，留给企业思考和决策的时间极为有限。逝，留给企业思考和决策的时间极为有限。逝，留给企业思考和决策的时间极为有限。逝，留给企业思考和决策的时间极为有限。因此，缩短产品的开发、生产周期，在尽可因此，缩短产品的开发、生产周期，在尽可因此，缩短产品的开发、生产周期，在尽可因此，缩短产品的开发、生产周期，在尽可能短的时间内满足用户要求，已成为当今所能短的时间内满足用户要求，已成为当今所能短的时间内满足用户要求，已成为当今所能短的时间内满足用户要求，已成为当今所有管理者最为关注的问题之一有管理者最为关注的问题之
24、一有管理者最为关注的问题之一有管理者最为关注的问题之一30现代制造业的环境u市场环境市场环境市场环境市场环境：4.对产品和服务的期望越来越高对产品和服务的期望越来越高对产品和服务的期望越来越高对产品和服务的期望越来越高“一对多一对多一对多一对多”标准化生产标准化生产标准化生产标准化生产“一对一一对一一对一一对一”(One to One to OneOne)的定制化服务的定制化服务的定制化服务的定制化服务(Customized ServiceCustomized Service)大量生产大量生产大量生产大量生产(Mass ProductionMass Production)定制化大量生定制化大量
25、生定制化大量生定制化大量生产产产产(Mass CustomizationMass Customization)未来制造系统所处的环境是：不断与不可预未来制造系统所处的环境是：不断与不可预未来制造系统所处的环境是：不断与不可预未来制造系统所处的环境是：不断与不可预测的改变测的改变测的改变测的改变(Continuous and Unpredictable Continuous and Unpredictable ChangeChange)，学术上称之为，学术上称之为，学术上称之为，学术上称之为湍流湍流湍流湍流的环境或的环境或的环境或的环境或混饨混饨混饨混饨的环境的环境的环境的环境31现代制造业的环
26、境u社会环境社会环境社会环境社会环境：信息爆炸的压力信息爆炸的压力信息爆炸的压力信息爆炸的压力技术进步越来越快技术进步越来越快技术进步越来越快技术进步越来越快高新技术的使用范围越来越广高新技术的使用范围越来越广高新技术的使用范围越来越广高新技术的使用范围越来越广市场和劳务竞争全球化市场和劳务竞争全球化市场和劳务竞争全球化市场和劳务竞争全球化产品研制开发的难度越来越大产品研制开发的难度越来越大产品研制开发的难度越来越大产品研制开发的难度越来越大可持续发展的要求可持续发展的要求可持续发展的要求可持续发展的要求32现代制造业的环境u必须指出必须指出必须指出必须指出：这里说的不断改变与不可预测的环：这
27、里说的不断改变与不可预测的环：这里说的不断改变与不可预测的环：这里说的不断改变与不可预测的环境是现实世界的具体的东西。但是，宏观的东境是现实世界的具体的东西。但是，宏观的东境是现实世界的具体的东西。但是，宏观的东境是现实世界的具体的东西。但是，宏观的东西，例如产品体系结构，和微观的东西，例如西，例如产品体系结构，和微观的东西，例如西，例如产品体系结构，和微观的东西，例如西，例如产品体系结构，和微观的东西，例如组成各类产品的零件、单元、工具等却是相对组成各类产品的零件、单元、工具等却是相对组成各类产品的零件、单元、工具等却是相对组成各类产品的零件、单元、工具等却是相对稳定的，因此是可以预测和事先
28、做好准备的稳定的，因此是可以预测和事先做好准备的稳定的，因此是可以预测和事先做好准备的稳定的，因此是可以预测和事先做好准备的u正是应用这些正是应用这些正是应用这些正是应用这些相对稳定相对稳定相对稳定相对稳定、可以预测的东西来克、可以预测的东西来克、可以预测的东西来克、可以预测的东西来克服与争取那些不断改变与不可预测事件的风险服与争取那些不断改变与不可预测事件的风险服与争取那些不断改变与不可预测事件的风险服与争取那些不断改变与不可预测事件的风险与机遇与机遇与机遇与机遇33本课程基本内容生产系统生产系统生产系统生产系统1.11.1生产系统设施生产系统设施生产系统设施生产系统设施1.2 1.2 制造
29、支持系统制造支持系统制造支持系统制造支持系统1.3 1.3 生产系统中的自动化生产系统中的自动化生产系统中的自动化生产系统中的自动化1.4 1.4 生产系统中的人工作业生产系统中的人工作业生产系统中的人工作业生产系统中的人工作业1.5 1.5 自动化的原则和策略自动化的原则和策略自动化的原则和策略自动化的原则和策略制造操作制造操作制造操作制造操作2.1 2.1 制造工业与产品制造工业与产品制造工业与产品制造工业与产品2.2 2.2 制造操作制造操作制造操作制造操作2.32.3产品与生产的关系产品与生产的关系产品与生产的关系产品与生产的关系 34本课程基本内容制造系统制造系统制造系统制造系统3.
30、1 3.1 制造系统的组成制造系统的组成制造系统的组成制造系统的组成3.2 3.2 制造系统的分类制造系统的分类制造系统的分类制造系统的分类3.33.3制造系统分类举例制造系统分类举例制造系统分类举例制造系统分类举例单工位制造单元单工位制造单元单工位制造单元单工位制造单元4.1 4.1 单工位人工单元单工位人工单元单工位人工单元单工位人工单元4.2 4.2 单工位自动化单元单工位自动化单元单工位自动化单元单工位自动化单元4.34.3单工位制造单元的分析单工位制造单元的分析单工位制造单元的分析单工位制造单元的分析4.44.4单工位制造单元的应用单工位制造单元的应用单工位制造单元的应用单工位制造单
31、元的应用35本课程基本内容手工装配线手工装配线手工装配线手工装配线5.1 5.1 手工装配线基础手工装配线基础手工装配线基础手工装配线基础5.2 5.2 单一产品装配线分析单一产品装配线分析单一产品装配线分析单一产品装配线分析5.3 5.3 线平衡算法线平衡算法线平衡算法线平衡算法5.4 5.4 混合产品装配线混合产品装配线混合产品装配线混合产品装配线36本课程基本内容制造系统的管理方法制造系统的管理方法制造系统的管理方法制造系统的管理方法6.1 6.1 生产现场管理生产现场管理生产现场管理生产现场管理6.2 Shingo6.2 Shingo管理管理管理管理6.3 6.3 物料需求计划物料需求
32、计划物料需求计划物料需求计划6.4 6.4 制造资源计划制造资源计划制造资源计划制造资源计划6.5 6.5 精益生产精益生产精益生产精益生产6.6 6.6 最优生产技术最优生产技术最优生产技术最优生产技术6.7 6.7 并行工程并行工程并行工程并行工程6.8 6.8 敏捷技术与敏捷企业敏捷技术与敏捷企业敏捷技术与敏捷企业敏捷技术与敏捷企业37本课程基本内容先进制造技术先进制造技术先进制造技术先进制造技术7.1 7.1 传感器技术传感器技术传感器技术传感器技术7.27.2 工业通讯技术工业通讯技术工业通讯技术工业通讯技术7.37.3 数据采集与控制技术数据采集与控制技术数据采集与控制技术数据采集
33、与控制技术7.47.4 信号调理和数字量信号调理和数字量信号调理和数字量信号调理和数字量I/OI/O技术技术技术技术7.57.5 模块化工业控制器和计算机技术模块化工业控制器和计算机技术模块化工业控制器和计算机技术模块化工业控制器和计算机技术7.67.6 可编程序控制器技术可编程序控制器技术可编程序控制器技术可编程序控制器技术7.77.7 工业驱动控制技术工业驱动控制技术工业驱动控制技术工业驱动控制技术7.87.8 CADCAD、CAPPCAPP和和和和CAMCAM技术技术技术技术38本课程基本内容先进制造装备先进制造装备先进制造装备先进制造装备8.1 8.1 先进制造装备概念先进制造装备概念先进制造装备概念先进制造装备概念8.2 8.2 工业机器人工业机器人工业机器人工业机器人8.3 8.3 数控机床和加工中心数控机床和加工中心数控机床和加工中心数控机床和加工中心8.4 8.4 自动化传送系统自动化传送系统自动化传送系统自动化传送系统8.5 8.5 自动化仓储系统自动化仓储系统自动化仓储系统自动化仓储系统8.6 8.6 柔性制造系统柔性制造系统柔性制造系统柔性制造系统39谢谢！谢谢！40