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计算机集成制造——产品介绍PPT

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计算机集成制造系统培训(ppt 30页)

计算机集成制造系统培训(ppt 30页)
• 特点：物料流和信息流是分离的。
• 2、“拉动式”方式：从市场需求出发， 由市场需求信息拉动产品装配，再由产 品装配拉动零部件加工。每一道工序、 每个车间都向前一道工序、上游车间提 出要求，发出工作指令，上游工序、车 间完全按这些指令进行生产。
• 特点：物料流和信息流是结合在一起的。
• （二）看板管理
先进生产方式
• 第一节 现代生产管理发展趋势 • 第二节 计算机集成制造系统 • 第三节 准时生产制 • 第四节 再造工程
第一节 现代生产管理发展趋势
• 一、当今制造业面临的环境形势 • 1、产品更新换代加快 • 2、以消费者为导向的市场机制 • 3、企业经营国际化 • 4、经济发展的高科技化
• 二、现代生产管理的发展趋势 • 1、增强生产系统的适应性 • 2、企业生产经营目标的重新定位
• CIMS功能组成示意图
• （二）CIMS集成的内涵
• 集成与连接不同，它不是简单地把多个单元连 在一起，而是将原来没有联系或联系不紧密的 单元组成为有一定功能、紧密联系的新系统。
• 1、系统运行环境的集成 • 2、信息的集成 • 3、应用功能的集成 • 4、技术的集成 • 5、人和组织的集成
露问题---
二、JIT的起源及进一步升华
• （一）从手工生产到大量生产 • 1、手工生产方式 • 19世纪末，法国巴黎Panhard-Levassor
(P&L)机床公司开始制造汽车。 • 特点：几乎没有两辆汽车是相同的；制
作成本高，且易出故障；要求工人具有 高超技术。
• 2、大量生产方式
• 1908年，亨利·福特推出了他的T型车。 • ①大量生产的技术关键
• （三）建立JIT制造单元 • 1、把库房搬到厂房里 • 2、不断减少工序间的在制品库存 • 为此，需要对车间进行重新布置与整理 • （四）准时采购 • 思路：选择尽量少的、合格的供应厂家。 • 选择条件：质量、合作的愿望、技术上的竞争

计算机集成制造(CIM)PPT-3 产品设计与生产工程

计算机集成制造(CIM)PPT-3 产品设计与生产工程
④ 电的或者电子电路操。
评价还需确定设计需要的制制造、装配要求和制造
设备能力之间的协调程度。
通常使用“快速原型”技术作为评价的一种手段。
文档编制
文档编制是设计过程的最后一步，此过程包括以下
几个项目：
① 建立产品的视图，包括零件图、局部图和装配图
第二部分
设计要素和生产工程
使用并行工程的设计模型，以开发面向全球市场的产品 设计过程应该使用现代的设计、分析工具和技术 基于图形的设计是主要的设计工具 生产工程师应该使用现代工艺规划和制造工程工具
第三章 产品设计和生产过程
产品设计和生产工程的结构模型
设计模型的五个步骤及其功能 概要设计和重复设计之间的差异 并行工程的定义及其在设计模型建立中的应用
② 添加所有技术细节，如标准件、尺寸公差、形位
公差、粗糙度等。 ③ 建立必要的工程文档，例如零件号分配、详细的 零件规格、物料清单、零件明细表。 ④ 建立产品设计的电子数据，以供其他部门共享。
3.4 并行工程
并行工程意味着：从产品和系统的设计到制造、
服务以及最终对产品报废后的处理都是从最初的 设计概念开始考虑的。 传统系统的开发过程（图3-12）
加工工具和夹具设计
加工工具的设计包括了当加工工具对零件进行造型 或精加工的时候，原材料和零件在机器上进行装夹 与定位的夹具的设计。
在并行工程中，加工工具被看做是产品设计过程的
一部分。
工作和生产标准
为了确定制造成本，标准工作小组必须确定生产每 一个零件所需要的时间。 标准工作小组用两种方式实现此要求： ① 直接时间研究：用秒表测量操作员完成整个产品 操作的时间。
以生产割草机制造厂为例，主要有三个环节：设 计、销售和生产。产品和零件图纸生成中采用了 功能自动化，造成企业总体效益低下。 ① 产生冗余数据 ② 同一产品的计算机图形要保留三种独立形式

计算机集成制造

计算机集成制造

Paragraph 4 ① Most CAD systems allow the designer to draw a model of the design by making available a set of primitives（基元）. ②These are simple geometric figures（几何图形） such as lines and circles in twodimensional（二维） modeling. ③ Primitives may be brought onto the screen and re-sized, re-oriented, partially trimmed or otherwise adjust to create the desired drawing.
Significantly [sig'nifəkəntli] adv. 1.意味深长地；值得注目地 2.有意义的 3.重要地，有效地 4.显著地 Hence [hens] adv. 1. 因此 因此；今后 2. 从现在起，从此；从这时起 3. 从今生；从此世
同近义词 therefore ，accordingly，consequently，thus as a result of
②These include computer-aided design (CAD), computer-aided process planning (CAPP), material requirement planning (MRP), manufacturing resources planning (MRP Ⅱ), capacity requirements planning (CRP) and shop –floor control (SFC). 这些包括计算机辅助设计、计算机辅助工艺规划、 这些包括计算机辅助设计、计算机辅助工艺规划、物料 计算机辅助设计 需求计划、制造资源计划、能力需求计划和车间控制。 需求计划、制造资源计划、能力需求计划和车间控制。 课本： 课本：P112

计算机集成制造(CIM) ppt课件

计算机集成制造(CIM) ppt课件
主要缺点：不能处理三维实体模型、电子设计 、和非图形数据管理。（正在开发PDES）
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CIM和成组技术
6.1 成组技术的历史背景 工业革命以来，制造业开始寻找优化生产的方
法。至今仍有很多是3000件以下的小批量生产，而 且小批量生产没有标准化。
阻碍小批量生产的潜在问题：各种标准是适用 于通用件的工艺和设计原则，不适用于小批量的特 定产品（有随机性）。
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CIM涵盖了CNC,CAD/CAM, robotics ,JIT等。包括 产品生产、产品投向市场和技术支持的所有活动和 过程。活动包括：确定产品需求、设计产品、获取 原材料、产品生产加工、产品进入市场和产品维护 等。
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CIM的优点：CIM 可以实现对组织各种资源的最大 限度地集成。这种集成之所以能在采用CIM 的企 业实现在于它的并行性。由于智能化下的计算机 系统的协调, 工程进度的几乎任何一个环节都可 以同时进行, 这大大缩短了工期, 提高了整体的反 应速度。
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零件分组有利于削减加工过程中的材料和工时 的浪费。形状不同，工艺相似的零件也可组成零件 族。
同一零ppt件课件族
6.3零件分组方法 零件分组要求专门的有经验的制造人员。一般有以
下几类分组方法： 1.视觉查看：（零件、照片、图纸）简单，精度低
。根据设计属性分类时简单。 2.查看工序流程图：(产品流程分析方法)比方法1精
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工厂各层的通讯
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5.2 Technical and Office Protocol (TOP) 为了促进办公室环境下的集成，提出了TOP的
概念。TOP也是基于7层结构模式，主要用于促进 商业和办公组件的集成。而MAP是促进制造组件 间的集成。TOP提出的3阶段：

计算机集成制造系统

计算机集成制造系统
计算机集成制造系统
现代集成制造系统——CIMS的 PT文档演模板
提出
n 1986年提出了863/CIMS主题计划。它以 “发展高科技、实现产业化”为宗旨，在国 家科委(科技部)直接领导和各有关部门的大 力支持下，经过近10000名专家、技术人员 和管理人员不懈的努力，立足国情，创新发 展，从早期的以信息集成为特征的计算机集 成制造系统（Computer Integrated Manufacturing System）开始，发展到以 信息集成和企业优化为特征的现代集成制造 系统（Contemporary Integrated Manufacturing System），走出了一条具 有中国特色的CIMS之路，取得重大进展， 并在国际上取得了一席之地。
计算机集成制造系统
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• 2．工程设计自动化系统 • 工程设计自动化系统实质上是指在产品开发过程中引 入计算机技术，使产品开发活动更高效、更优质、更自动 地进行。产品开发活动包含产品的概念设计、工程与结构 分析、详细设计、工艺设计以及数控编程等设计和制造准 备阶段的一系列工作，即通常所说的CAD、CAPP、CAM三大 部分。 • CAD系统应该包括产品结构的设计、定型产品的变型 设计以及模块化结构的产品设计，通常应具有计算机绘图、 有限元分析、产品造型、图像分析处理、优化设计与仿真、 物料清单的生成等功能。
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CIMS体系结构
n CIMS体系结构是用来描述研究对象整个系 统的各个部分和各个方面的相互关系和层次 结构，从大系统 计算机集成制造系统 CIMS构成框图理论角度研究，将整个研究 对象分为几个子系统，各个子系统相对独立 自治、分布存在、并发运行和驱动等。我们 可以从功能结构和逻辑结构来认识CIMS体 系结构。从功能层方面分析，CIMS大致可 以分为六层：生产/制造系统，硬事务处理 系统，技术设计系统，软事务处理系统，信 息服务系统，决策管理系统。

计算机集成制造

计算机集成制造
（3）总体解决方案设计 根据企业CIM的需求、目标和发展 模式，设计总体集成方案和各分系统方 案，建立目标系统的功能模型、确定信 息模型的实体和联系，提出CIM系统实 施的主要技术方案，形成支持企业业务 流程的基础技术体系、应用系统和集成 平台解决方案，确定实施CIM的集成与 共性支撑关键技术问题，为开发与实施 CIM系统打下基础。
计算机集成制造的内涵
CIM是信息时代组织、管理企业生 产的一种哲理，是信息时代新型企业的 一种生产模式。按照这一哲理和技术构 成的具体实现便是计算机集成制造系统。
计算机集成制造的内涵
CIM这一概念最早由美国的约瑟 夫· 哈林顿(J.Harrington)博士于1973年提 出。哈林顿认为，企业的生产组织和管 理应该强调两个观点，即： ①企业的各种生产经营活动是不可分割 的，需要统一考虑； ②整个生产制造过程实质上是信息的采 集、传递和加工处理的过程。
计算机集成制造系统
CIMS一般结构
计算机集成制造系统主要由设计与工艺模块、制造模 块、管理信息模块和存储运输模块构成 。
计算机集成制造系统（CIMS）
各模块的主要功能：
设计与工 艺模块 CAD、CAE、CAPP、CAM等
制造模块
DNC、CNC、车间生产计划、作业调度、 刀具管理、质量检测与控制、装配、自动 化仓库、FMC/FMS等 市场预测、物料需求计划、生产计算、成 本核算及销售等
实施CIM的生命周期
（2）需求分析 调查分析企业的内部和外部环境、 企业现状、业务模式及现行的信息系统， 结合企业的发展战略，分析企业发展过 程中的瓶颈问题，并对企业现状模型进 行分析、优化和重组，建立企业未来业 务过程模型，明确技术、市场、软件产 品、信息技术的支撑环境和应用需求。

计算机集成制造(CIM)

计算机集成制造（CIM）
目录
1.引言 2.CIM发展历史 3.CIM轮图 4.CIM的优势 5.CIM的相关标准 6.CIM和成组技术 7.计算机辅助工艺规划（CAPP） 8.CIM和制造资源规划（MRPⅡ） 9.总结
引言
CIM(Computer Integrated Manufacturing)是在信 息技术自动化技术与制造的基础上，通过计算机 技术把分散在产品设计制造过程中各种孤立的自 动化子系统有机地集成起来，形成适用于多品种 、小批量生产，实现整体效益的集成化和智能化 制造系统。
总结
借助于CIM技术使我们的机械设计制造过程更 加简单快速，实现对组织各种资源的最大限度地集 成，提高效率。
CIM发展历史
CIM最早由美国约瑟夫·哈林顿（Joseph Harrington）博士于1974年在其论文《 Computer Integrated Manufacturing》中提出。在CIM被认同时 ，制造业已经历了四个不同的阶段 ： 1.手工制造 2. 机械化/专业化 3. 自动化 4. 集成化
手工制造
使用简单手工工具。 也是集成制造。 提出质量控制。 优点：互换性、不同层次的精 度和均匀性。 缺点：缺乏集成，导致浪费。 提高产品性能和人的工作能力。
机械化/专业 化
自动化 （CAD/CNC）
集成化工程师学会计算机与自动化系统协会 （CASA/SME）提出了CIM轮图，包括7个内容。 制造管理/人力资源管理 市场 战略计划 资金 产品设计/工艺规划 制造计划与控制 工厂自动化
拥有相似设计的零件
6.2零件族 根据设计因素和加工工艺对零件分组——零件 族。同一零件族可以用相似的工艺过程来加工。通 常在柔性制造单元（FMC）上加工制造。设计或制 造工艺相似的一组零件，设计可能相似，但需求领 域可能截然不同，反之亦然。

计算机集成制造系统ppt课件

1
张燕红 祁国栋 楼科文 马 飞
2
1
理念篇
2
技术篇
3
实践篇
3
CIMS的产生背景 CIMS的基本概念与组成 CIMS的发展概况
4
什么是CIMS？
20世纪70年代以来，随着电子信息技术、自动化 技术的发展以及各种先进制造技术的进步，制造系统 中许多以自动化为特征的单元技术得以广泛应用。如 CAD、CAPP、CAM、工业机器人、FMS等单元技术 的应用，为企业带来显著效益。
然而，人们同时发现，如果局部发展这些自动化 单元技术，会产生“自动化孤岛”现象。“自动化孤 岛”具有较大封闭性，相互之间难以实现信息的传递 与共享，从而降低系统运行的整体效率，甚至造成资 源浪费。
5
“自动化孤岛”
6
1+1≠2
7
例：离散制造业
CAD
CAPP
未经集成化处理的 计算机应用,形成了多个 “自动化孤岛”
制造 自动化分系统
分
务
系
统
统
数据库分系统
支撑分系统
计算机网络分系统 CIMS组成框图
19
CIMS递阶控制结构
CIMS是一个复杂庞大的工程系统，通常采用递阶控 制结构。
递阶控制：将一个复杂的控制系统按照其功能分解成 若干层次，各层次进行独立的控制处理，完成各自的功能 ；层与层之间保持信息交换，上层对下层发布命令，下层 向上层回送命令执行结果，通过通信联系成一个完整的控 制系统。
• ④统一管理并实现经营、人员、技术的集成优化运行。
18
CIMS的组成
功能分系统 •生产经营管理信息分系统 •工程设计自动化分系统 •制造自动化分系统 •质量保证分系统 支撑分系统 •计算机网络分系统 • 数据库分系统

计算机集成制造系统(CIM


VS
详细描述
CIM系统的应用能够显著提高制造业的生 产效率、降低成本、提高产品质量和缩短 产品上市时间。CIM的应用领域非常广泛 ，包括汽车、航空航天、电子、机械制造 等高端制造业领域，同时也适用于食品、 化工等传统制造业领域。通过应用CIM系 统，企业能够实现智能化生产，提高市场 竞争力，促进产业升级和转型。
案例二：电子制造企业的CIM应用
总结词
精细化管理、快速响应市场、提高竞争力
详细描述
电子制造企业通过应用CIM系统，实现了精细化管理，提高了生产效率和质量 。同时，CIM系统还能够帮助企业快速响应市场需求，及时调整生产计划，提 高企业的竞争力。
案例三：机械制造企业的CIM应用
总结词
优化工艺流程、降低能耗、提高环保 性能
CHAPTER 05
CIM系统的挑战与未来发展
CIM系统面临的挑战
技术更新快速
随着技术的快速发展，CIM系统需要不断 升级和更新，以适应新的制造需求和工艺
要求。
系统集成与协同
CIM系统需要与各种设备和软件进行集成 ，实现信息的共享和协同工作，这需要解
决不同系统间的兼容性和互操作性。
数据安全与隐私保护
ABCD
与增材制造的结合
利用增材制造技术，实现复杂结构和个性化产品 的制造。
与虚拟现实/增强现实的结合
通过虚拟现实和增强现实技术，提供沉浸式的生 产监控和管理体验。
THANKS
[ 感谢观看 ]
规划目标
明确CIM系统的建设目标，包括提高生产效率、降低成本、优化资源 配置等。
需求分析
全面分析企业的生产需求，了解企业的工艺流程、设备状况、人员配 置等情况。
系统架构设计
根据需求分析结果，设计CIM系统的整体架构，包括硬件和软件配置 、网络拓扑结构等。

计算机集成制造


先进制造模式
1.3 计算机集成制造的体系结构
计算机集成制造系统是为获取制造型企业最佳的整体效益而设计和构建的系统。为保证 系统目标的实现,需要一套方法、工具及适合的参考模型,用以指导计算机集成制造系统的设计、 实施和运行。因此,世界各国都比较重视对计算机集成制造系统体系结构的研究,其中由欧共体 ESPRIT计划中AMICE专题提出的CIM-OSA 体系结构具有一定的代表性。CIM-OSA 是一个 开放式的体系结构,它为制造业的计算机集成制造系统提供了一种参考模型,已作为对计算机集 成制造系统进行规划、设计、实施和运行的系统工具。图所示的结构模型,被称为CIM-OSA 立方体。
先进制造模式
CAPP完成毛坯设计、加工方法选择、工序设计、工艺路线制定、工时定额计算等。其 中,工序设计又包括工装夹具选择或设计、加工余量分配、切削用量选择及机床、刀具的选择, 必要的工序图生成等功能。CAPP是工程设计自动化系统内部信息集成的关键环节,它是计算 机集成制造系统中设计信息与物料信息的交汇点,与生产计划、车间控制有着紧密联系,是工程 设计自动化系统与其他系统交换信息的主要信息源┈和信息处理核心。
CAM 完成刀具路径的规划、刀位文件的生成、刀具轨迹的仿真、数控代码的生成等,许 多商品化的CAM 软件都具有这些功能。
工程设计自动化系统是计算机集成制造系统的主要信息源头之一,它为管理信息系统和 制造自动化系统提供物料清单和工艺规程等信息。
先进制造模式
3. 制造自动化系统 制造自动化系统是计算机集成制造系统中信息流与物料流的结合点,它以柔性制造系统 为基础,是计算机集成制造系统最终产生效益的集聚地,其功能包括生成作业计划,进行优化作 业调度控制,生成工件、刀具、夹具需求计划,进行系统状态监控和故障诊断处理。 制造自动化系统的目标是实现多品种、中小批量产品生产的柔性化、自动化,实现高质 量、短周期、低成本、高效率生产,为生产人员创造舒适、安全的劳动环境。 4. 质量保证系统 质量保证系统主要是采集、存储、评价、处理存在于设计、制造过程中与质量有关的大 量数据,构成一系列控制环,并通过这些控制环有效地促进产品质量的提高,提高产品在市场中 的竞争能力。
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02.The CIM wheel 04.CIM-related standards 06.Process planning and CIM
puter-aided process planning
08.Manufacturing reபைடு நூலகம்ources plann
TEAM MEMBER:肖绍熙、 汤冶、 王煜通、 王壮强、 梁权权
05. Group technology and CIM
CIM’s group technology
FMS
Classification coding system
Group technolog
y
Interchangeability
06. Process planning and CIM
Process planning and CIM
What is the CIM ?
compute r
Integrated technology
Manufacturing resources planning
I
O
C
HIGH EFFICIENCY LOAWNCDO?ST HIGH UTILIZATION
E
B
M
01.Historical development of CIM 03.Benefits of CIM 05.Group technology and CIM
With the advent of the industrial revolution, the manufacturing process became mechanized and specialized
automation
Automation improves performance and enhances the ability to professionally manufacture people and machines in components
08. Manufacturing resources planning
Economic
Manufacturing resources planning benefit
Sales
funds
produce
supply
AND?
complexity of process planner work many times
07. Computer-aided process planning
Computer-aided process planning
Variable plannin g system
CAPP
Generatin g process planning system
01.Historical development of CIM
CIM’S TRACE
handmade
Hand-made with simple hand tools is actually integrated manufacturing.
Mechanization and specialization
Computer-aided process planning is a major step in narrowing the gap between design and manufacturing components
effect
Use information to determine the best solution given by part of the production
integrated
The integrated tool for modern manufacturing is the computer
02. CIM WHEEL
03. Benefits of CIM
Product quality increases Lead times are reduced Design quality increases
Product development times are reduced
Inventories are reduced
Overall productivity increases
Direct labor costs are red
04. CIM-related standards
• The focus is on communication. Manufacturing integration between components
Process planning
effect
Process planning is a systematic approach to reducing the time required for process components
Flexible batch manufacturing through computer integrated manufacturing has increased the
MAP
TOP
• Integration between business and office components
• Promote communication between CAD systems manufactured by different suppliers.
IGES
STEP
• Computer-understandable international standard for representing and exchanging product data.