先进制造系统第八章

、数控加工、质量检验，实现数字化设计与工艺信息传递，全面实现全三
维结构化工艺编制与管理；
9 工艺设计仿真：支持通过工艺仿真进行工艺验证和优化。零件
加工仿真主要是数控加工仿真和虚拟机床仿真、装配产品仿真、人机工程
仿真等；
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智能制造基础与应用
第八章 智能制造应用
10 三维下厂：基于Web的在线作业指导，直接从 Teamcenter 服务器获 取工艺内容，展示内容包括工艺结构、工序流程图（定义了工序/工步的串 行并 行）、操作描述、零组件配套表、工艺资源和三维模型。三维模型包 含对应的工序组合视图； 11 车间布局及物流优化：建立三维数字化车间或工厂的资源布局，包
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智能制造基础与应用
第八章 智能制造应用
方案目标：对企业架构层 级定义，全面构建各个层 级的能力,打造全新的智能 工厂。
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智能制造基础与应用
第八章 智能制造应用
5.3 建设数字化工厂将涵盖如下20个关键因素：
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先进工厂管理理念：数字化工厂的建设需要采用先进的生产管
理模式，并结合公司自身的生产特点进行突破和创新，实现生产管理的
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智能制造基础与应用
第八章 智能制造应用
5.4 全集成自动化（TIA）：
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设备监控与数据采集（ SCADA Supervisory Control And Data
Acquisition）: 数据采集与监视控制系统, 具备实时数据采集，信息显示，设备
控制，报警处理，历史数据存储及显示(趋势)等能力；
敏捷制造、准时交货、精益高 效和质量至上目标。
2 敏捷制造：要求数字化工厂能够敏捷响应市场需求的多样性变
化，具有支持多品种小批量生产的动态调整能力；

先进制造系统 第 4 章 先进设计技术
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4.3 面向X的设计（DFX）
4.3.1 面向制造的设计（DFM） 4.3.2 面向装配的设计（DFA） 4.3.3 面向成本的设计（DFC） 4.3.4 面向质量的设计（DFQ）
先进制造系统 第 4 章 先进设计技术
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4.3.1 面向制造的设计（DFM）
DFM的主要原则有：
①简化零件的形状； ②尽量避免切削加工（因为切削加工成本高）； ③选用便于加工的材料； ④尽量设置较大的公差； ⑤采用标准件与外购件； ⑥减少不必要的精度要求。
先进制造系统 第 4 章 先进设计技术
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4.3.1 面向制造的设计（DFM）
➢2. DFM的基本原理
提出产品概念、产品计划和设计目标
可行性 刀具匹配、工艺继承性、满足装夹定位基准规则、装夹稳定性结构、易
装夹结构材料标准化、工艺标准化、辅助工具标准化、
经 济
成本
材料成本、外协成本、加工成本（毛坯、热处理、劳动、机床、刀 具、工装成本）、装配成本、运输成本、仓储成本、管理成本
性 时间 加工时间、装配时间、工装准备时间
先进制造系统 第 4 章 先进设计技术
先进制造系统 第 4 章 先进设的设计（DFM）
➢3. 产品可制造性的评价
表4-1 产品可制造性评价内容
评价指标
评价内容
装配 工艺性
装配自由度、模块化结构、多功能复合结构、对称结构、自定 心结构、定位与联接、结构与装配匹配、利于装配的辅助结构 零件标准化、装配标准化、
先进制造系统 第 4 章 先进设计技术
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4.3.2 面向装配的设计（DFA）

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8.3 FMS的组成、工作原理及作用
一．FMS的组成 由于FMS强调制造过程的柔性和高效率，因而适应于多品种、
中小批量的生产。FMS的主要硬件设备有：计算机、数控机 床、机器人、托盘、传输线、自动搬运小车和自动立体仓库 等。它实现了工厂中工程设计、制造和经营管理三大功能中 的“制造”功能。 FMS概括起来可由下列三部分组成：多工位的数控加工系统、 自动化的物料贮运系统和计算机控制的信息系统，其构成框 图如图8-13所示。
FMS初级阶段是计算机数控系统CNCS，它用计算机通过执 行其寄存器内的程序来完成数控系统的部分或全部功能，并 配有接口电路、输入输出设备、可编程控制器（PLC）、主 轴驱动和进给驱动装置等组成的一种专用计算机系统。
二．柔性制造单元（FMC：Flexible Manufacturing Cell）
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8.3 FMS的组成、工作原理及作用
3．信息系统 信息系统包括过程控制及过程监控两个系统。其功能分别为：
过程控制系统进行加工系统及物流系统的自动控制；过程监 控系统进行在线状态数据自动采集和处理。信息系统的核心 是一个分布式数据库管理和控制系统，其主要任务是：组织 和指挥制造流程，并对制造流程进行控制和监视；向FMS的 加工系统、物流系统提供全部控制信息并进行过程监视，反 馈各种在线检测数据，以便修正控制信息，保证安全运行。
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8.2 FMS的分类与特点
2．配备可互相替换机床的FMS 这种类型的FMS，系统内的机床是可以相互代替的，工件可
以被送到适合加工它的任一台加工中心上。计算机的存储器 存有每台机床的工作情况，可以对机床分配加工零件。一台 加工中心可以完成部分或全部加工工序，如图8-11所示。 3．混合式的FMS 这类FMS是互补式FMS和替换式FMS的综合，即FMS中有 一些机床按替换式布置，而另一些机床按互补式安排，以发 挥各自的特点。大多数FMS采用这种形式，如图8-12所示。

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4.3 面向X的设计（DFX）
4.3.1 面向制造的设计（DFM） 4.3.2 面向装配的设计（DFA） 4.3.3 面向成本的设计（DFC） 4.3.4 面向质量的设计（DFQ）
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4.3.1 面向制造的设计（DFM）
1. DFM的发展 2. DFM的基本原理 3. 产品可制造性的评价
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先进制造系统
➢第 1 章 先进制造系统总论 ➢第 2 章 先进制造系统基本原理 ➢第 3 章 先进制造模式 ➢第 4 章 先进设计技术 ➢第 5 章 先进制造装备及技术 ➢第 6 章 先进制造工艺技术 ➢第 7 章 绿色设计与制造 ➢第 8 章 典型产品的制造系统 ➢第 9 章 制造系统展望
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第 4 章 先进设计技术
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4.3.1 面向制造的设计（DFM）
➢3. 产品可制造性的评价
表4-1 产品可制造性评价内容
评价指标
评价内容
装配 工艺性
装配自由度、模块化结构、多功能复合结构、对称结构、自定 心结构、定位与联接、结构与装配匹配、利于装配的辅助结构 零件标准化、装配标准化、
技 术 性
结构 工艺性
热处理性、锻造性、焊接性、铸造性、切削性、制造资源约束、模块 化结构、多功能复合结构、对称结构、功能与结构匹配、结构与加工 方法匹配、结构继承性、结构与批量匹配、结构标准化、产品系列化
性 时间 加工时间、装配时间、工装准备时间
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4.3.2 面向装配的设计（DFA）
1. DFA的发展 2. DFA的主要内容 3. 基于准则的DFA
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4.3.2 面向装配的设计（DFA）
➢1. DFA的发展