制造自动化技术概述.ppt

4.1 制造自动化技术概述,制造自动化技术的定义、内涵及技术地 位 制造自动化是在“大制造概念”的制造过程的所有环节采用自动化技术。它的任务是研究对制造过程的规划、管理、组织、控制与协调优化等的自动化，以使产品制造过程实现高效、优质、低耗、及时和洁净的目标。,制造自动化的广义内涵：（1）形式方面，有三方面的含义，即代替人的体力劳动，代替或辅助人的脑力劳动，制造系统中人、机器及整个系统的协调、管理、控制和优化。（2）功能方面，可用TQCSE模型描述。T表示时间（Time）Q表示质量（Quality）C表示成本（Cost）S表示服务（Service）E表示环境友善性（Environment）（3）范围方面，制造自动化不仅涉及到具体生产制造过程，还涉及到产品生命周期所有过程。,就制造自动化技术的技术地位而言，制造自动化代表着先进制造技术的水平，促使制造业逐渐由劳动密集产业转变为技术密集型和知识密集型产业，是制造业发展的重要表现和重要标志。,4.1.2 制造自动化技术的发展历程及现状4.1.2.1 制造自动化技术的发展历程 制造自动化的历史和发展可分为五个阶段：第一阶段：刚性自动化，包括自动单机和刚性自 动线。第二阶段：数控加工，包括数控和计算机数控。第三阶段：柔性制造。第四阶段：计算机集成制造和计算机集成制造系统。第五阶段：新的制造自动化模式，如智能制造、敏捷制造、虚拟制造、网络制造、全球制造、绿色制造等。,制造自动化技术的研究现状 1.单元系统的研究占有很重要的位置。2.制造过程的计划和调度研究十分活跃，但实用化的成果还不多见。3.柔性制造技术的研究向着深度和广度发展。4.制造系统的系统技术和集成技术已成为制造自动化研究中热点问题。5.更加注意制造自动化系统中人因作用的研究。6.适应现代生产模式的制造环境的研究正在兴起。7.底层加工系统的智能化和集成化研究越来越活跃。,制造自动化技术的发展趋势 1.制造敏捷化（柔性、重构能力、快速化的集成制造工艺）。2.制造网络化（制造环境内部网络化、制造环境与整个制造企业网络化、企业与企业间的网络化、异地制造）。3.制造虚拟化（虚拟现实、虚拟产品开发、虚拟制造、虚拟产业）。4.制造智能化。5.制造全球化（市场国际化、产品设计与开发的国际合作及产品制造的跨国化、制造企业在世界范围内的重组与集成、制造资源的跨地区、跨国）。6.制造绿色化。,制造自动化技术的关键技术 制造自动化技术涉及学科范围很广，核心是制造科学和技术，其学科领域主要有：系统工程学、设计与制造科学、质量控制工程、信息科学、计算机科学、人机工程学、生产管理、自动控制理论、运筹学、工业工程、规划论、电气工程、技术经济学等。,制造自动化技术的关键技术主要有以下几方面：1.制造自动化系统开放式智能体系结构研究。2.智能4M系统中关键技术的研究。（建模Modeling、加工Manufacturing、测量Measuring、机器人操作Manipulation）3.制造自动化系统的优化理论与调度方法。4.面向制造自动化的虚拟制造技术研究。5.CAD/CAPP/CAM一体化技术的研究。6.面向制造自动化的数控技术的研究。7.柔性制造技术和智能制造技术的研究。8.机器人化制造技术的研究。9.先进制造智能传感与检测的研究。,