21世纪的先进制造技术

单击以编辑母版标题样式,单击以编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,21世纪的先进制造技术,1 21世纪的产品特点,2 21世纪制造企业的环境,3 现代集成制造技术,21世,纪,纪的产,品,品特点,产品结,构,构的特,点,点,知,知识,-,-,技,技术-,-,-产,品,品的时,间,间越来,越,越来短,、,、结,构,构越来,越,越复杂,1782年摄,影,影原理,到,到1838年,照,照相机56年,1831年电,机,机原理,到,到1872年,发,发动机41年,1948年半,导,导体到1954年半,导,导体收,音,音机6年,21世,纪,纪的产,品,品特点,产品的,批,批量,更,更小,产品价,格,格的特,点,点,取,取决,于,于独占,知,知识的,含,含量,产品的,市,市场特,点,点,顾客对,产,产品功,能,能、性,能,能、质,量,量、服,务,务,更,更,高,高,参与全,球,球竞争,更,更加激,烈,烈,现代制,造,造企业,环,环境的,变,变化,大市场,和,和大竞,争,争；,产品生,命,命周期,缩,缩短；,交货期,成,成为主,要,要竞争,因,因素；,用户需,求,求个性,化,化,多,多品,种,种小批,量,量生产,比,比例,增,增大。,发达国,家,家的制,造,造业发,展,展迅速,例：波,音,音777的设,计,计和制,造,造是20世纪90年,代,代制造,业,业的标,志,志性进,展,展,全数字,化,化定义,无,纸,纸生产,；,；,数字化,预,预装配,无,金,金属样,机,机的生,产,产(虚,拟,拟),广域网,上,上的异,地,地设计,、,、异地,制,制造；,基于,的,的数据,交,交换；,协同工,作,作小组,（,（Teamwork)238,设计制,造,造周期,大,大大缩,短,短：,波音757,767,9-10年,波音7,7缩,短,短到4,.,.5年,，,，并获,得,得巨大,的,的独占,性,性利润,，,，每架,波,波音777要,价,价1.4亿美,元,元。,信息时,代,代造成,了,了跨国,公,公司的,垄,垄断性,跨国公,司,司的生,产,产总值,占,占工业,化,化国家,生,生产总,值,值的40,%,%；,跨国公,司,司的贸,易,易额占,世,世界贸,易,易总值,的,的50,%,%；,跨国公,司,司的工,业,业研制,费,费占世,界,界总值,的,的80,%,%；,跨国公,司,司操纵,了,了世界,技,技术转,让,让的75%,；,；,跨国公,司,司操纵,了,了对发,展,展中国,家,家技术,贸,贸易的90%,。,。,90年,代,代国际,水,水平的,占,占30,%,%80年,代,代国际,水,水平的,占,占40,%,%,2000多种,主,主导产,品,品的平,均,均生命,周,周期为10.5年是,美,美国产,品,品3.5倍,美国新,产,产品贡,献,献率已,达,达到生,产,产总值,的,的52,%,%我,国,国仅为5.9,%,%,我国的,技,技术来,源,源主要,依,依赖国,外,外技术,，,，企业,技,技术创,新,新能力,低,低下,我国制,造,造业的,严,严峻形,势,势,我国机,械,械工业,主,主导产,品,品,设计在,整,整个生,产,产周期,中,中所占,的,的比重,设计开,发,发,制造,时间,百分比,（,（%),开发设,计,计工作,的,的重要,性,性,开发设,计,计,生产准,备,备与,加工,原材料,与,与外,购件的,采,采购,管理和,销,销售,0,10,20,30,40,50,60,70,开发设,计,计,生产准,备,备与,加工,原材料,与,与外,购件的,采,采购,管理和,销,销售,对成本,的,的影响,所需的,工,工时成,本,本,个性化,！,！,将核心,工,工作放,在,在本企,业,业,两头在,内,内，中,间,间在外,开发设计,市场销售,制造,成功企,业,业的关,键,键因素,上市时,间,间T,质量Q,产品成,本,本C,服务S,灵活性,环境,“快鱼”吃“慢鱼”,现代制,造,造系统,的,的模式,和,和哲理,成组技,术,术(,相,相似性,),),CIM,(,(集,成,成),并行工,程,程(,同,同步),JIT,(,(准,确,确),智能制,造,造系统,(,(智,能,能),敏捷制,造,造(,灵,灵活),精益生,产,产(,简,简化),合理化,工,工程,(,(重组,、,、标准,化,化),业务过,程,程重组BPR,(,(重组,),),T,Q,C,S,F,E,现代集,成,成制造,技,技术,J.Harringtong博士,ComputerIntegrated Manufacturing,计算机,集,集成制,造,造CIM,基本思,想,想,企业的,各,各个生,产,产环节,是,是不可,分,分割的,，,，应该,加,加以统,一,一处理,；,；,整个生,产,产过程,实,实质上,也,也是对,信,信息的,采,采集、,传,传递和,加,加工处,理,理的过,程,程，在,企,企业中,主,主要存,在,在信息,流,流和物,流,流这两,种,种运动,过,过程，,而,而物流,又,又是受,信,信息流,控,控制的,。,。,“自动化,孤,孤岛”,1+1,=,=2,?,?,将“自动化,孤,孤岛”集成在,一,一起,将“自动化,孤,孤岛”集成在,一,一起,产品形,成,成过程,昨,昨天-,今,今天-,明,明天,产品规划,概念设计,生产准备,详细设计,昨天,过程序列,产品规划 概念设计 详细设计 生产准备,PDM,数字模型,过程管理,明天,过程流,产品规划,概念设计,详细设计,生产准备,PDM,今天,过程链,CIM,是,是一种,组,组织、,管,管理与,运,运行企,业,业的哲,理,理。它,将,将传统,的,的制造,技,技术与,现,现代信,息,息技术,、,、管理,技,技术、,自,自动化,技,技术、,系,系统工,程,程技术,等,等有机,结,结合，,借,借助计,算,算机（,硬,硬、软,件,件），,使,使企业,产,产品全,生,生命周,期,期,市,市场需,求,求分析,、,、产品,定,定义、,研,研究开,发,发、设,计,计、制,造,造、支,持,持（包,括,括质量,、,、销售,、,、采购,、,、发送,、,、服务,）,）以及,产,产品最,后,后报废,、,、环境,处,处理等,各,各阶段,活,活动中,有,有关人,/,/组织,、,、经营,管,管理和,技,技术三,要,要素及,其,其信息,流,流、物,流,流和价,值,值流有,机,机集成,并,并优化,运,运行，,实,实现企,业,业制造,活,活动的,计,计算机,化,化、信,息,息化、,智,智能化,、,、集成,优,优化，,以,以达到,产,产品上,市,市快、,高,高质、,低,低耗、,服,服务好,、,、环境,清,清洁，,进,进而提,高,高企业,的,的柔性,、,、健壮,性,性、敏,捷,捷性，,使,使企业,赢,赢得市,场,场竞争,。,。,CIMS是一,种,种基于CIM,哲,哲理构,成,成的计,算,算机化,、,、信息,化,化、智,能,能化、,集,集成优,化,化的制,造,造系统,。,。,CIM,和,和CIMS的,定,定义,CIM,是,是一种,组,组织、,管,管理与,运,运行企,业,业的哲理。其目的是使企,业,业达到,产,产品上,市,市快、,高,高质、,低,低耗、,服,服务好,、,、环境,清,清洁，,进,进而提,高,高企业,的,的柔性,、,、健壮,性,性、敏,捷,捷性，,使,使企业,赢,赢得市,场,场竞争,。,。因此,，,，CIM,/,/CIMS不,是,是企业,的,的目标,，,，而是,达,达到企,业,业目标,的,的手段,之,之一；,企业生,产,产过程,中,中的各,个,个环节,是,是一个,不,不可分,的,的整体,，,，要以,系,系统的,观,观点进,行,行优化,。,。此处,的,的优化,是,是指对,企,企业生,产,产过程,各,各阶段,活,活动中,有,有关人,/,/组织,、,、经营,管,管理和,技,技术三,要,要素及,其,其信息,流,流、物,流,流和价,值,值流有,机,机集成,并,并优化,；,；,CIM,技,技术是,传,传统的,制,制造技,术,术与现,代,代信息,技,技术、,管,管理技,术,术、自,动,动化技,术,术、系,统,统工程,技,技术等,的,的有机,结,结合，,其,其包括,总,总体技,术,术、支,撑,撑技术,、,、设计,自,自动化,技,技术、,制,制造自,动,动化技,术,术和管,理,理自动,化,化技术,；,；,CIMS的主,要,要特点,是,是计算机,化,化、信,息,息化、,智,智能化,、,、集成,优,优化，CIM哲理,和,和相关,技,技术既,可,可用于离散型,制,制造业，也可,用,用于流程和,混,混合型,制,制造业；,CIM是生产,力,力发展,的,的必然结,果,果；CIM,不,不是排,他,他的，如CIM与LP。,对CIM和CIMS,的,的进一,步,步说明,CIMS的集,成,成,集成的,内,内容,功能集,成,成,组织集,成,成,信息集,成,成,过程集,成,成,集成的,范,范围,功能集,成,成,组织集,成,成,销售部,门,门,制造部,门,门,技术部,门,门,传统的,组,组织结,构,构,面向功,能,能的组,织,织结构,现代的,组,组织结,构,构,面向过,程,程的组,织,织结构,Teamwork,CIMS的发展,信息集,成,成,过程集,成,成,企业间,集,集成,离散制,造,造业CIMS的关键,技,技术,并行工,程,程,产品数,据,据管理PDM,项目管,理,理,快速原,型,型技术,拟实制,造,造,大规模,定,定制生,产,产,并行工,程,程(Concurrent Engineering，CE),并行工,程,程是集,成,成地、,并,并行地,设,设计产,品,品及其,相,相关的,各,各种过,程,程（包,括,括制造,过,过程和,支,支持过,程,程）的,系,系统方,法,法。这,种,种方法,要,要求产,品,品开发,人,人员在,设,设计一,开,开始就,考,考虑产,品,品整个,生,生命周,期,期中从,概,概念形,成,成到产,品,品报废,处,处理的,所,所有因,素,素，包,括,括质量,、,、成本,、,、进度,计,计划和,用,用户要,求,求。,丰田汽,车,车公司,的,的并行,工,工程系,统,统,规划,车型设,计,计,产品设,计,计,生产准,备,备,生产,财务,.,.会,计,计,Finance,/Accounting,开发期,LengthofDevelopmentTime,规划,Planning,车形,设计,Styling,design,Engineering,产品,设计,Design,Prototype,Fabrication,&Testing,试制,评价,Production,engineering,生产,准备,生产,Production,零部件,厂,厂家,Partssuppliers,Production engineering,Production,规划Planning,车形设,计,计,Styling design,产品设,计,计,EngineeringDesign,试制,.,.评,价,价,Prototype,Fabrication,&Testing,生产准,备,备,生产,试制评,价,价,在开发,和,和设计,的,的工作,中,中，正,确,确的文,档,档应该,在,在正确,的,的时候,送,送到正,确,确的地,方,方,需求,功能图,计算资,料,料,产品目,录,录,标准,图纸,零件表,准则,规格说,明,明书,材料表,工具单,DIN,ISO,重要工,作,作,查找,通知,检查,归档,分类,设计,计算,绘图,建立零,件,件表,修改,利用PDM可以大,大,大简化,开,开发和,设,设计工,作,作,图纸管,理,理,文档管,理,理,零件分,类,类,产品结,构,构管理,BOM生成,2D,/,/3D-CAD,FEM,DTP,文档保,存,存,基于PDM的系统,解,解决方,案,案,零件管,理,理,产品数,据,据管理,（,（PDM,）,）的原理,M-CAD,E-CAD,CAPP,FEM,DTP,PDM,Client,PDM,Client,PDM,Client,Metadaten,文