先进生产模式与自动化制造系统的发展趋势概述课件(PPT57张)
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先进生产模式学术讲座PPT
制造模式的分类研究
•偏重于生产管理的系统管理： –准时制制造（JIT Manufacturing） –独立制造岛(Island manufacturing, 简称IM) –制造资源规划(MRPII) –基于作业的管理（Activity Based Management， 简称ABM） –精 益 - 灵 捷 - 柔 性 生 产 (Lean-Agile-Flexible Manufacturing, 简称LAF) –制 造 资 源 规 划 (Manufacturing Resources Planning, 简称MRPII)
制造模式的分类研究
3. 哲 理 层 精益化制造哲理 灵捷化制造哲理 智能化制造哲理 分散网络化制造哲理 社会化制造哲理
制造模式的分类研究
新的企业－－学习型企业
新的竞争方式－－培养核心能力、合作 新的生产方式、新的技术
解决方案：先进制造技术+先进制造模式
制造企业生产方式的转变
制造方式的演变
作坊式生产 批量生产(早期工业化生产) 大规模流水线生产(刚性自动化) 柔性自动化(FMS,CIMS) 先进制造方式
生产方式 主要特征 市场特征 产品类型 产品产量 产品品种 价值定向 竞争优势 产品变化 新产品开发 技术专用性 生产柔性 生产能力变化 组织控制 组织型式
制造模式的分类研究
组织形态：
–虚拟组织(Virtual Organization) –基于团队的组织（Team-based Organization） –适应性组织（Adaptive organization） –快速循环组织（Fast-cycle organization） –学习型组织(Learning Organization) –水 平 性 或 者 基 于 过 程 的 组 织 （ Horizontal or Process-based organization） –网络组织(Network Organization)
自动化生产知识培训课件
自动化生产知识培训课件自动化生产知识培训课件自动化生产是现代工业发展的重要方向之一，它通过引入先进的机械、电子和计算机技术，实现生产过程的自动化和智能化，提高生产效率和质量。
为了使企业员工能够适应自动化生产的发展趋势，掌握相关的知识和技能，培训课件成为了必不可少的教学工具。
本文将介绍自动化生产知识培训课件的重要性和设计要点。
一、自动化生产知识培训课件的重要性1.促进员工学习和理解：自动化生产涉及到复杂的机械设备、电子元件和计算机控制系统，员工需要通过学习和理解相关知识，才能更好地应对工作中的挑战。
培训课件可以通过图文并茂的方式，直观地展示相关概念和操作流程，帮助员工更好地理解和掌握。
2.提高工作效率：自动化生产的核心目标是提高生产效率，降低成本。
而员工的熟练程度直接影响到生产线的运行效率。
通过培训课件，员工可以系统地学习和掌握自动化设备的操作要点和注意事项，提高工作效率，减少操作失误，提高生产线的稳定性和可靠性。
3.提升技术水平：自动化生产技术的不断更新和发展，要求员工不断学习和适应新的技术要求。
培训课件可以及时更新和传递最新的技术知识，帮助员工跟上技术的步伐，提升自身的技术水平，为企业的发展提供有力的支持。
二、自动化生产知识培训课件的设计要点1.内容全面且系统：自动化生产涉及到多个方面的知识，如机械原理、电子电路、传感器技术、控制系统等。
培训课件应该全面覆盖这些方面的知识，并且按照逻辑顺序进行组织，形成一个系统的知识框架。
2.简明扼要且易于理解：培训课件应该尽量简洁明了，避免冗长的文字描述和复杂的图表。
可以通过使用图示、动画和实例等方式，直观地展示相关概念和操作流程，便于员工理解和记忆。
3.重点突出且实用性强：自动化生产知识繁杂而庞大，培训课件应该将重点内容突出，并且注重实用性。
可以根据企业的实际情况和员工的需求，确定培训的重点和难点，将其放在课件的核心位置，并提供实际应用案例，帮助员工将所学知识应用到实际工作中。
高端制造：智能工厂与自动化生产流程培训ppt (2)
自动化生产流程的定义与特点
定义
自动化生产流程是指通过自动化设备 、机器人和信息技术，实现生产过程 的自动化和智能化，减少人工干预， 提高生产效率和产品质量。
特点
自动化生产流程具有高效、精准、快 速、低成本等优点，能够大幅提高生 产效率和降低生产成本，是现代制造 业发展的重要趋势。
自动化生产流程的重要性
提高生产效率
自动化生产流程能够大幅提高生产效 率，减少人工干预，缩短生产周期， 满足市场需求。
提升产品质量
自动化生产流程能够实现精准控制， 减少人为因素对产品质量的影响，提 高产品质量和稳定性。
降低生产成本
自动化生产流程能够降低人工成本、 物料成本和制造成本等，提高企业的 经济效益和市场竞争力。
促进产业升级
01
02
03
自动化设备升级
研发更高效、精准的自动 化设备，提高生产线的自 动化程度和生产效率。
智能物流系统
引入物联网、大数据等技 术，实现生产物资的实时 监控、智能调度和优化配 送。
工业互联网平台
构建工业互联网平台，实 现设备连接、数据共享和 远程监控，提升生产过程 的透明度和可控性。
智能工厂对制造业的影响与变革
详细描述
在自动化生产流程的优化与改进过程中，需要针对企业的生产特点和需求，选择合适的自动化设备和智能化技术 。同时，还需要对生产线进行合理的布局和调整，优化工艺流程，提高生产效率。此外，还需要注重设备的维护 和保养，确保设备的稳定运行。
案例三：智能工厂的安全与保障
总结词
智能工厂的安全与保障是实现自动化生产的必要条件，通过建立完善的安全管理制度和 应急预案，确保生产过程的安全可靠。
工业大数据技术
数据采集与整合
现代制造技术--第章 制造自动化技术ppt课件
可编辑课件
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表4-1机械制造可自编辑动课件化发展的四个阶段
7
• 国内外对制造自动化技术的研究非常重视，
已经进行了大量研究，主要表现在以下7个
方面。
• 1. 制造系统中的集成技术和系统技术已成
为制造自动化技术研究中的热点问题；
• 2. 更加注重研究制造自动化系统中人的作
用的发挥；
• 3. 单元系统的研究仍然占有重要的位置
• 伺服单元是CNC和机床本体的联系环节， 它把来自CNC装置的微弱指令信号放大成控 制驱动装置的大功率信号。根据接收指令的 不同，伺服单元有脉冲式和模拟式之分，而 模拟式伺服单元按电源种类又可分为直流伺 服单元和交流伺服单元。
可编辑课件
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• 5) 驱动装置
• 驱动装置把经放大的指令信号变为机械运 动，通过简单的机械连接部件驱动机床，使 工作台精确定位或按规定的轨迹作严格的相 对运动，最后加工出图纸所要求的零件。和 伺服单元相对应，驱动装置有步进电机、直 流伺服电机和交流伺服电机等。
• 可编程控制器(Programmable
Controller，PC)是一种以微处理器为基础
的通用型自动控制装置，专为在工业环境下
应用而设计。由于最初研制这种装置的目的
是为了解决生产设备的逻辑及开关控制，故
称为可编程逻辑控制器(Programmable
Logic Controller，PLC)。
可编辑课件
可编辑课件
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• 4. 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；
• 5. 柔性制造技术的研究向着深度和广义发展； • 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
自动化生产线认知PPT课件
辅助设备与系统
辅助设备与系统用于保障自动化生产 线的正常运行和维护，包括各种辅助 装置、工具、润滑系统等。
辅助设备与系统的选择应根据生产线 特点和维护要求进行，以确保自动化 生产线的稳定运行和延长使用寿命。
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自动化生产线工作原理
信息控制系统
信息控制系统是自动化生产线的核心，它负责协调整个生产线的运行。
发展
现代自动化生产线已经发展成为一个综合性的系统，集成了 机器人技术、传感器技术、信息技术、通信技术等多个领域 的技术成果，实现了更加高效、智能的生产方式。
自动化生产线的应用领域
汽车制造业
自动化生产线在汽车制造业中应用最 为广泛，涉及冲压、焊接、涂装、总 装等多个生产环节。
电子制造业
电子制造业是自动化生产线的重要应 用领域，涉及表面贴装、插件组装、 测试等环节。
信息控制系统通过收集各个设备的工作状态信息，进行数据处理和指令发 布，控制设备按照预设的程序进行工作。
信息控制系统通常采用计算机技术实现，包括硬件和软件部分，具有高效、 稳定、可靠的特点。
物料传送系统
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物料传送系统是自动化生产线的重要组成部分，负 责将物料按照生产流程进行传送。
02
传送系统通常采用输送带、机械手、自动化仓库等 设备实现物料的自动化搬运。
应对劳动力短缺
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随着人口老龄化和劳动力市场的 变化，劳动力短缺问题日益突出。 自动化生产线能够缓解劳动力短 缺问题，保障生产的连续性和稳 定性。
自动化生产线能够减轻员工的工 作负担，提高生产过程的舒适度 和安全性。
自动化生产线能够降低对技能和 经验的依赖，减少对高技能人才 的依赖，扩大人才来源。
安全，同时减少产品损耗和不良品率。
《自动化制造系统》课件
自动化制造系统的分类
按自动化程度
可分为完全自动化制造系统和半自动化制造系 统。
按规模
可分为大型自动化制造系统和中小型自动化制 造系统。
按应用领域
可分为汽车制造、电子制造、机械制造等领域的自动化制造系统。
CHAPTER 02
自动化制造系统的组成
自动化生产设备
数控机床
数控机床是自动化制造系统的核 心设备之一，能够高效地加工各 种复杂零件。
提高产品质量
自动化制造系统通过精确控制生产参数和工艺流程，减少了 人为误差和不良品率，提高了产品质量。
自动化设备可以进行高精度和高重复性的加工，确保产品的 一致性和稳定性。
应对劳动力短缺问题
随着人口老龄化和劳动力流动性的增加，劳动力短缺问题日益严重，而自动化制 造系统可以弥补人力不足。
自动化制造系统可以在任何时间进行连续生产，不受工作时间限制，提高了生产 灵活性。
详细描述
自动化制造系统在电子制造业中主要用于表面贴装、集成电路封装和电子元件焊 接等环节，通过高精度和高速度的自动化设备实现高效、高精度和高可靠性的生 产，提高生产效率和产品质量。
机械制造业
总结词
自动化制造系统在机械制造业中应用广泛，能够提高生产效 率、降低成本和实现精细化生产。
详细描述
自动化制造系统在机械制造业中主要用于切削、装配、焊接 和检测等环节，通过自动化设备和控制系统实现高效、高精 度和高质量的生产，提高生产效率、降低成本和实现精细化 生产。
绿色制造
总结词
绿色制造是实现制造过程的环保和可持续发 展，降低对环境的负面影响。
详细描述
绿色制造强调资源节约、减少废弃物排放和 能源消耗，促进企业与环境的和谐发展。
国家863计划先进制造与自动化技术领域.ppt
国家863计划先进制造与自动化技术领域
863 AM&AT 20
2.1 当前制造业存在的主要问题
(5) 结构不尽合理 轻工纺织制造业、资源加工工业和机械电子制造业
的工业增加值占制造业工业增加值的比重分别为30.52 ％、34.29％和33.63％，其中机械电子制造业所占比 重明显低于工业发达国家(1997年美国为44.1％、日本 为 46.6％ 、 德 国 为 46.6％ 、 法国 为 39.8％ 、 英 国为 38.8％)。我国制造业的结构偏轻，装备制造业薄弱。
国家863计划先进制造与自动化技术领域
863 AM&AT 5
1.2 制造业历史的回顾
在这样的背景下，传统制造技术与以计算机为核心的 信息技术和现代管理技术相结合，形成了先进制造技术 (AMT——Advanced Manufacturing Technology) 。
两百多年的历史充分揭示了市场牵引与技术推动两 种力量对制造技术发展所起的作用。
劳动生产率 4258 97300 104730 76550 45330 59520 55720 3350 (美元/人年) 工业增加值 26.32 49.31 38.01 48.44 43.57 38.49 42.98 22.68
率(%)
国家863计划先进制造与自动化技术领域
863 AM&AT 17
2.1 当前制造业存在的主要问题
国家863计划先进制造与自动化技术领域
863 AM&AT 3
1.2 制造业历史的回顾
制造业和制造技术的形成，只有两百年的历史。 18世纪后期，以蒸汽机和工具机发明为特征的产业革 命，开始了以机器为主导地位的制造业新纪元，促成了 制造企业雏形 —— 工场式生产的出现。19世纪末、 20世纪初，内燃机的发明引发了制造业的革命；由福 特、斯隆开创了流水式、大批量生产模式，泰勒创立了 科学管理理论，导致了制造技术的过细分工和制造系统 的功能分解。
精品PPT课件--第5章先进制造生产模式28
要求：如何安排整个赛车维修的工作内容及工 作顺序，使维修时间最短。
GAS
H 2O
READY - EXTERNAL ( 14 SEC.)
游戏一：F1赛车中转维修
Example:
赛车中转维修
H 2O
GAS
SET - EXTERNAL ( 0 SEC.)
当赛车还在比赛尚未进入维修站时，维修站中的7人维修小组已做好赛车维修的准备工作, 即外换型
➢精益生产模式 ➢敏捷制造模式 ➢并行工程 ➢虚拟制造生产模式 ➢极端制造模式 极端制造是指在极端条件或环境下，制造极端尺度 或极高功能的器件和功能系统。
➢绿色制造模式 ➢快速重组制造模式（功能模块标准化，即划分为标准的功能小制造 系统模块）
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5.1.3 先进制造生产模式的特点
➢以获取生产有效性为首要目标。AMM的共同目标是：快 速响应不可预测的市场变化，以满足企业的生产有效性。
某些特性的集中体现，也是制造企业所有管理方法与工 程技术融合的结晶。管理是一门学科，也是企业界的一 项职能。制造模式是表征制造企业管理方式和技术形态 的一种状态，而管理是面向一切组织的一种过程。
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5.1.1 制造模式的概念
制造模式的演化
➢制造模式的演化与特性 ➢ 更新制造模式主要是为了改善制造系统的柔性和生产 率这两个特性。
海尔斜坡理论
管理五大职能
控制
计划 协调 领导
组织
管理的框架
定期评估与检查 重点问题的分析与处理 发现差距,持续改善
计划
规划部门及个人发展目标 确定工作重点及计划5W1H 部门系统构建及流程完善
上中下的沟通 内外部关系及矛盾的处理
控制
协调
组织
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第四节 智能制造系统的基本概 念
一、智能制造系统的基本概念
智能制造系统是一种由智能机器人和人类 专家共同组成的人机一体化智能系统，它 将人工智能技术融合进制造系统的各个环 节中，通过模拟人类专家的智能活动，诸 如分析、推理、判断、构思和决策等，取 代或延伸制造环境中应由人类专家完成的 那部分活动，使系统具有智能特征。
由于文化和经济背景不同，国际市场并不仅仅 是多个国家市场之和。全球市场更是一种考虑不同 国家对产品的要求差异的新型国际市场。对现有的 跨国公司和组织结构、发展过程和策略进行研究和 调查分析后，得出不同国际制造网络的模式及其关 系，以及如何向全球制造网络化系统发展的途径， 如图中箭头表示。
正在来临的信息网络化时代
正在来临的信息网络化时代
20世纪90年代以来，美国进行了大量的信息 化投资，微机累计产量在8500万台以上，同时微机 －VAN网络成员数量在100万人以上。家用信息电 器的电子手册、系统手册，以及美国阿波罗公司推 出的个人数字辅助系统（PDA）等个人信息系统正 在迅速普及。
正在来临的信息网络化时代
CIMS是以系统工程理论为指导，强调信 息集成和适度自动化，以过程重组和机构 精简为手段，在企业信息系统的支持下， 将制造企业的全部要素和全部经营活动集 成为一个有机的整体，实现以人为中心的 柔性化生产，使企业在新产品开发、产品 质量、产品成本、相关服务、交货期和环 境保护等方面均取得整体最佳效果。
经营 决策层
经营决策 中央计算机
设计 计划层
产品CAD/CAM 图形工作站
财务、人事、生产计划、生产 管理、生产技术数据管理等
各职能部门计算机
作业 管理层
FMS管理
作业管理层计算机 其他生产单元管理
装配管理
产品质量 总检验
MIS
FMS与生 FMS 产单元层 1
FMS N
生产
生产
单元
单元
1
N
装配
装配
虚拟企业 a)虚拟企业的功能 b)虚拟企业的生命周期
敏捷制造的特点
1.敏捷制造对市场需求反应敏捷 2.敏捷制造是高度柔性化、无库存的生产组 织方式
3.敏捷制造企业的生产成本与生产批量无关 4.产品服务可以全程面向用户 5. 敏捷制造可以做到充分的资源共享 6.敏捷制造可以充分发挥人的作用
敏捷制造企业的示意图
三、精益生产的特征：
①重视客户需求 ②重视人的作用 ③精简一切生产中不创造价值的工作 ④精益求精、持续不断地改进生产，降低 成本，追求零废品、零库存和产品品种多样 化。
第三节 敏捷制造AM
一、敏捷制造的基本概念
• 敏捷制造的基本原理：
采用标准化和专业化的计算机网络和信息集成基础结构，以分布 结构连接各类企业，构造虚拟制造环境；以竞争合作为原则，在虚拟 制造环境内动态选择成员，组成面向任务的虚拟公司进行快速生产； 系统运行的最大目标是满足客户的要求。
二、精益生产的基本思想：
• 在企业的各个环节上去除一切多余无用的东西，每个 岗位的活动安排是必须增值，不能增值的岗位和活动一律 撤销，即“消灭一切浪费”和“不断改善”，在组织的各 个层面上雇用多面手，并且应用通用性强而自动化程度又 高的柔性制造设备来生产品种多变的产品。其主要的支撑 体系是准时生产（JIM）、全面质量管理（TQC）、成组 技术（GT）、弹性作业人数和尊重人性。
单元
单元
1
N
产品
二、计算机集成制造系统的组成
• CIMS由四个应用分系统和两个支撑分系统组成
1.管理信息系统
经营管理、物料管理、生产管理、人力资源管理
2.工程设计自动化系统 工程设计、分析和制造
பைடு நூலகம்管理信息系统
➢ 基本功能： ①面向产品生命周期的建模
工程设 数据库 质量保 计系统 计算机网络 证系统
②实现CAD/CAE/CAPP/CAM的集成 ➢ 主要功能模块
不同国际制造网络及其关系和发展途径
正在来临的信息网络化时代
这个从传统的制造企业向全球制造网络化发展的模型， 按照公司的经营策略、工厂的地理分布、文化背景以及技 术和零部件供需来源可分为六种不同层次的模式：
①GMC3——分散网络化的全球制造模式； ②GMC2——多国制造模式； ③GMC1——区域制造模式； ④EMC3——全球出口模式； ⑤EMC2——多国出口模式； ⑥EMC1——区域出口模式。 此外，各种模式之间并没有严格的界限，甚至可以相 互逆转。
• 定义
敏捷制造指的是制造企业能够把握市场机遇，及时动态 地重组生产系统，在最短的时间内向市场推出有利可图的、 用户认可的、高质量的产品。一句话，敏捷制造企业的一 切活动都是围绕着快和好这两个字进行的，要求企业具有 很强的自适应能力。
敏捷制造系统的体系结构
敏捷制造的产生背景 敏捷制造是美国为了重新树立其在全球制造 业中的领导地位，而提出的一种面向21世纪 的新型制造模式。它综合了即时生产、制造 资源规划和精益生产等先进生产管理技术的 优点，能系统全面地满足高效低成本、高质 量多品种、迅速及时、动态柔性等难以由一 个统一生产系统来实现的生产管理目标要求， 代表着现代生产管理的最新发展。
制造 自动化系统
（1）计算机辅助设计与分析（CAD/CAE）
（2）计算机辅助制造（CAM）
CIMS系统的基本组成
第二节 精益生产LP
一、精益生产的基本概念
• 精益生产的产生背景 20世纪50年代日本丰田汽车公司 1985年美国MIT 精益生产是贯彻以人为中心的思想，通过系统 结构、人员组织、运行方式、产品结构和市场需 求等方面的变革，精简生产过程中一切无用、多 余的东西，使生产系统能很快适应用户需求的不 断变化，并能最终达到包括市场供销在内的生产 的各方面最好的结果。
第九章 先进生产模式与自动化制造系 统的发展趋势
第一节 计算机集成制造系统CIMS 第二节 精益生产LP 第三节 敏捷制造 AM 第四节 智能制造系统的基本概念 第五节 网络化制造 第六节 可重构制造系统 第七节 快速原型制造技术 第八节 自动化制造系统的发展趋势
第一节 计算机集成制造系统
一、CIM与CIMS的基本概念
二、智能制造系统的发展概况
• 美国是智能制造思想的发源地 • 最早正式提出智能制造并付诸实施的是建
立在美国普渡大学的智能制造国家工程中 心。 • 美国其他大学 • 欧洲 • 日本
三、智能制造系统的研究领域
1.智能设计 2.智能机器人 3.智能调度 4.智能办公系统 5.智能诊断 6.智能控制
第五节 网络化制造