智能制造系统

刘保军 于楚泓

目录

  • 1 自动化制造系统概论
    • 1.1 绪论
    • 1.2 基本概念
    • 1.3 机械制造自动化的类型
    • 1.4 机械制造自动化的发展历程及趋势
  • 2 自动化控制方法与技术
    • 2.1 自动化控制的基本概念
    • 2.2 机械传动控制
    • 2.3 液压与气动传动控制
    • 2.4 电气传动控制
    • 2.5 计算机控制技术
    • 2.6 典型控制技术应用
      • 2.6.1 步进电机的控制
      • 2.6.2 交流伺服电动机的控制
  • 3 加工设备自动化
    • 3.1 加工设备自动化概述
    • 3.2 切削加工自动化
      • 3.2.1 车削加工自动化
      • 3.2.2 钻-铣削加工自动化
      • 3.2.3 加工中心
      • 3.2.4 组合机床
    • 3.3 金属板材冲压成形加工自动化
    • 3.4 机械加工自动化生产线
      • 3.4.1 通用机床自动线
      • 3.4.2 组合机床自动线
      • 3.4.3 柔性自动生产线
  • 4 物料供输自动化
    • 4.1 物料供输自动化概述
      • 4.1.1 实例分析
      • 4.1.2 物流系统及其功用
      • 4.1.3 物流系统的组成及分类
      • 4.1.4 物流系统的要求
    • 4.2 单机自动供料装置
    • 4.3 自动线物料输送系统
    • 4.4 柔性自动线物流供输系统
  • 5 刀具自动化
    • 5.1 刀具的自动装夹
    • 5.2 自动化换刀系统
    • 5.3 排屑自动化
  • 6 检测自动化
    • 6.1 制造过程的检测技术
    • 6.2 工件尺寸的自动检测
    • 6.3 刀具状态的自动识别与监测
    • 6.4 加工设备的自动监测
    • 6.5 相关的检测技术
  • 7 装配自动化
    • 7.1 概述
    • 7.2 自动装配工艺过程分析
    • 7.3 自动装配原理
    • 7.4 自动装配机械
    • 7.5 柔性装配系统
  • 8 工业机器人
    • 8.1 机器人技术基础
    • 8.2 工业机器人的应用实例
    • 8.3 FANUC机器人实验指导
  • 9 AMS定义、意义及特点
    • 9.1 AMS定义及意义
    • 9.2 特点-实用范围及准则
  • 10 自动化制造系统的人机一体化设计与评价
    • 10.1 人机一体化的基本概念
    • 10.2 AMS的人机一体化总体设计
    • 10.3 AMS人机一体化运行维护
  • 11 人才培养方案-教学大纲
    • 11.1 人才培养方案(机械专业2017级)
    • 11.2 课程教学大纲(理论+实验)
  • 12 课程PPT--2022秋(2019级)-
    • 12.1 课程--PPT汇总
AMS定义及意义


       第二节  自动化制造系统的定义、组成及学科特点

 

一、自动化制造系统的定义

      

1)一定范围的被加工对象、

2)物料流及物料处理系统、

3)具有一定技术水平和决策能力的人、

4)能量流及其控制系统、

5)物料流及物料处理系统

      对上述典型组成部分逐一解释和说明。

 

二、自动化制造系统的功能组成

自动化制造系统主要由以下子系统组成:

1.  毛坯制备自动化子系统(锻压、铸造、焊接、切割)

2.  热处理过程自动化子系统

3.  储运自动化子系统(工件、刀具、其他物料)

4.  机械加工自动化子系统(上下料、装夹、换刀、加工)

5.  装配过程自动化子系统(装配过程、零部件供应)

6.  辅助过程自动化子系统(排屑、清洗、切削液系统、涂装过程、包装过程)

7.  质量控制子系统(零件检验、产品测试、刀具检测)

系统控制自动化子系统(运行状态监控、故障监测诊断、环境及安全监测、生产计划与调度、系统外部接口)

 

三、自动化制造系统的寿命周期

寿命周期---Life Cycle,   服役期满,系统报废

要从产品的全周期保证产品寿命:

       1)设计阶段: 加工方法、成组GT技术、系统结构、设计方案

                              重视最终用户的每一条意见和要求。

      2)制造阶段: 选择各部件、设备的供应商,重点是成套能力。

      3)安装调试和验收

      4)应用和维护阶段

      5)报废处理方式

 

四、自动化制造系统与企业其它系统关系

Ø技术系统

  产品研发与设计、工艺设计、生产准备活动。为AMS提供设计、工艺、工装(刀夹量具)信息,AMS反馈各种状态。核心竞争力

Ø管理系统

   质量管理、营销管理、物资供应管理、财务管理、成本管理、生产计划管理、人力资源管理、设备管理、能源管理…

Ø信息系统  企业的神经系统

Ø补充:MIS(Management Info Sys)系统→ MRP(Material Resources Planning)→MRP (Manufacturing…)  →ERP(Enterprise …)系统→ERP系统(协同商务)→?

 

五、自动化制造系统的学科特点和体系

 

【课程小结

     1. 制造、系统及制造自动化的基本概念;

2. 自动化制造系统的定义、组成;

3.以“系统”的观点理解自动化制造的意义;

 

课后思考

     思考本课程(自动化制造系统)与专业名称(机械设计制造及其自动化)的关系,在专业课程中重要性,如何学好这门课。


        

         第三节 自动化制造的意义及其发展历程

 

一、自动化制造的意义

     1. 提高生产率;

     2. 缩短生产周期;     减少等待时间95%;缩短辅助实践70%


 

        3. 提高产品质量;     高精度、自动检测、无情绪化

        4. 提高经济效益;     场地、人工、废品率、管理

        5. 降低劳动强度;     笨重害危

        6. 有利于产品更新;    柔性线—产品升级换代

        7. 提高劳动者的素质;    去干更高级的活。

        8. 带动相关技术的发展;

        9. 体现一个国家的科技水平.

二、发展里程及现状

    

1.AMS在全球的发展里程:

第一阶段(1870~1950):机械、电控阶段

第二阶段(1952-1965):数控技术新时代(NC、Robot、Adaptive、CNC)

第三阶段(1967-1985):FMS新时代(NC+Robot)DNC、FMC、无人FMS

第四阶段(1985-至今):CIMS时代

补充简介:1)FMS柔性制造系统

              2)CIMS计算机集成制造系统

 

2.中国AMS发展里程

   •   1956,第一条机械加工自动线投入使用;

   •   1958,研制出数控立铣床;

   •   1959,第一条加工环套类零件的生产线建成(轴承内外环);

   •   1969,第一条加工轴类零件的自动线建成(电动机转子轴);

   •   1964后10年间,二汽,57条自动线,8000多台自动化制造设备;

   •   1973,集中力量研制NC,MC,CNC;

   •   1985,50多种,并远销国外;

   •   1986,第一个FMS投入运行;863,robot,CIMS(清华,华中科大,北京一机床)

   •   1987后,引进10余套FMS

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