第十三章 第十三章 先进制造技术与制造信息化 第十三章 目录 第一节企业制造信息化的现状与发展趋势 第二节企业采用的计算机辅助工具简介 第三节快速成型技术 第十三章 第一节 企业制造信息化的现状与发展趋势 第十三章 第一节企业制造信息化的现状与发展趋势 制造信息化是当今世界制造业发展的大趋势。 我国制造信息化方针“以信息化带动工业化，以工业化 促进信息化”。 定义：制造业信息化是将信息化、自动化技术、现代化 管理技术与制造技术相结合，改善制造企业的经营、管理、 产品开发和生产等各个环节，提高生产效率、产品质量和企 业的创新能力等，提高制造业的竞争力。 一一一一、制造信息化技术的历史制造信息化技术的历史制造信息化技术的历史制造信息化技术的历史 第十三章 二二二二、制造业信息化概述制造业信息化概述制造业信息化概述制造业信息化概述 1 1 1 1、数字化工程与信息化的概述数字化工程与信息化的概述数字化工程与信息化的概述数字化工程与信息化的概述 数字化工程一般是指在国家经济各个领域，应用数字化 技术实施领域上、中、下游作业的数字化运作，所需各种措 施的集合。 数字化技术是指以计算机硬件、软件、信息存储、通信 协议、周边设备和互联网络等为技术手段，以信息科学为理 论基础得科学技术集合。 第一节企业制造信息化的现状与发展趋势 第十三章 数字化制造内涵数字化制造内涵数字化制造内涵数字化制造内涵： （1）以CAD/CAM/CAE为主体的技术 （2）以MRPII、MIS、PDM为主体的制造信息支持系统。 （3）数字控制制造技术。 数字化制造就是用数字化定量、表述、存储、处理和 控制方法，支持产品全生命周期和企业的全局优化运作。 第一节企业制造信息化的现状与发展趋势 第十三章 第一节 企业制造信息化的现状与发展趋势 2 2 2 2、数字化制造中的信息数字化制造中的信息数字化制造中的信息数字化制造中的信息 3 3 3 3、制造业信息化的内涵制造业信息化的内涵制造业信息化的内涵制造业信息化的内涵 以QFD/CAD/DFX/VM/RP/CAM/CAE以及成形和加工工艺仿 真等为主体的上游骨干技术群。 由NC/NGC/MC/CNC/DNC/FMC/PFMC/FMS/PFMS/web-based 制造、无图样制造和机器人，物流系统等组成的下游数字 控制制造群。 以IGES、STEP、MRPE、ERP、MIS、PDM、TDM、工程数 据库和因特网等为主体的制造信支持技术群。 第十三章 三三三三、制造信息化的实施制造信息化的实施制造信息化的实施制造信息化的实施 制造信息化的策略包括： (1)企业信息化的准备 (2)企业内部资源的整合 (3)企业外部资源的利用 (4)建立商务社区 (5)开展电子商务 第一节 企业制造信息化的现状与发展趋势 第十三章 三三三三、制造信息化的实施制造信息化的实施制造信息化的实施制造信息化的实施 ? 在制造业信息化中，在实施制造业信息化过程中，比较 稳妥的方法是在企业的实际需求和经营战略目标的指导 下，指定一个总体的信息化规划，然后在总体规划的框 架下，根据企业需求的迫切性和实际能力，分步加以实 施。 实施步骤为： ）总体规划，分步实施 ）软件的购置与应用系统开发 ）硬件的购置 ）“服务”的购置和应用工程实施 第一节 企业制造信息化的现状与发展趋势 第十三章 第二节 企业常用的计算机辅助工具简介 第十三章 CAD/CAM系统层次： ? CNC系统及各种自动化加工设备。 ? 物料存储及运送系统。 ? 分布式直接数控及设备控制系统。 ? 物流控制与管理系统。 ? 工艺规程设计及管理系统。 ? 数控加工自动编程系统。 ? 全面质量保证系统。 ? 车间生产计划控制系统。 ? 计算机辅助工程制图系统。 ? 计算机辅助设计/辅助工程（CAD/CAE）系统。 ? 产品综合信息管理系统。 第二节企业常用的计算机辅助工具简介 第十三章 第二节企业常用的计算机辅助工具简介 CRMCRMCRMCRM CAD CAD CAD CAD 软件软件软件软件CADCADCADCAD CAECAECAECAE E E E E- - - -FACTORYFACTORYFACTORYFACTORY NC CAM NC CAM NC CAM NC CAM EMEMEMEM- - - -PLANTPLANTPLANTPLANT TESTTESTTESTTESTERPERPERPERP CRMCRMCRMCRM 市场需市场需市场需市场需 求与规求与规求与规求与规 划划划划 虚拟样虚拟样虚拟样虚拟样 机机机机，概念概念概念概念 工程工程工程工程 产品设计产品设计产品设计产品设计 配置管理配置管理配置管理配置管理 人类工程人类工程人类工程人类工程 学学学学 数字化装数字化装数字化装数字化装 配配配配 制造制造制造制造：生产生产生产生产 规划规划规划规划、刀具刀具刀具刀具 轨迹仿真轨迹仿真轨迹仿真轨迹仿真、 装配仿真装配仿真装配仿真装配仿真、 加工工艺设加工工艺设加工工艺设加工工艺设 计计计计、生产布生产布生产布生产布 局局局局 产品检产品检产品检产品检 验与质验与质验与质验与质 量量量量 销售与渠销售与渠销售与渠销售与渠 道分销道分销道分销道分销 维护与修维护与修维护与修维护与修 理理理理 图13-1 制造业信息化建设框架 第十三章 一一一一、计算机辅助设计计算机辅助设计计算机辅助设计计算机辅助设计CADCADCADCAD（Computer Aided DesignComputer Aided DesignComputer Aided DesignComputer Aided Design） 和计算机辅助制造和计算机辅助制造和计算机辅助制造和计算机辅助制造CAMCAMCAMCAM（Computer Aided Computer Aided Computer Aided Computer Aided ManufacturingManufacturingManufacturingManufacturing） 软件软件软件软件 （一一一一）国外开发的国外开发的国外开发的国外开发的CAD/CAMCAD/CAMCAD/CAMCAD/CAM软件软件软件软件 1.Pro/Engineer 2.I-DEAS 3.AutoCAD 4.SOLIDEDGE 5.INVENTER 6.SolidWorks 第二节企业常用的计算机辅助工具简介 第十三章 第二节企业常用的计算机辅助工具简介 图13-2 PRO/E软件界面 第十三章 第二节企业常用的计算机辅助工具简介 图13-3 PRO/E完成的某桥壳三维造型 第十三章 第二节企业常用的计算机辅助工具简介 图13-4 PRO/E进行某零件的NC加工防真 第十三章 第二节企业常用的计算机辅助工具简介 图13-5 I-DEAS 软件界面 第十三章 第二节企业常用的计算机辅助工具简介 图13-6 I-DEAS 端面铣削工步的切削纹路仿真 第十三章 第二节企业常用的计算机辅助工具简介 图13-7 用INVENTER 进行零件的装配 第十三章 一一一一、计算机辅助设计计算机辅助设计计算机辅助设计计算机辅助设计CADCADCADCAD（Computer Aided DesignComputer Aided DesignComputer Aided DesignComputer Aided Design） 和计算机辅助制造和计算机辅助制造和计算机辅助制造和计算机辅助制造CAMCAMCAMCAM（Computer Aided Computer Aided Computer Aided Computer Aided ManufacturingManufacturingManufacturingManufacturing） 软件软件软件软件 （二二二二）国内开发的国内开发的国内开发的国内开发的软件软件软件软件 1高华CAD 2CAXA电子图板和CAXA-me制造工程师 3GS-CAD98 4. 金银花系统 5. 开目CAD 第二节企业常用的计算机辅助工具简介 第十三章 二二二二、CAECAECAECAE软件软件软件软件 1ANSYS 第二节企业常用的计算机辅助工具简介 2MSC.NASTRAN 图12-8 ANSYS软件进行有限元分析图12-9 进行吉普车侧边冲压过程模拟 第十三章 二二二二、CAECAECAECAE软件软件软件软件 第二节企业常用的计算机辅助工具简介 图12-10 采用MSC.NASTRAN对产品进行动态性能分析 第十三章 三三三三、计算机辅助生产管理系统软件计算机辅助生产管理系统软件计算机辅助生产管理系统软件计算机辅助生产管理系统软件 ? 计算机辅助生产管理技术主要包括： ? 生产管理系统（Production Management System）、物料 需求计划MRP（Material Requirements Planning）、制 造资源计划MRPII（Manufacturing Resource Planning）、企业资源计划ERP（Enterprise Resource Planning）和供应链管理SCM（Supply Chain Management），准时生产JIT（Just In Time），最优生 产技术OPT（Optimal Production Technology）等等。 第二节企业常用的计算机辅助工具简介 第十三章 三三三三、计算机辅助生产管理系统软件计算机辅助生产管理系统软件计算机辅助生产管理系统软件计算机辅助生产管理系统软件 1ERP(企业资源计划) 2. MRP(物料需求计划) 第二节企业常用的计算机辅助工具简介 图12-11 MRP主要功能模块和逻辑关系图 第十三章 三三三三、计算机辅助生产管理系统软件计算机辅助生产管理系统软件计算机辅助生产管理系统软件计算机辅助生产管理系统软件 3. SCM(供应链管理) 4CRM(客户关系管理) 四四四四、PDM(ProductPDM(ProductPDM(ProductPDM(Product Data Management)Data Management)Data Management)Data Management)产品数据管理系产品数据管理系产品数据管理系产品数据管理系 统统统统 PDM主要的基本功能如下： 1）项目管理 2）文档管理 3）产品结构管理 4）配置管理 5）工作流程管理 6）CAD系统接口 第二节企业常用的计算机辅助工具简介 第十三章 第二节企业常用的计算机辅助工具简介 图12-12 基于PDM的企业全局信息集成框架 第十三章 五五五五、数字化工厂数字化工厂数字化工厂数字化工厂 第二节企业常用的计算机辅助工具简介 图12-13 数字化工厂实施的四个层次 第十三章 五五五五、数字化工厂数字化工厂数字化工厂数字化工厂 ? TECNOMATIX软件通过下面几个模块实现数字产品从设计到 测试的过程： (1)生产工具eMWorkplace(ROBCAD) (2)质量控制模块eMTolmate(VALISYS) (3)创成式工艺计划PART (4)动态设计验证模块eMAssembler(DYNAMO) (5)工厂及生产线管理工具eMPlant(SIMPLE+) 第二节企业常用的计算机辅助工具简介 第十三章 五五五五、数字化工厂数字化工厂数字化工厂数字化工厂 ? 数字化工厂软件TECNOMATIX在产品数据库的基础上，生成 产品模型和过程模型，实现CAD集成、过程集成和车间的 集成。 1生产工具eM-Workplace(ROBCAD) 2.