民经济主要组成部分,成为就业的重要市场和出口的主力军,目前制造业和装备制造业的工业增加值已居世界第4位,仅次于美国、日本和德国. 制造业的关键核心是所采用的制造技术.制造技术是当代科学技术发展最为活跃的领域,是产品更新、生产发展、国际间技术竞争的重要手段,各工业化国家都把先进制造技术列为国家的高新关键技术和优先发展的项目,给予极大的重视和关注。
1.2制造业的发展 一般认为,人类文明有三大物质支柱:材料、能源与信息。
其实。
制造”也应是一大支柱。
可以说,没有“制造”,就没有人类。
恩格斯在‘自然辩证法》中讲到:“直立和劳动创造了人类,而劳动是从制造工具开始的。
”的确,可形象地讲,人是从制造第一把石刀开始的。
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 第1章引言工具机器的发明为特征的产业革命,开创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。
第二次世界大战后,微电子技术、计算机技术、自动化技术得到了迅速发展,推动了制造技术向高质量生产和柔性生产的方向发展。
从70年代开始,大量生产模式已不能适应新的市场特点,于是相继出现了计算机集成制造、丰田生产模式(精益生产)。
也就是说,受市场多样化、个性化的牵引及商业竞争加剧的影响,制造技术进入了面向市场、柔性生产的新阶段,引发了生产模式和管理技术的革命。
在90年代,相继出现了智能制造、敏捷制造、下一代制造等新的制造理念。
1.3制造业的现状 随着计算机技术的应用,制造业的信息化进程随之而来,随着网络信息技术在整个世界中各个领域的渗透,制造业的信息化成为必然的结果。
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(^w卜-^dvanced Manufacturing Technology).在20世纪的各个年代,对先进制造技术的研究重点也有所不同. 20世纪70年代,CAD技术是众多计算机应用技术中推广应用最为深入和最为广泛的专业领域之一,特别在制造业中的影响力更为突出.到了80年代初,以信息集成为核心的计算机集成制造系统(Computer IntegratedManufacturing System,CI骼)开始得到实施,采用计算机技术和信息技术对制造业的改造就不断进行。
80年代末,以过程集成为核心的并行工程 (Concurrent Engineering,CE)技术进一步提高了制造水平,通过将产品设计和制造等过程集成化、并行化来缩短产品开发周期的并行工程的诞生,标志着制造技术进入了过程集成与优化阶段。
20世纪90年代初美国提出了敏捷制造 (Agile Manu〔’acturing,AM)、虚拟企业(Virtual Enterprise,VE)等新概念,制造技术进入了企业集成与优化阶段“。
. 2 第1章引言 1.4制造业企业当前信息化程度和面临的问题 (1)企业管理层的信息化具备了一定基础。
经历了物料需求计划(MRP,Material Requirement Planning)、制造资源计划(MRP—II,Manufacture Resource Planning)的发展之后,出现了企业资源计划(ERP,Enterprise Resource Planning)。
ERP能够对企业活动中与制造有关的所有资源和过程进行统一管理,其应用目标是对生产成本、产品质量、生产计划、财务分析进行控制及对客户服务进行管理。
ERP是为组织、协调、计划与控制企业的生产经营活动所采用的生产管理技术,主要强调对企业的人、财、物、产、供、销和质量等资源的管理,关心这些资源的调度、使用和增值,主要服务于工程设计人员和工程管理人员。
目前国内和国外都出现了很多ERP软件系统提供商,如SAP、Oracle、用友等。
(2)产品设计层计算机应用逐渐普及。
在产品设计部门,设计人员已经逐渐摆脱以前手工利用图纸进行设计的方式,越来越多的设计人员使用各种计算机辅助设计软件来进行产品的设计和开发,这些软件包括各类CAD软件和P咖软件。
CAD软件是解决产品设计、建模等问题的工具,常用的有AutoCRD、Pro/E、CATIA等。
PDM软件实现了所有产品数据及相关信息的宏观管理和控制功能,常用的有UGs公司的TeamCenter,PTC公司的Windchill,MatrixOne公司的e-Matrix,I酬公司的Smarteam,SAP公司的mySAP等…. (3)生产规划层数字化程度不高。
在生产规划层,生产过程和工艺管理及规划的自动化程度比较低,很多还是靠人工,靠经验,与管理层和产品设计层的发展程度相比,相对滞后.这也给信息集成、技术集成、资源集成造成了一定困难…. 从以上的分析可知,正是生产规划层面上的各种缺陷,数字化程度不高造成了企业信息化的瓶颈。
问题主要体现在以下几个方面: (1)企业无法将最新的设计思想快速地实现成产品,推向市场,无法实现产品快速、个性化、定制化的开发。
(2)企业生产部门很难将工艺数据和设计部门的设计数据统一协调。
(3)企业难以将制造工艺数据在规划阶段与零部件供应商共享。
(4)企业生产部门的工艺局限无法在设计部门反映出来,势必造成重复设 第1章引言计和时间浪费‘耵.1.5研究的内容和背景 本课题是在同济大学cIMS研究中心承担的“汽车数字化总装技术的研究与开发”项目的科研背景下,通过对数字化工厂软件和PMD软件Smarteam的研究的基础上确定的。
本论文的内容主要针对数字化工厂系统软件eM-planner同PLM/PDM系统软件Smarteam的信息集成展开,主要研究内容包括下面几个方面: 研究产品全生命周期的概念,从其产生到当前其发展状况,目标及其当前在制造业中所发挥的作用,分析在整个产品的生命周期中数字化工厂技术和PDM技术的位置,其作用又是如何。
同时也阐述了数字化工厂理论和系统结构。
阐述了PDM系统的理论和系统结构.分析了数字化工厂技术和DFS/PDM系统集成信息的内容,主要是通过物料清单(BOM)的传递和转换将数据传送完成集成过程。
论文章节安捧如下: . , 第一章作为前言部分。
简单介绍一下论文的课题来源和背景。
第二章介绍了产品全生命周期的定义,概念,从其产生一直到目前的发展状况。
随后就产品全生命周期展开分析,从产品的生命周期中研究各个阶段的研究对象和需要分析的主要技术,其中主要包括数字化工厂系统合P阴系统两方面。
第三章接续上一章的内容,结合上一章的理论部分研究具体的软件系统.数字化工厂系统对应的软件主要是e-l-power系统中的eM-planner模块,PDM系统对应的软件是Smarteam系统。
第四章在第二,三章的理论分析的基础上提出了对于集成信息内容的确定设想和集成方法上的设想,在对于目前流行的几种集成的方法做出了比较,最后根据应用背景选择了实用的方案。
第五章在前面的理论分析的基础上介绍了针对第四章确定的集成方法进行开发的
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