搜索
Chapter1ComputersinManufacturingBy,ZhangHangweiMechatronicsEngineeringDepartmentAdvancedManufacturingTechnologyContents•Chapter1ComputersinManufacturing1Computer-aidedProductionandControlSystem–Introduction1.1AutomationConcept1.2ComputerProcessControl1.3ManagementInformationSystems(MIS)1.4Engineering1.5Business1.6ComputerControlofManufacturingSystemComputer-aidedProductionandControlSystemPara1Thereasonofmodernmfg.System’sdevelopment.------TomeetpeoplesdesiresPara2Computerisimportantinmfg..SuchasNC,AC,Robotics,AGVS,AS/RS,FMSComputer-aidedProductionandControlSystemNC=NumericalControl数控即数字控制(NumericalControl,缩写为NC),在制造业指用数字化信号对机床运动及其加工过程进行控制的一种方法。根据国家标准GB/T8129—1997机床数字控制的定义:用数字数据的装置(简称数控装置),在运行过程中,不断地引入数字数据,从而对某一生产过程实现自动控制,叫数字控制,简称数控。用计算机控制加工功能,实现数字控制,称计算机数控(ComputerizedNumericalControl,缩写CNC)。Computer-aidedProductionandControlSystemComputer-aidedProductionandControlSystemAC=AdaptiveControl自适应控制所谓自适应是指生物能改变自己的习性以适应新的环境的一种特征。因此,直观地讲，自适应控制系统，它能修正自己的特性以适应对象和扰动的动态特性的变化。它是一种现代控制理论。------以变制变自适应控制和常规的反馈控制和最优控制一样，也是一种基于数学模型的控制方法，所不同的只是自适应控制所依据的关于模型和扰动的先验知识比较少，需要在系统的运行过程中去不断提取有关模型的信息，使模型逐步完善。Computer-aidedProductionandControlSystemRobotics工业机器人学工业机器人由操作机（机械本体）、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成，是一种仿人操作、自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产设备。特别适合于多品种、变批量的柔性生产。它对稳定、提高产品质量，提高生产效率，改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。足球机器人四足机器人Computer-aidedProductionandControlSystem•AGV是自动引导小车（AutomatedGuidedVehicle）AGV是指装备有电磁或光学等自动导引装置，能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车，AGV是轮式移动机器人（WMR――WheelMobileRobot）的特殊应用。AGV是一种以电池为动力，装有非接触导航（导引）装置的无人驾驶车辆。它的主要功能表现为能在计算机监控下，按路径规划和作业要求，精确地行走并停靠到指定地点，完成一系列作业功能。Computer-aidedProductionandControlSystemAS/RS=AutomatedStorage/RetrievalSystem自动存储和提取系统一种用于存储和提取物品的自动、电脑化控制系统。Computer-aidedProductionandControlSystemFMS=FlexibleManufacturingSystem柔性制造系统FMS通常包括3台以上的CNC机床(或加工中心),由集中的控制系统及物料系统连接起来,可在不停机情况下实现多品种、中小批量的加工管理。PhrasePara1bearound出现，存在rangefrom…to…在.….的范围内Para2versatile(a.)通用的，万能的，多才多艺的e.g.aversatileengineerbecomingofage:成年，日趋成熟onthefoundationof=onthebasisofPara3grouptogether组合group…into…把.......分类aspecialapplicationsystem专用系统bereferredtoas指的是asetofsubsystem一组子系统collectively(ad.)集体地，共同地，总的来说haveaneffecton起作用，对……有影响take…for…考虑passthrough穿（通、经、流）过，刺穿、经历Computer-aidedProductionandControlSystemPara3WhatisPACS?Manyrelatedmanufacturingactivitiesaregroupedtogethertoformaspecialapplicationsystem.Para5WhatisCAPACS?Manyrelatedmanufacturingactivitiesaregroupedtogethertoformacomputer-drivenspecialapplicationsystem.TechnologiesinIntroduction•CAD(计算机辅助设计，COMPUTERAIDEDGESIGN)是指工程技术人员以计算机为工具，用各自的专业知识，对产品进行总体设计、绘图、分析和编写技术文档等设计活动的总称。一般认为CAD功能可归纳为四大类：建立几何模型、工程分析、动态建模、自动绘图。TechnologiesinIntroduction•CAM(计算机辅助制造，Computer-aidedmfg.)目前尚无统一的定义，一般而言，是指计算机在产品制造方面有关应用的总称。CAM有广义和狭义之分，广义CAM一般是指利用计算机辅助从毛坯到产品制造过程中的直接和间接的活动。包括工艺准备(计算机辅助工艺设计、计算机辅助工装设计与制造、NC自动编程、工时定额和材料定额编制等)、生产控制、及时控制等。狭义CAM通常仅指数控程序的编制，可包括刀具路径的规划、刀位文件的生成、刀具轨迹仿真以及NC代码的生成等。TechnologiesinIntroduction•CAPP(计算机辅助工艺设计，Computer-aidedProcessPlanning)是根据产品设计所给出的信息进行产品的加工方法和制造过程的设计。一般认为，CAPP系统的功能包括毛坯设计、加工方法选择、工序设计、工艺路线制定和工时定额计算等。其中，工序设计又可包含装夹设备选择或设计、加工余量分配、切削用量选择以及机床、刀具和夹具的选择、必要的工序图生成等。TechnologiesinIntroduction•CAD/CAM/CAPP的集成CAD过程与CAPP、CAM过程的集成系统，其基本工作步骤如下：(1)CAD过程设计产品结构，绘制产品图形，并为CAPP、CAM过程准备设计数据；(2)生成标准化的数据结构(如征成STEP文件)，并经过接口进行数据转换；(3)CAPP系统直接读入CAD系统生成并经过转换的数据，生成零件加工工艺规程；(4)CAM系统读入CAPP系统生成并经过转换的数据，生成加工零件的数控程序。PhrasePara4:byfar(adv.)到目前为止Para5:bring…into…引进;使开始bringabout引起;致使;造成;达成intimate及时地discharge(vt.)卸下,放出,解雇,拔染,履行,放电Para7:function（n.）功能，作用，函数，模块hub轴心，活动中心Para8:spoke辐条e.g.putaspokeinsomeone’swheel从中作梗Computer-aidedProductionandControlSystemPara8Q1:WhatisthehubofFig.1.2?Q2:WhatarethespokesofFig.1.2?Q3:WhatareadvantagesofCAPACS?------increaseproductivity,reducewaste,andproducethingsitwouldnototherwisebeabletomake.1.1AutomationConcept•Definition------Taketheplaceofobservation,effortanddecisionbyhuman.------Bedefinedasasystemthatisrelativelyself-operating.•FunctionPhraseLine3:taketheplaceof取代Line5:respondto对……响应Line5:encodedinstruction编码指令1.1AutomationConcept1.2ComputerProcessControl•Definition------Thecontrolofvariablesinamanufacturingprocess,whereoneoranycombinationofmaterialsandequipmentproducesormodifiesaproducttomakeitmoreusefulandmorevaluable.•ClassificationClosed-loopControlSystemOpen-loopControlSystem1.2ComputerProcessControl•Open-loopControlSystem1.2ComputerProcessControl•Open-loopControlSystem1.2ComputerProcessControl•Closed-loopControlSystem1.2ComputerProcessControl•Closed-loopControlSystemPhrasePara1：involve涉及，包含，就是，serveas作为mechanism装置instrument仪器，仪表calibrateddials分度盘，校准盘Para2:inchargeof负责sensingdevice=transmit传感器feedbackmechanism反馈装置difference误差beginat从......开始，开始于……endat结束于……Para3：datalogging数据存储1.2ComputerProcessControl1.3ManagementInformationSystem•CharacteristicsBedesignedtoaidintheperformanceofmanagementfunctions.Tobedevelopedtoprovideexecutiveswithup-to-the-minuteinformationabouttheoperationsoftheenterprise.PhraseLine1Para1：bedesignedtodo被设计用来Line3Para1：executive执行程序、行政部门Line3Para1：up-to-the-minute最新的Line5Para1：view…as…将……看作Line2frombottom：softwarepackage软件包1.3ManagementInformationSyste