Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,CAD/CAM应用技术,第7章 CAD/CAM集成制造系统,7.1 CAD/CAM集成概述,7.2 CAD/CAM的系统信息流,7.3 CAD/CAM信息集成技术,7.4 CAD/CAM集成系统总体规划,7.5 CIMS计算机集成制造系统,1.,CAD/CAM集成的基本概念,CAD/CAM系统的集成是指借助于公共的工程数据库、网络通信技术以及标准格式的中性文件接口技术，把CAD、CAE、CAPP、CAM以致PPS等各种功能不同的软件系统有机地结合起来，保证各系统之间信息的提取、交换、共享和处理，实现软硬件资源的共享7.1 CAD/CAM集成技术概述,图7-1 产品设计与制造流程,图7-2 集成化制造系统,2.CAD/CAM的集成方式,从CAD/CAM系统集成技术的实际应用上看，集成有两种方式：,系统的集成,集成的系统,7.1 CAD/CAM集成技术概述,3.CAD/CAM集成的作用,有利于发挥设计人员的创造性；,有利于系统各应用模块之间的资源共享，提高了系统运行效率，降低系统成本；,避免了应用系统间信息传递误差，特别是人为的传递误差，从而提高了产品的质量；,有利于实现产品的标准化、通用化和系列化；,有利于实现并行作业，缩短产品上市周期、提高产品质量和企业的市场竞争力；,有利于实现面向制造的设计（DFM）和面向装配的设计（DFA），降低成本，提高产品竞争力；,有益于先进制造模式的实施，扩大企业的市场机遇。
7.1 CAD/CAM集成技术概述,4.CAD/CAM集成的体系结构,CAD/CAM集成系统的结构类型有以下三种：,传统型系统,改进型系统,数据驱动型系统,7.1 CAD/CAM集成技术概述,图7-3 CAD/CAM集成体系结构,市场预测,生产规划,资源规划,公司层,主生产,计划,物料需,求计划,生产能力,需求计划,厂/所层,质量检,测计划,质量管,理信息,任务划分,车间作业调度仿真,车间层,物料,工作站,刀具,工作站,夹具,工作站,工作站层,加工,工作站,测量,工作站,物料库,各种加工设备,设备层,下达任务,调控进度,下达设计、生产,及质量管理任务,下达刀夹具、物料调度、加工及质量监测任务,反馈各项任务进度,反馈车间生产状态和系统状态,反馈加工、库存及测量等多类数据,反馈各类加工、测量和物料储运工作完成情况,下达加工任务,分配检测任务,图7-4 CAD/CAM集成系统递阶控制体系结构,CAD/CAM系统的信息流是指产品信息在CAD/CAM集成系统各模块间以及CAD/CAM集成系统与其他系统如管理信息系统（MIS）、制造自动化系统（MAS）、质量保证系统（CAQ）等间的流动过程1.CAD/CAM集成系统模块间的信息流,7.2 CAD/CAM的系统信息流,信息流,生产经,营决策,结构设计,与分析,总体结,构决策,概念设计,方案决策,设计任务,规划,工艺,设计,过程,仿真,资源需求,与分析,设计流管理,PDM,ERP,市场客户需求信息,产品开发,过程信息流,7.2 CAD/CAM的系统信息流,信息流,产品制造,过程信息流,工装规划,与设计,车间调度,NC指令,生成仿真,生产作业,计划,质量控制,资源需求,与分析,PPS,PDM,ERP,资源需求、工艺设计,7.2 CAD/CAM的系统信息流,2.CAD/CAM集成系统与其他系统的信息流,CAD/CAM系统与MIS间的信息流,CAD/CAM系统与MAS间的信息流,CAD/CAM系统与CAQ间的信息流,7.2 CAD/CAM的系统信息流,CAD,CAE,CAPP,CAM,CAD/CAM系统,MIS,MAS,CAQ,图7-6 CAD/CAM系统与其他系统间信息传递关系图,1.CAD/CAM的集成方法,CAD/CAM有以下三种集成方法：,基于专用接口的CAD/CAM集成；,基于STEP的CAD/CAM集成；,基于数据库的CAD/CAM集成。
7.3 CAD/CAM信息集成技术,产品设计造型,几何绘图,有限元分析,优化设计,模拟仿真,工程,数据库,CAD,CAE,工艺过程设计,工夹具设计,CAPP,数控编程,数控加工仿真,CAM,生产管理,系统,接口,系统,接口,系统,接口,系统,接口,图7-10 基于工程数据库的CAD/CAM集成,2.CAD/CAM集成的关键技术,目前，为实现CAD/CAM系统的高度集成，常采用的关键技术主要有以下几方面：,新一代基于特征的建模技术,数据交换技术,工程数据管理技术,集成框架(或集成平台),7.3 CAD/CAM信息集成技术,1CAD/CAM集成分步实施的步骤,各单项计算机应用系统的开发，如CAD、CAE、CAPP、PPC、自动化加工和装配单元、CAQ等CAD与CAE、CAPP的集成应用，PPC与PDC的集成应用这两项集成可以并行进行或先后进行CAD/CAM集成模块与自动化加工和装配单元集成为狭义的CAD/CAM系统，自动化加工和装配单元与物料运输系统集成为自动化制造系统以上两项集成也可以并行进行或先后进行7.4 CAD/CAM集成系统总体规划,狭义的CAD/CAM系统，PPC/PDC集成模块和自动化制造系统集成为广义的CAD/CAM系统。
广义的CAD/CAM系统与CAQ模块集成为相当于CIMS的信息流系统7.4 CAD/CAM集成系统总体规划,CAD,CAE,CAD/CAE,CAPP,CAD/CAE/CAPP,狭义CAD/CAM,PPC,PDC,检测监控系统,物料流,装配单元,机械手,CNC,制造单元,自动化制造系统,信息流,广义CAD/CAM,CIMS系统,CAQ,辅助设备,图7-11 CAD/CAM系统集成步骤,7.4 CAD/CAM集成系统总体规划,2CAD/CAM集成系统总体规划包括的内容,CAD/CAM集成系统的目标,功能模块的组成,信息模型,系统的总体结构,计算机硬、软件系统的配置方案,7.5 CIMS计算机集成制造系统,1.CIM与CIMS的基本概念,CIM的提出：,1973年美国Dr.JosephHarrington提出CIM哲理（Computer Integrated Manufacturing)，2个要点：,企业的各个生产环节是不可分割的，需要统一考虑,整个生产过程实质上也是对信息的采集、传递和加工处理的过程，在企业中主要存在信息流和物流这两种运动过程，而物流又是受信息流控制的863/CIMS的定义,“CIM,作为一种组织、管理与进行企业生产的哲理，将信息技术、现代管理技术、系统工程技术和制造技术相结合，并应用于企业产品全生命周期（从市场需求分析到最终报废处理）的各个阶段。
通过信息集成、过程优化及资源优化，实现物流、信息流、价值流的集成和优化运行达到人（组织、管理）、经营和技术三要素的集成以加强企业新产品开发的T（技术）、Q（质量）、C（成本）、S（服务）、E（环境），从而提高企业的市场应变能力和竞争能力7.5 CIMS计算机集成制造系统,2.CIMS的基本构成,CIMS的基本要素,CIMS系统的集成,7.5 CIMS计算机集成制造系统,图7-12 CIMS三要素之间的关系,CIMS系统集成的特征,数据共享 系统内部各个子系统间可实现信息共享功能交互 通过统一的执行控制程序来组织和协调系统内部各子系统的运行，实现功能的交互开放式结构 系统内部各个子系统间易于实现信息交换，系统与外部其他系统之间也能通过外部接口实现信息互通7.5 CIMS计算机集成制造系统,物理系统互连,数据交换规则与惯例,系统内部通讯,物理系统集成,公共（共享）数据资源,公共服务执行环境,可移式应用与分布系统,应用系统集成,生产和过程仿真,自动化的经营过程监控,基于知识的决策支持,人的集成,经营集成,CIMS集成的层次,单项技术（自动化孤岛）联系起来,相互交换信息和数据,整个系统内部各种,应用软件的集成,CIMS的最高阶段,即人的集成。
CIMS 阻力的70%,来源于人，11%对,成本的评估，9%的,技术元件.,7.5 CIMS计算机集成制造系统,集成发展阶段,1985,1995,1999,21,世纪,信息集成,企业集成,制造网络,过程集成,7.5 CIMS计算机集成制造系统,客户,CIMS第三版的圆轮图,人,员,与,组,织,全球,组织,客,户,支,持,制,造,产,品,与,工,艺,雇,员,责任,市,场,交,易,物,人,料,工具,信息,技术,供,应,销售,渠道,销售和,促销,顾客,服务,生命周,期过渡,系统,设计,企业,定义,零部件,设计,不断,改进,文件和,发布,资源,规划,经营,计划,零部件,制造,组装和,测试,物料,管理,共,享,知,识,系,统,商,资源,投资者,团体,规章,伦理,环境,制,造,业,基,础,设,施,制,造,业,基,础,设,施,（3）CIMS的基本结构轮图,管,理,信,息,分,系,统,MIS,质,量,保,证,分,系,统,CAQ,工程设计分系统,CAD/CAE/CAM,制造自动化分系统,MAS,数据库分系统DBS,网络分系统NETS,支撑分系统,应用分系统,市场信息,技术信息,服务信息,（4）CIMS中的主要功能模块,3.CIMS的发展趋势,集成化,智能化,全球化,虚拟化,柔性化,绿色化,7.5 CIMS计算机集成制造系统,谢谢各位！,演讲完毕，谢谢观看！,内容总结,CAD/CAM应用技术。
CAD/CAM系统的集成是指借助于公共的工程数据库、网络通信技术以及标准格式的中性文件接口技术，把CAD、CAE、CAPP、CAM以致PPS等各种功能不同的软件系统有机地结合起来，保证各系统之间信息的提取、交换、共享和处理，实现软硬件资源的共享有利于系统各应用模块之间的资源共享，提高了系统运行效率，降低系统成本避免了应用系统间信息传递误差，特别是人为的传递误差，从而提高了产品的质量有利于实现面向制造的设计（DFM）和面向装配的设计（DFA），降低成本，提高产品竞争力有益于先进制造模式的实施，扩大企业的市场机遇图7-3 CAD/CAM集成体系结构下达刀夹具、物料调度、加工及质量监测任务图7-4 CAD/CAM集成系统递阶控制体系结构图7-6 CAD/CAM系统与其他系统间信息传递关系图目前，为实现CAD/CAM系统的高度集成，常采用的关键技术主要有以下几方面：,。