生产系统学-第一章

第一章 生产系统的组成系统及生产系统 制造系统 系统工程学在生产系统中的应用

同济大学现代制造所

生产系统学

2011-11-4

§1.1 生产系统的定义及其构成一、系统的基本概念 系统是由若干相互作用和相互依赖 的组成部分结合成有共同目标和特定功 能的有机整体。 能的有机整体。 S ={E,R} ={

同济大学现代制造所

生产系统学

2011-11-4

§1.1 生产系统的定义及其构成二、系统的基本特性1、集合性(E≥ 2,有层次) 、集合性( 有层次) 2、相关性(各元素之间有相互关系) 、相关性(各元素之间有相互关系) 3、目的性(一个系统要完成一定的任务) 、目的性(一个系统要完成一定的任务) 4、环境适应性(外部环境与系统相互影响) 、环境适应性(外部环境与系统相互影响)

同济大学现代制造所

生产系统学

2011-11-4

§1.1 生产系统的定义及其构成三、生产系统的基本概念

生产要素

生产过程

产品

生产对象、 生产对象、生产劳动 生产资料、生产信息 生产资料、同济大学现代制造所 生产系统学 2011-11-4

§1.1 生产系统的定义及其构成三、生产系统的基本概念1、功能定义——将生产要素改变为产品的输 、功能定义 将生产要素改变为产品的输 入输出系统。 入输出系统。 2、结构定义 由人员、 、结构定义——由人员、生产设施、物料加 由人员 生产设施、 工和其它附属装置等组成的 有机整体。 有机整体。 3、过程定义——生产运行的全过程，包括决 、过程定义 生产运行的全过程， 生产运行的全过程 策和控制、设计开发、 策和控制、设计开发、制造 三个阶段。 三个阶段。同济大学现代制造所 生产系统学 2011-11-4

§1.1 生产系统的定义及其构成四、生产系统的基本框图(过程定义) 生产系统的基本框图(过程定义)环境 数 据 库 国家指令 用户订货 产品

决策与控制

设计开发

制造

市场 物料流同济大学现代制造所

信息流生产系统学

能源流2011-11-4

§1.1 生产系统的定义及其构成四、生产系统的组成物资供应 产品销售 开发研究 计算制图 工艺规程 仿真优化 计算制图 设计 数据库 制造 规划决策 管理 生产计划 认识教育 成本财务 物料贮运 加工 装配 质量控制 生产维护

同济大学现代制造所

生产系统学

2011-11-4

§1.2 制造系统的组成原理一、制造系统的基本概念制造系统是制造过程所涉及的硬件 物料、 硬件( 制造系统是制造过程所涉及的硬件(物料、 设备、工具、能源等)、软件(包括制造理论、 )、软件 设备、工具、能源等)、软件(包括制造理论、 制造工艺和制造信息等) 人员所组成的一个 制

造工艺和制造信息等)和人员所组成的一个 具有特定功能的有机整体； 具有特定功能的有机整体；将输入制造资源 原材料、能源等), ),通过制造过程输出产品 (原材料、能源等),通过制造过程输出产品 及半成品； 及半成品； 制造系统的运行过程包括市场分析、 制造系统的运行过程包括市场分析、产品 设计、工艺规划、制造装配、检验出厂、 设计、工艺规划、制造装配、检验出厂、产品 销售及售后服务等各个环节。 销售及售后服务等各个环节。同济大学现代制造所 生产系统学 2011-11-4

§1.2 制造系统的组成原理一、制造系统的基本概念硬件 软件

(结构定义) 结构定义)人员

制造系 统目的： 目的：向市场 提供产品 (QCTFS)

同济大学现代制造所

生产系统学

2011-11-4

§1.2 制造系统的组成原理一、制造系统的基本概念 (功能定义) 功能定义)

物料、能量、信息 物料、能量、 市场需求

产品

制造过程

同济大学现代制造所

生产系统学

2011-11-4

§1.2 制造系统的组成原理一、制造系统的基本概念市场分析 产品设计 工艺规划

(过程定义) 过程定义)

制造装配

售后服务

产品销售

检验出厂

同济大学现代制造所

生产系统学

2011-11-4

§1.2 制造系统的组成原理二、制造系统的组成加工任务、加工图纸、加工工艺、 加工任务、加工图纸、加工工艺、物料控制 信息流系统

原材料

贮存

运输

加工

检验

产品

物料流系统 能源流系统 制造系统 能源同济大学现代制造所 生产系统学 2011-11-4

§1.2 制造系统的组成原理三、单台机床机械制造系统输入Σ ∑

制造 过程

输出

机床 P-子系统 子系统 K-子系统 子系统 E-子系统 子系统同济大学现代制造所 生产系统学

几何 信息

控 制

工艺 信息

2011-11-4

§1.3 系统工程学在生产系统中的应用

生产系统的元素——多个 多个 生产系统的元素 元素之间的关系——复杂 复杂 元素之间的关系 生产系统的目标——多个 多个 生产系统的目标 (QCTFS)

如何解决复 杂系统的协 优化？ 调、优化？

同济大学现代制造所

生产系统学

2011-11-4

§1.3 系统工程学在生产系统中的应用一、系统工程学的基本概念 系统工程学是研究多个子系统构成 的整体系统所具有的多种不同目标的相 互协调，以达到系统功能的最大优化、 互协调，以达到系统功能的最大优化、 最大限度地发挥系统组成部分能力的一 门科学。 门科学。

同济大学现代制造所

生产系统学

2011-11-4

§1.3 系统工程学在生产系统中的应用二、系统工程学的基本方法1、明确问题 、 2、建立评价体系 、 3、系统分析——建模、仿真

、可靠性工程、系 、系统分析 建模、 建模 仿真、可靠性工程、 统综合 4、系统方案的优化选择 、 5、决策 、

同济大学现代制造所

生产系统学

2011-11-4