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第1章 制造系统工程基础 1

1.1 制造与制造系统 1

1.1.1 制造 1

1.1.2 系统 2

1.1.3 制造系统 3

1.2 制造系统的分类与组成 4

1.2.1 制造系统的分类 4

1.2.2 制造系统的组成 4

1.3 典型制造过程类型分析 5

1.3.1 制造过程类型划分 5

1.3.2 制造过程组织类型 7

1.3.3 制造过程结构分类 9

1.3.4 制造类型选择分析 11

1.4 产品设计与制造类型的关系 12

1.4.1 产品设计和产品的生命周期 12

1.4.2 生产过程的生命周期 12

习题 14

第2章 柔性自动化制造系统 15

2.1 自动化制造系统的常见类型 15

2.1.1 刚性自动线 15

2.1.2 分布式数字控制 16

2.1.3 柔性制造单元 18

2.1.4 柔性制造系统 20

2.1.5 柔性制造线 21

2.1.6 柔性装配线 24

2.2 工件储运系统 25

2.2.1 工件储运系统的组成 25

2.2.2 工件输送设备 25

2.2.3 自动化立体仓库 31

2.3 刀具准备及储运系统 32

2.3.1 概述 32

2.3.2 刀具准备与储运系统的组成 33

2.4 工业机器人 36

2.4.1 概述 36

2.4.2 工业机器人的结构 36

2.4.3 工业机器人的应用 37

习题 39

第3章 制造系统布局设计 40

3.1 生产线布局的基本原则和主要约束 40

3.1.1 基本布局原则 40

3.1.2 主要布局约束 40

3.1.3 典型物流模式 41

3.2 制造系统作业空间设计 42

3.2.1 基本概念 42

3.2.2 人体测量数据及取用原则 42

3.2.3 操作空间设计 43

3.2.4 加工设备的布置与作业空间设计 44

3.3 制造系统配置设计 47

3.3.1 设备选择的基本原则 47

3.3.2 加工设备的配置 48

3.3.3 工件检测设备及辅助设备配置 49

3.3.4 物料储运系统的设备配置 50

3.4 制造系统平面布局规划 52

3.4.1 平面布局设计的目标和依据 52

3.4.2 平面布局设计的基本形式 52

3.4.3 平面布局设计的建模 53

3.4.4 设备平面布局设计的方法 55

3.4.5 平面布局实例 57

3.5 面向柔性生产的可重构制造系统 59

3.5.1 多品种变批量生产模式 59

3.5.2 系统重构要素分析 62

3.5.3 重构模式下生产线布局的特点 64

3.5.4 单元化生产线布局的技术方案 65

3.5.5 基于单元构建的自动布局技术 66

3.5.6 人机交互的可视化布局调整技术 68

3.5.7 面向交互式单元布局的动态分析技术 71

3.5.8 实例分析 73

习题 77

第4章 企业生产计划管理 78

4.1 企业生产计划分类与体系 78

4.2 综合生产计划 81

4.2.1 基本描述 81

4.2.2 综合生产计划所处的地位 81

4.2.3 综合生产计划策略分析 83

4.2.4 综合生产计划相关成本 84

4.2.5 综合生产计划直观计算法 85

4.2.6 综合生产计划数学计算法 90

4.3 主生产计划 97

4.3.1 基本描述 97

4.3.2 主生产计划所处的地位 97

4.3.3 主生产计划的计划对象 98

4.3.4 主生产计划制订的步骤 98

4.3.5 主生产计划制订需注意的问题 100

4.4 物料需求计划 101

4.4.1 基本描述 101

4.4.2 开环物料需求计划系统的构成 102

4.4.3 MPR计算项目 104

4.4.4 MPR计划因子 105

4.4.5 MPR输出报告与更新 106

4.4.6 关于经济订货批量法的解释 107

4.4.7 MRP计算举例 110

4.4.8 闭环MRP系统 113

4.4.9 制造资源计划系统（MRP Ⅱ） 114

4.4.10 企业资源计划（ERP） 115

4.5 能力计划 119

4.5.1 能力计划的层次结构 119

4.5.2 能力计划与系统其他模块之间的联系 119

4.5.3 生产能力的测定 121

4.5.4 粗能力计划 124

4.5.5 细能力计划 131

习题 138

第5章 典型生产类型的作业计划 139

5.1 大量流水生产的生产作业计划 139

5.1.1 大量流水生产的特点 139

5.1.2 大量流水生产的期量标准 140

5.1.3 大量流水生产的生产作业计划编制 145

5.2 成批生产的生产作业计划 148

5.2.1 成批生产的特点 148

5.2.2 成批生产的期量标准——生产批量与生产间隔期 148

5.2.3 成批生产的期量标准——生产周期 150

5.2.4 成批生产的期量标准——生产提前期 153

5.2.5 在制品占用量定额 154

5.2.6 成批生产的生产作业计划编制 156

5.3 单件小批量生产的生产作业计划 160

5.3.1 单件小批量生产的特点 160

5.3.2 单件小批量生产的期量标准 160

5.3.3 单件小批量生产作业计划的编制 161

习题 162

第6章 车间作业计划排产与动态调度 163

6.1 基本目标、功能与影响因素 163

6.2 基础数据与基本术语 164

6.3 车间作业排序的目标与分类 165

6.4 n个作业单台工作中心排序 166

6.5 n个作业两台工作中心排序 172

6.5.1 n/2排序问题的模型 172

6.5.2 n/2排序问题的描述 172

6.5.3 n/2排序问题的目标 172

6.6 n个作业m台工作中心排序 174

6.6.1 n/m问题的建模 174

6.6.2 指派法 174

6.7 单件作业车间生产调度模型及优化 177

6.7.1 基本问题描述 177

6.7.2 遗传算法概述 178

6.7.3 改进遗传算法的求解job-shop调度问题 178

6.8 柔性作业车间生产调度模型及优化 181

6.8.1 柔性作业车间调度问题的描述 182

6.8.2 遗传算法求解柔性作业车间调度问题 183

6.9 多品种变批量混线生产作业调度 185

6.9.1 混线生产概念及其运行机制 185

6.9.2 混线生产作业调度方法 186

6.9.3 动态调度的驱动因素分析 189

6.9.4 生产扰动事件的动态调度处理技术思路 192

6.9.5 车间作业动态调整算法 197

6.9.6 混线生产作业调度及动态调整实力 199

习题 207

第7章 准时化生产计划与控制 208

7.1 基本概念 208

7.1.1 准时化生产的由来 208

7.1.2 准时化生产在生产计划与控制中的应用 209

7.1.3 准时化生产的体系结构 209

7.1.4 浪费的种类及消除浪费的方法 211

7.2 看板管理 213

7.2.1 拉动系统 213

7.2.2 看板概念及其运作过程 215

7.2.3 看板数量的确定 220

7.3 JIT和MRP结合的生产管理方法 221

7.3.1 JIT和MRPⅡ的区别与联系 221

7.3.2 JIT与MRPⅡ的集成 225

习题 226

第8章 制造过程质量控制技术 227

8.1 质量概念的演变和质量管理的发展历程 227

8.1.1 质量概念的演变 227

8.1.2 质量管理的发展历程 229

8.2 质量管理的基本原则 232

8.2.1 质量管理的相关术语 232

8.2.2 质量管理的八项原则 235

8.3 过程能力分析 237

8.3.1 过程能力分析的基本概念 237

8.3.2 第一代过程能力指数 240

8.3.3 第二代过程能力指数 241

8.3.4 第三代过程能力指数 243

8.3.5 过程能力指数与不合格品率之间的关系 243

8.3.6 过程能力分析的实施程序与应用实例 244

8.4 统计过程控制 247

8.4.1 过程输出结果的统计规律性 248

8.4.2 统计过程控制的基本原理 248

8.4.3 控制图失效的判定准则 250

8.4.4 控制图的分类 252

8.4.5 常规控制图的应用程序 253

8.4.6 计量值控制图 254

8.4.7 计数值控制图 259

习题 265

第9章 数字化智能制造 266

9.1 智能制造发展现状、趋势及内涵与特征 266

9.1.1 智能制造发展现状 266

9.1.2 智能制造发展趋势 268

9.1.3 智能制造内涵与特征 269

9.1.4 智能制造的意义 270

9.2 智能制造的定义、分类与特征 272

9.2.1 智能制造基本概念 272

9.2.2 智能制造分类与特征 273

9.3 智能制造装备 275

9.3.1 智能制造装备——智能机床 275

9.3.2 智能制造装备——机器人 281

9.3.3 智能制造装备——工装 282

9.4 数字化智能工厂 283

9.4.1 MES定义与框架 283

9.4.2 MES目标、特征与定义 286

9.4.3 MES技术架构设计 287

9.4.4 数字化智能工厂体系 290

9.4.5 数字化智能工厂案例 292

9.5 智能制造关键技术 293

9.5.1 物联网及RFID应用技术 293

9.5.2 信息-物理系统（CPS）与信息物理生产系统（CPPS） 294

9.5.3 工业互联网与大数据 296

9.6 智能制造的再思考 297

习题 299

附录 计量值控制图系数表 300

参考文献 302