自动化、生产系统与计算机集成制造

1 概论

1.1 生产系统设施

1.1.1 小批量生产

1.1.2 中等批量生产

1.1.3 大批量生产

1.2 制造支持系统

1.3 生产系统中的自动化

1.3.1 自动化制造系统

1.3.2 计算机化的制造支持系统

1.3.3 为什么实行自动化

1.4 生产系统中的人工作业

1.4.1 工厂操作中的人工作业

1.4.2 制造支持系统中的人工作业

1.5 自动化的原则和策略

1.5.1 USA方法

1.5.2 自动化与生产系统的10个策略

1.5.3 自动化转移策略

1.6 本书的结构

参考文献

2 制造操作

2.1 制造工业与产品

2.2 制造操作

2.2.1 加工和装配操作

2.2.2 工厂中的其他操作

2.3 产品与生产的关系

2.3.1 产品数量与产品种类

2.3.2 产品和零部件的复杂性

2.3.3 制造工厂的能力和限制

2.4 生产的概念与数学模型

2.4.1 生产率

2.4.2 生产能力

2.4.3 利用率与可用率

2.4.4 制造提前期

2.4.5 在制品

2.5 制造操作的成本

2.5.1 固定成本与可变成本

2.5.2 直接劳动.原材料和管理费用

2.5.3 设备使用成本

参考文献

附录

习题

3 自动化概述

3.1 自动化系统的基本组成要素

3.1.1 完成自动化过程所需的能源

3.1.2 指令程序

3.1.3 控制系统

3.2 高级自动化功能

3.2.1 安全监测

3.2.2 维护和维修诊断

3.2.3 故障检测与恢复

3.3 自动化的层级

参考文献

4 工业控制系统

4.1 过程工业和离散制造工业

4.1.1 两类工业中的自动化层级

4.1.2 两类工业中的变量和参数

4.2 连续控制和离散控制

4.2.1 连续控制系统

4.2.2 离散控制系统

4.3 计算机过程控制

4.3.1 控制要求

4.3.2 计算机控制能力

4.3.3 工业过程控制的层级

4.4 计算机过程控制的形式

4.4.1 计算机过程监视

4.4.2 直接数字控制

4.4.3 数字控制和机器人

4.4.4 可编程逻辑控制器

4.4.5 监控系统

4.4.6 分布式控制系统和个人计算机

参考文献

5 传感器、执行器及其他控制系统元件

5.1 传感器

5.2 执行器

5.3 模数转换

5.4 数模转换

5.5 离散数据的输入输出设备

5.5.1 触点输入输出接口

5.5.2 脉冲计数器和发生器

参考文献

习题

6 数字控制技术

6.1 数控技术基础

6.1.1 数控系统的基本组成

6.1.2 数控坐标系统

6.1.3 运动控制系统

6.2 计算机数字控制

6.2.1 计算机数字控制的特点

6.2.2 计算机数控系统的机器控制单元

6.2.3 计算机数控软件

6.3 直接数字控制

6.3.1 直接数字控制

6.3.2 分布式数字控制

6.4 数控的应用

6.4.1 机床应用

6.4.2 数控的其他应用

6.4.3 数控的优点与缺点

6.5 数控零件编程

6.5.1 数控编码系统

6.5.2 手工零件编程

6.5.3 计算机辅助零件编程

6.5.4 APT自动零件编程

6.5.5 用CAD／CAM实现数控零件编程

6.5.6 手工数据输入

6.6 数控定位系统的工程分析

6.6.1 开环定位系统

6.6.2 闭环定位系统

6.6.3 数控定位的精度

参考文献

习题

附录APT编程中的词说明

7 工业机器人

7.1 机器人结构及相关属性

7.1.1 关节和连接

7.1.2 机器人的常见结构

7.1.3 关节驱动系统

7.2 机器人控制系统

7.3 末端效应器

7.3.1 夹持器

7.3.2 工具

7.4 机器人中的传感器

7.5 工业机器人的应用

7.5.1 物料搬运

8 采用可编程逻辑控制器和个人计算机的离散控制

9 制造系统概述

10 单工位制造单元

11 成组技术和单元化制造

12 柔性制造系统

13 手工装配线

14 加工生产线和类似自动化生产系统

15 自动化装配系统

术语中英文对照

正值中国学术界工业工程学科经历巨大发展、实际工作中对工业工程的概念、方法和工具的使用兴趣日渐浓厚之时。在实际工作中有效地应用工业工程的手段将无疑会提高生产率、工作质量、合作的满意度和效果。该系列中的书籍对工业工程的本科生、研究生和工业界中需要解决工程系统设计、运作和管理诸方面问题的人士最为适用。

覆盖了制造系统的几个主要技术和工程环节。
　　（1）自动化与控制技术：工业计算机控制、控制系统组成、数字控制、工业机器人、可编程逻辑控制器。
　　（2）物料管理技术：传送带系统、自动引导车系统、自动储存系统、自动识别与数据获得。
　　（3）制造系统：单机系统、成组技术、柔性制造系统、装配线、传输线。
　　（4）质量控制系统：统计过程控制、检查原理与技术。
　　（5）制造支持系统：计算机辅助设计/计算机辅助制造、工艺设计、生产计划、生产计划与控制、精良生产与敏捷制造。
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