
现代制造系统是由众多制造理论、制造技术、制造过程、制造装备、制造资源以及组织体系等组成的有机整体,涉及机械工程、计算机与微电子工程、信息工程、控制工程、工业工程、管理工程等众多领域的知识和技术。本书应用系统工程的理论和方法,系统地介绍了制造系统的分析、建模、设计、管理以及信息集成等理论和方法。本书的主要内容包括制造系统工程概述、制造系统的建模与仿真、制造系统的设计方法与设计理论、制造系统的运行与管理、制造工艺系统的设计与优化、制造工艺系统的控制技术、制造系统的信息及其集成技术以及制造系统的发展与趋势。 本书可作为机械工程、工业工程、管理工程以及与制造有关的学科和专业的研究生教材和参考书,也可作为制造业工程技术人员的技术书籍。
前言 近20年来,随着信息技术和系统科学的迅速发展,促进了制造技术与其他学科技术的进一步渗透、交叉和融合,从而使制造技术进入了一个新的发展时期。目前,制造技术已从原有狭义的以制造工艺技术为主的“机械制造”拓展为需要综合考虑“物质流、能量流、信息流”,集产品设计、制造工艺、经营管理于一体的现代集成制造技术。制造系统也从原有的生产线、柔性制造系统等生产制造单元,拓展到遍及整个制造企业的大系统。 现代制造系统是由不同硬件、软件和人员组成的,是包含众多制造理论、制造技术、制造过程、制造资源和组织体系的一个有机整体。像这样复杂的大系统绝不是某单一学科知识所能支撑的,而是需要依赖机械工程、计算机与微电子工程、信息工程、控制工程、工业工程、管理工程等多学科知识的综合和支持。如何应用系统工程的理论和方法,有机综合和集成制造过程中所涉及的多学科知识,以解决制造过程中的关键技术以及相关的管理问题,实现制造过程的整体最优?这个问题导致了制造系统工程学科的出现和发展。 制造系统工程是近年来发展起来的一门综合性交叉学科,是将系统工程的理论和方法与现代制造技术有机结合的工程技术学科。制造系统工程强调从系统思维、学科综合、技术集成和整体优化的角度,来研究制造系统的分析、决策、建模、规划、设计、运行和管理的理论和方法,以充分发挥制造系统的人力和物力潜能,降低能源消耗,保证系统各组成要素间的协调配合,以获取系统的综合最优化。 本书是针对制造工程类学科研究生培养的需要而编写的,其宗旨是通过“制造系统工程”课程的教学,拓展学生的专业视野,努力使之掌握和了解现代制造系统的体系结构以及相关的理论和方法,以期加强跨学科、复合型高级工程技术人才的培养。本书的主要内容包括制造系统工程概述、制造系统的建模与仿真、制造系统的设计方法和设计理论、制造系统的运行与管理、制造工艺系统设计与优化、制造工艺系统的控制技术、制造系统的信息及其集成技术以及制造系统的发展与趋势。 本书自2002年开始酝酿编写,拟定了编写大纲,并得到了东南大学吴锡英教授、汤文成教授,南京航空航天大学廖文和教授,南京理工大学张世琪、李小宁教授等多名知名学者的指点和帮助。2003年按照编写大纲首先完成了《制造系统工程》讲义的编写,并开始用于扬州大学机械工程学院研究生的教学。经过3年试验性教学,对本书内容选择的合理性、逻辑结构的条理性以及学生的接受程度进行了检验。于2006年7月在多次补充修改讲义内容的基础上进行了本书的编写,经过一年多反复修改,最终完成了全部书稿。 本书由王隆太教授、吉卫喜教授编写,第一、二、三、五、六、八章由王隆太编写,第四、七章由吉卫喜编写,沈世德教授参加了第三章部分内容的编写。全书由南京理工大学张友良教授主审,提出了不少修改要求和建议,在此表示衷心的感谢。 由于制造系统工程是一门正在发展的综合性学科,涉及的内容极为广泛,技术难度较大。加之编者水平有限,无论在内容选择、结构安排还是技术性描述等方面,均存在着较多不尽人意的地方,敬请读者不吝赐教。 编者 2007年12月于扬州大学
前言
第一章 制造系统工程概述
第二章 制造系统的建模与仿真
第三章 制造系统的设计方法与设计理论
第四章 制造系统的运行与管理
第五章 制造工艺系统的设计与优化
第六章 制造工艺系统的控制技术
第七章 制造系统的信息及其集成技术
第八章 制造系统的发展与趋势
附录
参考文献
读者信息反馈表