機電一體化系統(tǒng)典型實例機器人概述機器人是能夠自動識別對象或其動作，并依據(jù)識別自動打算應實行動作的自動扮裝置。它能模擬人的手、臂的局部動作，實現(xiàn)抓取、搬運工件或操縱工具等。它綜合了周密機械技術、微電子技術、檢測傳感技術和自動把握技術等領域的最成果，是具有進展前途的機電一體化典型產(chǎn)品。機器人技術的應用會越來越廣，將對人類的生產(chǎn)和生活產(chǎn)生巨大的影響。可以說，任何一個國家如不擁有確定數(shù)量和質量的機器人，就不具備進展國際競爭所必需的工業(yè)根底。智能度人機能度機器人感器腦非接觸傳感器智能度人機能度機器人感器腦非接觸傳感器手腳物理能度 信息處理機 工程機械8-2生物空間8-2生物空間人通常是指具有高級智能的機器人，其特點是具有自學習和規(guī)律推斷力氣，可以通過各類傳感器獵取信息，經(jīng)過思考作出決策，以完成更簡潔的操作。一般認為機器人具備以下要素：思維系統(tǒng)〔相當于腦，工作系統(tǒng)〔相當于手，移動系統(tǒng)〔相當于腳，非接觸傳感器〔相當于耳、鼻、目〕和接觸傳感器〔相當于皮膚〔圖8-8-2度和物理能度三座標表示的“生物空間物理能度包括力、速度、連續(xù)運行力氣、均一性、牢靠性等；智能度則指感覺、知覺、記憶、運算規(guī)律、學習、鑒定、綜合推斷等。把這些概括起來可以說，機器人是具有生物空間三座標的三元機械。某些工程機械有移動性，占有空間不固定性，因而是二元機械。計算機等信息處理機，除物理能之外，還有假設干智能，因而也屬于二元機械。而一般機械都198只有物理能，所以都是一元機械。機器人的組成及根本機能機器人一般由機械系統(tǒng)、驅動系統(tǒng)、把握系統(tǒng)，檢測傳感系統(tǒng)和人工智能系統(tǒng)等組成，各系統(tǒng)功能如下所述。①機械系統(tǒng)。執(zhí)行系統(tǒng)是完成抓取工件〔或工具〕實現(xiàn)所需運動的機械部件，包括手部、腕部、臂部、機身以及行走機構。②驅動系統(tǒng)。驅動系統(tǒng)的作用是向執(zhí)行機構供給動力。隨驅動目標的不同，驅動系統(tǒng)的傳動方式有液動、氣動、電動和機械式四種。③把握系統(tǒng)。把握系統(tǒng)是機器人的指揮中心，它把握機器人按規(guī)定的程序運動。把握系統(tǒng)可記憶各種指令信息〔如動作挨次、運動軌跡、運動速度準時間等，同時按指令信息向各執(zhí)行元件發(fā)出指令。必要時還可對機器人動作進展監(jiān)視，當動作有誤或發(fā)生故障時即發(fā)出警報信號。④檢測傳感系統(tǒng)。它主要檢測機器人機械系統(tǒng)的運動位置、狀態(tài)，并隨時將機械系統(tǒng)的實際位置反響給把握系統(tǒng)，并與設定的位置進展比較，然后通過把握系統(tǒng)進展調(diào)整，從而使機械系統(tǒng)以確定的精度到達設定的位置狀態(tài)。⑤人工智能系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要賜予機器人自動識別、推斷和適應性操作。機器人運動機能思維把握機能檢測機能從機器人的爭論進展狀況來看，機器人應具有運動機能、思維把握機能和檢測機能三機器人運動機能思維把握機能檢測機能操行邏自學識動示聲位速力作抓走機緝判適應習機別機作智教再光味置檢度檢及力矩取能斷機能能能現(xiàn)檢測測檢機機能機機測機機測能能能能機能能能機能8-3機器人機能機器人的主要技術參數(shù)機器人的技術參數(shù)是說明機器人規(guī)格與性能的具體指標，一般有以下幾個方面：①握取重量〔即臂力。握取重量標明白機器人的負荷力氣。這項參數(shù)與機器人的運動速度有關，通常指正常運行速度所能握取的工件重量。當機器人運行速度可調(diào)時，低速運行時所能握取工件的最大重量比高速時大。為安全起見，也有將高速時所能握取的工件重量作為評價指標，此時常指明運行速度。②運動速度。運動速度是反映機器人工作性能的一項重要技術參數(shù)，它與機器人握取重量、定位精度等參數(shù)有親熱關系，同時也直接影響機器人的運動周期。③自由度。機器人自由度越多，其動作越靈敏，適應性越強，但構造也相應越簡潔。4—6個自由度即能滿足工作要求。④定位精度。定位精度即重復定位精度，是衡D量機器人工作質量的一項重要指標。定位精度的高低取決于位置把握方式以及運動部件本身的制造精度和剛度，與握取重量、運行速度等也有親熱關系。M5M4ZM2XW1W2〔包括程序步數(shù)和位置信息量〕的大小可說明機器人作業(yè)力氣的簡潔程度及轉變程序時的適應力氣。M3L存儲容量大，則適應性強、通用性好，從事簡潔作業(yè)的力氣強。BJDP-1型機器人該機器人是全電動式、五自由度、具有連續(xù)軌跡把握等功能的多關節(jié)型示教再現(xiàn)機器人，用于高

8-4機器人的構造原理境的噴砂作業(yè)。機器人的本體。該機器人的五

小臂鏈輪鏈條4腕部俯仰電機M4

諧波減速器R24柱回轉〔L、大臂回轉〔D〕小臂回轉4

諧波減速器RR5

2小臂驅動電機M25〔X、腕部俯仰 腕部回轉電機M 大臂5〔W1〕和腕部轉動 立拄諧波減速器R〔W8-41 1

33大臂驅動電機M3

機坐直齒輪所示。把握系統(tǒng)，〔包括驅動

立拄驅動電機M 諧波減速器R8-5機器人機構傳動關系與檢測〕主要由微型計算機、接口電路、速度把握單元、位置檢測電路、示教盒等組成。①計算機。通過光電編碼器進展機器人示教和校驗，再現(xiàn)的把握包括示教數(shù)據(jù)編輯、坐標正逆變換、直線插補運算以及伺服系統(tǒng)閉環(huán)把握。機床本體數(shù)執(zhí)行元件執(zhí)行機構零件成品機床本體數(shù)執(zhí)行元件執(zhí)行機構零件成品位置檢測裝置零控數(shù)數(shù)伺件程控控服圖序介裝機紙編質置構制〔A/D，及把計算機運算結果的數(shù)字8-6數(shù)控機床工作過程原理圖8-6數(shù)控機床工作過程原理圖伺服系統(tǒng)把握介質數(shù)控裝置機床測量裝置③速度把握單各關節(jié)運動的電氣驅動系統(tǒng)。④示教盒。它是人機聯(lián)系的工具，主要由一些點動按點動按鍵可以對機器人關節(jié)的運動位

8-7數(shù)控機床的組成置進展現(xiàn)教，利用指令鍵完成某一指定的操作，實現(xiàn)示A教和再現(xiàn)的各種功能。2微機把握系統(tǒng)的硬件構成如圖8-7所示。CPU為 RINTER80865MHz。RAM16K主要用于存儲示教R R數(shù)據(jù)ROM32K存儲計算機的監(jiān)控程序和示教再現(xiàn)的全 BC部把握程序。兩片8259A中斷把握器相聯(lián)，共有15級 5V 1 5V中斷，用于向計算機輸入示教、校驗和再現(xiàn)的全部把握Q8253實現(xiàn)采樣把握。A/D轉換器完成將機器人關節(jié)轉角轉換

DAC0832 DCP 地址〔包〕組成。首先由裝在電動機軸上的增量式光電編碼器將關節(jié)轉角轉換成數(shù)字脈沖，然后經(jīng)方向判別電路將轉換后

WRD0…D7 D15的脈沖分成正轉脈沖和反轉脈沖，用可逆計數(shù)器記錄這些脈沖數(shù)，從而實現(xiàn)由轉角向數(shù)字量的轉換。D/A9D/A轉換器DAC08325V8-8所示。計算機輸出D0—D7DAC0832轉換，計算機輸出的最高位〔符號位〕D15D觸發(fā)器接收，經(jīng)反相器反相之后，將D15=15VD15=02DAC0832D/A8-9所示。電機為永磁式直流伺服電機〔功率400、最高轉速為2023r/mi、額定電流12三相可控硅全波整流可逆電路，內(nèi)環(huán)為電流反響環(huán)，承受純比例調(diào)整。外環(huán)為速度環(huán)，由于電機軸上的光電編碼器輸出的數(shù)字脈沖頻率與電機轉速成正比，因此只要將碼盤的脈沖頻率轉換成與頻率成比例的電壓就能測出電機的轉速，所以速度檢測就是進展頻率/電壓轉換〔F/，由F/V的輸出作為速度負反響，速度環(huán)的調(diào)整器為帶有非線性特性的PID調(diào)整器。BJDP-18-1所示。信號綜合信號綜合PID調(diào)整比調(diào)整SCR功放電電流檢測速度檢測8-9速度把握單元8-1BJDP-1型機器人規(guī)格參數(shù)角度最大速度臂長L±135°30°/sD±35°40°/s600mmX40°/s800mmW±45°70°/s180mmW±135°70°/s工程自由度規(guī)格五運動范圍工程自由度規(guī)格五運動范圍重復定位精度 ±0.5mm本體重量 6000(N)示教方式 間接示教示教點數(shù) >1000個點驅動方式 直流伺服電機SCR驅動把握方式 〔直線插補實現(xiàn)〕把握軸數(shù) 五軸同步把握存儲容量 RAM 16K、ROM 32K外存儲器 盒式錄音機供電電源 380V、50Hz、1.5Kw把握算法簡介23①坐標的指定。關節(jié)坐標如圖8-10所示。圖中X、Y、Z為直角坐標系，1、、、23、

為指定的關節(jié)坐標，分別對應五路A/D+”4 51號所示。其中 ——立柱L11

相對基座L0

的轉角； ——大臂L2

與鉛垂線的夾角；——3

——差動輪系中的3 4 4 3 5

，即手腕軸線與水平—— 45B4－，即噴槍與鉛垂面的夾角〔噴槍與手腕垂直固定，5Ｐ點為加工點，其在直角坐標系中的位置。XYZ及姿勢參數(shù)Ａ、Ｂ的正變換公式為：x=〔－ + + 〕+LSC LC LCx=〔－ + + 〕+5A B 4 A 3 3 22 1 51By=〔－ + + 〕－LSC LC LCy=〔－ + + 〕－5A B 4 A 3 3 22 1 51Bz=－ － LSC LS Lz=－ － 5A B 4A 33 224A=3+，4B=4－5i式中:C長度。i

CO

Si iS

〔=，3，B，Li

〔=12，，，5〕為各臂iZZK向32LA3X34Bθθ4 5YL11LLK向P50L4鏈條 錐鏈條5B4 58-10機器人的關節(jié)坐標示教時，計算機讀進關節(jié)坐標i

，然后經(jīng)坐標正變換，轉換為工作點Ｐ的位置與姿勢P參數(shù)存入內(nèi)存作為示教點參數(shù)。P③直線插補。取機器人的零位〔圖8-11〕為每次工作臺00

=[x，y，z，A，B]T=[x0，0，z00，0]Ti個示教點，要在第i點和第i+1點之間進展直線插補，并設工作點Ｐ的位置與姿勢坐標〔x，yi i

，z，Ai

，B，取第ii+1個示教數(shù)據(jù)v x ，y

，z ，A

，B ，i+1

i+1

i+1

i+1

i+1

i+1機器人的零位200201則：ixi+1xi

+1—xi；iii+1y+1—y；iiiizi+1z+1—z；ii插補步數(shù)為Ｎ

Ai+1Ai+1AiBi+1Bi+1Bi；xx”2y”2z”2

v

為示教速度，表示一個采樣i+1

i+1周期內(nèi)所走的距離。運動增量如下：

i1 ixi+1xi+1ii+1

+1；+1；izi+1zi+1iAi+1A

i+1；+1；Bi+1Bi+1

i+1；i④位置與增量的逆變換。由直線插補得到的位置與姿勢增量必需經(jīng)坐標逆變換，轉換成關節(jié)坐標的增量后才能作為各關節(jié)伺服系統(tǒng)的給定值，把握機器人按給定軌跡運動。逆變換的計算式為：5 21=[C1y—S1x+LCB]/[C1x+S1y5 2—3332=[CM S—333

N]/[LC

2—3]+223=—[SM C+22

N]/[LC

2—3]1114A5AB5AB式中：1114A5AB5AB

1M=C1x+1

x)+(L

+LC

C)A—L

BB4A 5A B 5 ABN=z+(LS—LSC)A—LC4A 5A B 5 AB

C2—=COS(—

i i; 3 2 3 ; i i視覺傳感式變量噴藥系統(tǒng)簡介在農(nóng)業(yè)方面，近年來興盛國家〔如美國、英國〕都投入大量資金進呈現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術的開發(fā)。先后開發(fā)出了準確變量播種機、準確變量施肥機以及準確變量噴藥機等。它們都是與機器人極為相像的自動化系統(tǒng)，是高技術在農(nóng)業(yè)中的應用。視覺傳感變量噴藥系統(tǒng)，是以較少藥劑而有效把握雜草、提高產(chǎn)量、削減本錢的一種自動化藥物噴撒機械。近年來，隨著雜草識別的視覺感知技術與變量噴藥把握等技術的成熟，這種視覺傳感式變量噴藥機械也趨于成熟。下面就以這種系統(tǒng)為例，對它的組成及工作原理作一簡要介紹。彩色數(shù)碼像 彩色數(shù)碼像機圖像識別系統(tǒng)機載計算機壓力設定速

液壓泵+

藥液入口液馬達 泵度 藥滴大小壓力把握器壓力流量把握器

流量計伺服信號PWM信號

伺服-PWM界PWM閥系統(tǒng)的組成

8-12準確變量噴藥系統(tǒng)一般地說，這種機器由圖像信息獵取系統(tǒng)、圖像信息處理系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)、變量噴撒系統(tǒng)等組成〔圖8-1。各子系統(tǒng)的主要功能如下所述。①圖像信息獵取系統(tǒng)。主要由彩色數(shù)碼像機〔PULNIX，TMC-7ZX等〕和高速圖像數(shù)據(jù)采集卡〔如CX100，IMAGENATION，INC等〕組成。采集卡一般置于機載計算機中。②圖像信息處理系統(tǒng)。是一種基于影像信息的提取算法，由計算機高級語言〔如C++等〕開發(fā)出的一種軟件系統(tǒng)。它能夠快速準確地提取出影像數(shù)據(jù)中包含的人們所需的信息〔如雜草密度，草葉數(shù)量，無作物間距區(qū)域面積等。③決策支持系統(tǒng)。也是由高級語言開發(fā)出的一種軟件系統(tǒng)。它能夠基于信息處理系統(tǒng)，把得到的有用信息與人們的決策要求作綜合推斷，最終作出所需的決策。④變量噴撒系統(tǒng)。是基于視覺信息的把握器，由假設干可調(diào)整噴藥流量與霧滴大小的變量噴頭組成。⑤機器行走系統(tǒng)。有發(fā)動機、機身、車輪等組成〔圖中省略。工作原理當機器在田間行走時，置于機器上離地面具有確定高度的彩色數(shù)碼像機就會掃描確定大小的地面一般彩色數(shù)碼像機可掩蓋2.44m 3.05m范圍區(qū)分率可到達0.005m0.005m。與此同時，高速圖像數(shù)據(jù)采集卡將彩色數(shù)碼像機獵取的信息存入計算機中。然后，由圖像信息處理系統(tǒng)快速地將地面雜草的密度、草葉數(shù)量、作物密度以及無植被區(qū)域面積等信息提取出來，并由決策支持系統(tǒng)調(diào)用這些信息，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理得到所需的行走速度、藥液流量和霧滴大小等的決策。這些決策被傳輸給藥滴大小把握器以及流量把握器，隨之它們就把握管路中的壓力和PWM了藥量、降低了本錢，另一方面保護作物、削減對環(huán)境的污染。據(jù)報道，與傳統(tǒng)的噴撒方法比較，變量噴藥系統(tǒng)在雜草高密區(qū)可節(jié)約藥液18%17%。數(shù)控機床數(shù)控機床是由計算機把握的高效率自動化機床。它綜合應用了電子計算機、自動把握、伺服驅動、周密測量和型機械構造等多方面的技術成果，是今后機床把握的進展方向。隨著數(shù)控技術的快速進展，數(shù)控機床在機械加工中的地位將越來越重要。數(shù)控機床的工作原理和組成機床本體執(zhí)行元件執(zhí)行機構機床本體執(zhí)行元件執(zhí)行機構零件成品位置檢測裝置8-13數(shù)控機床工作過程原理圖數(shù)零控8-13數(shù)控機床工作過程原理圖數(shù)零控數(shù)數(shù)伺件程控控服圖序介裝機紙編質置構制加工程序規(guī)定的挨次、軌跡和參數(shù)進展工作，從而加工出符合要求的零件。為了提高加工精度，一般還裝有位置檢測反響回路，這樣就構成了閉環(huán)把握系統(tǒng)，其加工過程原理如圖8-13所示。伺服系統(tǒng)把握介質數(shù)控裝置機床伺服系統(tǒng)把握介質數(shù)控裝置機床測量裝置從工作原理可以看出，數(shù)控機床主要由把握介質、數(shù)控裝置、伺服檢測系統(tǒng)和機床本體等四局部組成，其組成框圖8-14所示。①把握介質。用于記載

8-14數(shù)控機床的組成各種加工信息〔如零件加工的工藝過程、工藝參數(shù)和位移數(shù)據(jù)等現(xiàn)零件的機械加工。常用的把握介質有磁帶、磁盤和光盤等。把握介質上記載的加工信息經(jīng)輸入裝置輸送給數(shù)控裝置。常用的輸入裝置有磁盤驅動器和光盤驅動器等，對于用微處CRT顯示器顯示。②數(shù)控裝置。數(shù)控裝置是數(shù)控機床的核心，它的功能是承受輸入裝置輸送給的加工信息，經(jīng)過數(shù)控裝置的系統(tǒng)軟件或電路進展譯碼、運算和規(guī)律處理后，發(fā)出相應的脈沖指令送給伺服系統(tǒng)，通過伺服系統(tǒng)把握機床的各個運動部件按規(guī)定要求動作。③伺服系統(tǒng)及位置檢測裝置。伺服系統(tǒng)由伺服驅動電機和伺服驅動裝置組成，它是數(shù)控系統(tǒng)的執(zhí)行局部。由機床的執(zhí)行部件和機械傳動部件組成數(shù)控機床的進給系統(tǒng)，它依據(jù)數(shù)控裝置發(fā)來的速度和位移指令把握執(zhí)行部件的進給速度、方向和位移量。每個進給運動的執(zhí)行部件都配有一套伺服系統(tǒng)。伺服系統(tǒng)有開環(huán)、閉環(huán)和半閉環(huán)之分，在閉環(huán)和半閉環(huán)伺服系統(tǒng)中，還需配有位置測量裝置，直接或間接測量執(zhí)行部件的實際位移量，④機床本體及機械部件。數(shù)控機床的本體及機械部件包括：主動運動部件、進給運動執(zhí)行部件〔如工作臺、刀架、傳動部件和床身立柱等支承部件，此外還有冷卻，潤滑、轉位和夾緊等關心裝置，對于加工中心類的數(shù)控機床，還有存放刀具的刀庫，交換刀具的機械手等部件。數(shù)控系統(tǒng)簡介把握程序Z80PIO光電隔離器器驅動零件加工參數(shù)CPU簡易數(shù)控車床把握系統(tǒng)原理框圖如圖把握程序Z80PIO光電隔離器器驅動零件加工參數(shù)CPU圖8-15把握系統(tǒng)原理框圖把握系統(tǒng)的硬件設計。簡易數(shù)控車床把握系統(tǒng)的硬件設計主要是驅動電路設計。為了提高系統(tǒng)的抗干擾力氣，在步進電機驅動電路與I/O8-16所示。圖中，x、y軸電機A、B、C三相把握端均接入反向器，所以，當各相把握端輸出高電尋常，經(jīng)反向器后變?yōu)榈碗娖?，此時發(fā)光二極管亮，因而使光電隔離器中的光敏三極管導通。把握系統(tǒng)的軟件設計。為了使車床自動加工零件，必需先將人的意圖用機器所能承受的語言編制成加工程序，程序格式不同，其設計方法也不同。下面以南京微電機廠生產(chǎn)的微機數(shù)控裝置為例，對控制系統(tǒng)的程序設計做一簡要說明。①加工程序的總格式。該系統(tǒng)在進展某段工序加工時，需將加工量以十進制的mm數(shù)送入，然后送入加工速度字，方向字等。因此，在車床進展加工之前，必需依據(jù)零件圖紙給出每道工序的刀具運動方向和位移長度。依據(jù)零件材料和車床性能以及工藝要求，給出車床的切削速度。該加工程序以四個字節(jié)至八個字節(jié)為一段程序，先以一段為開頭，中間8-17所示。8-18所示。+E+EZ80-CPU2+5V+E1A+5VPA7PA暫停PA6KPA5PA4PA3PA2B1PAPIO 0PBPBPBPBPB7654XCXBXAPB23YCPBPB10YCBYA圖8-16簡易數(shù)控車床把握系統(tǒng)硬件接線圖0 126B E快速回零時工件號的方向挨次26表示先回X62Y加工數(shù)據(jù) 加工指令

開頭標記〔BEGIN〕加工程序 D E程序錯誤標志D E圖8-17 加工程序格式

205206直線和斜線加工程序的設計比較簡潔。它只需加工刀具在縱向或橫向運動。為了把握方向，利用單板機鍵盤上的數(shù)字鍵的安裝位置。直線加工程序首先依據(jù)零件圖要求，給出加工量，進給方向和加工速度。依據(jù)位移量計算所需脈沖數(shù)，然后由方向字確定縱向或橫向步進電機動作，并用其速度標記判別在加工馬上完畢時，是否需進展降速處理。斜線加工指錐面加工，此時x、y方向的步進電機都需動作，斜線加工和直線加工程序一樣，其方向也是由單板機上的數(shù)字鍵確定的。斜線加工一般承受插補原理，此外，還有延時程序、手動程序、圓弧程序、圓弧加工程序，以及步進電機把握程序等。啟動 位移低字節(jié)N有初始化標志嗎？Y

出錯處理

指針單元內(nèi)容 A指針調(diào)整A保存工件號開 取加工方式字節(jié)A始單元內(nèi)容NA=BE〔判別開頭〕？Y

出錯處理

YA=AA〔錐度〕？NY

錐度加工建立加工程序指針R

A=E〔延時？N

延時處理檢查初始化單元初值

屏蔽低四位延時1

YA=DO〔發(fā)信〕？字節(jié)拆字 顯示工序號 暫停標志顯示單元Y檢測是否暫停？N指針單元內(nèi)容A

NYA=BO〔回零〕？NYA=80〔-X〕？N

發(fā)信處理回零處理指針調(diào)整A=E〔N位移是高字節(jié)指針單元內(nèi)容A指針調(diào)整

YA=40〔+Y〕？NY A=20〔-X〕？NY完畢處理 A=60〔-Y〕？N出錯顯示〔01類〕8-18把握系統(tǒng)主程序流程圖

直線加工計算機集成制造系統(tǒng)近年來世界各國都在大力開展計算機集成制造系統(tǒng) CIMS〔Computer IntergratedManufacturing System〕方面的爭論工作CIMS是計算機技術和機械制造業(yè)相結合的產(chǎn)物，是機械制造業(yè)的一次技術革命。(1)CIMS的構造經(jīng)營決策治理系統(tǒng)經(jīng)營決策治理系統(tǒng)BDMS計算機關心設計系統(tǒng)柔性制造系統(tǒng)CAD/CAMFMC/FMS/NC圖8-19 CIMS主要構造框圖隨著計算機技術的進展，機械工業(yè)自動化已逐步從過去的大批量生產(chǎn)方式向高效率、CIMS就是為了實現(xiàn)機械工廠的全盤自動化和無人化而提出來的。其根本思想就是按系統(tǒng)工程的觀點將整個工廠組成一個系統(tǒng)，用計算機對產(chǎn)品的初始構思和設計直至最終的裝配和檢驗的全過程實現(xiàn)治理和把握。對于CIMS，只需輸入所需產(chǎn)品的有關市場及設計的信息和原材料，就可以輸出經(jīng)過檢驗的合格產(chǎn)品。它是一種以計算機為根底，將企業(yè)全部生產(chǎn)活動的各個環(huán)節(jié)與各種自動化系統(tǒng)有機地聯(lián)系起來，借以獲得最正確經(jīng)濟效果的生產(chǎn)經(jīng)營系統(tǒng)。它利用計算機將獨立進展起來的計算機關心CADCAFM〔MI〕以及決策支持系統(tǒng)〔DSS〕綜合為一個有機的整體，從而實現(xiàn)產(chǎn)品訂貨、設計、制造、治理和銷售過程的自動化。它是一種把工程設計、生產(chǎn)制造、市場分析以及其它支持功能合理地組織起來的計算機集成系統(tǒng)。CIMS是在柔性制造技術、計算機技術、信息技術和系統(tǒng)科學的根底上，將制造工廠經(jīng)營活動所需的各種自動化系統(tǒng)有機地集成起來，使其能適應市場變化和多品種、小批量生產(chǎn)要求的高效益、高柔性的智能生產(chǎn)系統(tǒng)。由此可見，計算機集成制造系統(tǒng)是在的生產(chǎn)組織原理和概念指導下形成的生產(chǎn)實體，它不僅是現(xiàn)有生產(chǎn)模式的計算機化和自動化，而且是在更高水平上制造的一種的生產(chǎn)模式。從機械加工自動化及自動化技術本身的進展看，智能化和綜合化是將來的主要特征，也是CIMS最主要的技術特征。智能化表達了自動化深度，即不僅涉及物質流把握的傳統(tǒng)體力勞動自動化，還包括了信息流把握的腦力勞動自動化；而綜合化反映了自動化的廣度，它把系統(tǒng)空間擴展到市場、設計、制造、檢驗、銷售及用戶效勞等全部過程。CIMS計治理、制造治理等子系統(tǒng)，它們分別處理設計信息與治理信息，各子系統(tǒng)相互協(xié)調(diào)，并且具有相對的獨立性。因此，從大的構造來講，CIMS系統(tǒng)可看成是由經(jīng)營決策治理系統(tǒng)、計算機關心設計與制造系統(tǒng)、柔性制造系統(tǒng)等組成的〔圖8-1。經(jīng)營決策治理系統(tǒng)完成企業(yè)經(jīng)營治理，如市場分析推想、風險決策、長期進展規(guī)劃、生產(chǎn)打算與調(diào)度、企業(yè)內(nèi)部信息流的協(xié)調(diào)與把握等；計算機關心設計系統(tǒng)完成產(chǎn)品及零部件的設計、自動編程、機器人程序設計、工程分析、輸出圖紙和材料清單等；計算機關心制造系統(tǒng)