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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