开题报告--可重构数控机械雕刻实体研究

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1、 毕业设计(论文)开题报告 学学 生生 姓姓 名：名： 学学 号：号： 专专 业：业： 机械设计制造及其自动化 设计设计(论文论文)题目题目： 可重构数控机械雕刻实体研究 指指 导导 教教 师师: 2012 年 3 月 2 日 毕毕 业业 设设 计（论计（论 文）开文）开 题题 报报 告告 1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写 2000 字左右的文献综述 文文 献献 综综 述述 1 1 可重构性的提出可重构性的提出 新一代的设计技术必须同时解决复杂性和动态性问题。可重构性的概念是在上个世 纪 90 年代被逐渐提出来。1998 年，美国国家研究委员会（NRC）在2020

2、 年制造挑战的 设想的报告中肯定了可重构性以及可重构制造系统（Reconfigurable Manufacturing System , RMS）的重要性,并且明确的讲可重构技术的研究列入 21 世纪的 6 大挑战与 10 大关键技术中，而且名列十大关键技术之首。可见，可重构性与可重构设计研究的必要 性和迫切性。 2 2 可重构性的定义可重构性的定义 1997 年美国 Iowa 州立大学的 Lee 把可重构性定义为以低的成本和短的周期重组制 造系统的能力。Michigan 大学的 Koren 在 1997 年和 1999 年两次重新定义与修改可重构 制造系统的定义。他们的共同点是把可重构性理解

3、为制造系统规划、设计与使用范畴的 概念。研究与工业实践证明，可重构性不仅涉及制造系统的硬软件系统，也涉及产品与 其他工程系统，甚至软件工程系统和组织或企业系统的重构（重组） ，是一个广泛、极有 实用价值的概念。基于相似性可以把可重构性定义为：一种可以按规划和涉及规定的变 化，利用子系统、模块或组元物理组态的变换、重排、变形、更替、裁剪、嵌套和革新 等手段对产品或系统进行重新组态（reconfiguration） ，以便快速更替与系统功能、迅 速改变系统输出和提高对市场需求与环境变化响应速度的能力。 3 3 市场对制造业可重构系统产品的新需求市场对制造业可重构系统产品的新需求 3.13.1 市场

4、对制造业可重构系统产品需求呈现的特点市场对制造业可重构系统产品需求呈现的特点 面对市场的千变万化，如何使制造系统快速而经济地响应市场需求的变化是对当今 制造业的一个巨大的挑战。传统的机械自动化生产线具有批量生产的效益，但面对市场 毕毕 业业 设设 计（论计（论 文）开文）开 题题 报报 告告 的变化不能快速响应；而柔性制造系统（FMS）虽能缩短产品的试制和生产周期，但投资 巨大，回收周期长。对此，新近提出的可重构制造系统是适应这一需求的一条有效途径。 不同时期各类制造系统特点见表表 1 1，可以看到制造系统的发展是跟社会需求紧密相关的， 日趋激烈的市场竞争使得市场的需求成为制造企业发展的动力与

5、指针。为了解制造业的 可重构系统，先考察一下当今市场对制造业产品需求的特点。 表表 1 1 制造系统的发展特征制造系统的发展特征 特征 制造模式类型 机械化机器 自动流水线 柔性制造系统 可重构制造 基本 制造 特性 产品生产特征 多品种单件小 批量生产 单一品种大批 量 多品种小批量 多品种变批量 制造柔性 很强 无或极弱 中等 按客户需求 过程可变性 大 小或极小 中等 大 投资规模 较小 大或较大 中等或较大 较大 投资/回报率 低/较高 较高/较高 最高/低 中等或低/高 系统 特征 系统重构能力 低 不具有 不具有 软硬件均可 机床结构 固定式通用 固定式专用 固定式通用 可重构机床

6、 技术升级可能性 较小 较小 较小，可革新软 件 可随时革新软、 硬件模块 需求 特征 产品需求特点 多品种，小批 量，可接受价 格 标准化产品， 大量需求，廉 价 产品去修多样 化，小批量，价 格适中 产品客户化定 制，变批量，价 格适中 在制造业发展初期，消费者只能被动低接受制造商提供的产品。随着科学技术的发展， 市场的供求关系已经发生的很大的改变。二十一世纪的制造业面对的市场和社会经济环 境已发生了根本的变化。市场需求快速变化并且难以预测，市场竞争要求企业响应及时 准确。 3.23.2 现有制造系统存在的缺陷现有制造系统存在的缺陷 为了适应现代制造业的竞争环境，即为了满足现代制造企业的竞争目标和竞争要素 毕毕 业业 设设 计（论计（论 文）开文）开 题题 报报 告告 的要求，人们提出了许多新的先进制造系统，如并行工程（Concurrent Engineering） 、 虚拟制造（Virtual Manufacturing） 、敏捷制造（Agile Manufacturing） 、智能制造 （Intelligence Manufacturing）