自動化、生產系統與計算機集成製造(第2版)

自動化、生產系統與計算機集成製造(第2版)

《自動化、生產系統與計算機集成製造(第2版)》是一本Mikell P. Groover編制,在2009-6-8出版的書籍。

基本介紹

  • 書名:自動化、生產系統與計算機集成製造
  • ISBN:9787302195290
  • 定價:59.8元
  • 出版時間:2009-6-8
圖書簡介,圖書前言,圖書目錄,

圖書簡介

本教材系列的出版正值中國學術界工業工程學科經歷巨大發展、實際工作中對工業工程的概念、方法和工具的使用興趣日漸濃厚之時。在實際工作中有效地套用工業工程的手段將無疑會提高生產率、工作質量、合作的滿意度和效果。
該系列中的書籍對工業工程的本科生、研究生和工業界中需要解決工程系統設計、運作和管理諸方面問題的人士最為適用。

圖書前言

Mikell P. Groover是美國里海大學(Lehigh University)工業與製造系統工程系教授,也是該校製造技術實驗室主任。Mikell P. Groover於1961年在里海大學獲得理學學士學位,1962年獲得機械工程學學士學位,1966年和1969年分別獲得工業工程碩士學位和博士學位。1972年,他成為賓夕法尼亞州的註冊工程師。Mikell P. Groover教授曾經在柯達公司做過全職製造工程師。自從進入里海大學以來,他為很多大公司做過一系列諮詢、研究以及合作項目的工作,包括英格索蘭公司(Ingersoll-Rand) 、美國空氣化工產品有限公司(Air Products & Chemicals) 、伯利恆鋼鐵公司(Bethlehem Steel)和好時食品(Hershey Foods)等。
Mikell P. Groover的教學和研究領域包括製造工藝、金屬切削原理、自動化與機器人、生產系統、物料搬運、設施規劃以及工作系統。他獲得過很多教學獎項,其中包括美國工業工程師學會(Institute of Industrial Engineers,IIE)的Albert Holzman傑出教學獎。他在《工業工程》 (Industrial Engineering) 、《工業工程學會學報》 (IIE Transactions) 、《北美製造研究會議論文集》 (NAMRC Proceedings) 、《美國機械工程師協會學報》 (ASME Transactions) 、《?IEEE?綜覽》 (IEEE Spectrum) 、《生產系統國際期刊》 (International Journal of Production System) 、《大英百科全書》 (Encyclopaedia Britannica) 、《製造工程師協會技術論文》 (SME Techinical Papers) 等著名期刊共發表了75篇論文。Mikell P. Groover還在業餘時間撰寫了關於製造與自動化方面的教科書。他的專著已經翻譯成法語、德語、韓語、西班牙語、葡萄牙語、俄語、日語和漢語。Mikell P. Groover編寫的《現代製造基礎》 (Fundamentals of Modern Manufacturing)獲得了1996年美國工業工程師學會的IIE Joint Publishers Award獎,同時獲得美國製造工程師協會的M.Eugene Merchant Manufactruing Textbook Award獎。
Mikell P. Groover博士是美國工業工程師學會、機械工程師協會、製造工程師協會以及北美製造研究學會的會員,也是IIE和SME的特別會員。
作者已出版的專著:
?Automation, Production Systems, and Computer-Aided Manufacturing.? Prentice Hall, 1980.
?CAD/CAM: Computer-Aided Design and Manufacturing.? Prentice Hall, 1984 (Co-authored with E. W. Zimmers, Jr.).
?Industrial Robotics: Technology, Programming, and Applications.? McGraw-Hill, 1986 (Co-authored with M. Weiss, R. Nagel, and N. Odrey).
?Automation, Production Systems, and Computer Integrated Manufacturing.? Prentice Hall, 1987.
?Fundamentals of Modern Manufacturings Materials, Processes, and Systems.? Prentice Hall, 1996.
本書覆蓋了製造系統的幾個主要技術和工程環節。
(1)自動化與控制技術:工業計算機控制、控制系統組成、數字控制、工業機器人、可程式邏輯控制器。
(2)物料管理技術:傳送帶系統、自動引導車系統、自動儲存系統、自動識別與數據獲得。
(3)製造系統:單機系統、成組技術、柔性製造系統、裝配線、傳輸線。
(4)質量控制系統:統計過程控制、檢查原理與技術。
(5)製造支持系統:計算機輔助設計/計算機輔助製造、工藝設計、生產計畫、生產計畫與控制、精良生產與敏捷製造。
為了使讀者更好地理解製造技術的發展,本書也用一定的篇幅介紹了一些技術發展史,同時還介紹了製造系統領域的一些最新技術進展。本書的特點是有較多的定量和工程內容,包括385個例題和案例分析,這些例題和案例本身也相當實用。

圖書目錄

1 概論1
1.1 生產系統設施2
1.1.1 小批量生產4
1.1.2 中等批量生產5
1.1.3 大批量生產5
1.2 製造支持系統6
1.3 生產系統中的自動化8
1.3.1 自動化製造系統8
1.3.2 計算機化的製造支持系統10
1.3.3 為什麼實行自動化11
1.4 生產系統中的人工作業12
1.4.1 工廠操作中的人工作業12
1.4.2 製造支持系統中的人工作業14
1.5 自動化的原則和策略14
1.5.1 USA方法15
1.5.2 自動化與生產系統的10個策略16
1.5.3 自動化轉移策略17
1.6 本書的結構18
參考文獻20
2 製造操作21
2.1 製造工業與產品25
2.2 製造操作27
2.2.1 加工和裝配操作28
2.2.2 工廠中的其他操作29
2.3 產品與生產的關係31
2.3.1 產品數量與產品種類31
2.3.2 產品和零部件的複雜性31
2.3.3 製造工廠的能力和限制34
2.4 生產的概念與數學模型35
2.4.1 生產率36
2.4.2 生產能力37
2.4.3 利用率與可用率39
2.4.4 製造提前期40
2.4.5 在制品42
2.5 製造操作的成本42
2.5.1 固定成本與可變成本42
2.5.2 直接勞動、原材料和管理費用43
2.5.3 設備使用成本45
參考文獻47
附錄47
習題49
自動化、生產系統與計算機集成製造(第2版)目錄3 自動化概述53
3.1 自動化系統的基本組成要素55
3.1.1 完成自動化過程所需的能源55
3.1.2 指令程式57
3.1.3 控制系統59
3.2 高級自動化功能61
3.2.1 安全監測61
3.2.2 維護和維修診斷62
3.2.3 故障檢測與恢復63
3.3 自動化的層級65
參考文獻67
4 工業控制系統68
4.1 過程工業和離散製造工業69
4.1.1 兩類工業中的自動化層級69
4.1.2 兩類工業中的變數和參數70
4.2 連續控制和離散控制71
4.2.1 連續控制系統71
4.2.2 離散控制系統75
4.3 計算機過程控制76
4.3.1 控制要求78
4.3.2 計算機控制能力79
4.3.3 工業過程控制的層級82
4.4 計算機過程控制的形式83
4.4.1 計算機過程監視84
4.4.2 直接數字控制84
4.4.3 數字控制和機器人85
4.4.4 可程式邏輯控制器86
4.4.5 監控系統86
4.4.6 分散式控制系統和個人計算機87
參考文獻90
5 感測器、執行器及其他控制系統元件92
5.1 感測器93
5.2 執行器95
5.3 模數轉換96
5.4 數模轉換99
5.5 離散數據的輸入輸出設備101
5.5.1 觸點輸入輸出接口101
5.5.2 脈衝計數器和發生器102
參考文獻102
習題103
6 數字控制技術104
6.1 數控技術基礎106
6.1.1 數控系統的基本組成106
6.1.2 數控坐標系統107
6.1.3 運動控制系統107
6.2 計算機數字控制110
6.2.1 計算機數字控制的特點111
6.2.2 計算機數控系統的機器控制單元113
6.2.3 計算機數控軟體116
6.3 直接數字控制116
6.3.1 直接數字控制116
6.3.2 分散式數字控制117
6.4 數控的套用119
6.4.1 工具機套用119
6.4.2 數控的其他套用123
6.4.3 數控的優點與缺點124
6.5 數控零件編程126
6.5.1 數控編碼系統126
6.5.2 手工零件編程133
6.5.3 計算機輔助零件編程138
6.5.4 APT自動零件編程141
6.5.5 用CAD/CAM實現數控零件編程153
6.5.6 手工數據輸入155
6.6 數控定位系統的工程分析156
6.6.1 開環定位系統156
6.6.2 閉環定位系統159
6.6.3 數控定位的精度160
參考文獻163
習題163
附錄 APT編程中的詞說明169
7 工業機器人179
7.1 機器人結構及相關屬性181
7.1.1 關節和連線181
7.1.2 機器人的常見結構182
7.1.3 關節驅動系統185
7.2 機器人控制系統186
7.3 末端效應器188
7.3.1 夾持器188
7.3.2 工具189
7.4 機器人中的感測器190
7.5 工業機器人的套用190
7.5.1 物料搬運192
7.5.2 加工操作193
7.5.3 裝配和檢驗196
7.6 機器人程式設計198
7.6.1 示教法編程 198
7.6.2 機器人程式語言201
7.6.3 仿真和離線編程205
7.7 工業機器人的工程分析206
7.7.1 操縱器運動學基礎206
7.7.2 準確度和重複精度212
參考文獻214
習題215
8 採用可程式邏輯控制器和個人計算機的離散控制219
8.1 離散過程控制219
8.1.1 邏輯控制220
8.1.2 順序控制225
8.2 梯形邏輯圖226
8.3 可程式邏輯控制器(PLC) 229
8.3.1 PLC的組成230
8.3.2 PLC的操作周期231
8.3.3 PLC的附加功能232
8.3.4 PLC編程232
8.4 使用軟邏輯的個人計算機235
參考文獻237
習題237
9 製造系統概述239
9.1 製造系統的組成240
9.1.1 生產工具機240
9.1.2 物料搬運系統241
9.1.3 計算機控制系統244
9.1.4 人力資源244
9.2 製造系統的分類245
9.2.1 操作類型245
9.2.2 工位的數量和系統布局245
9.2.3 自動化水平246
9.2.4 零件或產品的種類248
9.3 分類方法概述251
9.3.1 第1類製造系統: 單工位253
9.3.2 第2類製造系統: 多工位253
9.3.3 第3類製造系統: 生產線253
9.4 製造進步函式(學習曲線)254
參考文獻256
習題256
10 單工位製造單元258
10.1 單工位人工單元259
10.2 單工位自動化單元260
10.2.1 無人看管的單元操作的前提條件260
10.2.2 零件存儲子系統與自動零件傳輸系統261
10.3 單工位製造單元的套用264
10.3.1 人工單工位製造單元的套用264
10.3.2 單工位自動化單元的套用265
10.3.3 數控機加工中心和車削中心266
10.4 單工位製造單元的分析267
10.4.1 工位的數量267
10.4.2 機器族272
參考文獻274
習題274
11 成組技術和單元化製造278
11.1 零件族280
11.2 零件分類和編碼282
11.2.1 零件分類和編碼系統的特點283
11.2.2 零件分類和編碼系統舉例284
11.3 生產流程分析287
11.4 單元化製造290
11.4.1 複合零件的概念290
11.4.2 機器單元的設計291
11.5 成組技術的套用294
11.5.1 成組技術的套用294
11.5.2 工業實踐調查296
11.6 單元化製造中的定量分析297
11.6.1 階序聚類法劃分零件族和機器族297
11.6.2 成組單元中的設備布局301
參考文獻304
習題306
12 柔性製造系統312
12.1 什麼是FMS314
12.1.1 FMS為什麼具有柔性315
12.1.2 FMS的類型317
12.2 FMS的組成321
12.2.1 工作站321
12.2.2 物料搬運與存儲系統323
12.2.3 計算機控制系統327
12.2.4 人力資源329
12.3 FMS的套用和收益329
12.3.1 FMS的套用329
12.3.2 套用FMS的收益332
12.4 FMS的規劃與運行333
12.4.1 FMS的規劃和設計333
12.4.2 FMS的運行334
12.5 FMS的定量分析335
12.5.1 瓶頸模型335
12.5.2 擴展的瓶頸模式343
12.5.3 FMS的規模347
12.5.4 這個公式告訴我們什麼348
參考文獻349
習題351
13 手工裝配線357
13.1 手工裝配線基礎359
13.1.1 裝配工位360
13.1.2 工件搬運系統361
13.1.3 生產線節拍363
13.1.4 對產品種類的處理364
13.2 其他裝配系統365
13.3 面向裝配的設計366
13.4 單一產品裝配線分析367
13.4.1 重定位的損失369
13.4.2 線平衡問題370
13.4.3 工作站的考慮因素374
13.5 線平衡算法375
13.5.1 最大候選規則375
13.5.2 Kilbridge & Wester法377
13.5.3 位置加權排序法378
13.5.4 計算機化技術380
13.6 混合產品裝配線381
13.6.1 確定裝配線上作業人員的數量381
13.6.2 混合產品裝配線的線平衡382
13.6.3 混合產品裝配線中的上線方法386
13.7 裝配線設計中的其他考慮因素391
參考文獻395
習題396
14 加工生產線和類似自動化生產系統403
14.1 自動化生產線基礎404
14.1.1 系統結構405
14.1.2 工件搬運機構407
14.1.3 存儲緩衝410
14.1.4 生產線的控制411
14.2 自動化生產線的套用413
14.2.1 機加工系統413
14.2.2 系統設計應考慮的因素 415
14.3 無內部存儲的加工生產線的分析 416
14.3.1 基本術語和性能指標417
14.3.2 工作站故障分析419
14.3.3 公式的啟示422
14.4 有存儲緩衝的加工生產線的分析422
14.4.1 存儲緩衝有效性的極限423
14.4.2 兩階段加工生產線的分析424
14.4.3 多階段加工生產線的分析428
14.4.4 公式的啟示429
參考文獻429
習題430
15 自動化裝配系統436
15.1 自動化裝配系統基礎437
15.1.1 系統結構437
15.1.2 工作站的零件派送439
15.1.3 套用442
15.2 面向自動化裝配的設計442
15.3 裝配系統的定量分析444
15.3.1 工作站之間的零件派送系統444
15.3.2 多工位裝配機445
15.3.3 單工位裝配機451
15.3.4 部分自動化453
15.3.5 公式的啟示455
參考文獻456
習題457
術語中英文對照463

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