商品详情
书名：现代制造系统（第二版）
定价：49.0
ISBN：9787030519931
作者：庄品
版次：1
出版时间：2017-06
内容提要：
本书系统地介绍了现代制造系统的基本知识、应用技术和研究方法，内容全面、新颖。全书共分为7章，主要内容包括制造系统的基本原理、先进制造模式、先进制造工艺技术、制造自动化系统、工业机器人及装配自动化、绿色制造、工业4.0系统。每章后面均附有思考与练习题。
目录：
目录
第1章 制造系统的基本原理1
1.1制造系统概述1
1.2制造工程学科15
1.3CIMS22
思考与练习题41
第2章 先进制造模式43
2.1成组技术43
2.2并行工程52
2.3精益生产59
2.4敏捷制造65
2.5智能制造74
思考与练习题79
第3章 先进制造工艺技术81
3.1先进制造工艺技术概述81
3.2超高速加工技术85
3.3超精密加工技术94
3.4微纳加工技术109
3.5增材制造技术114
思考与练习题122
第4章 制造自动化系统123
4.1数控加工系统123
4.2FMS148
思考与练习题167
第5章 工业机器人及装配自动化169
5.1工业机器人169
5.2装配自动化190
思考与练习题203
第6章 绿色制造204
6.1绿色制造概述204
6.2绿色产品及其评价219
6.3绿色设计技术230
6.4绿色生产技术244
6.5绿色包装技术254
思考与练习题260
第7章 工业4.0系统261
7.1工业4.0系统概述261
7.2工业4.0的内涵264
7.3工业4.0的关键技术275
7.4工业4.0的实践285
7.5《中国制造2025》297
思考与练习题309
参考文献311
在线试读：
第1章 制造系统的基本原理
制造业是将可用资源与能源，通过制造过程，转化为可供人们使用或利用的工业品或生产消费品的行业。它涉及国民经济的很多行业，如机械、电子、轻工、化工、食品、军工、航天等。可以说，制造业是国民经济和综合国力的支柱产业。
制造业一方面创造价值，生产物质财富和新的知识，另一方面为国民经济各个部门包括国防和科学技术的进步与发展提供先进的手段及装备。在工业化国家，约有1/4的人口从事各种形式的制造活动，在非制造业部门，约有半数人的工作性质与制造业密切相关。据估计，工业化国家70%～80%的物质财富来自制造业，因此，很多国家特别是美国，把制定制造业发展战略列为重中之重。美国认为，制造业不仅是一个国家国民经济的支柱，而且对经济和政治的领导地位也有着决定性影响。1987年美国国防部的一份报告指出，要重振美国经济雄风，要在21世纪全球经济中继续保持美国经济霸主地位，必须大力重振制造业。制造业对一个国家的经济地位和政治地位具有至关重要的影响，在21世纪的工业生产中具有决定性的地位和作用。
1.1 制造系统概述
1.1.1 制造系统的基本概念
1. 制造的概念及分类
1）制造的概念及内涵
制造（manufacture）有广义与狭义之分。传统上，人们一般将制造理解为产品的机械工艺过程或机械加工过程，狭义的制造就是指加工。因此，制造可定义为使用一系列的能量，把原材料的几何、物理和化学性态进行预定变化，获取产品的过程。制造过程是将制造资源（原材料、劳动力、能源等）转变为有形财富或产品的过程。
随着社会的进步和制造活动的发展，制造的内涵也在不断深化和扩展。农业社会阶段及以前时期，制造活动主要是采用简单工具（石器、铜器、铁器等）的手工制造，制造的对象主要是自然界地表层的天然物质资源。工业社会阶段，制造活动发展为采用复杂机器作为工具的机器制造，并且随着科学技术的发展，新的制造模式不断出现，如机械化流水线制造、自动化制造等，制造的对象主要是埋藏在地下的石油和其他矿产资源。今天，世界已跨入信息社会阶段，现代制造模式如柔性制造、集成制造、敏捷制造、智能制造、纳米制造、生物制造等不断涌现，制造的对象已经扩大到分子、原子，甚至是蕴藏在人们头脑中的信息、知识等无形资源。有关专家指出，下一个社会阶段将相继是纳米科技时代和生物科技时代，以分子、原子等为对象的纳米制造和以基因技术为核心的生物制造将闪亮登场，制造的主要对象将扩大到基因资源和微观领域的各种资源。专家们预言，将用纳米科技“营造自然界尚不存在的新的物质体系”，将用基因“重塑世界”。
1983年，国际生产工程学会（International Institution for Production EngineeringResearch，CIRP）把制造定义为：“包括制造企业的产品设计、材料选择、规划、制造的生产、质量保证、管理和营销的一系列有内在联系的活动与运作/作业。”这一定义使制造的概念突破了传统的狭义观念。1998年，美国国家研究委员会（UnitedStates National Research Council，NRC）把制造定义为：创造、开发、支持和提供产品与服务所要求的过程与组织实体。1999年，美国麻省理工学院（MassachusettsInstitute of Technology，MIT）定义现代制造包括产品的设计与开发、产品规划、销售和服务，以及实现这些功能所应用的技术、流程/过程及人与技术结合的途径等。2002年，美国生产与库存控制学会（American Production and Inventory ControlSociety，APICS）定义制造包括设计、物料选择、规划、生产、质量保证、管理和对离散顾客与耐用货物营销的一系列相互关联的活动和运作/作业。
因此，制造的概念是一个不断发展进化的概念。现代制造以社会、经济发展需求为目标，以资源和资源转换为对象，以现代制造科学与技术为基础，以制造系统为载体，以信息化、网络化、生态化和全球化为环境和背景，展现在我们面前。
2）制造的分类
制造可分为三大类：基础制造、变换和制造。
（1）基础制造，指的是获取自然资源，并把它们转换成能被其他制造业利用的原材料。
（2）变换，指的是把基础制造的输出转换为工业产品。
（3）制造，指的是把坯件经加工装配成*终产品的生产。
2. 制造模式的概念
1）模式的定义
模式（mode）是某种事物的标准形式或使人可以照着做的标准样式。在社会科学中，模式是研究社会现象的理论图式和解释方案，也是一种思想体系和思维方式，如进化模式、冲突模式等。
2）制造模式的定义
制造模式（manufacturing mode）是指企业体制、经营、管理、生产组织和技术系统的形态结构与运作模式。从广义的角度看，制造模式就是一种有关制造过程和制造系统建立与运行的哲理及指导思想，是制造系统实现生产的典型组织方式，是制造企业经营管理方法的模型，是提供给制造系统通用的和全局的样板，是众多同类系统模仿的典范。
因此，制造过程的运行、制造系统的体系结构及制造系统的优化管理与控制等均受到制造模式的制约，必须遵循由制造模式所确定的规律。
在农业社会阶段，制造模式是手工作坊的生产，产品设计、加工、装配和检验工作基本上都由手工完成。从19世纪中叶到20世纪中叶，产品制造过程的专业化分工和互换性技术迅速发展，制造模式是刚性生产，流水线提高了劳动生产率，降低了成本。20世纪后半叶，顾客多样化需求和竞争加剧，产品生产向多品种、小批量、缩短生产周期方向发展，刚性生产模式渐渐被柔性生产模式所代替，出现了柔性制造、计算机集成制造（computer integrated manufacturing，CIM）、敏捷制造、精益生产、可重构制造、虚拟制造、绿色制造、智能制造等。
3）制造模式与制造哲理
制造哲理（manufacturing philosophy）是关于制造系统的世界观，是客观反映制造系统在人脑中的主观影像，也是人们设计或改造制造系统时所依据的基本概念、原则、思想和理论。制造模式的基础是制造哲理，是制造哲理在制造系统中的反映，制造模式反映制造系统在运行过程中所遵循的规律。
3. 制造系统的概念
1）系统的定义
《辞海》中将系统定义为“自成体系的组织；相同或相类似的事物按一定的秩序和内部联系组合而成的整体”。在自然辩证法中，同要素组成一对范畴，是由若干相互联系和相互作用的要素组成的具有特定功能的统一整体；要素构成系统组成单元。《朗文当代英语字典》将系统解释为：“一组经常交互或相互关联的物体组成的整体；一个关于原则、思想和原理的有机集合，用于解释一个系统性整体的安排和运动。”一般系统论的奠基人贝塔朗菲把系统定义为：系统是相互作用诸要素的综合体。现在对于系统比较普遍的定义为：系统是由相互作用和相互依赖的若干组成部分按一定规律结合而成的具有特定功能的有机整体。
2）制造系统的定义
关于制造系统的定义，尚在发展和完善之中，至今还没有统一的定义。
英国著名学者Parnaby 于1989年给出的定义为：制造系统是工艺、机器系统、人、组织结构、信息流、控制系统和计算机的集成组合，其目的在于取得产品制造的经济性和产品性能的国际竞争性。
国际生产工程学会1990年公布的制造系统的定义：制造系统是制造业中形成制造生产的有机整体。在机电工程产业中，制造系统具有设计、生产、发运和销售的一体化功能。
美国麻省理工学院教授Chryssolouris 于1992年给出的定义为：制造系统是人、机器和装备及物料流和信息流的一个组合体。
国际著名制造系统工程专家、日本京都大学人见胜人教授于1994年指出：制造系统可从三个方面来定义。
（1）制造系统的结构方面：制造系统是一个包括人员、生产设施、物料加工设备和其他附属装置等硬件的统一整体。
（2）制造系统的转变特性：制造系统可定义为生产要素的转变过程，特别是将原材料以*大生产率和*小成本转变成产品。
（3）制造系统的过程方面：制造系统可定义为生产的运行过程，包括计划、实施和控制。
综合以上几种定义，可将制造系统定义如下：制造系统是包含从原材料供给到销售服务的所有制造过程及其所涉及的硬件和有关软件所组成的具有特定功能的一个有机整体。其中，硬件包含人员、生产设备、材料、能源和各种辅助装置；软件包括制造理论、制造技术（制造工艺和制造方法等）和制造信息等。
3）机械制造系统
机械制造系统是一种典型的制造系统，它由可实现物质转化、信息传递或转换的机床、夹具、刀具、被加工零件、操作人员等组成，是具有制造功能的有机整体。诸如工业、石油、化工、仪器仪表、建筑、印刷、纺织、矿冶、农业、交通、食品、医疗、医药、家电、通信、航空航天、船舶、电子等部门的机械制造都属于这一范畴。图1-1描述了机械制造系统所涉及的领域和生产构成。
图1-1 机械制造系统涉及的领域和生产构成
一般情况下，机械制造系统是复杂的离散事件动态系统，它输入制造资源（毛坯或半成品、能量、信息和劳动力），经过机械加工过程输出零件或者产品（成品），这个过程就是制造资源向零件或产品（成品）的转换过程。制造系统的典型结构如图1-2所示。
图1-2 制造系统的典型结构
4. 制造系统的基本特性
必须用系统科学和工程的观点与方法来研究描述制造系统的概念及制造系统的基本特性。制造系统是一个按规定顺序、定向的转换过程，是一个具有非线性、远离平衡态、有耗散特征的动态开放式系统。
制造系统的基本特性如下。
（1）集合性。制造系统是由两个或两个以上的子系统组成的集合体。
（2）相关性。制造系统内各子系统是相互联系的。集合性确定了制造系统的组成要素，而相关性则说明这些组成要素之间的关系。制造系统中任一要素与存在于该制造系统中的其他要素是互相关联和互相制约的，当其中某一要素发生变化时，其他相关联的要素也需要相应改变和调整，以保持系统的整体*优性。
（3）目的性。制造系统是一个整体，要完成一定的制造任务，或者说要达成一个或多个目的。其主要目的就是把制造资源转变成产品或财富。
（4）环境适应性。一个具体的制造系统，必须具有对周围环境变化的适应性。外部环境与系统是互相影响的，两者之间必然要进行物质、能量或信息的交换。制造系统应是具有动态适应性的系统，表现为以*少的时间去适应变化的环境，使系统接近理想状态。
（5）动态性。制造系统总是处于生产要素（原材料、能量、信息、技术等）不断输入，产品不断输出的动态过程中。硬件、软件、人、组织等处于不断变化和发展之中，制造系统要不断适应激烈的市场竞争和市场需求变化，不断更新与完善运行机制，重组制造系统结构，不断向更高形式发展。
（6）反馈性。制造系统在运行过程中，其输出状态（如产品质量信息和制造资源利用状况）总是不断地反馈回制造过程的各个环节中，从而实现制造过程的不断调节、改进和优化。
（7）随机性。制造系统中有很多随机因素，从而使制造系统具有很强的随机性。
例如，制造系统对产品的市场需求、产品的制造与装配质量等均有随机性，因而给制造系统的控制带来很大的难度。
1.1.2 制造系统的分类
制造业的生产过程千差万别，采用什么标准来对制造系统进行分类，是研究制造系统的重要问题。根据划分制造系统类型的目的，分类标志应该采用能反映制造过程主要特征的那些因素，如产品的结构特征、使用功能、制造工艺和制造系统规模等。
从不同角度，可对制造系统进行如下分类。
1. 按制造工艺类型分类
（1）离散型制造系统：机械制造、家具制造、服装、电子设备制造行业的生产过程均属这一类型。制造工艺的特点是：它的产品是由许多零部件构成的，各零件的加工过程彼此是独立的，制成的零件通过部件装配和总装配*后成为成品。离散型制造系统生产管理的特点，除了要保证及时供料和稳定的加工质量外，更重要的是要控制零部件的生产进度，保证生产的成套性。因为如果生产的品种、数量上不成套，只要缺少一种零件，就无法装配出成品来。另外，如果在生产进度上不能按时成套，那么由于少数零件的生产进度拖期，必然会延长整个产品的生产周期，以至延误产品的交货期。同时，还要蒙受大量在制品积压和生产资金积压的损失。
（2）连续型制造系统：化工、炼油、造纸、水泥等是连续型制造系统的典型。制造工艺的特点是：工艺过程是连续进行的；工艺过程的加工顺序是固定不变的，生产设施按照工艺流程布置；生产对象按照固定的工艺流程连续不断地通过一系列设备和装置，被加工、处理成为成品。对于连续型制造系统生产管理的重点是要保证连续供料和确保每一生产环节在工作期间都正常运行。因为任何一个生产环节出现故障，就会引起整个生产过程的瘫痪。由于连续型制造系统产品和生产工艺相对稳定，通常采用各种自动化装置，实现对生产过程的实时监控。
2. 按生产批量分类
（1）单件小批量制造系统：单件小批量制造系统生产的特点是产品对象基本上是一次性需求的专用产品，一般不重复生产。因此生产中品种繁多，生产对象不断变化，生产设备和工艺装备必须采用通用性的，工作地的专业化程度很低。生产过程属于单件小批量制造类型的企业以重型机器制造、大型发电设备制造、远洋船舶制造等企业为典型代表。
（2）批量制造系统：批量制造系统生产的对象是通用产品，生产具有重复性。它的特点是生产的品种较多，每种品种的产量不大，每一种产品都不能维持常年连续生产，所以在生产中形成多种产品轮番生产的局面。这一生产类型的典型企业是机床制造厂、机车制造厂等。
（3）大批量制造系统：特点是生产的品种少，每一种品种的产量大（或单位产品劳动量和年产量的乘积很大），生产过程稳定地、不断重复地进行。一般这类产品在一定时期内具有大且相对稳定的社会需求量。例如，电冰箱、电视机等家用电器及灯泡、电池、轴承等标准零部件。
定价：49.0
ISBN：9787030519931
作者：庄品
版次：1
出版时间：2017-06
内容提要：
本书系统地介绍了现代制造系统的基本知识、应用技术和研究方法，内容全面、新颖。全书共分为7章，主要内容包括制造系统的基本原理、先进制造模式、先进制造工艺技术、制造自动化系统、工业机器人及装配自动化、绿色制造、工业4.0系统。每章后面均附有思考与练习题。
目录：
目录
第1章 制造系统的基本原理1
1.1制造系统概述1
1.2制造工程学科15
1.3CIMS22
思考与练习题41
第2章 先进制造模式43
2.1成组技术43
2.2并行工程52
2.3精益生产59
2.4敏捷制造65
2.5智能制造74
思考与练习题79
第3章 先进制造工艺技术81
3.1先进制造工艺技术概述81
3.2超高速加工技术85
3.3超精密加工技术94
3.4微纳加工技术109
3.5增材制造技术114
思考与练习题122
第4章 制造自动化系统123
4.1数控加工系统123
4.2FMS148
思考与练习题167
第5章 工业机器人及装配自动化169
5.1工业机器人169
5.2装配自动化190
思考与练习题203
第6章 绿色制造204
6.1绿色制造概述204
6.2绿色产品及其评价219
6.3绿色设计技术230
6.4绿色生产技术244
6.5绿色包装技术254
思考与练习题260
第7章 工业4.0系统261
7.1工业4.0系统概述261
7.2工业4.0的内涵264
7.3工业4.0的关键技术275
7.4工业4.0的实践285
7.5《中国制造2025》297
思考与练习题309
参考文献311
在线试读：
第1章 制造系统的基本原理
制造业是将可用资源与能源，通过制造过程，转化为可供人们使用或利用的工业品或生产消费品的行业。它涉及国民经济的很多行业，如机械、电子、轻工、化工、食品、军工、航天等。可以说，制造业是国民经济和综合国力的支柱产业。
制造业一方面创造价值，生产物质财富和新的知识，另一方面为国民经济各个部门包括国防和科学技术的进步与发展提供先进的手段及装备。在工业化国家，约有1/4的人口从事各种形式的制造活动，在非制造业部门，约有半数人的工作性质与制造业密切相关。据估计，工业化国家70%～80%的物质财富来自制造业，因此，很多国家特别是美国，把制定制造业发展战略列为重中之重。美国认为，制造业不仅是一个国家国民经济的支柱，而且对经济和政治的领导地位也有着决定性影响。1987年美国国防部的一份报告指出，要重振美国经济雄风，要在21世纪全球经济中继续保持美国经济霸主地位，必须大力重振制造业。制造业对一个国家的经济地位和政治地位具有至关重要的影响，在21世纪的工业生产中具有决定性的地位和作用。
1.1 制造系统概述
1.1.1 制造系统的基本概念
1. 制造的概念及分类
1）制造的概念及内涵
制造（manufacture）有广义与狭义之分。传统上，人们一般将制造理解为产品的机械工艺过程或机械加工过程，狭义的制造就是指加工。因此，制造可定义为使用一系列的能量，把原材料的几何、物理和化学性态进行预定变化，获取产品的过程。制造过程是将制造资源（原材料、劳动力、能源等）转变为有形财富或产品的过程。
随着社会的进步和制造活动的发展，制造的内涵也在不断深化和扩展。农业社会阶段及以前时期，制造活动主要是采用简单工具（石器、铜器、铁器等）的手工制造，制造的对象主要是自然界地表层的天然物质资源。工业社会阶段，制造活动发展为采用复杂机器作为工具的机器制造，并且随着科学技术的发展，新的制造模式不断出现，如机械化流水线制造、自动化制造等，制造的对象主要是埋藏在地下的石油和其他矿产资源。今天，世界已跨入信息社会阶段，现代制造模式如柔性制造、集成制造、敏捷制造、智能制造、纳米制造、生物制造等不断涌现，制造的对象已经扩大到分子、原子，甚至是蕴藏在人们头脑中的信息、知识等无形资源。有关专家指出，下一个社会阶段将相继是纳米科技时代和生物科技时代，以分子、原子等为对象的纳米制造和以基因技术为核心的生物制造将闪亮登场，制造的主要对象将扩大到基因资源和微观领域的各种资源。专家们预言，将用纳米科技“营造自然界尚不存在的新的物质体系”，将用基因“重塑世界”。
1983年，国际生产工程学会（International Institution for Production EngineeringResearch，CIRP）把制造定义为：“包括制造企业的产品设计、材料选择、规划、制造的生产、质量保证、管理和营销的一系列有内在联系的活动与运作/作业。”这一定义使制造的概念突破了传统的狭义观念。1998年，美国国家研究委员会（UnitedStates National Research Council，NRC）把制造定义为：创造、开发、支持和提供产品与服务所要求的过程与组织实体。1999年，美国麻省理工学院（MassachusettsInstitute of Technology，MIT）定义现代制造包括产品的设计与开发、产品规划、销售和服务，以及实现这些功能所应用的技术、流程/过程及人与技术结合的途径等。2002年，美国生产与库存控制学会（American Production and Inventory ControlSociety，APICS）定义制造包括设计、物料选择、规划、生产、质量保证、管理和对离散顾客与耐用货物营销的一系列相互关联的活动和运作/作业。
因此，制造的概念是一个不断发展进化的概念。现代制造以社会、经济发展需求为目标，以资源和资源转换为对象，以现代制造科学与技术为基础，以制造系统为载体，以信息化、网络化、生态化和全球化为环境和背景，展现在我们面前。
2）制造的分类
制造可分为三大类：基础制造、变换和制造。
（1）基础制造，指的是获取自然资源，并把它们转换成能被其他制造业利用的原材料。
（2）变换，指的是把基础制造的输出转换为工业产品。
（3）制造，指的是把坯件经加工装配成*终产品的生产。
2. 制造模式的概念
1）模式的定义
模式（mode）是某种事物的标准形式或使人可以照着做的标准样式。在社会科学中，模式是研究社会现象的理论图式和解释方案，也是一种思想体系和思维方式，如进化模式、冲突模式等。
2）制造模式的定义
制造模式（manufacturing mode）是指企业体制、经营、管理、生产组织和技术系统的形态结构与运作模式。从广义的角度看，制造模式就是一种有关制造过程和制造系统建立与运行的哲理及指导思想，是制造系统实现生产的典型组织方式，是制造企业经营管理方法的模型，是提供给制造系统通用的和全局的样板，是众多同类系统模仿的典范。
因此，制造过程的运行、制造系统的体系结构及制造系统的优化管理与控制等均受到制造模式的制约，必须遵循由制造模式所确定的规律。
在农业社会阶段，制造模式是手工作坊的生产，产品设计、加工、装配和检验工作基本上都由手工完成。从19世纪中叶到20世纪中叶，产品制造过程的专业化分工和互换性技术迅速发展，制造模式是刚性生产，流水线提高了劳动生产率，降低了成本。20世纪后半叶，顾客多样化需求和竞争加剧，产品生产向多品种、小批量、缩短生产周期方向发展，刚性生产模式渐渐被柔性生产模式所代替，出现了柔性制造、计算机集成制造（computer integrated manufacturing，CIM）、敏捷制造、精益生产、可重构制造、虚拟制造、绿色制造、智能制造等。
3）制造模式与制造哲理
制造哲理（manufacturing philosophy）是关于制造系统的世界观，是客观反映制造系统在人脑中的主观影像，也是人们设计或改造制造系统时所依据的基本概念、原则、思想和理论。制造模式的基础是制造哲理，是制造哲理在制造系统中的反映，制造模式反映制造系统在运行过程中所遵循的规律。
3. 制造系统的概念
1）系统的定义
《辞海》中将系统定义为“自成体系的组织；相同或相类似的事物按一定的秩序和内部联系组合而成的整体”。在自然辩证法中，同要素组成一对范畴，是由若干相互联系和相互作用的要素组成的具有特定功能的统一整体；要素构成系统组成单元。《朗文当代英语字典》将系统解释为：“一组经常交互或相互关联的物体组成的整体；一个关于原则、思想和原理的有机集合，用于解释一个系统性整体的安排和运动。”一般系统论的奠基人贝塔朗菲把系统定义为：系统是相互作用诸要素的综合体。现在对于系统比较普遍的定义为：系统是由相互作用和相互依赖的若干组成部分按一定规律结合而成的具有特定功能的有机整体。
2）制造系统的定义
关于制造系统的定义，尚在发展和完善之中，至今还没有统一的定义。
英国著名学者Parnaby 于1989年给出的定义为：制造系统是工艺、机器系统、人、组织结构、信息流、控制系统和计算机的集成组合，其目的在于取得产品制造的经济性和产品性能的国际竞争性。
国际生产工程学会1990年公布的制造系统的定义：制造系统是制造业中形成制造生产的有机整体。在机电工程产业中，制造系统具有设计、生产、发运和销售的一体化功能。
美国麻省理工学院教授Chryssolouris 于1992年给出的定义为：制造系统是人、机器和装备及物料流和信息流的一个组合体。
国际著名制造系统工程专家、日本京都大学人见胜人教授于1994年指出：制造系统可从三个方面来定义。
（1）制造系统的结构方面：制造系统是一个包括人员、生产设施、物料加工设备和其他附属装置等硬件的统一整体。
（2）制造系统的转变特性：制造系统可定义为生产要素的转变过程，特别是将原材料以*大生产率和*小成本转变成产品。
（3）制造系统的过程方面：制造系统可定义为生产的运行过程，包括计划、实施和控制。
综合以上几种定义，可将制造系统定义如下：制造系统是包含从原材料供给到销售服务的所有制造过程及其所涉及的硬件和有关软件所组成的具有特定功能的一个有机整体。其中，硬件包含人员、生产设备、材料、能源和各种辅助装置；软件包括制造理论、制造技术（制造工艺和制造方法等）和制造信息等。
3）机械制造系统
机械制造系统是一种典型的制造系统，它由可实现物质转化、信息传递或转换的机床、夹具、刀具、被加工零件、操作人员等组成，是具有制造功能的有机整体。诸如工业、石油、化工、仪器仪表、建筑、印刷、纺织、矿冶、农业、交通、食品、医疗、医药、家电、通信、航空航天、船舶、电子等部门的机械制造都属于这一范畴。图1-1描述了机械制造系统所涉及的领域和生产构成。
图1-1 机械制造系统涉及的领域和生产构成
一般情况下，机械制造系统是复杂的离散事件动态系统，它输入制造资源（毛坯或半成品、能量、信息和劳动力），经过机械加工过程输出零件或者产品（成品），这个过程就是制造资源向零件或产品（成品）的转换过程。制造系统的典型结构如图1-2所示。
图1-2 制造系统的典型结构
4. 制造系统的基本特性
必须用系统科学和工程的观点与方法来研究描述制造系统的概念及制造系统的基本特性。制造系统是一个按规定顺序、定向的转换过程，是一个具有非线性、远离平衡态、有耗散特征的动态开放式系统。
制造系统的基本特性如下。
（1）集合性。制造系统是由两个或两个以上的子系统组成的集合体。
（2）相关性。制造系统内各子系统是相互联系的。集合性确定了制造系统的组成要素，而相关性则说明这些组成要素之间的关系。制造系统中任一要素与存在于该制造系统中的其他要素是互相关联和互相制约的，当其中某一要素发生变化时，其他相关联的要素也需要相应改变和调整，以保持系统的整体*优性。
（3）目的性。制造系统是一个整体，要完成一定的制造任务，或者说要达成一个或多个目的。其主要目的就是把制造资源转变成产品或财富。
（4）环境适应性。一个具体的制造系统，必须具有对周围环境变化的适应性。外部环境与系统是互相影响的，两者之间必然要进行物质、能量或信息的交换。制造系统应是具有动态适应性的系统，表现为以*少的时间去适应变化的环境，使系统接近理想状态。
（5）动态性。制造系统总是处于生产要素（原材料、能量、信息、技术等）不断输入，产品不断输出的动态过程中。硬件、软件、人、组织等处于不断变化和发展之中，制造系统要不断适应激烈的市场竞争和市场需求变化，不断更新与完善运行机制，重组制造系统结构，不断向更高形式发展。
（6）反馈性。制造系统在运行过程中，其输出状态（如产品质量信息和制造资源利用状况）总是不断地反馈回制造过程的各个环节中，从而实现制造过程的不断调节、改进和优化。
（7）随机性。制造系统中有很多随机因素，从而使制造系统具有很强的随机性。
例如，制造系统对产品的市场需求、产品的制造与装配质量等均有随机性，因而给制造系统的控制带来很大的难度。
1.1.2 制造系统的分类
制造业的生产过程千差万别，采用什么标准来对制造系统进行分类，是研究制造系统的重要问题。根据划分制造系统类型的目的，分类标志应该采用能反映制造过程主要特征的那些因素，如产品的结构特征、使用功能、制造工艺和制造系统规模等。
从不同角度，可对制造系统进行如下分类。
1. 按制造工艺类型分类
（1）离散型制造系统：机械制造、家具制造、服装、电子设备制造行业的生产过程均属这一类型。制造工艺的特点是：它的产品是由许多零部件构成的，各零件的加工过程彼此是独立的，制成的零件通过部件装配和总装配*后成为成品。离散型制造系统生产管理的特点，除了要保证及时供料和稳定的加工质量外，更重要的是要控制零部件的生产进度，保证生产的成套性。因为如果生产的品种、数量上不成套，只要缺少一种零件，就无法装配出成品来。另外，如果在生产进度上不能按时成套，那么由于少数零件的生产进度拖期，必然会延长整个产品的生产周期，以至延误产品的交货期。同时，还要蒙受大量在制品积压和生产资金积压的损失。
（2）连续型制造系统：化工、炼油、造纸、水泥等是连续型制造系统的典型。制造工艺的特点是：工艺过程是连续进行的；工艺过程的加工顺序是固定不变的，生产设施按照工艺流程布置；生产对象按照固定的工艺流程连续不断地通过一系列设备和装置，被加工、处理成为成品。对于连续型制造系统生产管理的重点是要保证连续供料和确保每一生产环节在工作期间都正常运行。因为任何一个生产环节出现故障，就会引起整个生产过程的瘫痪。由于连续型制造系统产品和生产工艺相对稳定，通常采用各种自动化装置，实现对生产过程的实时监控。
2. 按生产批量分类
（1）单件小批量制造系统：单件小批量制造系统生产的特点是产品对象基本上是一次性需求的专用产品，一般不重复生产。因此生产中品种繁多，生产对象不断变化，生产设备和工艺装备必须采用通用性的，工作地的专业化程度很低。生产过程属于单件小批量制造类型的企业以重型机器制造、大型发电设备制造、远洋船舶制造等企业为典型代表。
（2）批量制造系统：批量制造系统生产的对象是通用产品，生产具有重复性。它的特点是生产的品种较多，每种品种的产量不大，每一种产品都不能维持常年连续生产，所以在生产中形成多种产品轮番生产的局面。这一生产类型的典型企业是机床制造厂、机车制造厂等。
（3）大批量制造系统：特点是生产的品种少，每一种品种的产量大（或单位产品劳动量和年产量的乘积很大），生产过程稳定地、不断重复地进行。一般这类产品在一定时期内具有大且相对稳定的社会需求量。例如，电冰箱、电视机等家用电器及灯泡、电池、轴承等标准零部件。