第三章先进制造系统模式

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,先进制造系统,第一章 先进制造系统总论,第二章 先进制造系统的基本原理,第三章,先进制造模式,第四章 先进设计技术,第五章 先进制造装备及技术,第六章 先进制造工艺技术,第七章 绿色设计与制造,第八章 制造系统的展望,先进制造系统,第三章 先进制造模式,3.1 制造模式的类型与作用,3.2 并行工程,3.3 敏捷制造,3.4 可重构制造,3.5 大量定制,3.6 成组技术,3.7 精益生产,3.8 计算机集成制造,3.9 虚拟制造,3.10 网络化制造,3.11 智能制造,3.12 几种制造模式的比较,3.1 制造模式的类型与作用,一、按制造过程可变性可分为,刚性制造模式,Dedicated Manufacturing Mode，DMM,柔性制造模式,Flexible Manufacturing Mode，FMM,可重构制造模式,Reconfigurable Manufacturing Mode，FMM,二、按信息流与物流运动方向可分为,精益制造模式,Lean Manufacturing Mode，LMM,信息化制造模式,通过MRP或ERP来实现,3.1 制造模式的类型与作用,精益生产LP,生产计划,生产进度表,生产指令,工序1,工序2,工序3,库存,实际需求数量,看板,看板,JIT拉动式生产方式,MRP,生产计划,生产进度表,生产指令,工序1,工序2,工序3,库存,实际需求数量,库存,库存,MRP,推动式生产方式,生产指令,生产指令,三、按制造过程利用资源的范围可分为,集成制造模式,Integrated Manufacturing Mode，IMM,敏捷制造模式,Agile Manufacturing Mode，AMM,智能制造模式,Intelligent Manufacturing Mode，IMM,3.1 制造模式的类型与作用,四、制造模式的作用,1。,制造模式增强制造系统的竞争力,2。制造模式提高制造技术的有效性,3。制造模式拓宽企业资源增值的途径,3.1 制造模式的类型与作用,5%,95%,通过时间（在车间）,加工准备时间+加工时间,传送时间+排队时间,30%,70%,加工时间,加工准备时间：,定位、装夹、测量、空运转,在机床上时间,传统小批量生产中零件制造过程的时间分配,成,本,本(C),质,量,量(C),交,货,货,期,期(I),服,务,务(S),环,境,境(E),知,识,识,创,创,新,新(K),70,年,年,代,代,以,以,前,前,70,年,年,代,代,80,年,年,代,代,90,年,年,代,代,90,年,年,代,代,后,后,期,期,21,世,世,纪,纪,制,造,造,系,系,统,统,竞,竞,争,争,要,要,素,素,的,的,演,演,变,变,过,过,程,程,3.2,并,并,行,行,工,工,程,程(ConcurrentEngineering,，,，CE),一,、,、CE,的,的,发,发,展,展,受,美,美,国,国,国,国,防,防,部,部,委,委,托,托,，,，1988,年,年,美,美,国,国,防,防,御,御,分,分,析,析,研,研,究,究,所,所IDA,在,在,对,对,并,并,行,行,工,工,程,程,及,及,其,其,应,应,用,用,与,与,武,武,器,器,系,系,统,统,的,的,可,可,行,行,性,性,进,进,行,行,调,调,查,查,研,研,究,究,的,的,基,基,础,础,上,上,，,，,率,率,先,先,提,提,出,出,了,了,并,并,行,行,工,工,程,程,的,的,概,概,念,念,。,。,3.2,并,并,行,行,工,工,程,程(ConcurrentEngineering,，,，CE),二,、,、CE,的,的,原,原,理,理,1,。,定,定,义,义,：,：,并,并,行,行,工,工,程,程,是,是,对,对,产,产,品,品,及,及,其,其,相,相,关,关,过,过,程,程,（,（,包,包,括,括,制,制,造,造,过,过,程,程,和,和,支,支,持,持,过,过,程,程,）,）,进,进,行,行,并,并,行,行,、,、,一,一,体,体,化,化,设,设,计,计,的系统,模式,。这种,工,工作模,式,式力图,使,使开发,者,者在设,计,计一开,始,始就考,虑,虑产品,全,全生命,周,周期中,的,的所有,因,因素，,包,包括质,量,量、成,本,本、进,度,度和用,户,户,需求,。,丰田汽,车,车公司,的,的并行,工,工程系,统,统,规划,车型设,计,计,产品设,计,计,生产准,备,备,生产,财务. 会,计,计,Finance,/Accounting,开发期,LengthofDevelopmentTime,规划,Planning,车形,设计,Styling,design,Engineering,产品,设计,Design,Prototype,Fabrication,& Testing,试制,评价,Production,engineering,生产,准备,生产,Production,Production engineering,Production,规划Planning,车形设,计,计,Styling design,产品设,计,计,EngineeringDesign,试制. 评,价,价,Prototype,Fabrication,& Testing,生产准,备,备,生产,试制评,价,价,零部件,厂,厂家,Partssuppliers,二、CE的原,理,理,2。并,行,行工程,的,的特点,强调团,队,队工作,（,（Teamwork）精,神,神和工,作,作方式,。,。,强调设,计,计过程,的,的并行,性,性。,强调设,计,计过程,的,的系统,性,性。,强调设,计,计过程,的,的快速,“,“短”,反,反馈。,3.2 并,行,行工程(ConcurrentEngineering,，,，CE),设计人,员,员计算,机,机,用户计,算,算机,维护人,员,员计算,机,机,制造工,程,程师计,算,算机,装配工,艺,艺师计,算,算机,销售人,员,员计算,机,机,中间计,算,算结果,并行工,程,程中的,团,团队工,作,作方式,市场分,析,析,产品设,计,计,工艺流,程,程,产品制,造,造,传统的,串,串行设,计,计过程,产品需,求,求分析,方案设,计,计,工程分,析,析,技术设,计,计,施工设,计,计与工,艺,艺设计,制造与,装,装配,售后服,务,务,方,案,论,证,设,计,反,馈,加,工,反,馈,市,场,反,馈,产品生,命,命周期,产品开,发,发过程,的,的各个,阶,阶段,并,行,设,计,过,程,概念设,计,计,频繁反,馈,馈,串行开,发,发过程,详细设,计,计,工艺设,计,计,成形制,造,造,与测试,正式生,产,产,制造,概念设,计,计,详细设,计,计,工艺设,计,计,成形制,造,造与测,试,试,正式生,产,产制造,并行开,发,发过程,下游对,上,上游的,支,支持信,息,息,缩短上,市,市时间,串、并,行,行产品,开,开发过,程,程的对,比,比,三、并,行,行工程,实,实施实,例,例,美国波,音,音飞机,制,制造公,司,司投资40多,亿,亿美元,，,，研制,波,波音777型,喷,喷气客,机,机，采,用,用庞大,的,的计算,机,机网络,来,来支持,并,并行设,计,计和网,络,络制造,。,。从1990,年,年10,月,月开始,设,设计到1994年6,月,月仅花,了,了3年,零,零2个,月,月就试,制,制成功,，,，进行,试,试飞，,一,一次成,功,功，即,投,投入运,营,营。在,实,实物总,装,装后，,用,用激光,测,测量偏,差,差，飞,机,机全长63.7m，,从,从机舱,前,前端到,后,后端50m，,最,最大偏,差,差仅为0.9mm。,AT&T公司,在,在生产,计,计算机,配,配套印,刷,刷组产,品,品时，,由,由于原,来,来的设,计,计中未,考,考虑生,产,产工艺,性,性问题,，,，致使,产,产品质,量,量低下,，,，合格,率,率仅为5%。,采,采用并,行,行设计,以,以后，,利,利用计,算,算机虚,拟,拟检测,，,，找出,设,设计中,的,的缺陷,，,，使产,品,品合格,率,率达到90%,。,。,四、并,行,行工程,的,的效益,缩短产,品,品的生,产,产周期,，,，快速,投,投放市,场,场。,提高质,量,量。,降低成,本,本。,保证功,能,能的实,用,用性,增强市,场,场竞争,能,能力。,3.3敏捷,制,制造AM,一、AM的发,展,展,20世,纪,纪80,年,年代中,期,期，美,国,国的制,造,造业在,与,与日本,的,的竞争,中,中，优,势,势逐渐,丧,丧失，,为,为了夺,回,回制造,业,业的优,势,势，1991,年,年，受,美,美国国,会,会和国,防,防部的,委,委托，,里,里海大,学,学的亚,科,科卡研,究,究会同,众,众多的,企,企业界,和,和学术,界,界代表,，,，编写,了,了一份,“,“21,世,世纪制,造,造企业,战,战略的,报,报告”,，,，在此,报,报告中,，,，提出,了,了敏捷,制,制造的,概,概念。,3.3敏捷,制,制造AM,二、AM的原,理,理,1。AM的概,念,念,企业在,无,无法预,测,测的持,续,续、快,速,速变化,的,的竞争,环,环境中,生,生存、,发,发展并,扩,扩大竞,争,争优势,的,的一种,新,新的经,营,营管理,和,和生产,组,组织模,式,式。制,造,造企业,采,采用现,代,代通信,手,手段，,通,通过快,速,速配制,各,各种资,源,源，以,有,有效和,协,协调的,方,方式相,应,应用户,需,需求，,实,实现制,造,造的敏,捷,捷性。,简言之,，,，AM,是,是指制造企,业,业采用,现,现代通,信,信手段,，,，通过,快,快速配,置,置各种,资,资源（,包,包括技,术,术、管,理,理和人,）,），又,有,有效和,协,协调的,方,方式响,应,应用户,需,需求，,实,实现制,造,造的敏,捷,捷性。,敏捷制,造,造,组织,开创式,的,的管理,结,结构和,组,组织,人,有知识,并,并已获,得,得授权,的,的人的,技,技能,技术,柔性的,和,和智能,的,的技术,集成组,织,织人,和,和技术,的,的方法,论,论,敏捷制,造,造的概,念,念,敏捷制,造,造,二、AM的原,理,理,2。AM的实,现,现技术,总体技,术,术,：,AM方,法,法论、AM综,合,合基础,（,（信息,服,服务技,术,术、管,理,理技术,、,、设计,技,技术、,可,可重组,和,和可重,构,构制造,技,技术）,、,、支持,基,基础结,构,构（信,息,息基础,结,结构、,组,组织基,础,础结构,、,、智能,基,基础结,构,构）,关键技,术,术,：,信息技,术,术框架,；,；集成,化,化产品,工,工艺设,计,计的模,型,型和工,作,作流控,制,制系统,；,；企业,资,资源管,理,理系统,和,和供应,链,链管理,系,系统；,设,设备、,工,工艺过,程,程和车,间,间调度,的,的敏捷,化,化,相关技,术,术,：,标准化,技,技术、,并,并行工,程,程技术,、,、虚拟,制,制造技,术,术等,3.3敏捷,制,制造AM,3.3敏捷,制,制造AM,二、AM的原,理,理,3。AM的特,征,征,敏捷虚,拟,拟企业,组织形,式,式,虚拟企,业,业,Virtual Enterprise,企业动,态,态联盟,Dynamic Alliance Enterprise,虚拟制,造,造技术,仿真、,建,建模、,虚,虚拟现,实,实等技,术,术,三、AM实施,案,案例,航空发,动,动机典,型,型零件,敏,敏捷化,设,设计与,制,制造：,实,实现了,设,设计、,制,制造、,工,工装等,部,部门间,的,的异地,协,协调，,解,解决了,航,航空发,动,动机研,制,制中的瓶颈问题,，,，建立,无,无纸化,生,生产。,工业机,器,器人异,地,地设计,与,与制造,：,：以沈,阳,阳新松,机,机器人,工,工程公,司,司为应,用,用对象,，,，实现,了,了支持,机,机器人,异,异地设,计,计制造,的,的市场,客,客户管,理,理、产,品,品数据,管,管理和,客,客户信,息,息管理,系,系统，,促,促进了,新,新松公,司,司登上,新,新台阶,。,。,人工关,节,节快速,置,置换：,建,建立了,由,由医院,、,、设计,中,中心、,信,信息中,心,心、加,工,工中心,和,和相应,部,部门结,成,成的动,态,态联盟,，,，使人,工,工关节,的,的置换,周,周期缩,短,短50%。,模具异,地,地设计,与,与制造,：,：实现,了,了设计,者,者、用,户,户与动,态,态联盟,的,的伙伴,厂,厂家进,行,行讨论,、,、分析,。,。通过,此,此系统,，,，为一,汽,汽大众,捷,捷达王,、,、哈飞,制,制做车,灯,灯模具,，,，替代,了,了进口,产,产品。,3.4可重,构,构制造RM,一、RM的发,展,展,20世,纪,纪90,年,年代，,市,市场快,速,速变化,要,要求企,业,业必须,快,快速响,应,应，实,现,现成本,的,的效益,的,的协调,。,。企业,只,只有具,有,有快速,、,、有效,和,和低成,本,本的适,应,应各种,变,变化的,能,能力才,能,能在新,的,的环境,中,中生存,。,。因此,，,，制造,系,系统的,快,快速重,构,构成为,企,企业的,关,关键。1996年，,美,美国密,执,执安大,学,学工程,研,研究中,心,心开展,了,了可重,构,构制造,系,系统的,研,研究。,1997年，Y.Koren和U.Heisel等人,首,首次正,式,式提出RMS,的,的概念,。,。美国,国,国家研,究,究委员,会,会NRC于1998,年,年在2020年制,造,造挑战,的,的设想,的报,告,告中明,确,确将RMS列,入,入六大,挑,挑战和,十,十大关,键,键技术,中,中，且,名,名列十,大,大关键,技,技术之,首,首。,3.4可重,构,构制造RM,二、RM的定,义,义,定义一,：,：可重,构,构制造,系,系统是,一,一种为,响,响应市,场,场或客,户,户需求,的,的突然,变,变化，,快,快速调,整,整在一,个,个零件,族,族内的,生,生产能,力,力和生,产,产功能,，,，在最,初,初就设,计,计成为,可,可快速,改,改变结,构,构、由,硬,硬件与,软,软件的,构,构件组,成,成的制,造,造系统,。,。（Y.Koren教授,等,等人）,3.4可,重,重构制造RM,定义二：可,重,重构制造系,统,统是一种能,按,按市场需求,变,变化和系统,规,规划与设计,的,的规定，以,重,重排（重新,组,组态）、重,复,复利用和更,新,新系统或子,系,系统组态的,方,方式，实现,低,低的重组成,本,本，短的系,统,统研制周期,和,和斜升时间,，,，高的质量,和,和投资效益,，,，快速调整,制,制造过程、,制,制造功能和,制,制造生产能,力,力的可变制,造,造系统。(,罗,罗振璧教授,等,等),3.4可,重,重构制造RM,定义三：可,重,重构制造系,统,统是一种对,环,环境变化具,有,有快速响应,能,能力的、可,重,重新实现系,统,统构形的、,满,满足系统决,策,策属性要求,的,的制造系统,。,。,3.4可,重,重构制造RM,3.4可,重,重构制造RM,三、RMS,的,的组成与类,型,型,1单元级RMS,可重构制造,系,系统RMS,可重构控制,系,系统,过程控制,过程调度,过程监控,可重构加工,系,系统,可重构加工,设,设备,普通加工设,备,备,辅助设备,检测设备,清洗设备,可重构物流,系,系统,储存系统,输送系统,操作系统,工件流,刀具流,配套流,毛坯,产品,3.4可,重,重构制造RM,三、RMS,的,的组成与类,型,型,2企业级RMS,信息集成技,术,术平台,组,织,结,构,业务过程,产品开发,加工系统,制造战略,3.4可,重,重构制造RM,四、RMS,的,的支撑技术,设计原理,开放式控制,系,系统,硬件模块化,设,设计,软件模块化,设,设计,可重构设备,设,设计,可重构生产,线,线设计,过去,现在,设立一个招,聘,聘管理系统,（,（EMS）,19901993年,间,间，HP的,人,人事工作人,员,员减少了1/3，人员,比,比从1/53降低到1/75。,EMS系统,电话服务,系统,HP公司人,事,事工作重组,人事管理部,门,门由分散于50多个分,公,公司和120个销售办,事,事处的50,多,多个分支机,构,构组成,分支机构没,有,有人事决策,权,权,各分支机构,间,间互不通信,3.4可,重,重构制造RM,3.5大,量,量定制MC,一、MC的,发,发展,1970年,，,，Alvin Toffler在,未来的冲,击,击一书中,提,提出了一个,设,设想，以类,似,似于标准化,或,或大量生产,的,的成本和时,间,间，提供满,足,足顾客特定,需,需求的产品,和,和服务。,1987年,，,，StanDavis在完美,的,的未来一,书,书中将这种,生,生产方式称,为,为大量定制,，,，又称为大,批,批量定制或,大,大规模定制,或,或大规模顾,客,客化生产。,1993年,，,，Joseph Pine 在,大量定制,商业竞,争,争的新前线,中进行了,完,完整的描述,，,，并将它与,大,大量生产模,式,式进行了比,较,较，从而确,定,定了它的模,式,式概念。,二、MC的,原,原理,1。MC的,内,内涵,大量定制是,一,一种在系统,整,整体优化的,思,思想指导下,，,，集企业、,顾,顾客、供应,商,商和环境于,一,一体，充分,利,利用企业已,有,有的各种资,源,源，根据顾,客,客的个性化,需,需求，以大,量,量生产的低,成,成本、高质,量,量和高效率,提,提供定制产,品,品和服务的,生,生产模式。,MC的基本,思,思想是通过,产,产品结构和,制,制造过程的,重,重构，运用,现,现代信息技,术,术、新材料,技,技术、柔性,制,制造技术等,一,一系列高新,技,技术，把产,品,品的定制生,产,产问题全部,或,或部分转化,为,为大量生产,，,，以大量生,产,产的成本和,速,速度，为单,个,个顾客或小,批,批量多品种,市,市场定制任,意,意数量的产,品,品。,3.5,大,大量定制MC,3.5,大,大量定制MC,二、MC,的,的原理,2。MC,与,与大量生,产,产的比较,大量生产,大量定制,重点,通过稳定和控制取得效率,通过柔性和快速反应实现多样化和定制,目标,以几乎人人买得起的低价格开发、生产、销售、交付产品和服务,开发、生产、销售、交付买得起得产品和服务，它们具有足够的多样化和定制化，差不多人人都买得起自己想要的产品,特征,稳定的需求，统一的大市场,低成本、稳定的质量、标准化的产品和服务,产品开发周期长，产品生命周期长,动态的需求，分散的小市场,低成本、高质量、定制的产品和服务,产品开发周期短，产品生命周期短,二、MC,的,的原理,2。MC,与,与大量生,产,产的比较,3.5,大,大量定制MC,产品单价,小,中,中,大,大,生 产,批,批 量,大量生产,成,成本曲线,大量定制,成,成本曲线,客户愿意,支,支付的价,格,格,大量生产,净,净利润,大量定制,净,净利润,二、MC,的,的原理,3。MC,的,的相关技,术,术,MC的设,计,计技术,：强调相,似,似性的“,简,简化”和,“,“重用”,MC的制,造,造技术,：有序化,、,、可重构,、,、模块化,制,制造和装,配,配技术,MC的管,理,理技术,：企业资,源,源、业务,过,过程重组,、,、过程管,理,理、各种,顾,顾客需求,获,获取技术,、,、企业协,同,同技术、,知,知识管理,和,和企业文,化,化,MC的信,息,息技术,：产品信,息,息标准化,规,规范化、,信,信息分类,编,编码、数,据,据仓库、,信,信息系统,开,开发、信,息,息系统集,成,成等技术,3.5,大,大量定制MC,二、MC,的,的原理,4。MC,模,模式的实,施,施策略,3.5,大,大量定制MC,优化方向,定制生产,环,环节数,大量生产,环,环节数,通用零部,件,件数,定制零部,件,件数,产品生产,环,环节数（,过,过程优化,）,）,产品零部,件,件数（产,品,品优化）,模块化设,计,计技术,延迟制造,3.5,大,大量定制MC,供,应,商,P1,P2,P3,P4,P5,A1,A2,A3,生产、装,配,配、包装,过,过程（,）,）,顾客,M2,M3,M4,M5,M6,D1,D2,生产、装,配,配、包装,过,过程（,）,）,M1,产品推动,需求拉动,延迟边界,（缓冲地,带,带）,推动阶段,通用化过,程,程,拉动阶段,定制化过,程,程,推拉整合,的,的大量定,制,制模式,三、MC,的,的优势与,应,应用,1。MC,的,的优势,能够降低,产,产品的多,样,样化成本,，,，提高利,润,润。,使生产者,和,和消费者,达,达到双赢,的,的结果。,增强了企,业,业快速反,应,应市场需,求,求的能力,。,。,增加了供,应,应链系统,的,的敏捷性,和,和协调性,。,。,3.5,大,大量定制MC,三、MC,的,的优势与,应,应用,2。MC,的,的应用条,件,件,制造过程,具,具有可分,离,离性,产品可模,块,块化,最终加工,过,过程的易,执,执行性,适当的交,货,货提前期,市场的不,确,确定程度,高,高,3.5,大,大量定制MC,四、戴尔,公,公司和海,尔,尔公司的MC应用,戴尔公司,顾客下订,单,单的时候,，,，可根据,需,需要自由,组,组合各种,配,配置，如CPU、,内,内存、硬,盘,盘、光驱,、,、显示器,等,等单元，,从,从而装配,出,出完全符,合,合自己需,要,要的计算,机,机系统。,海尔公司,海尔建立,了,了一个可,供,供顾客进,行,行个性化,定,定制的电,子,子商务平,台,台，把研,制,制开发出,的,的冰箱、,洗,洗衣机、,空,空调等58了门类9200,多,多种基本,产,产品类型,放,放到平台,上,上，顾客,可,可以在这,些,些平台上,进,进行模块,化,化操作，,最,最终可得,到,到9万多,种,种产品。,3.5,大,大量定制MC,3.6,成,成组技术,一、GT,的,的发展,市场竞争,日,日趋激烈,，,，产品更,新,新换代越,来,来越快，,产,产品品种,增,增多，而,每,每种产品,的,的生产数,量,量却并不,很,很多。世,界,界上75,80,的机械,产,产品是以,中,中小批生,产,产方式制,造,造的。与,大,大量生产,企,企业相比,，,，中小批,生,生产企业,的,的劳动生,产,产率低，,生,生产周期,长,长，产品,成,成本高，,市,市场竞争,能,能力差。,能否把大,批,批量生产,的,的先进工,艺,艺和高效,设,设备以及,生,生产方式,用,用于组织,中,中小批量,产,产品的生,产,产，一直,是,是国际生,产,产工程界,广,广为关注,的,的重大研,究,究课题。,成组技术,就是针对,生,生产中的,这,这种需求,发,发展起来,的,的一种生,产,产和管理,相,相结合的,科,科学。,50年代,中,中期,苏联斯,帕,帕米特,洛,洛范诺夫,成组工,艺,艺科学原,理,理,60年代,初,初,捷克斯洛,伐,伐克机床,与,与金属切,削,削研究所4位码,零,零件分类,编,编码系统,联邦德国,阿,阿亨工业,大,大学奥匹,兹,兹教授Opitz,分,分类编码,系,系统,中国在纺,织,织机械、,飞,飞机、机,床,床及工程,机,机械等机,械,械制造领,域,域推广应,用,用成组技,术,术,70年代,日本KC-1、2,及,及KK-1、2、3,美国和一,些,些先进工,业,业国家认,识,识到，要,充,充分发挥,数,数控机床,的,的优越性,，,，必须与,成,成组技术,相,相结合,3.6成组技,术,术,3.6成组技,术,术,二、GT,的,的原理,1。GT,的,的概念,充分利用,事,事物之间,的,的相似性,，,，将许多,具,具有相似,信,信息的研,究,究对象归,并,并成组，,并,并用大致,相,相同的方,法,法来解决,这,这一组研,究,究对象的,生,生产技术,问,问题，这,样,样就可以,发,发挥规模,生,生产的优,势,势，达到,提,提高生产,效,效率、降,低,低生产成,本,本的目的,，,，这种技,术,术统称为,成,成组技术,（,（Group Technology 简称GT）。,3.6成组技,术,术,相似性原,理,理,相似性是,指,指不同类,型,型、不同,层,层次的系,统,统间存在,某,某些共有,的,的物理、,化,化学、生,物,物性或功,能,能等方面,的,的具体属,性,性或特点,。,。“相似,”,”往往是,指,指属性或,特,特征相同,，,，但在数,值,值上有差,别,别的现象,。,。,零件相似,性,性,结构相似,性,性,材料相似,性,性,工艺相似,性,性,形,状,相,似,尺,寸,相,似,精,度,相,似,材,料,种,类,相,似,毛,坯,形,式,相,似,热,处,理,相,似,工,艺,顺,序,相,似,夹,具,相,似,测,量,工,具,相,似,加,工,工,方,方,法,法,与,与,设,设,备,备,相,相,似,似,二,、,、GT,的,的,原,原,理,理,2,。,。,零,零,件,件,的,的,分,分,类,类,和,和,编,编,码,码,零,件,件,分,分,类,类,编,编,码,码,系,系,统,统,是,是,用,用,字,字,符,符,（,（,数,数,字,字,、,、,字,字,母,母,和,和,符,符,号,号,）,）,对,对,零,零,件,件,各,各,种,种,特,特,征,征,或,或,属,属,性,性,进,进,行,行,描,描,述,述,、,、,识,识,别,别,的,的,一,一,套,套,特,特,定,定,规,规,则,则,。,。,零,件,件,编,编,码,码,就,就,是,是,用,用,数,数,字,字,表,表,示,示,零,零,件,件,的,的,形,形,状,状,特,特,征,征,，,，,代,代,表,表,零,零,件,件,特,特,征,征,的,的,每,每,一,一,个,个,数,数,字,字,码,码,称,称,为,为,特,特,征,征,码,码,。,。,3.6,成,成,组,组,技,技,术,术,链式结构,码位数量N,特征项数M,则信息容量为：,Cc=MN,第一码位,第二码位,第三码位,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,树式结构,码位数量N,特征项数M,则信息容量为：,第一码位,第二码位,第三码位,混合结构,信息容量为：,零,件,件,分,分,类,类,编,编,码,码,系,系,统,统,的,的,结,结,构,构,例,有,有,一,一,分,分,类,类,编,编,码,码,系,系,统,统,，,，,其,其,结,结,构,构,为,为,混,混,合,合,式,式,，,，,码,码,位,位,共,共9,位,位,，,，,前,前,三,三,位,位,为,为,树,树,式,式,结,结,构,构,，,，,后,后6,位,位,为,为,链,链,式,式,结,结,构,构,，,，,均,均,用,用,十,十,进,进,制,制,表,表,示,示,各,各,特,特,征,征,项,项,，,，,求,求,此,此,编,编,码,码,系,系,统,统,所,所,包,包,含,含,的,的,信,信,息,息,容,容,量,量,。,。,解,此,编,编,码,码,系,系,统,统,为,为,混,混,合,合,式,式,结,结,构,构,，,，,故,故,其,其,信,信,息,息,容,容,量,量,树,式,式,结,结,构,构,部,部,分,分N,=3M=10,链,式,式,结,结,构,构,部,部,分,分N=6M=10,故,此分类,系,系统包,含,含的分,类,类环节,总,总数，,即,即所含,信,信息容,量,量为1170,。,。,奥匹兹,（,（Opitz,）,）分类,编,编码系,统,统,Opitz系,统,统的特,点,点可以,归,归纳如,下,下：1）,系,系统的,结,结构较,简,简单，,便,便于记,忆,忆和手,工,工分类,。,。2,）,） 系,统,统的分,类,类标志,虽,虽然形,式,式上偏,重,重零件,结,结构特,征,征，但,是,是实际,上,上隐含,着,着工艺,信,信息。,例,例如，,零,零件的,尺,尺寸标,志,志，既,反,反映零,件,件在结,构,构上的,大,大小，,同,同时也,反,反映零,件,件在加,工,工中所,用,用的机,床,床和工,艺,艺设备,的,的规格,大,大小。3）,虽,虽然,系,系统考,虑,虑了精,度,度标志,，,，但只,用,用一位,码,码来标,识,识是不,够,够充分,的,的。4）,系,系统的,分,分类标,志,志尚欠,严,严密和,准,准确。5）,系,系统,从,从总体,结,结构上,看,看，虽,属,属简单,，,，但从,局,局部结,构,构看，,则,则仍旧,十,十分复,杂,杂。,3.6成,组,组技术,日本KK系统,3.6成,组,组技术,KK-3系统,是,是由日,本,本通产,省,省机械,技,技术研,究,究所提,出,出的草,案,案，并,经,经日本,机,机械振,兴,兴协会,成,成组技,术,术研究,会,会下属,的,的零件,分,分类编,码,码系统,分,分会次,讨,讨论修,改,改而成,，,，是一,个,个供大,型,型企业,使,使用的,十,十进制21位,代,代码的,混,混合结,构,构系统,KK-3系统,的,的特点,：,：1,）,） 在,位,位码先,后,后顺序,安,安排上,，,，基本,上,上考虑,到,到各部,分,分形状,加,加工顺,序,序关系,，,，它是,一,一个结,构,构、,工,工艺并,重,重的分,类,类编码,系,系统。2）KK-3系,统,统前7,位,位代码,作,作为设,计,计专用,代,代码，,便,便于设,计,计部门,使,使用。3）,在,在分,类,类标志,配,配置和,排,排列上,，,，便于,记,记忆和,应,应用。4）,采,采用,了,了按功,能,能和名,称,称作为,分,分类标,志,志，特,别,别便于,设,设计部,门,门检索,用,用。5）,系,系统的,主,主要缺,点,点是环,节,节多，,在,在某些,环,环节上,，,，零件,出,出现率,较,较低，,这,这意味,着,着有些,环,环节设,置,置不当,。,。,JLBM-1,系,系统,JLBM-1,系,系统的,结,结构可,以,以说是opitz系,统,统和KK-3,系,系统的,结,结合，,它,它克服,了,了Opitz,系,系统分,类,类标志,不,不全和KK-3环节,过,过多缺,点,点。,为弥补Opitz系,统,统的不,足,足，把Opitz系,统,统的开,头,头加工,码,码予以,扩,扩展，,把,把Opitz,系,系统的,零,零件类,别,别码改,为,为零件,功,功能名,称,称码，,把,把热处,理,理标志,从,从Opitz,系,系统中,的,的材料,、,、热处,理,理码中,独,独立出,来,来，主,要,要尺寸,码,码也由,一,一个环,节,节扩大,为,为两个,环,环节。,因,因为系,统,统采用,了,了零件,功,功能名,称,称码，,所,所以它,也,也吸取,了,了KK-3系,统,统的特,点,点。此,外,外，扩,充,充形状,加,加工码,的,的做法,也,也和KK-3,系,系统的,想,想法相,近,近。JLBM-1系,统,统还增,加,加了形,状,状加工,的,的环节,，,，因而,比,比Opitz,系,系统可,以,以容纳,较,较多的,分,分类标,志,志外，,还,还在系,统,统的总,体,体组成,上,上要比Opitz系,统,统简单,，,，因此,也,也易于,使,使用。JLBM-1系统,的,的特点,是,是零件,类,类别按,名,名称类,别,别矩阵,划,划分，,便,便于检,索,索，码,位,位适中,，,，又有,足,足够的,描,描述信,息,息的容,量,量。,3.6成,组,组技术,JLBM1系,统,统编码,举,举例,GM系列机械膈膜计量泵型号编码及技术参数：,Opitz、KK-3、JLBM-1等,是,是属刚,性,性分类,编,编码系,统,统，其,最,最致命,的,的缺点,是,是不能,完,完整、,详,详尽地,描,描述零,件,件结构,特,特征和,工,工艺特,征,征，所,以,以柔性,编,编码系,统,统的概,念,念和理,论,论也应,运,运而生,了,了。柔,性,性分类,编,编码的,概,概念是,指,指分类,编,编码系,统,统横向,码,码位长,度,度可以,根,根据描,述,述对象,的,的复杂,程,程度而,变,变化。柔性编,码,码=固,定,定码+,柔,柔性码,固定码,用,用于描,述,述零件,的,的综合,信,信息，,如,如类别,、,、总体,尺,尺寸、,材,材料等,；,；与传,统,统编码,系,系统相,似,似，柔,性,性码主,要,要描述,零,零件各,部,部分详,细,细信息,，,，如形,面,面的尺,寸,寸、精,度,度、形,位,位公差,等,等等。,固,固定码,要,要充分,体,体现传,统,统GT,编,编码简,单,单明了,、,、便于,检,检索和,识,识别的,优,优点，,因,因此宜,选,选用码,位,位不太,长,长的传,统,统分类,编,编码系,统,统；柔,性,性码要,能,能充分,的,的描述,零,零件详,细,细信息,，,，又不,引,引起信,息,息冗余,。,。,柔性编,码,码系统,3.6成,组,组技术,三、零,件,件的分,组,组方法,序号,零件组（族）,应用,1,设计组（族）,零件图检索，设计合理化及标准化，CAD等,2,工艺组（族）,检索工艺资料，编制成组工艺过程及工艺文件，工艺合理化及标准化,3,调整组（族）,建立成组工序，同组零件均有相同工艺装备和调整方法,4,数控组（族）,简化NC编程工作，将程序相似的零件并为一族,5,管理组（族）,实现GT生产管理，合理安排作业计划，调整负荷，建立管理信息系统,6,同期投产组（族）,保证同一计划期内生产不同产品的相似零件，能按成组生产要求集中投产。,三、零,件,件的分,组,组方法,1。视,检,检法,2。生,产,产流程,分,分析法,3。编,码,码分类,法,法,3.6成,组,组技术,3.6成,组,组技术,三、零,件,件的分,组,组方法,2。生,产,产流程,分,分析法,（1）,数,数据采,集,集,（2）,工,工艺路,线,线的分,类,类,（3）,建,建立原,始,始零件,机,机床数,据,据矩阵,（4）PFA,（,（核心,零,零件法,、,、核心,机,机床法,、,、二进,制,制数排,序,序法、,顺,顺序分,支,支法等,等,等）,二进制,数,数排序,法,法,核心机,床,床法,3.6成,组,组技术,三、零,件,件的分,组,组方法,3。编,码,码分类,法,法,1,2,3,4,5,6,7,8,9,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,1,2,3,4,5,6,7,8,9,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,1,2,3,4,5,6,7,8,9,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,特征码,位,位法,码域法,特征位,码,码域法,码域法,四、成,组,组技术,的,的应用,和,和效益,1。成,组,组技术,在,在产品,设,设计中,的,的应用,2。成,组,组技术,在,在工艺,设,设计中,的,的应用,3。成,组,组技术,在,在车间,设,设备布,置,置中的,应,应用,4。应,用,用成组,技,技术的,技,技术经,济,济效益,3.6成,组,组技术,四、成,组,组技术,的,的应用,和,和效益,1。成,组,组技术,在,在产品,设,设计中,的,的应用,3.6成,组,组技术,2,0,2,2,构思,编码,检索,图册,2022,四、成,组,组技术,的,的应用,和,和效益,2。成,组,组技术,在,在工艺,设,设计中,的,的应用,复合零,件,件法,3.6成,组,组技术,工艺路,线,线,X1-X2-Z-X,X1-C-Z-X（,选,选做代,表,表路线,）,）,X1-C-Z,X1-X2-Z,复合工,艺,艺法,X1-X2-C-Z-X（,复,复合路,线,线）,四、成,组,组技术,的,的应用,和,和效益,3。成,组,组技术,在,在车间,设,设备布,置,置中的,应,应用,（1）,成,成组单,机,机（2,）,）成组,生,生产单,元,元,（3）,成,成组生,产,产流水,线,线,3.6成,组,组技术,3.6成,组,组技术,四、成,组,组技术,的,的应用,和,和效益,4。应,用,用成组,技,技术的,技,技术经,济,济效益,提高生,产,产效率,提高加,工,工质量,提高生,产,产管理,水,水平,工作范围,项目,减少数（%）,工作范围,项目,减少数（%）,产品设计,新设计,零件数,52,制造与生产管理,在制品,库存,62,图样总数,10,生产周期,70,新绘制零件工作图数,30,延期交货,80,生产准备,生产准备,时间,69,工厂设计,生产面积,20,生产准备,费用,40,固定资产费用,40,制造与生产管理,原材料库存,40,英国部,分,分工厂,实,实施GT取得,的,的经济,效,效益,我国部,分,分工厂,实,实施GT取得,的,的经济,效,效益,项目,平均变化量%,项目,平均变化量%,生产周期,减少,30,废品率,损失减少,36,劳动生产率,提高,30,在制品,积压减少,28,管理人员,减少,34,运输路线,缩短,66,3.7精,益,益生产,（,（LP,）,）,一、LP的产,生,生与发,展,展,精益生,产,产（LeanProduction，LP）,来,来源于,日,日本的,生,生产方,式,式。它,是,是美国,的,的麻省,理,理工学,院,院根据,其,其在题,为,为国,际,际汽车,计,计划,（,（IMVP）,的,的研究,中,中总结,日,日本企,业,业成功,经,经验后,提,提出的,一,一个概,念,念。,二、LP的原,理,理,1。LP的定,义,义,精益生,产,产方式,是,是适用,于,于现代,制,制造企,业,业的组,织,织管理,模,模式，,是,是一种,概,概念，,一,一种哲,理,理。这,种,种生产,模,模式是,以,以整体,优,优化的,观,观点，,科,科学、,合,合理地,组,组织与,配,配置企,业,业拥有,的,的生产,要,要素，,消,消除生,产,产过程,中,中一切,不,不产生,附,附加价,值,值的劳,动,动和资,源,源，以,“,“人”,为,为中心,，,，以“,简,简化”,为,为手段,，,，以“,尽,尽善尽,美,美”为,最,最终目,标,标，增,强,强企业,适,适应市,场,场的应,变,变能力,，,，取得,更,更高的,经,经济效,益,益。,3.7精,益,益生产,（,（LP,）,）,精益生,产,产与传,统,统大量,生,生产方,式,式的对,比,比,3.7精,益,益生产,（,（LP,）,）,二、LP的原,理,理,2。LP的特,点,点,（1）,准,准时生,产,产（拉,动,动式生,产,产、平,准,准化）,（2）,人,人员自,主,主化,（3）,并,并行工,程,程,（4）,成,成组流,水,水线,（5）,全,全面质,量,量管理,顾客需,求,求变化,很,很快，,每,每次变,化,化都需,重,重新计,算,算，不,现,现实！,！,！,MRP,系,系统适,用,用于制,造,造业的,离,离散式,和,和流程,式,式两种,生,生产模,式,式，基,本,本上各,类,类企业,都,都能使,用,用MRP系统,管,管理生,产,产、采,购,购、仓,库,库、计,划,划和财,务,务。,准时化,生,生产方,式,式的适,用,用范围,就,就比较,窄,窄了，,通,通常只,有,有采用,流,流水线,方,方式制,造,造或装,配,配产品,的,的企业,才,才使用,。,。典型,行,行业是,汽,汽车制,造,造业。,但,但是准,时,时化生,产,产方式,中,中的一,些,些管理,思,思想：,如,如杜绝,浪,浪费和,过,过量生,产,产、柔,性,性生产,计,计划、,设,设备快,速,速调整,、,、全员,参,参与改,善,善活动,等,等等，,对,对于所,有,有企业,都,都是有,借,借鉴意,义,义的。,计算机,网,网络支,持,持下的,并,并行工,作,作方式,和,和小组,化,化工作,方,方式,质量管,理,理,成组技,术,术,准时生,产,产,零缺陷,多品种,零库存,精益生,产,产体系,精益生,产,产体系,的,的构成,1、基,本,本思想,：,：,只在需,要,要的时,候,候，,按需要,的,的量，,生产需,要,要的产,品,品。,JIT认,为,为：,库存,是,是恶,魔,魔，,不仅,造,造成,浪,浪费,，,，还,将,将许,多管,理,理不,善,善的,问,问题,掩,掩盖,起来,，,，使,问,问题,得,得不,到,到及,时解,决,决，,就,就像,水,水掩,盖,盖了,水中,的,的石,头,头一,样,样。,2、,核,核心,：,：,追求,无,无库,存,存，,或,或库,存,存达,到,到最,小,小的,生,生产,系,系统,。,。,3、,改,改进,途,途径,：,：,降低,库,库存-暴,露,露问,题,题-,降,降低,库,库存-暴,露,露问,题,题-,JIT的,基,基本,思,思想,和,和核,心,心,二、LP,的,的原,理,理,3。,准,准时,生,生产,的,的要,点,点,（1,）,）均,衡,衡生,产,产,（2,）,）连,续,续工,艺,艺流,程,程,（3,）,）看,板,板管,理,理,（4,）,）生,产,产节,拍,拍,3.7精,益,益生,产,产（LP,）,）,零件加工工序,零件组装工序,总装配工序,原料供应,第1道,工序,第2道,工序,第3道,工序,顾客,进,口,存,料,处,出,口,存,料,处,零部件传递过程,看板传递过程,看板,使,使用,的,的规,则,则,不合,格,格件,不,不交,后,后工,序,序；,后工,序,序来,取,取件,；,；,只生,产,产后,道,道工,序,序领,取,取的,工,工件,数,数量,；,；,均衡,化,化生,产,产；,利用,减,减少,看,看板,数,数量,来,来提,高,高管,理,理水,平,平。,3.7精,益,益生,产,产（LP,）,）,三、,精,精益,生,生产,方,方式,的,的应,用,用,上海,通,通用,一汽,集,集团,东风,集,集团,跃进,集,集团,天津,汽,汽车,公,公司,其他,：,：电,信,信、,服,服务,等,等行,业,业,3.8计,算,算机,集,集成,制,制造,（,（CIM,）,）,一、CIM的,发,发展,1973,年,年，,美,美国,的,的约,瑟,瑟夫,哈,林,林顿,博,博士,在,在ComputerIntegratedManufacturing,一,一书,中,中首,次,次提,出,出计,算,算机,集,集成,制,制造,的,的概,念,念,20,世,世纪80,年,年代,中,中期,得,得到,重,重视,并,并大,规,规模,实,实施,美国,、,、欧,洲,洲、,日,日本,都,都制,定,定了,长,长期,的,的CIMS发,展,展规,划,划，,成,成为,自,自动,化,化制,造,造领,域,域关,注,注的,热,热点,“自,动,动化,孤,孤岛,”,”,将“,自,自动,化,化孤,岛,岛”,集,集成,在,在一,起,起,3.8计,算,算机,集,集成,制,制造,（,（CIM,）,）,二、CIM的,原,原理,1。CIM的,内,内涵,（1,）,）集,成,成制,造,造的,思,思想,企业,生,生产,的,的各,个,个环,节,节，,即,即从,市,市场,分,分析,、,、产,品,品设,计,计、,加,加工,制,制造,、,、经,营,营管,理,理到,售,售后,服,服务,的,的全,部,部生,产,产活,动,动是,一,一个,不,不可,分,分割,的,的整,体,体，,要,要紧,密,密联,系,系、,统,统一,考,考虑,。,。,整个,生,生产,过,过程,实,实质,上,上是,一,一个,数,数据,的,的采,集,集、,传,传递,和,和加,工,工处,理,理的,过,过程,。,。最,终,终形,成,成的,产,产品,可,可以,看,看作,是,是信,息,息的,物,物质,表,表现,。,。,重点,是,是集,成,成,二、CIM的,原,原理,1。CIM的,内,内涵,（1,）,）集,成,成制,造,造的,思,思想,CIM是,一,一种,新,新的,制,制造,模,模式,，,，是,信,信息,技,技术,与,与生,产,产技,术,术的,综,综合,应,应用,，,，也,是,是信,息,息技,术,术与,制,制造,过,过程,相,相结,合,合的,自,自动,化,化技,术,术与,科,科学,。,。其,目,目的,是,是提,高,高制,造,造系,统,统的,生,生产,率,率和,响,响应,市,市场,的,的能,力,力。,3.8计,算,算机,集,集成,制,制造,（,（CIM,）,）,3.8CIM,二、CIM的,原,原理,1。CIM的,内,内涵,（,（2,）,）集,成,成制,造,造系,统,统的,模,模型,第一,层,层顾,客,客,第二,层,层人,员,员和,群,群体,工,工作,方,方法,第三,层,层信,息,息共,享,享系,统,统,第四,层,层企,业,业的,活,活动,层,层,第五,层,层企,业,业管,理,理层,第六,层,层企,业,业的,外,外部,环,环境,二、CIM的,原,原理,1。CIM的,内,内涵,（3,）,）中,国,国特,色,色的,集,集成,制,制造,1998,年,年863/CIMS主,题,题,现代,集,集成,制,制造,是,是将,信,信息,技,技术,、,、现,代,代管,理,理技,术,术和,制,制造,技,技术,相,相结,合,合，,并,并应,用,用于,企,企业,产,产品,全,全生,命,命周,期,期（,从,从市,场,场需,求,求分,析,析到,最,最终,报,报废,处,处理,）,）的,各,各个,阶,阶段,。,。通,过,过信,息,息集,成,成、,过,过程,优,优化,及,及资,源,源优,化,化，,实,实现,信,信息,流,流、,物,物流,和,和价,值,值流,的,的集,成,成和,优,优化,运,运行,，,，达,到,到人,（,（组,织,织、,管,管理,）,）、,经,经营,和,和技,术,术三,要,要素,的,的集,成,成，,以,以加,强,强企,业,业新,产,产品,开,开发,的,的TQCSE,，,，从,而,而提,高,高企,业,业的,市,市场,应,应变,能,能力,。,。,3.8计,算,算机,集,集成,制,制造,（,（CIM,）,）,经营,管,管理,人/,组,组织,技术,T、Q、C、S、G,3.8计算机,集,集成制造,（,（CIM,）,）,二、CIM的原理,2。CIMS的组,成,成及功能,二、CIM的原理,3。CIMS的关,键,键技术,信息集成,过程集成,企业集成,3.8计算机,集,集成制造,（,（CIM,）,）,离散制造,业,业CIMS,CAD,CAPP,CAM,CAE,robot,FMS,FAS,自动化,立体仓库,MRPII,OA,MIS,DSS,销售系统,Database,Network,未经集成,化,化处理的,计算机应,用,用,形成,了,了多个,“自动化,孤,孤岛”,Internet,离散制造,业,业CIMS体系结,构,构,生产管理,分,分系统,企业资源,管,管理体系,（管理作,业,业、管理,流,流程、管,理,理组织）,物流管理,分,分系统,工程信息,分,分系统,市场与客,户,户关系,管理分系,统,统,财务管理,分,分系统,企业