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02-第二章先进制造哲理、先进管理技术与先进生产模式

发布时间：2024-11-17 来源：未知

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先进制造技术第二章先进制造哲理、先进管理技术与先进生产模式

第二章先进制造哲理、先进管理技术和先进生产模式

先进制造技术第二章先进制造哲理、先进管理技术与先进生产模式

第二章先进制造哲理、先进管理技术与先进生产模式序号内容 2.1 成组技术 2.2 计算机集成制造 2.3 并行工程 2.4 制造资源计划与企业资源计划 2.5 全面质量控制 2.6 精良生产与准时制生产 2.7 敏捷制造合计学时 0.6 1 0.6 1 0.6 0.6 1 4.4 开始时间结束时间 2011/12/17 2011/12/19 2011/12/19 2011/12/20 2011/12/21 2011/12/22 2011/12/22 2011/12/23 2011/12/24 2011/12/24 2011/12/25 2011/12/25 2011/12/26 2011/12/272011/12/17 2011/12/27

AMT支柱：信息技术、现代管理技术现代管理技术以先进制造哲理为基础先进制造哲理 + 信息技术 + 现代管理技术 => 新的生产模式先进制造哲理 + 现代管理技术 + 先进生产模式 => AMT生长软环境

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2.1 成组技术

2.1.1 概述 1. 成组技术(Group Technology —GT)的由来和发展多品种、中小批量生产方式(70%比重) 的问题① ② ③

难用先进、高效生产设备和生产工艺，生产手段落后，生产率低下生产准备工作量大，生产周期较长。(加工<5%,周转等待>95%)(切削<30%) 设备利用率低，大材小用现象十分普遍

发展①

② ③

④

系统提出：前苏联 20世纪50年代《成组工艺科学原理》, 机械零件成组加工和成组工艺，米特罗凡诺夫全面发展：德国、 20世纪60年代，分类编码系统， Opitz教授，形成完整科学理论深入发展应用：日美， 20世纪70年代，与计算机技术联系 AMT理论基础之一： 20世纪80年代，作为制造哲理(Manufacturing Philosophy),与其他制造思想和制造技术结合，

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2.1 成组技术

2.1.1 概述 1. 成组技术(Group Technology —GT)基本原理

一般性定义：一门生产技术科学，研究和发掘生产活动中有关事物的相似性，并充分利用它把相似的问题分类成组，寻求解决这一组问题的相对统一的最优方案，以取得期望的经济效果。机械制造领域定义：将多种零件按其相似性分类成组，并以这些零件组为基础组织生产，实现多品种、中小批量生产的产品设计、制造工艺和生产管理的合理化。

REUSE重用① ② ③ ④

产品设计：已有图纸工艺过程设计：工艺文件制定生产计划：已有生产和作业计划制造过程：已有设备和工装等。节约成本，提高效率，相似重复(局部修改)

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2.1 成组技术

2.1.1 概述 1. 成组技术(Group Technology —GT)的客观基础(2)

机械零件之间存在相似性(3)① ② ③

零件结构特征(形状、形状要素和布臵、尺寸、精度。。。)一次相似性零件材料特征(零件擦亮、毛坯、热处理。。。。)一次相似性零件制造工艺(加工方法、加工过程、加工设备)二次相似性复杂

件： 5%~10%, 关键件简单件： 20%~25%,标准件相似件：70%,绝大多数为相似件，才使成组技术可能得以实施

机械产品中零件出现频率有明显规律性和稳定性① ② ③

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2.1 成组技术

2.1.2 零件编码分类 1. 零件分类编码的概念(2)

零件的相似特征进行描述和识别零件分类编码系统

字符(数字、字母、符号)对零件特征进行描述和识别的特定规则和依据

2. 零件分类编码系统的结构(3)

零件分类编码系统的结构① ②

③

总体结构：整体式、分段式、子系统式码位间结构：树状结构：各码位元素含义取决于前一码位的内容，信息大，使用不便链式结构：码位元素含义相互独立，使用方便，但信息量小混合结构：树状+链式码位内信息排列全组合：组织严谨，信息量少选择排列：使用较多，但可能出现多义性由小到大、由简到繁、由易到难、由常见到少见

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2.1 成组技术

2.1.2 零件编码分类 3. Opitz(2)

德国Opitz,瑞士Sulzer, 荷兰Miclass, 日本 KK , 中国 JLBM-19位 = 5位主码(零件形状特征、形状码) + 4位辅码(尺寸、材料、毛坯、精度)

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2.1 成组技术

2.1.3 零件组的划分 1. 划分零件组的概念领域产品设计加工生产管理机床调整依据零件结构相似特征零件工艺相似特征零件工艺相似特征&零件投产时间特征零件调整特征

2. 划分零件组的方法

名称目视法分类编码法

特点人工，效率低下，取决于个人经验水平，难最优，少使用码域矩阵与零件组一一对应 1、根据零件设计图可划分零件组，便于与计算机和CAD/CAPP联系 2、零件分类编码系统能充分反映零件的工艺信息 3、关键——建立码域矩阵按零件的加工工艺过程 & 所用设备对零件进行分组 1、编制每一个待分零件的工艺过程 2、建立相应的零件—机床矩阵 3、不同方法(核心零件法、核心机床法、二进制数排列法、顺序分枝法)划分零件组和机床组 4、经验判断等的调整优点——保证同一零件组内的零件的工艺相似性，并可在划分零件组的同时形成机床组，机床组是建立成组生产单元的基础。

生产流程分析法

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2.1 成组技术

2.1.4 建立成组生产单元 1. 成组生产单元的概念

负荷率

工件可以有序流动，减少运动路径先进的生产组织形式，使零件加工在单元内封闭起来，调动组内生产人员积极性，提高生产率和产品质量

一般>=0.85,关键稀少设备 1.1~1.2 简单、廉价设备不做严格要求负荷率较低，通过不同单元共用一台设备，或适当扩大单元内零件种数的方法调整

【Qj】=

----------

成组生产单元的形式1. 2. 3

. 4.

成组单机成组单元成组流水线成组柔性制造系统FMS

数控机床(外加中心) + 自动物流系统 + 计算机控制系无固定的生产节拍，可在不停机条件下实现加工工作的自动转换

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2.1 成组技术

2.1.5 成组结束在机械制造中的作用机械制造作用① ② ① ② ③ ④ 利用零件编码检索并调出已设计过的的相似零件，进行局部修改(70%) 减少设计工作量，有利于提高设计标准化的程度(名称、结构*、零部件标准化) 最显著领域是机械加工工艺成组加工：成组技术起源，将某一工序中加工方法、安装方法和机床调整相近的零件组成零件组一起加工，建少机床调整工作量、提高效率成组工艺：将一组加工工艺过程相似的零件放在一起形成零件组，制定统一的加工工艺过程。扩大生产批量，多品种、中小批量生产接近大批量生产的经济效果成组工艺装备：经过少许调整补充，满足零件组所有零件加工的各种器具总成。可根本上解决中小批量、多品种的周期长、成本高、使用效率低问题先进、有效的生产组织形式：封闭过程、权责利集中，生产人员加工+管理决策使零件加工流向相同，减少工件运动距离，有利于作业计划的安排，实现优化排序需打破传统按产品制定生产计划模式，以按零件组安排生产进度计划取代，给人工制定生产计划带来不便(推行成组技术的障碍)

1. 产品设计 2.加工工艺

3.生产管理

① ② ③

标准化等级简单

标准化要素功能要素基本形状功能要素配臵主要尺寸

设计标准化基本形状标准化功能要素标准化功能要素配臵标准化主要尺寸标准化

工艺标准化主要工艺过程(工艺路线)标准化工序、工步标准化次要工序及工艺顺序标准化工艺装备标准化

基本主要完全

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2.2 计算机集成制造

2.2.1 概述1. 计算机集成制造(CIM)的由来和发展

1974 美国哈灵顿博士，《Computer Integrated Manufacturing 》提出 ① 制造企业生产互动的各个环节，互相联系为不可分割的整体 ② 整个制造过程本质上抽象为一个数据收集、传递、加工和利用的过程，最终产品为数据的物化表现。 20世纪八十年代，美国国家标准局NBS下属的“自动化制造研究实验基地”AMRF建议第一个CIMS实验系统 20世纪80年代后期，CIM逐渐实施，是实现TQCSE(time, quality ,cost, service, environment)

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2.2 计算机集成制造

2.2.1 概述2. CIM CIMS 的定义

欧共体CIM-OSA: CIM是信息技术和生产技术的综合应用，旨在提高制造企业的生产率和响应能力企业所有功能、信息、组织管理等方面都是集成起来的整体的各个部分 CIM制造哲理，思想； CIMS 是CIM制

造哲理的具体体现CIM 核心是集成，集成本质为信息集成将整个制造过程视为一个系统，从系统工程观点出发，将整体优化作为CIM的最终目标 (相对自动化孤岛) 3M(人、机器、管理)集成中，人为核心，是根本 a) Automability (可自动化性)——计算机处理 b) Innovation(创新)——灵魂三无工厂(无图纸、无库存、无人化) 3J(Just in time, Just in case, Just in supply) 受企业环境制约，企业水平、投资能力、经营战略多层次、多模式、动态发展、逐渐向理想状态趋近 CIMS

观点信息观点系统观点以人为本 (普渡大学威廉教授)

动态发展

理想状态、无限追求目标

中国专家：工厂搞CIMS是非常复杂的事情，高投入、高风险，需谨慎。

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2.2 计算机集成制造

2.2.2 CIMS体系结构1. CIMS的组成

以现代信息技术的观点建立的企业管理模型框架

分系统工程技术信息分系统 EIS TIS 管理信息分系统 MIS

功能产品设计、生产准备及工艺过程和装配过程设计以ERP,MRPII为核心，根据高层经营决策，对生产活动进行计划和控制零件加工、检验、运输和产品装配、检测、包装等采集、存储、处理和评价各种质量数据，对生产过程进行质量控制 CAD CAE CAPP BM PM MM

内容计算机辅助设计计算机辅助工程分析计算机辅助工艺过程设计经营管理生产管理物料管理 CATD NCP LM FM 各种自动化设备和系统计算机辅助工装设计数控程序编程人事管理财务管理

制造自动化分系统 MAS质量信息分系统 QIS计算机网络与数据库分系统