第八章 現(xiàn)代制造系統(tǒng)

現(xiàn)代制造系統(tǒng)工業(yè)工程部2015-04-02知識點1、制造系統(tǒng)的概念2、制造系統(tǒng)的基本類型6、并行工程的關(guān)鍵技術(shù)主要有哪些？3、制造系統(tǒng)的基本特性4、現(xiàn)代制造系統(tǒng)的概念和特點5、敏捷制造原理7、組成技術(shù)原理及其基本思想目錄1制造系統(tǒng)概述2典型現(xiàn)代時裝系統(tǒng)

制造系統(tǒng)概述第一部分：3、過程制造系統(tǒng)是產(chǎn)品生命周期所經(jīng)歷的制造活動過程包括市場分析、產(chǎn)品設(shè)計、工藝規(guī)劃、制造裝配、檢驗包裝、銷售服務(wù)和報廢處理等環(huán)節(jié)。1、制造系統(tǒng)概述—1.1基本概念制造系統(tǒng)的定義：按一定制造模式將制造過程所涉及的各種相互關(guān)聯(lián)、相互依賴、相互作用的有關(guān)要素組成的具有將制造資源轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏卯a(chǎn)品這一特定功能的有機整體，稱之為制造系統(tǒng)?？梢詮囊韵氯齻€方面來理解制造系統(tǒng)2、功能制造系統(tǒng)是一個將制造資源轉(zhuǎn)換為成品或半成品的輸入輸出系統(tǒng)。衡量系統(tǒng)輸入輸出轉(zhuǎn)換優(yōu)劣有六大指標---時間、質(zhì)量、成本、服務(wù)、環(huán)境、柔性。1、結(jié)構(gòu)制造系統(tǒng)是制造過程所涉及的硬件（人員、設(shè)備、材料、能源等）及相關(guān)軟件（制造的理論、技術(shù)、工藝、標準及計算機相關(guān)程序等）組成的有機整體。1、制造系統(tǒng)概述—1.2基本類型制造系統(tǒng)的基本類型：離散型特點：產(chǎn)品由許多零部件構(gòu)成，格零件的加工構(gòu)成彼此相互獨立，制成的零件通過部件裝配和總裝配最后成為產(chǎn)品。連續(xù)型特點：工藝過程的加工順序是固定不變的生產(chǎn)設(shè)施按照工藝流程布置，生產(chǎn)對象按照固定的工藝流程連續(xù)不斷的通過一系列設(shè)備和裝置，被加工處理成產(chǎn)品。1、制造系統(tǒng)概述—1.3發(fā)展過程制造系統(tǒng)的發(fā)展歷史：第一階段：剛性制造系統(tǒng)。采用專用機床和自動單機組成流水生產(chǎn)線和自動生產(chǎn)線，實現(xiàn)大批量生產(chǎn)。第二階段：數(shù)控加工系統(tǒng)。包括數(shù)控和計算機數(shù)控，其特點是柔性好、加工質(zhì)量高、速度快、適應(yīng)多品種中小批量生產(chǎn)。1、制造系統(tǒng)概述—1.3發(fā)展過程制造系統(tǒng)的發(fā)展歷史：第三階段：柔性加工系統(tǒng)。包括計算機直接數(shù)控加工系統(tǒng)、柔性單元制造系統(tǒng)、柔性制造系統(tǒng)、和柔性生產(chǎn)線等。強調(diào)制造過程的柔性和高效率，適用于多品種小批量生產(chǎn)第四階段：計算機集成制造系統(tǒng)。包括信息集成、過程集成和企業(yè)集成，強調(diào)制造全過程的系統(tǒng)性和集成性，以解決企業(yè)生存和競爭的六大指標---TQCSFE。1、制造系統(tǒng)概述—1.3發(fā)展過程制造系統(tǒng)的發(fā)展歷史：第五階段：智能制造系統(tǒng)（IMS）。將人工智能融合到制造系統(tǒng)的每一個環(huán)節(jié)而形成的人機一體化制造，是21世紀的發(fā)展方向。1、制造系統(tǒng)概述—1.4面臨的挑戰(zhàn)和發(fā)展趨勢現(xiàn)代制造系統(tǒng)帶來了很多方便的同時也給我們帶來諸多需要解決的新的科學問題，其突出表現(xiàn)在一下六方面：1、必須將制造系統(tǒng)置于社會、經(jīng)濟和人文環(huán)境中，成為一個復(fù)雜的社會化大系統(tǒng)。2、現(xiàn)代化系統(tǒng)必須體現(xiàn)數(shù)字化、柔性化、敏捷化、客戶化、網(wǎng)絡(luò)化與全球化等基本特征。3、市場需求驅(qū)動的、建立在全球分布式網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)上的現(xiàn)代制造系統(tǒng)是一個復(fù)雜的人文交互系統(tǒng)，而且市場需求快速多變。4、制造企業(yè)的組織形態(tài)、經(jīng)營模式和管理機制需要有全方位的創(chuàng)新。5、制造系統(tǒng)的信息和信息量急劇增長，海量制造信息成為制約系統(tǒng)能效的關(guān)鍵因素。6、制造系統(tǒng)和制造過程的復(fù)雜性問題變得十分突出。1、制造系統(tǒng)概述—1.4面臨的挑戰(zhàn)和發(fā)展趨勢第二部分：

典型現(xiàn)代時裝系統(tǒng)2、典型現(xiàn)代制造系統(tǒng)---2.1敏捷制造產(chǎn)生的背景背景20世紀9O年代，信息技術(shù)突飛猛進，信息化的浪潮洶涌而來，許多國家制訂了旨在提高自己國家在未來世界中的競爭地位、培養(yǎng)競爭優(yōu)勢的先進的制造計劃。在這一浪潮中，美國走在了世界的前列，給美國制造業(yè)改變生產(chǎn)方式提供了強有力的支持，美國想憑借這一優(yōu)勢重造在制造領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。在這種背景下，一種面向?qū)κ兰o的新型生產(chǎn)方式——敏捷制造（AgileManufacturing）的設(shè)想誕生了。2、典型現(xiàn)代制造系統(tǒng)---2.2敏捷制造原理原理制造企業(yè)采用現(xiàn)代通信手段，通過快速配置各種資源，包括技術(shù)、管理和組織，以有效和協(xié)調(diào)的方式響應(yīng)客戶需求，實現(xiàn)制造的敏捷性。

核心：保持企業(yè)具備高度敏捷性2、典型現(xiàn)代制造系統(tǒng)---2.3.1并行工程產(chǎn)生的背景背景20世紀80年代中期以來制造業(yè)商品市場發(fā)生了本質(zhì)性的變化。企業(yè)間的競爭焦點轉(zhuǎn)移到滿足客戶需求和綜合上市時間、產(chǎn)品質(zhì)量等指標，同時顧客對產(chǎn)品質(zhì)量、成本和種類的要求越來越高，而且傳統(tǒng)的串行開發(fā)模式無法滿足這樣的要求。從而引入了并行工程這個概念。2、典型現(xiàn)代制造系統(tǒng)---2.3.2并行工程體系結(jié)構(gòu)并行工程的體系結(jié)構(gòu)并行工程支持環(huán)境系統(tǒng)生產(chǎn)制造系統(tǒng)質(zhì)量管理與控制系統(tǒng)工程設(shè)計系統(tǒng)工程管理與控制系統(tǒng)過程計劃計劃管理

計劃控制過程計劃計劃管理計劃控制過程質(zhì)量管理質(zhì)量功能配置計算機輔助質(zhì)量管理設(shè)備運行生產(chǎn)與調(diào)度快速制造技術(shù)計算機系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫群組工作集成2、典型現(xiàn)代制造系統(tǒng)---2.4.1大規(guī)模定制產(chǎn)生的背景背景1970年，阿爾文·托夫勒(Alvin

Toffler)在《未來的沖擊》一書中提出一個設(shè)想：以類似于標準化或大量化生產(chǎn)的時間和成本，提供滿足顧客特定需求的產(chǎn)品和服務(wù)。1987年，斯坦?達維斯（Stan

Davis)在《Future

Perfect》一書中首次將這種生產(chǎn)方式稱為“Mass

Customization”，即大規(guī)模定制(MC)1993年B

?約瑟夫?派恩

(B

?

Joseph

PineII)在《大規(guī)模定制：大量定制商業(yè)競爭的新前線》一書中對大規(guī)模定制進行了完整的描述，并將它與大量生產(chǎn)模式進行比較，從而確定了它的概念內(nèi)涵。

2、典型現(xiàn)代制造系統(tǒng)---2.4.2大規(guī)模定制原理原理在系統(tǒng)整體優(yōu)化的思想指導(dǎo)下，集企業(yè)、顧客、供應(yīng)商和環(huán)境于一體，充分利用企業(yè)已有的資源，根據(jù)客戶的個性化需求，以大量生產(chǎn)的低成本、高質(zhì)量和高效率提供定制產(chǎn)品和服務(wù)的生產(chǎn)模式。2、典型現(xiàn)代制造系統(tǒng)---2.4.3大規(guī)模定制的特征大規(guī)模定制比較項目大批量生產(chǎn)大規(guī)模定制關(guān)注點通過穩(wěn)定和控制獲得效率通過柔性和快速反應(yīng)取得品種和定制目標以幾乎每個人都能支付的低價格開發(fā)、生產(chǎn)、營銷和分發(fā)商品和服務(wù)開發(fā)、生產(chǎn)、營銷和分發(fā)可支付的商品和服務(wù)，其種類和定制足以使每個人買到滿足自己的商品主要特征1、穩(wěn)定的需求1、分散需求2、巨大、統(tǒng)一的市場2、不同的小市場3、低成本、穩(wěn)定的質(zhì)量、標準產(chǎn)品和服務(wù)3、低成本、高質(zhì)量、定制的商品和服務(wù)4、產(chǎn)品開發(fā)期長4、產(chǎn)品開放期短5、產(chǎn)品生命周期長5、產(chǎn)品生命周期短利潤模式通過規(guī)模效益獲得利潤通過對滿足客戶個性化需求的不同產(chǎn)品實行差別定價實現(xiàn)利潤最大化大批量生產(chǎn)2、典型現(xiàn)代制造系統(tǒng)---2.4.3大規(guī)模定制的特征比較項目大批量生產(chǎn)大規(guī)模定制適用對象適合于對產(chǎn)品價格有要求的同時，又對產(chǎn)品個性化有較高需求的顧客適合于完全追求產(chǎn)品個性化而不太考慮價格或成本的顧客實現(xiàn)定制的方法通過減少客戶工程和標準設(shè)計以及工藝流程的修改，同時擴大標準件和容易實現(xiàn)定制的零件比例，來滿足定制通過改變或修改設(shè)計以及工藝流程來滿足需求成本成本較低成本高敏捷性主動的反應(yīng)策略，敏捷性高，能快速響應(yīng)市場的需求變化被動的反應(yīng)方式，敏捷性差適用條件產(chǎn)品變化很大，而生產(chǎn)流程沒有太大變化產(chǎn)品變化很大同時生產(chǎn)流程也不確定大規(guī)模定制完全定制生產(chǎn)2、典型現(xiàn)代制造系統(tǒng)---2.4.4大規(guī)模定制的分類按訂單銷售按訂單裝配按訂單制造按訂單設(shè)計根據(jù)訂單將已有零部件變形設(shè)計、制造和裝配后向客戶提供定制品根據(jù)訂單將已有零部件再配置后向客戶提供定制品按照訂單特殊要求重新設(shè)計零件或產(chǎn)品根據(jù)客戶訂單需求量出庫2、典型現(xiàn)代制造系統(tǒng)---2.5.精益生產(chǎn)的概念原理簡言之，精益生產(chǎn)是以滿足市場需求為出發(fā)點，以充分發(fā)揮人的作用為根本，對企業(yè)所擁有的生產(chǎn)資源進行合理配置，使企業(yè)適應(yīng)市場的應(yīng)變能力不斷增強，從而獲得最高經(jīng)濟效益的一種生產(chǎn)模式。特點1、拉動式（PULL）準時化生產(chǎn)（JIT）2、全面質(zhì)量管理（TQM）3、團隊工作法（Teamwork）4、并行工程（CE）2、典型現(xiàn)代制造系統(tǒng)---2.5成組技術(shù)的概念概念成組技術(shù)是組織多品種、小批量生產(chǎn)的一種科學管理方法。它把企業(yè)生產(chǎn)的各種產(chǎn)品和零件，按結(jié)構(gòu)、工藝上的相似性原則進行分類編組，并以“組”為對象組織和管理生產(chǎn)。所以說成組技術(shù)是一種基于相似性原理的合理組