企業(yè)的生產(chǎn)與作業(yè)管理和數(shù)控機(jī)床編程及加工

企業(yè)的生產(chǎn)與作業(yè)管理臺(tái)北大學(xué)企管系徐純慧2023.11.25.2023/11/251?生產(chǎn)與作業(yè)管理生產(chǎn)與作業(yè)管理與其他企業(yè)功能的關(guān)係生產(chǎn)與作業(yè)管理的意義生產(chǎn)系統(tǒng)的分類生產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與修正生產(chǎn)計(jì)畫與控制2023/11/252?生產(chǎn)管理和企業(yè)其他功能的關(guān)係與行銷同為企業(yè)的核心功能(直線功能)產(chǎn)銷協(xié)調(diào)為企業(yè)管理面最主要的工作其他功能(幕僚功能)以支援產(chǎn)、銷功能為主但生產(chǎn)管理規(guī)劃亦應(yīng)考量組織其他功能的配合能力資訊技術(shù)的發(fā)展對(duì)生產(chǎn)與作業(yè)管理產(chǎn)生了革命性的影響2023/11/253?企業(yè)生產(chǎn)與作業(yè)機(jī)能系統(tǒng)概念圖生產(chǎn)作業(yè)行銷活動(dòng)支援作業(yè)品質(zhì)管理成品儲(chǔ)運(yùn)原料儲(chǔ)備品質(zhì)檢驗(yàn)生產(chǎn)前準(zhǔn)備備料上線顧客企業(yè)價(jià)值鏈原材料投入製程規(guī)劃現(xiàn)場佈置生產(chǎn)排程跟催2023/11/254?生產(chǎn)與作業(yè)管理的意義是管理理論中最早發(fā)展的部門起源於國富論、發(fā)韌於科學(xué)管理、蓬勃於工業(yè)革命為人類創(chuàng)造價(jià)值的核心功能提供資源形式的改變，以增加人民福祉為企業(yè)競爭力的主要來源之一其內(nèi)容適用於製造業(yè)的生產(chǎn)製造與服務(wù)業(yè)的服務(wù)提供2023/11/255?生產(chǎn)作業(yè)機(jī)能之相關(guān)活動(dòng)規(guī)劃產(chǎn)製產(chǎn)品或服務(wù)的作業(yè)流程採購生產(chǎn)所需原材料與零組件選用生產(chǎn)所需之相關(guān)機(jī)器設(shè)備聘用生產(chǎn)所需之技術(shù)專家與人才配合交貨時(shí)間而規(guī)劃生產(chǎn)時(shí)程制定合宜之品質(zhì)管控機(jī)制企業(yè)將投入的生產(chǎn)要素，透過特定製程轉(zhuǎn)化為市場所需的產(chǎn)品或服務(wù)的作業(yè)程序。主要作業(yè)事項(xiàng)，包括：2023/11/256?產(chǎn)品與服務(wù)產(chǎn)品有形可運(yùn)輸可儲(chǔ)存服務(wù)無形現(xiàn)場提供不可儲(chǔ)存受到消費(fèi)者需求多樣化之影響，產(chǎn)品與服務(wù)逐步結(jié)合的情形愈來愈多、且服務(wù)所佔(zhàn)之價(jià)值比重逐漸提升。企業(yè)生產(chǎn)機(jī)能要素投入產(chǎn)出產(chǎn)品服務(wù)2023/11/257?生產(chǎn)作業(yè)觀念之演進(jìn)工匠時(shí)代(craftsmanship)大量生產(chǎn)時(shí)代(massproduction)精益生產(chǎn)時(shí)代(leanproduction)大量訂製時(shí)代(masscustomization)2023/11/258?大量生產(chǎn)的基本邏輯基本觀念零件可互換分工與整合基本邏輯

將原來由工匠一手掌握的生產(chǎn)技術(shù)，透過拆解、簡化、刪除、合併等過程，加上必要的生產(chǎn)工具與基本訓(xùn)練，讓多位作業(yè)員同時(shí)參與生產(chǎn)組裝程序，而達(dá)到大量產(chǎn)出的效果。基本原則標(biāo)準(zhǔn)化(Standardization)簡單化(Simplification)專業(yè)化(Specialization)2023/11/259?豐田生產(chǎn)系統(tǒng)示意圖需求後溯看板系統(tǒng)自動(dòng)偵錯(cuò)預(yù)防停線提案改善制度品管圈活動(dòng)小批量生產(chǎn)縮短前置期間縮短設(shè)置時(shí)間機(jī)具檢討機(jī)器品管團(tuán)隊(duì)品管情報(bào)系統(tǒng)平準(zhǔn)化系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化系統(tǒng)自動(dòng)化(Automation)及時(shí)化(JustInTime)市場需要多少產(chǎn)品，才生產(chǎn)多少產(chǎn)品的基本概念快速彈性應(yīng)變能力，達(dá)到零庫存的及時(shí)生產(chǎn)概念2023/11/2510?生產(chǎn)系統(tǒng)的分類2023/11/2511?生產(chǎn)作業(yè)類型連續(xù)式生產(chǎn)

由投入至產(chǎn)出之生產(chǎn)過程，係連續(xù)、且由生產(chǎn)設(shè)備主導(dǎo)，人員只扮演輔助生產(chǎn)之角色。生產(chǎn)製程之設(shè)備投資金額高、產(chǎn)品種類變化彈性低、且?guī)缀跣枰隉o休的投料生產(chǎn)而不能停機(jī)。批量式生產(chǎn)

由一連串獨(dú)立的生產(chǎn)作業(yè)所串結(jié)而成，可依據(jù)作業(yè)需要而分批生產(chǎn)所需之產(chǎn)品內(nèi)容與數(shù)量。為獲得最高生產(chǎn)效益，經(jīng)濟(jì)批量成為排定生產(chǎn)計(jì)畫的規(guī)劃主軸。生產(chǎn)線，可以依據(jù)市場需要而隨時(shí)調(diào)整生產(chǎn)內(nèi)容與數(shù)量。專案式生產(chǎn)

依據(jù)指定之生產(chǎn)規(guī)格、內(nèi)容，規(guī)劃生產(chǎn)之方式。由於生產(chǎn)內(nèi)容屬於訂製型，成本高、生產(chǎn)時(shí)間長、且每一專案之重複性低。此類生產(chǎn)需要整合較多類型的技術(shù)與人力，管理較為不易。2023/11/2512?生產(chǎn)與作業(yè)機(jī)能之系統(tǒng)架構(gòu)圖產(chǎn)品設(shè)計(jì)行銷機(jī)能銷售預(yù)測(cè)／業(yè)務(wù)訂單產(chǎn)品研發(fā)製造工程生產(chǎn)規(guī)劃生產(chǎn)活動(dòng)製程規(guī)劃作業(yè)流程現(xiàn)場佈置製造資源規(guī)劃時(shí)程規(guī)劃原材料採購人力設(shè)備配置品質(zhì)管理成本控制進(jìn)度跟催庫存管理製程改善成品產(chǎn)出作業(yè)規(guī)範(fàn)品質(zhì)規(guī)範(fàn)人員培訓(xùn)工作分派產(chǎn)能規(guī)劃生產(chǎn)預(yù)測(cè)2023/11/2513?生產(chǎn)作業(yè)管理的四大機(jī)能生產(chǎn)作業(yè)管理之目的，在於有效的掌握：生產(chǎn)進(jìn)度交期成本品質(zhì)主要包括四項(xiàng)活動(dòng)：現(xiàn)場佈置時(shí)程規(guī)劃活動(dòng)跟催工作分配2023/11/2514?生產(chǎn)作業(yè)管理的五大目標(biāo)生產(chǎn)作業(yè)之展開，為達(dá)成五項(xiàng)目標(biāo)：品質(zhì)交期數(shù)量式樣成本2023/11/2515?生產(chǎn)機(jī)能與相關(guān)之管理活動(dòng)生產(chǎn)管理品質(zhì)管理物料管理交期(D)品質(zhì)(Q)式樣(VA)數(shù)量(Q)成本(C)2023/11/2516?生產(chǎn)與作業(yè)管理的內(nèi)容生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與修正產(chǎn)品設(shè)計(jì)製程設(shè)計(jì)機(jī)器設(shè)備選擇廠房佈置廠址選擇生產(chǎn)計(jì)畫與控制生產(chǎn)規(guī)劃生產(chǎn)排程存貨管理品質(zhì)管理2023/11/2517?產(chǎn)品設(shè)計(jì)創(chuàng)意發(fā)展概念篩選概念設(shè)計(jì)初步設(shè)計(jì)細(xì)部設(shè)計(jì)工程發(fā)展生產(chǎn)製造2023/11/2518?製程設(shè)計(jì)連續(xù)性生產(chǎn)連續(xù)流程生產(chǎn)：化學(xué)製品：石油提煉裝配線式生產(chǎn)：家電用品：電腦電視間斷性生產(chǎn)加工中心：少量多樣產(chǎn)品：傢俱桌椅零工式生產(chǎn)：每件產(chǎn)品排序：汽車維修專案式生產(chǎn)：單一大型產(chǎn)品：飛機(jī)船舶2023/11/2519?資訊科技的引用電腦數(shù)值控制(CNC)電腦輔助設(shè)計(jì)(CAD)電腦輔助製造(CAM)彈性製造系統(tǒng)(FMS)電腦整合製造(CIM)機(jī)器人(robot)2023/11/2520?機(jī)器設(shè)備選擇機(jī)器設(shè)備種類壽命週期成本2023/11/2521?機(jī)器設(shè)備選擇機(jī)器設(shè)備種類專用機(jī)器通用機(jī)器可程式化機(jī)器壽命週期成本原始取得成本操作成本維護(hù)成本使用年限2023/11/2522?廠房佈置配合製程設(shè)計(jì)程序佈置(功能佈置)：間斷性生產(chǎn)產(chǎn)品佈置(直線佈置)：連續(xù)性生產(chǎn)固定位置佈置：專案生產(chǎn)2023/11/2523?廠址選擇運(yùn)輸因素勞工因素基礎(chǔ)建設(shè)因素社區(qū)因素環(huán)境與氣侯因素2023/11/2524?廠址選擇運(yùn)輸因素接近原料／接近顧客勞工因素當(dāng)?shù)貏诠す┙o質(zhì)與量基礎(chǔ)建設(shè)因素能源、水電、交通等社區(qū)因素居民態(tài)度與生活成本環(huán)境與氣侯因素污染排放、溫度、濕度、地震等2023/11/2525?生產(chǎn)規(guī)劃長期產(chǎn)能規(guī)劃中期整體規(guī)劃短期生產(chǎn)日程計(jì)畫2023/11/2526?生產(chǎn)規(guī)劃長期產(chǎn)能規(guī)劃估計(jì)最大產(chǎn)出水準(zhǔn)、作為建廠規(guī)劃的依據(jù)中期整體規(guī)劃在既定的條件下達(dá)成產(chǎn)品數(shù)量需求的規(guī)劃，用以調(diào)整產(chǎn)能配合需求短期生產(chǎn)日程計(jì)畫將實(shí)際需求納入生產(chǎn)排程，作為日常運(yùn)作之準(zhǔn)繩2023/11/2527?生產(chǎn)排程依據(jù)短期生產(chǎn)日程計(jì)畫排定生產(chǎn)排程連續(xù)性生產(chǎn)依規(guī)劃排程間斷性生產(chǎn)最早到期日法寬裕時(shí)間法最短操作時(shí)間先作法先到先作法專案排程要徑法(CPM)、計(jì)畫評(píng)核術(shù)(PERT)2023/11/2528?專案管理網(wǎng)路圖BEACGFD2023/11/2529?存貨管理存貨種類倉儲(chǔ)管理存貨數(shù)量管理2023/11/2530?存貨管理存貨種類原物料存貨→在製品存貨→製成品存貨倉儲(chǔ)管理物料編號(hào)供應(yīng)商管理採購程序管理驗(yàn)收→清點(diǎn)→入庫→儲(chǔ)位→出貨→盤點(diǎn)→安全存貨數(shù)量管理經(jīng)濟(jì)訂購量模型(EOQ)、物料需求規(guī)劃(MRP)2023/11/2531?物料需求規(guī)劃2023/11/2532?品質(zhì)管理品質(zhì)觀念的發(fā)展品質(zhì)的特徵品質(zhì)成本2023/11/2533?品質(zhì)管理觀念的演進(jìn)品質(zhì)，是檢驗(yàn)出來的品質(zhì)，是製造出來的品質(zhì)，是設(shè)計(jì)出來的品質(zhì)，製造現(xiàn)場的事品質(zhì)，公司整體的事運(yùn)用範(fàn)圍之變化2023/11/2534?品質(zhì)管理品質(zhì)觀念的發(fā)展品質(zhì)是檢驗(yàn)出來的品質(zhì)是製造出來的品質(zhì)是設(shè)計(jì)出來的品質(zhì)是管理出來的品質(zhì)是習(xí)慣出來的品質(zhì)的特徵品質(zhì)成本2023/11/2535?品質(zhì)管理品質(zhì)觀念的發(fā)展品質(zhì)的特徵技術(shù)性的特徵心理上的特徵時(shí)間面的特徵契約性的特徵道德上的特徵品質(zhì)成本2023/11/2536?品質(zhì)管理品質(zhì)觀念的發(fā)展品質(zhì)的特徵品質(zhì)成本內(nèi)部失靈成本外部失靈成本檢驗(yàn)成本預(yù)防成本2023/11/2537?基準(zhǔn)下限異常區(qū)域基準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)製程品管評(píng)判產(chǎn)品品質(zhì)之觀念示意圖下滑趨勢(shì)上限下限左圖右圖正常狀態(tài)：隨機(jī)分布上限2023/11/2538?中心衛(wèi)星工廠體系示意圖－原材料型一次加工廠一次加工廠一次加工廠消費(fèi)者消費(fèi)者消費(fèi)者原材料製造廠商二次加工廠二次加工廠二次加工廠二次加工廠二次加工廠二次加工廠二次加工廠二次加工廠二次加工廠2023/11/2539?全球運(yùn)籌架構(gòu)下的製造服務(wù)為符合全球各地市場之須，產(chǎn)品供應(yīng)商提供必要的全球運(yùn)籌機(jī)制，縮短將產(chǎn)品由產(chǎn)地送至消費(fèi)者的時(shí)間。供應(yīng)鏈電子化︰生產(chǎn)指令(零件訂購)作業(yè)電腦化、連線化?？s短產(chǎn)品交期︰減少客戶下單的前置期，目標(biāo)做到及時(shí)交貨。設(shè)立發(fā)貨倉庫︰在主要市場地區(qū)存放產(chǎn)品，供顧客就近提領(lǐng)。直接遞送服務(wù)︰夠過快遞公司全球及時(shí)直接送貨給訂購客戶。982交貨：資訊電子產(chǎn)業(yè)之部份客戶，要求98%的訂單，需要在2天內(nèi)交貨。2023/11/2540?ISO9000品質(zhì)保證認(rèn)證制度ISO9001ISO9002ISO90032023/11/2541?ISO9000品質(zhì)保證認(rèn)證制度ISO9001設(shè)計(jì)、開發(fā)、生產(chǎn)、安裝、服務(wù)ISO9002生產(chǎn)、安裝、服務(wù)ISO9003檢驗(yàn)與測(cè)試2023/11/2542?生產(chǎn)管理和企業(yè)其他功能的關(guān)係與行銷同為企業(yè)的核心功能(直線功能)產(chǎn)銷協(xié)調(diào)為企業(yè)管理面最主要的工作其他功能(幕僚功能)以支援產(chǎn)、銷功能為主但生產(chǎn)管理規(guī)劃亦應(yīng)考量組織其他功能的配合能力資訊技術(shù)的發(fā)展對(duì)生產(chǎn)與作業(yè)管理產(chǎn)生了革命性的影響2023/11/2543?Q&A2023/11/2544?機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心數(shù)控機(jī)床編程及加工機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^數(shù)控機(jī)床的加工程序編制，掌握編程的方法及技巧；將在計(jì)算機(jī)上用OpenSoftCNC軟件模擬顯示加工過程校驗(yàn)程序，然后在數(shù)控機(jī)床上對(duì)工件進(jìn)行加工；結(jié)合機(jī)械加工工藝，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化編程，提高加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率。機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心數(shù)控編程的基本原理數(shù)控編程的目的；數(shù)控編程的內(nèi)容；編程步驟。機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心數(shù)控編程的基本原理所謂編程，就是把零件的圖形尺寸、工藝過程、工藝參數(shù)、機(jī)床的運(yùn)動(dòng)以及刀具位移等內(nèi)容，按照數(shù)控機(jī)床的編程格式和能識(shí)別的語言記錄在程序單上的全過程。這樣編制的程序還必須按規(guī)定把程序單制備成控制介質(zhì)如程序紙帶、磁帶等，變成數(shù)控系統(tǒng)能讀懂的信息，再送入數(shù)控機(jī)床，數(shù)控機(jī)床的CNC裝置對(duì)程序經(jīng)過處理之后，向機(jī)床各坐標(biāo)的伺服系統(tǒng)發(fā)出指令信息，驅(qū)動(dòng)機(jī)床完成相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)。數(shù)控編程的目的機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心數(shù)控編程的基本原理①分析零件圖紙，確定加工工藝過程；②計(jì)算走刀軌跡，得出刀位數(shù)據(jù)；③編寫零件加工程序；④制作控制介質(zhì)；⑤校對(duì)程序及首件試加工。數(shù)控編程的內(nèi)容機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心數(shù)控編程的基本原理數(shù)控編程的步驟零件圖紙分析零件圖紙制定工藝規(guī)程數(shù)學(xué)處理編寫程序文件制作控制介質(zhì)程序校驗(yàn)及試切數(shù)控機(jī)床機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心OpenSoftCNC軟件介紹OpenSoftCNC軟件包括數(shù)控車床模擬仿真和數(shù)控銑床模擬仿真系統(tǒng)，由軟件+標(biāo)準(zhǔn)硬件系統(tǒng)構(gòu)成，不要求專用硬件或運(yùn)動(dòng)控制卡，所有數(shù)控功能和邏輯控制功能均由軟件完成，操作界面由系統(tǒng)操作和機(jī)床控制兩大部分組成。機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心OpenSoftCNC軟件介紹為例，軟件提供下列指令：以數(shù)控車床模擬仿真系統(tǒng)（OpenSoftCNC01T）組別指令功能編程格式模態(tài)

1G00快速線性移動(dòng)G00X(U)_Z(W)_√G01直線插補(bǔ)G01X(U)_Z(W)_√G02順時(shí)針圓弧插補(bǔ)G02I_K_X(U)_Z(W)_√G03逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)G03I_K_X(U)_Z(W)_√G32恒螺距公制螺紋插補(bǔ)G32X(U)_Z(W)_K_I_H√G33恒螺距英制螺紋插補(bǔ)G33X(U)_Z(W)_K_I_H√G27X軸返回程序零點(diǎn)G27

G28Z軸返回程序零點(diǎn)G28

G92定義絕對(duì)坐標(biāo)系G92X_Z_√2G04延時(shí)G04E_

3M00暫停M00

M02程序結(jié)束M02

4M03主軸正轉(zhuǎn)M03√M04主軸反轉(zhuǎn)M04√M05主軸停M05√5M08開冷卻液M08√M09關(guān)冷卻液M09√

6M97程序跳轉(zhuǎn)M97P_

M98子程序調(diào)用M98P_L_

M99子程序返回M99

7M20自定義開關(guān)1有效M20√M21自定義開關(guān)1無效M21√8M22自定義開關(guān)2有效M22√M23自定義開關(guān)2無效M23√9S主軸轉(zhuǎn)速控制S00～S07；S0000～S9999√10T指定刀具T00～T05√11F指定速度F12～F4000√機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心OpenSoftCNC軟件介紹在程序管理界面下，可進(jìn)行有關(guān)數(shù)控加工程序文件的各種操作，如讀入程序、編輯修改及查錯(cuò)編譯等。每一個(gè)工件程序由若干個(gè)程序段組成；每一個(gè)程序段完成一個(gè)加工步驟；每一個(gè)程序指令有程序段