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3/72第第3章章先进制造模式先进制造模式现代制造系统现代制造系统第第第第33章章章章提要提要提要提要本章首先阐述了本章首先阐述了制造模式的类型和作用制造模式的类型和作用;
然后着重从然后着重从发展、原理和案例发展、原理和案例三个方面来介绍目前比三个方面来介绍目前比较较典型的典型的AMM:
并行工程(并行工程(CE)、)、敏捷制造(敏捷制造(AM)、)、可可重构制造(重构制造(RM)、)、大量定制(大量定制(MC)、)、网络化制造(网络化制造(NM)、)、成成组技术(组技术(GT)、)、精益生产(精益生产(LP)、)、计算机集成制造(计算机集成制造(CIM)、)、虚拟制造(虚拟制造(VM)和智能制造(和智能制造(IM);
);
最后分析了一些最后分析了一些AMM的联系与区别的联系与区别。
本章介绍的本章介绍的AMM突出了突出了敏捷性和精益性敏捷性和精益性,它们能够,它们能够在效率和有效性两方面产生显著作用。
在效率和有效性两方面产生显著作用。
还有一些非常重要的还有一些非常重要的AMM,如柔性制造(如柔性制造(FM)、)、绿色制造绿色制造(GM)、)、微纳制造(微纳制造(MM)和生物制造(和生物制造(BM)等,将在后续各等,将在后续各章中介绍。
章中介绍。
4/72第第3章章先进制造模式先进制造模式现代制造系统现代制造系统第第第第33章章章章先进制造模式先进制造模式先进制造模式先进制造模式3.13.1制造模式的类型与作用制造模式的类型与作用3.23.2并行工程(并行工程(CECE)3.33.3敏捷制造(敏捷制造(AMAM)3.43.4可重构制造(可重构制造(RMRM)3.53.5大量定制(大量定制(MCMC)3.63.6成组技术(成组技术(GTGT)3.73.7精益生产(精益生产(LPLP)3.83.8计计算算机机集集成成制制造造(CIMCIM)3.93.9虚拟制造(虚拟制造(VMVM)3.103.10网络化制造(网络化制造(NMNM)3.113.11智能制造(智能制造(IMIM)3.123.12几种制造模式的比较几种制造模式的比较5/72第第3章章先进制造模式先进制造模式现代制造系统现代制造系统3.1.1制造模式的类型制造模式的类型3.1.2制造模式的作用制造模式的作用3.13.13.13.1制造模式的类型与作用制造模式的类型与作用制造模式的类型与作用制造模式的类型与作用6/72第第3章章先进制造模式先进制造模式现代制造系统现代制造系统1.1.按制造过程可变性分类按制造过程可变性分类2.2.按信息流和物流运动方向分类按信息流和物流运动方向分类3.3.按制造过程利用资源的范围分类按制造过程利用资源的范围分类3.1.13.1.1制造模式的类型制造模式的类型制造模式的类型制造模式的类型7/72第第3章章先进制造模式先进制造模式现代制造系统现代制造系统
(1)刚性制造模式
(2)柔性制造模式(3)可重构制造模式1.1.按制造过程可变性分类按制造过程可变性分类几乎没有中等最大3.1.13.1.1制造模式的类型制造模式的类型制造模式的类型制造模式的类型8/72第第3章章先进制造模式先进制造模式现代制造系统现代制造系统一般采用自动流水线,包括物流设备和相对固定的加工工艺,适应于大批量、少品种。
(1)
(1)刚性制造模式刚性制造模式特征:
实现从设计、加工到管理的标准化和专业化生产;
采用移动式的装配线和高效的专用设备,工序分散,节拍固定;
实行厂内自制管理,纵向一体化组织结构;
劳动分工很细;
对市场和用户需求的应变能力较低。
3.1.13.1.1制造模式的类型制造模式的类型制造模式的类型制造模式的类型9/72第第3章章先进制造模式先进制造模式现代制造系统现代制造系统优点:
生产率高,设备利用率高,产品成本很低
(1)
(1)刚性制造模式刚性制造模式缺点:
投资大,设备不灵活,只能加工一种零件,或几种相似零件。
若要改变产品品种,则需对自动流水线作较大改动,投资和时间的耗费很大。
3.1.13.1.1制造模式的类型制造模式的类型制造模式的类型制造模式的类型10/72第第3章章先进制造模式先进制造模式现代制造系统现代制造系统特征:
工序相对集中,没有固定的节拍,物料的非顺序输送;
将高效率和高柔性融于一体,生产成本低;
具有较强的灵活性和适应性。
(2)
(2)柔性制造模式柔性制造模式单机柔性:
采用单台数控机床来解决小批量、多品种的问题。
系统柔性结合自动流水线与数控机床的特点,将数控机床与物料输送设备通过计算机联系起来,形成一个“柔性制造系统”,来解决中等批量、中等品种的制造问题。
3.1.13.1.1制造模式的类型制造模式的类型制造模式的类型制造模式的类型11/72第第3章章先进制造模式先进制造模式现代制造系统现代制造系统特征:
制造系统可按功能划分为若干制造单元。
不管是加工系统、信息流,还是工件流和刀具流,或是组织机构和产品结构,所分单元即为模块。
RMM是指将各种模块加以标准化,从标准化的模块中选出若干模块,以组成适合不同用户要求的制造系统。
(3)(3)可重构制造模式可重构制造模式(RMM)(RMM)3.1.13.1.1制造模式的类型制造模式的类型制造模式的类型制造模式的类型12/72第第3章章先进制造模式先进制造模式现代制造系统现代制造系统2.2.按信息流和物流运动方向分类按信息流和物流运动方向分类
(1)
(1)精益制造模式精益制造模式(LMM/LP/LMM/LP/拉动式拉动式)
(2)
(2)信息化制造模式信息化制造模式(IMM/MRP/(IMM/MRP/推动式推动式)3.1.13.1.1制造模式的类型制造模式的类型制造模式的类型制造模式的类型13/72第第3章章先进制造模式先进制造模式现代制造系统现代制造系统2.2.按信息流和物流运动方向分类按信息流和物流运动方向分类图图3-1拉动式生产与推动式生产拉动式生产与推动式生产a)推动式推动式b)拉动式拉动式使用安排使用安排生产安排生产安排前道工序完成后前道工序完成后送物料到后道工序送物料到后道工序使用安排使用安排生产安排生产安排需要前发出指令需要前发出指令需要时送到物料需要时送到物料a)b)有两种(图3-1):
拉动式生产的信息流与物流反向运动,代表是精益生产;
推动式生产的信息流与物流同向运动,代表是制造资源计划(MRP)。
3.1.13.1.1制造模式的类型制造模式的类型制造模式的类型制造模式的类型14/72第第3章章先进制造模式先进制造模式现代制造系统现代制造系统2.2.按信息流和物流运动方向分类按信息流和物流运动方向分类
(1)
(1)精益制造模式精益制造模式(LeanManufacturingMode,LMM)在制造过程中贯穿一种零浪费的生产理念。
通常称为精益生产(LeanProduction,LP),又称精良生产。
它是1990年美国在研究总结日本丰田汽车公司准时生产(JustinTime,JIT)的基础上提出的。
LP的基本思想是要从原材料采购到产品销售及售后服务的整个企业活动过程中,去掉一切多余的环节,使每个岗位的工作人员都能对产品实现增值。
这里的关键问题是涉及到对人的管理。
LP通常采用JIT、看板管理、均衡生产和组织整体优化等技术。
LP在日本效果显著,而欧美仿效时效果却不明显。
3.1.13.1.1制造模式的类型制造模式的类型制造模式的类型制造模式的类型15/72第第3章章先进制造模式先进制造模式现代制造系统现代制造系统2.2.按信息流和物流运动方向分类按信息流和物流运动方向分类JIT又称适时生产,其含义为“只在需要的时间、按照需要的数量,生产真正需要的产品”。
JIT是实现LP理念的一种方式。
它的核心是实现无库存的生产,见图3-2。
首先根据预测制定年度、季度和月度生产计划,然后再据此制定日工作计划,下达到最后一道工序,而前道工序根据后道工序的要求指令来生产。
看板是实现JIT的手段。
看板在生产线上的传递过程是以总装配线为起点,逆工艺路线在上下两个工序之间往返传递,工件只是在需要的时候才被加工。
3.1.13.1.1制造模式的类型制造模式的类型制造模式的类型制造模式的类型16/72第第3章章先进制造模式先进制造模式现代制造系统现代制造系统2.2.按信息流和物流运动方向分类按信息流和物流运动方向分类生产计划生产计划生产进度表生产进度表工序工序1工序工序2生产指令生产指令工序工序3库存库存实际需求数量实际需求数量看板看板看板看板图图3-2JIT拉动式生产方式拉动式生产方式信息流信息流物料流物料流3.1.13.1.1制造模式的类型制造模式的类型制造模式的类型制造模式的类型17/72第第3章章先进制造模式先进制造模式现代制造系统现代制造系统JIT的优点是:
能够形成追求“零库存”的动态系统;
有助于在工序间实现质量保证;
迫使生产过程的精心组织。
JIT的不足是:
要求有重复循环的产品生产环境,生产柔性不够大;
缺乏改进过程的中心,所有过程活动一样重要。
2.2.按信息流和物流运动方向分类按信息流和物流运动方向分类3.1.13.1.1制造模式的类型制造模式的类型制造模式的类型制造模式的类型18/72第第3章章先进制造模式先进制造模式现代制造系统现代制造系统
(2)
(2)信息化制造模式信息化制造模式目前主要是通过制造资源计划(MRP)或企业资源计划(ERP)来支持。
信息化制造、MRP和ERP已在第2章介绍。
作为一种制造模式,它的基本思想是:
基于企业经营目标制定生产计划,围绕物料转换组织制造资源,实现按需要按时进行生产。
3.1.13.1.1制造模式的类型制造模式的类型制造模式的类型制造模式的类型2.2.按信息流和物流运动方向分类按信息流和物流运动方向分类19/72第第3章章先进制造模式先进制造模式现代制造系统现代制造系统
(2)
(2)信息化制造模式信息化制造模式MRP的核心是将库存管理和生产进度计划综合考虑,根据需求将生产指令同时下达给每个工序,需求与实际生产数量不同,工序间通过库存作为缓存来应付突发事件,见图3-3。
它的产品生产按预先制定的生产计划进行。
当一道工序加工完后,工件被送到指定的地点等待加工下一道工序,这时工件实际上处于在制品库存状态。
从原材料开始被加工到最后成品的整个过程,原材料和在制品是按一定生产计划和工艺规程被推向成品状态。
其缺点是会造成库存过剩或在制品、原材料无法保证供应。
3.1.13.1.1制造模式的类型制造模式的类型制造模式的类型制造模
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