第9章成组技术.ppt
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成成组组技技术术GT(GroupTechnology)研研究究如如何何识识别别和和发发掘掘生生产产活活动动中中有有关关事事物物的的相相似似性性,并并充充分分利利用用它它,即即把把相相似似的的问问题题归归类类成成组组,寻寻求求解解决决这这一一组组问问题题相相对对统统一一的的最最优优方方案案,以以取取得得所所期期望望的的经经济效益。
济效益。
第第99章章成组技术成组技术9.19.1成组技术的基本原理成组技术的基本原理9.1.19.1.1成组技术基本原理成组技术基本原理传统的单件小批量生产模式主要有下列一些问题:
传统的单件小批量生产模式主要有下列一些问题:
(1)生产计划、组织管理复杂化)生产计划、组织管理复杂化
(2)零件从投料至加工成成品和总生产时间(生产周期)较长)零件从投料至加工成成品和总生产时间(生产周期)较长(3)生产准备工作量极大)生产准备工作量极大(4)产量小限制了先进生产技术的采用)产量小限制了先进生产技术的采用进进入入80年年代代成成组组技技术术在在我我国国得得到到广广泛泛应应用用。
机机械械设设计计研究总院组织研制了全国机械零件分类编码系统研究总院组织研制了全国机械零件分类编码系统JLBM-19.1.29.1.2成组技术的发展成组技术的发展50年代末年代末60年代初,成组技术传入东欧和西欧各国。
年代初,成组技术传入东欧和西欧各国。
60年代以后,日本、美国也积极采用成组技术,并取年代以后,日本、美国也积极采用成组技术,并取得效果。
得效果。
分类编码方法和技术文件的统一化,使各级计算机管分类编码方法和技术文件的统一化,使各级计算机管理系统便于联网,由此可实现技术经济信息这一社会智力理系统便于联网,由此可实现技术经济信息这一社会智力资源的共享。
资源的共享。
我国早在我国早在60年代初就在纺织机械、飞机、机床及工程年代初就在纺织机械、飞机、机床及工程机械等机械制造业中推广应用成组技术,并初见成效。
机械等机械制造业中推广应用成组技术,并初见成效。
9.29.2零件的分类编码系统零件的分类编码系统9.2.19.2.1零件的代码零件的代码在成组技术条件下,产品零件的代码是由2部分组成的,即零件的识别码和零件的分类码。
(1)零件的识别码零件的识别码就是零件的件号或图号,识别码是惟一的。
(2)零件的分类码零件的分类码零件的分类码是在成组技术条件下提出的,可以反映出零件固有的功能、名称、结构形状、工艺、生产等信息;分类码对某种零件而言,并非惟一的,不同的零件可以拥有相同的分类码。
在按成组技术组织生产时,必须同时将零件的识别码与分类码结合应用。
利用零件分类编码,可以得出零件频谱。
反映了这个企业在产品设计、制造工艺和生产等方面的基本数据,它是企业据以进行生产合理化和制定技术改造方案的重要原始资料。
零件分类编码是实现设计工艺标准化的基础。
提高企业标准化水平。
零件分类编码提供了有效的检索手段。
零件分类编码系统的推广应用,有利于实现专业化生产。
零件分类编码系统的应用,有助于生产信息管理和使用的合理化。
2零件分类编码的作用零件分类编码的作用零件的分类编码,除了能对零件分类分组外,其主要功能还在于能搜集和检索有关零件从设计、加工工艺到制造各环节的信息。
9.2.29.2.2零件分类编码原理和概念零件分类编码原理和概念11零件的分类原理和概念零件的分类原理和概念
(1)分类分类
(2)分类系统分类系统分类系统是为了达到一定分类目的和要求而采用的相应分分类系统是为了达到一定分类目的和要求而采用的相应分类原理、规则和步骤所构成的一个体系的总称。
类原理、规则和步骤所构成的一个体系的总称。
(3)分类环节分类环节分类环节是事物在分类过程中所经历的每个层次或步骤。
分类环节是事物在分类过程中所经历的每个层次或步骤。
(4)分类标志分类标志分类标志往往选取被分类事物所固有的特征和属性。
分类标志往往选取被分类事物所固有的特征和属性。
零件分类是依据零件的各方面特征来进行的,一般按以下3个方面的特征分类。
(1)结结构构特特征征零件的几何形状、尺寸大小、结构功能和毛坯类型等。
(2)工工艺艺特特征征零件的毛坯形状、加工精度、表面粗糙度、加工方法、材料、定位夹紧方式,选用的机床类型等。
(3)生产组织与计划特征生产组织与计划特征加工批量、制造资源状况和工艺过程跨车间、工段及厂际协作等情况。
3零件分类的基本依据零件分类的基本依据4零件的分类系统零件的分类系统分类系统是为了达到一定分类目的和要求而采用的相应分类原理、规划和步骤所构成的一个体系的总称。
(1)分类环节1)横向分类环节横向分类环节是较笼统的分类标志,所以它具有粗分类的作用。
横向分类环节一般称为码码位位,其先后顺序安排上,应该先安排与设计检索有关的,然后安排与工艺有关的。
2)纵向分类环节纵向分类环节是对其所属的横向分类环节进一步具体化的细化。
纵向分类环节一般称为特征项特征项,其先后顺序安排上,应遵循由简渐繁、由一般到特殊的原则。
3)混合环节的分类系统)混合环节的分类系统22分类系统的结构形式分类系统的结构形式
(1)
(1)按横向分类环节的多少来分按横向分类环节的多少来分1)少环节分类系统)少环节分类系统2)多环节分类系统)多环节分类系统
(2)
(2)按横向分类环节间的相互关系来分按横向分类环节间的相互关系来分1)独立环节的分类系统)独立环节的分类系统2)关联环节的分类系统)关联环节的分类系统(3)(3)按分类系统的用途来分按分类系统的用途来分1)供设计检索用的分类系统)供设计检索用的分类系统偏重在零件结构特征方面。
偏重在零件结构特征方面。
2)供工艺标准化用的分类系统)供工艺标准化用的分类系统偏重于零件的工艺特点。
偏重于零件的工艺特点。
3)设计与工艺兼顾的分类系统)设计与工艺兼顾的分类系统(4)(4)按分类系统结构的表达形式分按分类系统结构的表达形式分1)表格式分类系统)表格式分类系统2)决策树式分类系统)决策树式分类系统(3)多级分类系统的结构多级分类系统的结构1)独立环节的分类系统链式结构若系统内各横向分类环节之间彼此安全独立而互不相干,则这样的横向分类环节便是独立环节。
由独立环节组成的分类系统一般称为链式结构,如图所示。
横向分类环节用罗马数字表示,它们之间的关系用“-”表示。
若系统横向分类环节总数为N,每一横向分类环节所辖纵向分类环节数为Z,则链式结构的纵向分类环节总数为ZN。
2)关联环节的分类系统树式结构若系统中相邻横向分类环节之间有从属关系而互相关联,则这样的横向分类环节称作关联环节。
它们之间的关系用“”表示。
由关联环节组成的分类系统一般称为树式结构,如图所示。
若系统横向分类环节总数为N,每一横向分类环节所辖纵向分类环节数为Z,系统中拥有的关联环节数为L,则树式结构的纵向分类环节总数为。
(3)多级分类系统的结构多级分类系统的结构(3)多级分类系统的结构多级分类系统的结构3)混合环节的分类系统混合结构这种分类系统中的横向分类环节既有独立环节又有关联环节,因此属于兼有链式结构和树式结构的混合结构。
不少实际的零件分类系统都由这种混合环节组成的。
图所示即是此种分类系统。
若系统横向分类环节总数为N,每一横向分类环节所辖纵向分类环节数为Z,系统中拥有的关联环节数为L,则混合结构的纵向分类环节总数为(N-L)Z+。
5零件编码系统的编码结构零件编码系统的编码结构零件分类编码大多采用表格形式,其结构和描述的信息如表所示。
零件分类编码系统对成组技术实施有重要作用,基本要求:
系统内各特征代码含义明确,无“多义性”;且结构应力求简单,使用方便。
标识零件几何形状的特征代码应具有永久性,以保持分类编码系统的延续性。
系统应能满足企业产品零件的使用要求,并为新产品发展留有余地。
系统要便于用计算机进行处理。
零件分类编码系统已有国标、部标,应尽量采用,不能满足时可建立本企业或部门的系统。
6对零件分类编码系统的基本要求对零件分类编码系统的基本要求9.2.39.2.3常用的零件分类编码系统常用的零件分类编码系统11VUOSOVUOSO零件分类编码系统零件分类编码系统VUOSO零件分类编码系统是成组技术中最早出现的零件分类零件分类编码系统是成组技术中最早出现的零件分类编码系统。
编码系统。
图图9.8VUOSO分类编码系统的基本结构分类编码系统的基本结构VUOSO系系统统的的第第四四个个横横向向分分类类环环节节称称为为“型型”。
主主要要用来表示零件所用的材料和毛坯种类。
用来表示零件所用的材料和毛坯种类。
VUOSO系统的第一个横向分类环节称为系统的第一个横向分类环节称为“类类”,主要,主要用来区分:
回转体类零件、非回转体类零件,以及用除机械用来区分:
回转体类零件、非回转体类零件,以及用除机械加工以外的其它工艺方法(如:
弯曲、焊接、成型等)所获加工以外的其它工艺方法(如:
弯曲、焊接、成型等)所获得的零件。
得的零件。
VUOSO系统的第二横向分类环节称为系统的第二横向分类环节称为“级级”。
主要用。
主要用来区分零件的大小和重量,借此也同时描述零件的基本形状。
来区分零件的大小和重量,借此也同时描述零件的基本形状。
VUOSO系统第三个横向分类环节称为系统第三个横向分类环节称为“组组”。
VUOSO系统中的第一、二、三个横向环节都是关联环系统中的第一、二、三个横向环节都是关联环节。
节。
9.39.3零件的分类方法零件的分类方法目前应用的零件分类方法主要有:
目前应用的零件分类方法主要有:
视检法视检法、生产流程分析生产流程分析法法和和编码分类法编码分类法。
9.3.19.3.1生产流程法生产流程法(ProductionFlowAnalysisPFA)生产流程分析是研究工厂生产活动中物料流程客观规律的生产流程分析是研究工厂生产活动中物料流程客观规律的一种统计分析方法。
它着重分析生产过程中从原材料到产品的一种统计分析方法。
它着重分析生产过程中从原材料到产品的物料流程,研究最佳的物料流程系统。
物料流程,研究最佳的物料流程系统。
1顺序分枝法顺序分枝法顺序分枝法乃是将待分类的全部零件按其工艺过程逐个地顺序分枝法乃是将待分类的全部零件按其工艺过程逐个地判别,使之归属于相应的各级分枝组。
判别,使之归属于相应的各级分枝组。
并并枝枝成成组组时时,宜宜于于从从最最高高级级分分枝枝组组开开始始逐逐次次寻寻求求可可并并枝的次一级枝组。
枝的次一级枝组。
若将两个分枝组之间的工艺过程相似程度定义为亲密若将两个分枝组之间的工艺过程相似程度定义为亲密度,则可并枝的两分枝组它们之间的亲密度关系可区分为度,则可并枝的两分枝组它们之间的亲密度关系可区分为高、中、低三级:
高、中、低三级:
(1)高亲密度关系)高亲密度关系
(2)中亲密度关系)中亲密度关系(3)低亲密度关系)低亲密度关系1)最近距离法()最近距离法(SingleLinkageMethod)2聚类分析法聚类分析法聚类分析法是一种数值分类方法,它是数理统计中研究物以类聚类分析法是一种数值分类方法,它是数理统计中研究物以类聚的一种多元分析方法,即用某一数学统计量定量地确定样品之间聚的一种多元分析方法,即用某一数学统计量定量地确定样品之间的亲疏关系,从而客观地将样品分类。
的亲疏关系,从而客观地将样品分类。
(1)基本概念基本概念1)样品)样品样品是分类对象的单一个体。
样品是分类对象的单一个体。
2)分类全域与类)分类全域与类3)相似系数)相似系数
(2)聚类方法和类相似系数聚类方法和类相似系数这种构造样品与类或类类之间相似系数统计量的法则称为聚类这种构造样品与类或类类之间相似系数统计量的法则称为聚类方法,该统计量称为类相似系数。
方法,该统计量称为类相似系数。
常用的几种聚类方法:
常用的几种聚类方法:
本本分分类类方方法法是是根根据据规规定定的的统统计计量量为为判判据据将将多多种种零零件件逐逐次次聚聚合合成成类类。
为为此此,首首先先应应计计算算出出零零件件之之间间的的各各相相似似系系数数,据据此此列列出出原原始始相相似似系系数数矩矩阵阵表表,将将矩矩阵阵中中相相似似系系数数数数值值最最高高的的一一对对零零件
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