現(xiàn)代先進(jìn)生產(chǎn)方式.ppt

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1、第15章 現(xiàn)代先進(jìn)生產(chǎn)方式,第一節(jié) 準(zhǔn)時生產(chǎn)制 第二節(jié) 精細(xì)生產(chǎn) 第三節(jié) 最優(yōu)生產(chǎn)技術(shù) 第四節(jié) 敏捷制造 第五節(jié) 計算機集成制造系統(tǒng),JIT的實質(zhì),JIT是理想的生產(chǎn)方式 最高極限: 零庫存，零缺陷 不斷改進(jìn),看板控制系統(tǒng),JIT 的起源 豐田喜一郎：非常及時 大野耐一：美國超市的影響 1950s, 豐田總公司機械工廠應(yīng)用 1960s, 豐田內(nèi)部應(yīng)用 1970s, 整個汽車行業(yè)應(yīng)用,推進(jìn)式系統(tǒng) 牽引式系統(tǒng),計劃部門,WC1,WC3,WC2,WC3,WC1,WC2,WCn,WCn,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,MRP與看板管理的結(jié)合,外購件計劃,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)文件,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)文件,

2、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)文件,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)文件,產(chǎn)品裝配,部件裝配,零件加工,原材料供應(yīng),產(chǎn)品發(fā)運,,,,,,,,,,,,,,,,大量重復(fù)生產(chǎn)組織準(zhǔn)時生產(chǎn)的條件,工作標(biāo)準(zhǔn)化 組織混流生產(chǎn)減少庫存 減少調(diào)整準(zhǔn)備時間 提高生產(chǎn)柔性 縮短調(diào)整時間 建立多功能制造單元 準(zhǔn)時采購 從根源上保證質(zhì)量,組織準(zhǔn)時生產(chǎn)的條件,混流生產(chǎn) 減少調(diào)整準(zhǔn)備時間 提高生產(chǎn)系統(tǒng)的柔性 減少調(diào)整準(zhǔn)備時間 運行時調(diào)整，消除停機準(zhǔn)備，人員培訓(xùn)，進(jìn)行改造 建立JIT制造單元 準(zhǔn)時采購 從根源上保證質(zhì)量,第二節(jié) 精細(xì)生產(chǎn),精細(xì)生產(chǎn)的起源 從手工生產(chǎn)到大量生產(chǎn) 手工生產(chǎn)方式，起源于P&L機床公司 大量生產(chǎn)，F(xiàn)ord制 從大量生產(chǎn)到精細(xì)生產(chǎn) 大量生產(chǎn)方式的

3、衰落 精細(xì)生產(chǎn)方式的出現(xiàn) 三種生產(chǎn)方式的比較,從大量生產(chǎn)到精益生產(chǎn)（汽車工業(yè)的變革）,福特汽車的最初嘗試,福特汽車公司于1902年成立，推出了福特設(shè)計的第一批產(chǎn)品既實用又便宜的車型，售價僅為850美元，獲得了巨大的成功。 1905年福特公司每季度的銷售量達(dá)到了5000輛，成為同行中的佼佼者，至此，福特汽車的巨大成功僅僅是初露端倪，究竟是什么樣的汽車最符合市場的需要，仍是懸而未決的問題。,轉(zhuǎn)向薄利多銷,1906年，福特公司推出了8種車型，其中售價最低為1000美元，最高為2000美元，這一決策帶來了災(zāi)難性的結(jié)果，銷售量猛然下降，迫使福特公司重新轉(zhuǎn)向薄利多銷。次年，公司降低了售價，銷售量魔術(shù)一般地

4、回升，盡管當(dāng)時全美經(jīng)濟(jì)蕭條已經(jīng)開始，但1906年到1907年間，福特車的顧客之多是前所未有。,福特劃時代的決策,1908年，福特制定了一個劃時代的決策，宣布從此致力于生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化，只制造較低廉的單一品種。 福特開發(fā)了新產(chǎn)品T型車。T型車全身上下找不到一絲裝飾或華而不實之處，百分之百地實用。它去掉了所有附件，規(guī)格一致，以850美元一輛出售。與當(dāng)時其他類型的汽車相比，T型車具有經(jīng)久耐用、構(gòu)造精巧和輕盈便利的優(yōu)點。,大量生產(chǎn)方式的形成,1909年，福特汽車廠進(jìn)行了設(shè)備改裝，簡化工藝程序，初步具備了大量生產(chǎn)的條件。 1910年，重新進(jìn)行部件車間的布局，建立流水線生產(chǎn)。 1913年，采用傳送帶供應(yīng)，實現(xiàn)了

5、在93分鐘內(nèi)從無到有地組裝成一輛汽車。1920年，實現(xiàn)每分鐘組裝一輛汽車，1925年，創(chuàng)造每10秒鐘組裝一輛汽車的記錄。 到20世紀(jì)20年代，福特汽車公司成為當(dāng)時世界上最大的汽車公司，日產(chǎn)汽車9000輛，年銷售汽車90萬輛。,大量生產(chǎn)方式的意義,以大量生產(chǎn)方式取代單件生產(chǎn)方式，推動了汽車工業(yè)的進(jìn)步達(dá)半個世紀(jì)以上，而最終大量生產(chǎn)方式幾乎被北美和歐洲的每一個工業(yè)所采用。時至今日，許多企業(yè)依然把擴大生產(chǎn)規(guī)模，達(dá)到單件大批量生產(chǎn)作為降低成本的主要途徑。,大量生產(chǎn)方式的缺點,大量生產(chǎn)方式用精通某一狹隘領(lǐng)域的專業(yè)人員設(shè)計產(chǎn)品，用非熟練半熟練的工人操作昂貴的專業(yè)設(shè)備生產(chǎn)出大批量的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。機械設(shè)備的高成本決

6、不允許生產(chǎn)發(fā)生中斷，因此，生產(chǎn)過程中增加了許多的緩沖環(huán)節(jié)，包括額外的協(xié)作廠、額外的工人與額外的場地。由于產(chǎn)品改型所需花費更大，大量生產(chǎn)廠家總是盡可能延長其標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計產(chǎn)品的生產(chǎn)時間，其結(jié)果是消費者得到了廉價的產(chǎn)品，但必須放棄他們所希望的品種變化。而且大量生產(chǎn)方式分工細(xì)致，雇員尤其是一線工人從事的工作單調(diào)枯燥，毫無創(chuàng)造力可言，因此大多數(shù)雇員都對工作方法感到厭煩，提不起興趣。,對大量生產(chǎn)方式的質(zhì)疑,1950年春天，一個年輕的日本工程師豐田英二對福特魯奇廠進(jìn)行了三個月的訪問。當(dāng)時魯奇廠是世界最大而且效率最高的制造廠，但是豐田英二在對這個龐大的企業(yè)的每一個細(xì)微之處都作了審慎的考察之后，在給豐田總部的報告中

7、寫到：“那里的生產(chǎn)體制還有些改進(jìn)的可能?！?精益生產(chǎn)方式產(chǎn)生的背景,戰(zhàn)后日本國情有以下特點： 資源短缺，原材料價格遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于歐美； 日本國內(nèi)汽車市場很小，但需要的汽車種類復(fù)雜； 日本本土的勞動力，不愿意被當(dāng)作可變成本而隨意更換； 日本經(jīng)濟(jì)缺乏資金和外匯，不能大量購買西方的最新生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備。,精益生產(chǎn)方式產(chǎn)生的背景,大野耐一在戰(zhàn)后曾多次訪問了底特律，他詳細(xì)分析了增長生產(chǎn)量需要的途徑，得出量的增加和質(zhì)的增加兩方面共五種方法。 量的增加：1 增加人員；2 增加機臺；3 延長勞動時間； 質(zhì)的增加：4 勤奮努力；5 消除工作中的浪費和不合理。,精益生產(chǎn)方式的思想精髓,精益生產(chǎn)起源于一個簡單樸素的思想：杜

8、絕浪費。 杜絕浪費，不僅指杜絕財力上的浪費，而且包括人力、物力、時間、空間上的浪費，這浪費不僅是在某一個工序，甚至整個生產(chǎn)過程中的浪費，而是包括工序與工序之間，各個環(huán)節(jié)之間的浪費。杜絕浪費不是口號而是踏踏實實地去做。,企業(yè)中最常見的七種浪費,錯誤提供有缺陷的產(chǎn)品或不滿意服務(wù)； 積壓因無需求造成的積壓和多余的庫存； 過度加工實際上不需要的加工和程序； 多余的搬運不必要的物品移動； 等候因生產(chǎn)活動的上游不能按時交貨或不能按時提供服務(wù)而等候； 多余的運動人員在工作中不必要的動作； 提供顧客并不需要的服務(wù)和 產(chǎn)品。,精益生產(chǎn)的初期實踐,大野耐一開發(fā)了沖壓中的快速換模技術(shù)，采用了滾子來移動模具配以簡單的

9、調(diào)整機構(gòu)，并由生產(chǎn)工人來承擔(dān)更換模具的工作。在西方是用幾百臺壓床來制造汽車的所有零部件，而大野的這項技術(shù)能夠用少數(shù)幾條沖壓線生產(chǎn)整部汽車。,精益生產(chǎn)的初期實踐,在試驗的過程中，大野意外地發(fā)現(xiàn)，這樣小批量地生產(chǎn)沖壓件，每件的生產(chǎn)成本比大批量生產(chǎn)還要低。這是因為小批量生產(chǎn)省去了大量生產(chǎn)方式中由于大量庫存成品零部件所引起的資金積壓，而更重要的是在轎車組裝之前只制造出少量的零件，可以及早發(fā)現(xiàn)沖壓中產(chǎn)生的問題，這樣使得沖壓車間的工人更關(guān)心品質(zhì)，不至于在生產(chǎn)已進(jìn)行了很久之后，才發(fā)現(xiàn)大量沖壓件有缺陷而造成浪費。,JIT生產(chǎn)方式形成,大野的理想體制是只要夠工作兩小時所需的中間庫存，甚至更少的庫存。這需要有一支

10、技術(shù)精湛而又動機明確的勞動力隊伍，并且要將零件加工與總成組裝的過程完美地協(xié)調(diào)起來。為此，豐田公司與其眾多的協(xié)作廠家建立了基于共同利益基礎(chǔ)上的完全不同于其他的密切關(guān)系，使這些協(xié)作廠在產(chǎn)品開發(fā)、資金來源及人事安排上都與豐田公司息息相通。最后，大野開發(fā)了一種新的生產(chǎn)方式來按日進(jìn)度安排零部件在協(xié)作廠之間的流動進(jìn)程，這就是準(zhǔn)時化生產(chǎn)（JIT）。,JIT生產(chǎn)方式的本質(zhì),JIT的本質(zhì)用一句話來概括就是“只在需要的時候，按照需要的標(biāo)準(zhǔn)，生產(chǎn)所需要的產(chǎn)品”。它追求一種無庫存或庫存達(dá)到最小的生產(chǎn)系統(tǒng)，兼?zhèn)涫止どa(chǎn)與大量生產(chǎn)二者的優(yōu)點，同時又克服了二者的缺點。 JIT把所有的保險緩沖措施都去掉，要求生產(chǎn)過程中的每一

11、個成員都注意在事先看出問題，不讓它發(fā)展到足以使一切都停下來的地步。,JIT與大量生產(chǎn)方式的不同,JIT認(rèn)為庫存是一種不利因素，應(yīng)該盡一切努力減少庫存。而大量生產(chǎn)方式認(rèn)為庫存是一種資產(chǎn)，“庫存越多，則越安全”。 JIT僅僅生產(chǎn)立即需要的數(shù)量，而大量生產(chǎn)方式則綜合考慮庫存費用和生產(chǎn)準(zhǔn)備，用公式來計算批量。,JIT與大量生產(chǎn)方式的不同,JIT力求取消在制品庫存，而大量生產(chǎn)方式中在制品庫存，是必要的投資，當(dāng)上一道工序發(fā)生問題時，在制品庫存可以保證連續(xù)的生產(chǎn)。 JIT的生產(chǎn)過程中，要保證廢品率為零，而大量生產(chǎn)允許一定的廢品出現(xiàn)。,JIT與大量生產(chǎn)方式的不同,JIT生產(chǎn)中，供貨商是協(xié)同工作的一部分，而在大

12、量生產(chǎn)方式中，供貨商與制造商是有矛盾的甲乙方關(guān)系，一般都有多個供貨來源。 JIT生產(chǎn)要保證設(shè)備穩(wěn)定有效地運行，把故障減少到最少，而大量生產(chǎn)中，設(shè)備的維修是必須的，由于存在在制品庫存，所以這個問題并不關(guān)鍵。,JIT與大量生產(chǎn)的不同,JIT生產(chǎn)中，盡量壓縮生產(chǎn)的提前期，銷售、采購及生產(chǎn)都追求及時化，而大量生產(chǎn)中，提前期越長越好，大多數(shù)工段和采購部門都希望提前期加長。 JIT生產(chǎn)中，按照工人的一致意見進(jìn)行管理，使工人感到“這是自己的企業(yè)”，而大量生產(chǎn)中，是按照法令來對工人進(jìn)行管理。,精益生產(chǎn)JIT的升華,如果說JIT生產(chǎn)是以生產(chǎn)制造系統(tǒng)為中心展開的話，那么精益生產(chǎn)就是涉及到企業(yè)整體的一種擴大了的生產(chǎn)

13、經(jīng)營模式，因此精益生產(chǎn)方式（Lean Production）是JIT生產(chǎn)方式的進(jìn)一步升華。,精益生產(chǎn)中與顧客的關(guān)系,在改革生產(chǎn)系統(tǒng)的同時，豐田英二和他的銷售專家神谷正太郎開始重新考慮生產(chǎn)者與顧客之間的聯(lián)系。其基本思想是把銷售商納入生產(chǎn)體系中，把顧客吸收進(jìn)產(chǎn)品的開發(fā)過程中，從而在汽車總裝廠、銷售商和顧客之間建立起一個長遠(yuǎn)的、甚至是終生的關(guān)系。豐田公司逐步取消還不知道顧客是誰之前就生產(chǎn)的做法，轉(zhuǎn)而根據(jù)訂單組織生產(chǎn)。這樣銷售商就成為整個生產(chǎn)體系的一部分，他們把預(yù)售的汽車訂單送交工廠，然后在兩至三個星期之后將汽車交付訂購的顧客，要做到這一點，銷售商必須與工廠緊密配合，把訂單的順序安排得工廠能夠接受。,

14、精益生產(chǎn)中的員工,精益生產(chǎn)方式中，以人為中心，把員工看作是比設(shè)備更重要的生產(chǎn)要素，強調(diào)員工與企業(yè)利益的一致性，強調(diào)員工的終身雇傭和終身教育，以最大限度地發(fā)揮員工的個人能力和群體智慧。以小組工作為員工組織的主要形式，讓員工成為多面手，承擔(dān)盡可能多的責(zé)任，參與決策和管理。,精益生產(chǎn)的優(yōu)越性,所需要的人力資源減少1/2 新產(chǎn)品開發(fā)周期減少1/2或1/3 生產(chǎn)過程中的在制品庫存可減少9成 工廠占用空間可減少1/2 成品庫存可減少3/4 產(chǎn)品質(zhì)量可提高3倍,精益生產(chǎn)的特點總結(jié),品質(zhì)上達(dá)到最好； 浪費減到最少； 不斷改進(jìn)； 柔性最大； 以人為中心； 以消費者的需求為出發(fā)點。,精益思維的五大原則,從顧客的角

15、度而不是從公司或職能部門的角度來確定什么東西可以（或不可以）產(chǎn)生價值； 按整個價值流確定設(shè)計、訂購和生產(chǎn)產(chǎn)品中所有必須的步驟和非增值的浪費； 創(chuàng)造無中斷、無繞道、無回流、無等待或廢料的增值活動流； 及時生產(chǎn)僅僅由顧客需求拉動的產(chǎn)品； 不斷消除各層次的浪費，追求完美。,從大量生產(chǎn)到精益生產(chǎn),大量生產(chǎn)方式：高度資本化、高度專業(yè)化、高效率、高度控制、工人動作簡單、缺乏創(chuàng)新、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化、成本低廉。 精益生產(chǎn)方式：高度柔性的生產(chǎn)設(shè)備、技術(shù)全面、有知識的勞動力、靈活管理、產(chǎn)品多樣化、信息高度集成、創(chuàng)新能力強、成本低廉。,精益生產(chǎn)方式的發(fā)展,精益生產(chǎn)方式打破了產(chǎn)品多樣化和低生產(chǎn)成本相互對立的格局。 精益生產(chǎn)

16、方式建立在更廣泛意義的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化上。 電子商務(wù)的發(fā)展為精益生產(chǎn)方式的實現(xiàn)提供了有利條件。 向大量定制發(fā)展。,精細(xì)生產(chǎn)的基本思想 對一切資源的占用少,利用率高 不斷改進(jìn) 消除對資源的浪費 協(xié)力工作 溝通,精細(xì)生產(chǎn)的主要內(nèi)容,與用戶的關(guān)系 新產(chǎn)品開發(fā) 與供應(yīng)商的關(guān)系 現(xiàn)場管理 精細(xì)企業(yè),第三節(jié) 最優(yōu)生產(chǎn)技術(shù),OPT的目標(biāo) 凈利潤(Net profit, NP) 投資風(fēng)險率(Return on investment, ROI) 現(xiàn)金流量(Cash Flow, CF) 產(chǎn)銷率(Throughput, T) 庫存(Inventory, I) 運行費(Operating Expenses, OE),OPT

17、的基本思想: 解除瓶頸OPT的原則,平衡物流 系統(tǒng)決定瓶頸 “利用” “活力” 瓶頸上一小時的損失是整個系統(tǒng)的損失 非瓶頸獲得一小時無意義,瓶頸控制庫存和產(chǎn)銷量 轉(zhuǎn)運批量 加工批量 加工批量可變 作業(yè)兼顧約束,DBR (Drum-Buffer-Rope)系統(tǒng),識別瓶頸 基于瓶頸的產(chǎn)品出產(chǎn)計劃 “緩沖器”的管理與控制 控制進(jìn)入非瓶頸的物料，平衡物流 瓶頸上加工批量大，上游則是小批量多批次 考慮在制品、成品庫存、加工和人工費用 繩索的作用是使庫存最小，控制生產(chǎn)節(jié)奏,OPT軟件系統(tǒng),產(chǎn)品網(wǎng)絡(luò),工程網(wǎng)絡(luò),BUILDNET,資源描述,服務(wù)網(wǎng)絡(luò),主網(wǎng)絡(luò),SERVE初步分析,SPLIT,報告,關(guān)鍵資源排序

18、,BRAIN,非關(guān)鍵資源排序,SERVE,報告,報告,,,,,,,,,,,,,,,,,,敏捷制造,敏捷制造企業(yè)的基本特征 并行工作 繼續(xù)教育 根據(jù)用戶響應(yīng)建立組織機構(gòu) 多方動態(tài)合作 珍惜雇員 向工作小組及成員放權(quán) 對環(huán)境仁慈 柔性的重新配置組合 信息的溝通,知識面廣的雇員 開放的體系結(jié)構(gòu) 產(chǎn)品設(shè)計一次成功 產(chǎn)品終身質(zhì)量保證 縮短交付期 技術(shù)的領(lǐng)先作用 技術(shù)的敏感 整個企業(yè)集成 基于愿景的管理與領(lǐng)導(dǎo),敏捷制造與大量生產(chǎn)在思想觀念的區(qū)別,使顧客富裕(enriching the customer) 為客戶創(chuàng)造價值 為客戶提供解決方案(solution), 比較IBM 合作競爭 在競爭中合作，在合作的

19、基礎(chǔ)上競爭 戰(zhàn)略聯(lián)盟，虛擬企業(yè) 急救室式的工作 發(fā)揮人和信息的作用 人：高素質(zhì)的人 信息：及時有用的信息,實現(xiàn)敏捷制造的措施,將繼續(xù)教育放在首位 虛擬企業(yè)的組成和工作 計算機技術(shù)和人工智能技術(shù)的應(yīng)用 方法論的指導(dǎo) 環(huán)保 績效測量與評價 標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)的應(yīng)用 組織實踐,計算機輔助產(chǎn)品設(shè)計CAD),二維模型：三面投影圖、斷面圖 三維模型： 線架模型 用細(xì)線表示立體上棱線 交線、輪廓線 表面模型 用連接各邊構(gòu)成一個面構(gòu)造，立體形狀 實體模型 以方體、圓柱、三棱錐等體素，按照集合運算組合復(fù)雜立體形狀,1、人機對話自動繪圖CAD（CAG）,2、計算機輔助工藝設(shè)計（CAPP）,檢索式（經(jīng)驗式）,創(chuàng)成式CAPP

20、（理論式）,3、機械加工自動化CAD,4、設(shè)備布置計劃,（1）計算機關(guān)系布置規(guī)劃（CORELAP） 原理：以活動關(guān)系圖REL為基礎(chǔ)，按照權(quán)值大小 和關(guān)系密切程 度，通過逐次選擇和布置各項活動的位置，直至形 一個 滿意的布置方案。,（2）計算機設(shè)備布置規(guī)劃（CRAFT） 原理：在已有初步布置方案基礎(chǔ)上，以運費最低為原則，成對調(diào) 換兩設(shè)備位置，計算其運費并與原方案比較其差額，最后 按成本降低額大小確定位置。,5、產(chǎn)品設(shè)計的分析與優(yōu)化,D：產(chǎn)品出庫 J： 檢 驗 Q： 辦公室 R： 產(chǎn)品入庫 S： 維修部 W： 倉 庫 工場用的為： 長 ：寬=

21、9 ：5 的矩形,計算機輔助制造 CAM,1944 年 計算機在美國陸軍首次使用 1952 年 美麻省理工學(xué)院首創(chuàng) NC 銑床、APT語 1957 年 日本東北工業(yè)大學(xué)推出 NC 車床 1958 年 美推出加工中心 MC 1959 年 美推出工業(yè)機器人（極坐標(biāo)式） 1967 年 英、日推出 DNC 群控機床（分布式數(shù)控） 1970 年 在組裝、焊接、噴柒、沖壓中大量使用 機,1、CAM發(fā)展中典型事件,器人,2、CAM的構(gòu)成,（2）軟件系統(tǒng),3、CAM 的作用,（1）實現(xiàn)加工、組裝、搬運、工裝轉(zhuǎn)換、檢測自動化、 使整個系統(tǒng)有機結(jié)合。 （2）實現(xiàn)整個系統(tǒng)的高效率生產(chǎn)。 （3）利用成組技術(shù)

22、GT，提高多品種少量生產(chǎn)效率。 （4）具有較高的生產(chǎn)柔性。 （5）能可靠處理設(shè)備故障、刀具壽命、切削等。,4、CAM中的自動加工,（1）自動加工的概念 主軸自動回轉(zhuǎn) (a) 毛坯自動倉庫 拖扳、刀架自動移動 (b) 自動搬運 自動切削 (c) 托盤自動交換 自動啟動、停車 (d) 自動刀庫 刀 庫 自動換刀裝置 自動切削清除 自動檢測,,7,,1,2,3,4,5,6,9,10,圖,自動加

23、工,(2) 自動加工設(shè)備, NC機床（數(shù)控機床） 指具有一個或幾個刀具的單一功能的切削設(shè)備（如NC車、NC銑）按 機床運動軌跡分為三種：,點位控制（點到點控制） 只控制刀具從一個位置精確地移動到另一位置。對移動速度、軌跡 不影響加工質(zhì)量、只與生產(chǎn)率有關(guān)。,點位直線控制（直線切削控制） 除控制兩相關(guān)點位置外，還要控制一個坐標(biāo)方向、刀具移動速度 和軌跡。, 輪廓控制（連續(xù)軌跡控制） 同時對兩個（或兩個以上）坐標(biāo)進(jìn)行連續(xù)控制，除控制始點和終 點外，還需控制整個加工過程中走刀路線和速度。, CNC（計算機數(shù)控） MNC（微型機數(shù)控）,, DNC（群控）（分布式數(shù)控）,用一臺主計算機和

24、數(shù)臺乃至數(shù)十臺NC機或CNC 機聯(lián)起來，把計算機內(nèi)作成文件形式的加工指令信息以再線實時方式，分式地分別傳給各機床。, MC（加工中心）,MC 是進(jìn)一步綜合數(shù)臺普通NC機床的多功能自動加工設(shè)備。（具有自動刀庫、按指令自動交換刀具，可進(jìn)行銑、鏜、鉆、鉸、攻絲等多種作業(yè)）。,5、FMC（柔性加工單元） CAM的基本單元,概念：是一種能獨立運轉(zhuǎn)并具有機械加工、材料搬運、 監(jiān)控功能，以單元作為一個獨立整體的加工設(shè)備。 類型：主要有兩種： 機械手式加工單元 適于軸類加工 托盤式加工單元 適于箱體類,FMC 是FMS的基礎(chǔ),6、FMS（柔性制造系統(tǒng)）CAM 的主體 概念：將CAM中所

25、需的各種富有柔性的自動化 設(shè)備與計算機連接起來，形成能加工多 種零件的自動生產(chǎn)設(shè)備。,機械手,機械手式FMC,NC機床A,機械手,B,C,檢 驗 臺,托盤式FMC,NC機床,檢驗臺,按物流狀況FMS有兩大分類,流水型FMS（FTL）：品種少、產(chǎn)量大、物流方向較單 一，加工設(shè)備和搬運裝置按物流方向布置。 隨機型FMS：品種多、批量少、物流方向復(fù)雜、加工、 搬運設(shè)備多與FMC單元布置相結(jié)合。,柔性制造系統(tǒng)現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢,1967年 英國國家工程實驗室建造 Moling 24系統(tǒng)開始 70 年代起 在美、日、西歐、蘇聯(lián)、東歐大力發(fā)展 目前：日、美居領(lǐng)先，主要發(fā)展大型FMS 西歐、

26、蘇聯(lián)、東歐 主要發(fā)展CAD/CAM、FMC 趨勢：進(jìn)一步提高系統(tǒng)柔性（如：輸送系統(tǒng)） 繼續(xù)擴大應(yīng)用范圍（如：裝配系統(tǒng)） 加強系統(tǒng)中的人工智能與專家系統(tǒng),7、自動倉庫,8、機械手（人）,主要用于工序間搬運或工序內(nèi)零件的裝卸,第四節(jié) 計算機綜合生產(chǎn)系統(tǒng)Computer Integrated Manufacturing System,CIM 發(fā)展的背景 CIM 的概念 CIM 的作用 CIM 的人才培養(yǎng),C I M S,概 述,開始吧！,一、CIM 發(fā)展的背景,結(jié)論： 產(chǎn)品壽命周期大大縮短： 六十年代，機電產(chǎn)品：壽命10年以上者32% 八十年代，降為15%，壽命5年以下者由 38%

27、 猛增到65--70%。,二、計算機綜合生產(chǎn)系統(tǒng)的概念,1、CIM 的組成（圖）,2、CIM 的概念（定義） 對企業(yè)的物質(zhì)流和信息流，通過計算機集成的CAD、CAM、CAP三位一體的包含OA在內(nèi)的綜合性自動化生產(chǎn)系統(tǒng)。,CIMS 就是工廠的計算機化 CIMS 就是無人工廠（或無紙工廠） CIMS 就是自動化+計算機,以下看法是片面的：,CIM 計算機集成制(Computer Integrated Manufacturing)。 1974 年由美國哈林頓博士提出組織企業(yè)生產(chǎn)的一種哲理 。,1985 年（聯(lián)邦德國）經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)委員會（AWF）提出一個定義： CIM 是指在所有與生產(chǎn)有關(guān)的企業(yè)部門中集成

28、地采用電子數(shù)據(jù)處理，它包括在生產(chǎn)計劃和控制（PPC）、計算機輔助設(shè)計（CAD）、輔助工藝（CAPP）、輔助制造（CAM）、輔助質(zhì)量管理（CAQ）之間信息技術(shù)上的協(xié)同工作，其中為生產(chǎn)產(chǎn)品所必需的各種技術(shù)功能和管理功能應(yīng)實現(xiàn)集成。,CIM 的概念,CIMS,1991 年日本能率協(xié)會對CIM定義： 為實現(xiàn)企業(yè)適應(yīng)今后企業(yè)環(huán)境的 經(jīng)營戰(zhàn)略，有必要從銷售市場開始對開發(fā)、生產(chǎn)、物流、服務(wù)進(jìn)行整體優(yōu)化組合。 CIM 是以信息作為媒介，用計算機把企業(yè)活動中多種業(yè)務(wù)領(lǐng)域及其職能集成起來，追求整體效率的新型生產(chǎn)系統(tǒng)。 歐洲自動化公司和研究機構(gòu)，提出了當(dāng)前對CIM最權(quán)威、最科學(xué)的定義： CIM 是信息技術(shù)和生產(chǎn)技術(shù)

29、的綜合應(yīng)用，旨在提高制造型企業(yè)的生產(chǎn)率和響應(yīng)市場能力。由此，企業(yè)的所有功能、信息、組織管理方面都是一個集成起來的整體的各個部分。,集成與連接不同，它不是簡單地把兩個或多個單元連在一起，它是將原來沒有聯(lián)系或聯(lián)系不緊密的的單元組成為有一定功能的，緊密聯(lián)系的新系統(tǒng)。兩種或多種功能的集成包含著兩種或多種功能的之間的相互作用。集成含有系統(tǒng)綜合、系統(tǒng)優(yōu)化的意義。集成是把人與生產(chǎn)經(jīng)營系統(tǒng)和技術(shù)系統(tǒng)三者緊密結(jié)合起來。,CIM 通俗解釋是：“用計算機通過信息集成實現(xiàn)現(xiàn)代化的生產(chǎn)制造，求得企業(yè)的總體效益?！?CIM 的核心在于集成！！,CIMS 概念,CIM ：是組織現(xiàn)代化生產(chǎn)的一種哲理，一種指導(dǎo)思想。 CIMS：是上述哲理的實現(xiàn)。 CIM 哲理只有一個，CIM 許多相關(guān)技術(shù)（如 CAD、GT、MIS 等）具有共性，而CIMS則是因企業(yè)不同其形式與構(gòu)成千變?nèi)f化。 CIM 哲理的各種具體實現(xiàn)都是CIMS,三、CIM 的作用,實現(xiàn)設(shè)計、制造、管理的綜合化 建立共享數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化 實現(xiàn)多品種小批量生產(chǎn)的自動化 產(chǎn)品質(zhì)量高、成本低、生產(chǎn)周期短,設(shè)計效率 提高 4--30 倍 設(shè)計費用 下降 15--30% 生產(chǎn)提前期縮短 30--70% 生產(chǎn)率 提高 30--60% 庫存費 下降 30--70% 勞務(wù)費 下降 5--25%,據(jù)英國生產(chǎn)管理協(xié)會介紹，CIM 的結(jié)果：,四、CIM的人才培養(yǎng),