生产培训_生产运作的基本概念

宁波贝发集团有限公司生产管理培训 2003年12月 第一部分生产运作的基本概念 什么是运作管理 运作管理的定义 运作管理就是对提供公司主要产品或服务的系统进行设计 运行 评价和改进 生产与运作管理的涵义 生产 Production 制造业 产品为实物 运作 Operation 服务业 产品为服务 研究对象 企业产品 服务 的形成过程 运作管理与OR MS的区别 同营销和财务一样 运作管理具有明确的生产管理职责 是管理的一个职能领域 运作管理经常同运筹学 OR 管理科学 MS 和工业工程 IE 相混淆 它们的区别在于 运作管理是管理的一个领域 而OR MS是各领域在制定决策时都会应用到的定量方法 IE则是工程专业 尽管负责企业运作管理的经理们用OR MS的决策工具 例如 关键路径法等 并处理许多IE方面的问题 例如工厂的自动化 但是运作管理明显的管理作用使之区别与其他领域 生产与运作管理的内容 生产与运作管理的内容 生产过程与战略 生产过程的原理 特征 生产方式的选择 技术 工艺的定位 生产系统的配置 厂址选择 工厂布局 设备配置及布局 生产系统运行的计划与控制 生产计划 作业计划 生产控制 生产作业活动的组织 劳动组织 作业分工 工作流程设计 生产要素管理 材料 设备 人力等 生产与运作管理的发展泰罗 作业标准 时间标准 管理与操作分工 福特 作业分工 大量生产原理 标准化 通用化 流水生产线 丰田 准时化 JIT 无库存 成组技术 CAD CAM MIS 柔性生产 计算机集成生产系统 CIMS MRP MRP ERP系统 供应链管理 SCM 约束理论 OPT TOC 相关学科 质量管理 设备综合工程 物流管理 项目管理 工业工程等 生产与运作管理的发展 第一部分生产过程一 生产生产要素 生产产品二 生产过程生产过程的概念 生产过程的构成三 生产过程的特征与类型生产过程的技术特征 生产类型四 生产过程组织原理生产过程的空间组织 时间组织 一 生产生产是一种功能 也是一个过程 是将投入的生产要素变为有形的或无形的产品 并且形成价值的增值产生效用的过程 生产要素 生产对象 生产手段 生产者 生产资金 生产信息 生产产品 有形产品 实物生产 制造业 无形产品 非实物生产 服务业 一 什么是生产 生产概念 马克思主义观点 生产是以一定生产关系联系起来的人们利用劳动资料 改变劳动对象 以适合人们需要的过程 西方学者的观点 生产是创造财富的过程 我国学者的观点 生产是一切社会组织 将输入转化为输出的过程 各种组织的生产过程与产品 什么是生产 二 生产过程 生产过程的含义 生产过程是指为完成商品生产所必需的 按一定客观要求组织起来的劳动过程和自然过程的总和 劳动过程 指劳动者直接或间接 借助于劳动手段 地作用于劳动对象 使其发生变化的过程 即劳动者凭体力和智力改变劳动对象的过程 自然过程 指借助与自然力作用于劳动对象 使其发生变化的过程 结构性构成结构性构成主要表现为劳动者和生产设备的组织形式 但它不同于行政性组织 是一种由生产任务关系形成的工作组织 工作地由工人 设备 一定的生产面积等要素组成 具有特定的生产能力 能承担一定任务的生产单位 工作地是生产过程中最基层的生产单位 根据企业的任务即活动内容的不同 工作地的设置和承担的任务也不同 如 工厂的工作地可以是一台设备 商店的工作地可以是一节柜台等等 生产过程的构成 生产过程的结构性构成 工作中心的含义 由相互关联的若干个工作地组成 具有特定生产能力 完成一定产品或半成品的生产单位 工作中心的形式 可以是作业组 生产线 加工中心 流水线等等 或者在辅助生产时的一个仓库 运输组等等 工作中心的构成 除各工作地外 一般另外需要一些联结各工作地的设置 如 运输装置等 工作中心 2 任务性构成 流程 是指生产过程中任务的分解与结合 主要表现为任务的分工及协作关系 工序 工序指一个工人或一组工人 在同一工作地上对同一劳动对象所进行的局部加工活动 工序是生产过程的一个基本任务环节 它综合地包括了劳动者 劳动手段和劳动对象 可以说生产过程就是由一道工序 一道工序地进行的 任务性构成 流程 三 生产过程的特性与类型1 生产过程的特性 技术特性 离散型生产过程 指生产系统的运行过程在时间上可以中断 在空间上可以分离 连续型生产过程 生产系统的运行过程在时间上不能中断 在空间上不能分离 过程特性 产销分离型 即生产过程和消费过程为分离的 可以在时间和空间上分开 产销结合型 此类企业生产过程和消费过程同时进行 在时间和地点上难以分开 产品 工艺的标准化程度 产品标准化 包括构成产品的零件 部件 材料 工艺标准化 工艺过程 设备 操作规程等 三 生产过程的特性与类型 2 生产类型生产类型是依据一定标志对生产过程所进行的分类 1 计划类型 从生产与需求的关系对生产过程分类 订货生产 即根据用户的订货组织生产 从保证品种 数量 交货期等方面组织生产 生产过程不稳定 计划 组织较难 重点在生产周期与交货期的确定 存货生产 预测生产 是根据对市场需求的预测确定确定产品品种 产量 组织生产 生产过程组织可以有较规范 稳定的计划 重点在库存量的确定 2 生产类型 2 组织类型 根据生产过程中工作地及工作中心的专业化程度分类 单件生产 特征 产品品种多 数量少 稳定性及重复性低 产品 标准化低 设计工作量大 周期长 质量难保证 工艺 工作地专业化与工艺标准化程度低 多采用通用设备 机群式布局 材料消耗不准 工作质量差 组织 分工较粗 工序内容不稳定 对工人的技术水平要求高 培训费用增加 计划 定额不准 计划难以制定 调度工作量大 分析 适应性强 变化灵活 可以生产多种品种 生产效率低 产品质量难以保证 人工成本高 组织 计划工作无规律 产品成本高 经济性差 小型企业 订货生产 产品与工艺标准化程度低的产品 组织类型 单件生产 成批生产 特征 产品品种较少 产量较多 间断地重复生产 多为轮番生产 产品 标准化程度相对较高 设计工作量少 质量稳定 工艺 工作地专业化与工艺标准化程度相对较高 可以部分地采用专用设备 可以采用较合理的布局 组织 分工较细 对工人的技术要求相对较低 具备一定工种技术即可 计划 能够制定较合理的定额 计划工作有规律性 分析 生产效率较单件生产高 且有一定的适应性 组织 计划工作有规律可循 但极为复杂 有一定的适应性 视企业情况分为大批生产 中批生产 小批生产三种形式 组织类型 成批生产 大量生产 特征 产品产量大 品种单一 生产连续 稳定 产品 标准化程度高 可以采用标准设计 设计质量高 工艺 工作地专业化与工艺标准化程度高 担当工序少 可以较多地采用专用设备 与先进的布局形式 如流水生产线等 组织 分工详细 操作简单 标准 对工人的技术要求较低 具有一定的熟练程度即可 工作质量稳定 计划 各种定额精确 计划简单 生产进度有保证 分析 生产效率高 成本低 产品质量稳定 经济性好 但是适应性差 改变产品的品种比较困难 工人工作单调 技术不全面 产量大 结构 工艺相同的产品 组织类型 大量生产 生产类型的划分方法 生产类型工序数大量生产1 2大批生产2 10中批生产10 20小批生产20 40单件生产40以上 工序数目法 特点 根据工作地所担负的工序数目 确定生产类型 参考数据 工序大数量系数法 K t rK 大量系数 按工序计算的 t 工序平均单件时间 分 件 r 零件平均出产时间的间隔 分 件 其中 r Fe N Fe 计划期有效工时N 计划期全部零件产量 大量系数的参考数据 生产类型大量系数大量生产 0 5大批生产0 5 0 1中批生产0 1 0 05小批生产0 05 0 025单件生产 0 025 工序大数量系数法 3 生产规模与生产类型 生产规模一般指企业生产过程的产出总数量或资源占有量 如用产量 收入 或人员 资本总值表示企业的规模 生产规模与生产类型的关系 一般来说 企业的生产规模越大 则专业化程度越高 生产类型越合理 成本也就越低 成批生产和大量生产有如下规律 在产量增加一倍时 成本可降低20 30 从这个意义上讲 扩大企业的生产规模是改善企业的生产经济性的有效途径 生产规模的选择 企业的生产规模受最小经济规模 Q0 和市场容量 Qm 的限制 不能过小 也不能过大 这就是所谓的规模限制 受此限制 有些产品根本不能实行大量生产 生产规模的选择 Q0 x QmQ0 最小经济规模 Qm 市场容量 3 生产规模与生产类型 四 生产过程组织原理所谓生产过程组织是指对构成生产过程的各种生产要素 在空间和时间上 进行合理地安排 按产品在生产过程中运动的客观规律 进行生产结构和生产流程的设计 1 生产过程的空间组织含义 确定生产过程中各生产要素构在空间上的相互关系 内容 生产过程的物理结构 确定生产单元及生产设施之间的相对位置关系 生产过程的逻辑关系 确定各生产单元的组成规则和相互连接关系 四 生产过程组织原理 工艺专业化原则 特点 按加工工艺相同的特点 建立工作中心 使用设备相同 机群式布局 工人的工种相同 但加工对象不同 只是对其相同工艺部分进行加工 例如 机械工业的车床组 铣床组 铸造 锻造等 服装加工的裁剪 制作 熨烫等 内部流程 工作中心组成的原则 按工艺原则组织的生产过程流程 按工艺原则组织的生产过程流程 优点 加工对象可变 有较强的适应性 设备利用率比较高 单独设备故障不会影响系统运行 有利于技术管理和工人技术水平的提高 系统维护成本低 可采用于个人激励 缺点 加工对象的中间周转路线长 在制品占用量大 生产周期长 计划 控制工作复杂 资金占用大且周转慢 一般多采用通用设备 生产效率低 适用 单件 小批生产类型的产品生产或特殊工艺加工 工艺专业化的特点分析 工作中心 对象专业化原则 对象专业化原则 特点 以加工对象的全部或大部分工艺为中心 建立工作中心 单元中集中所需的各种设备及工种的工人 设备按工艺过程的顺序排列 加工对象是相同的 例如 生产线 流水生产线 混合流水线等 以及自动线 内部流程 按对象原则组织的生产过程流程 按对象原则组织的生产过程流程 优点 流程合理 可以缩短加工对象的运输过程 节约加工时间 缩短生产周期 可采用专用设备 生产效率高 减少在制品及资金的占用 缺点 分工过细 工作单一 减少工人的发展机会 设备利用率低 适应性较差 系统受单独设备影响大 不能采用个别激励 适用 大量 流水生产和结构较简单的产品生产 按对象原则组织的生产过程流程 2 生产过程的时间组织生产过程时间组织的含义 确定加工对象在生产过程中的运动方式 确定生产要素在时间上的衔接关系 零件的移动方式 是指加工对象在各工序之间的移动方式 有三种形式 2 生产过程的时间组织 3 合理组织生产过程的客观要求连续性 指加工对象在生产过程中始终处于运动状态 处于被加工 检查 运输 或正常的等待状态 各生产环节的设备 人力总是处于工作状态 平行性 指生产过程中的各个环节 同时处于工作状态 各个工作地 工作中心同时进行工作 比例性 指各个生产环节之间的加工能力 按产品的要求比例地配置 例如 装配一个产品 如需某种零件两个 则生产该零件的工作中心应有相应的生产能力 均衡性 指加工对象的投入 出产速率相均衡 即 各生产环节的生产任务在各个时间段上相均衡 3 合理组织生产过程的客观要求 第二部分生产系统设计一 生产系统功能二 企业生产方式三 企业生产能力五 成组技术六 柔性制造系统 生产系统的设计也可称为生产系统配置 是指根据企业生产过程的客观要求 确定企业投入到生产过程中的各种装备及合理的配置关系 包括 以加工对象的运动为核心的制造技术系统设计 和以人的作业过程为主的工作系统设计 其中 物理设计 确定各种要素的投入数量 配合关系 即静态的系统结构设计 逻辑设计 确定生产任务的分解与综合 以及加工对象的运动方式 过程的设计 即动态的系统流程设计 设计逻辑 目标 功能 结构 流程 生产系统的概述 一 生产系统的功能 1 生产系统的概念生产系统是由相互关联 相互作用的各种生产要构成的 充分地运用生产方法 技术 将输入的加工对象转换为具有一定功能的产品的有机整体 它是企业生产及经营的技术基础 有着十分重要的地位 生产产品 生产系统 加工对象 无用 有害物质 目的 生产系统的根本目的在于输出具有一定功能 使用价值 的产品 通过以下两个过程实现 物质转换过程价值增值过程目标 品种 即能满足用户需求功能的产品种类 包括产品在用途 款式 规格等方面的系列差别 质量 满足用户对产品性能方面的要求 包括 适用性 可靠性 经济性 可维护性及相关的服务等 数量 即生产产品的数量应符合市场的需求量 包括要具备一定的生产能力及对市场变化的反映能力 成本 以尽可能低的消耗和占用生产所需的产品 至少是市场认可的成本 即市场均衡价格减去平均利润所形成的目标成本 时间 即产品的交货期 指在规定的时间内生产出所需的产品 其中包括生产时间和成品的运输时间 生产系统的目的 目标 系统评价指标 1 生产率 其中 投入可以是单要素或多要素 如 劳动生产率 固定资产生产率 能源生产率 总资产生产率等 影响因素 设备 技术 方法 管理水平等 提高途径 系统的生产率是一个整体概念 是系统内各个环节的能力决定的 只有各环节的能力均衡地发展 才能提高系统的生产率 生产率 产出 投入 生产系统的评价指标 2 价值 其中 绩效可以包括 质量 速度 适应性等 因为顾客衡量商品是以价值为标准的 并非单纯的价格 影响因素 工作质量 生产周期 系统的品种范围及转换成本 系统运行消耗及占用的资源等 提高途径 降低成本或增加绩效 价值 绩效 成本 质量 速度 品种 成本 生产系统的价值 设计技术要求 要求生产系统既能符合企业生产过程自身的客观规律 又能够适应市场环境变化 1 效率性 要求生产系统有较高的生产效率 生产周期要短 投入的消耗和占用要少 2 柔性 要求生产系统的输出能够根据市场的需求而变化 在一定的品种范围内低损耗地转换 3 弹性 是指生产系统的投入要素能够根据产出率进行增减 4 敏捷性 要求生产系统的各项功能对外部环境变化的反映要迅速 5 可靠性 要求系统工作稳定 可靠 包括生产速度和质量的可靠性 生产系统的设计的技术要求 2 生产系统的构成与功能生产过程是构成企业生产系统的基础 主要完成将资源转换为产品的过程 即生产制造过程 而对生产过程进行组织 计划 控制则构成生产管理过程 在上述两个过程的运行中会有信息的发生 传输 运用的过程 形成生产信息过程 可以将上述三个过程称为子系统 三者共同构成生产系统 2 生产系统的构成与功能 生产技术准备 生产技术功能 生产技术服务 生产系统 功能基本生产 生产制造功能辅助生产 生产服务 生产计划 生产管理功能生产组织 生产控制 生产系统的功能 生产制造 完成产品实体的全部加工 作业活动 包括基本生产 辅助生产和生产服务功能 其中 基本生产 是指直接从事改变劳动对象的性质 尺寸 形状 配合关系等工作使之成为产品的活动 辅助生产 是指为保证基本生产正常运行所进行的各种辅助性生产活动 例如 设备的维修 保养 工艺装备 工具的生产 动力的生产等等 生产服务 是指为保证基本生产和辅助生产的正常运行 而提供的各种服务性生产活动 例如 物资运输 保管 材料及产品的试验 生产环境的维护等等 生产系统的功能 生产制造 生产技术 完成生产过程中的技术性活动 例如 产品技术设计 工艺方法设计 设备的选配等等 其中包括 生产技术准备 指产品投入正式生产之前的各种准备性技术活动 如 产品的设计 工艺设计 图纸制作 专用器具的制作 试制等等 生产技术服务 指在产品正常生产过程中所进行的各种服务性技术活动 例如 技术 工艺指导 工艺的修订 改进等 生产系统的功能 生产技术 生产管理 完成生产过程中的管理活动 例如 计划的编制 生产过程的调度等等 其中包括 生产计划 指对生产活动的计划管理 如生产计划 作业计划等 生产组织 指对生产活动的组织 如 生产系统的配置 任务的分解 综合 生产控制 对生产过程活动的合目的性进行监督 调整等等 生产系统的功能 生产管理 1 生产方式的含义及影响因素 企业的生产不仅涉及企业内部的人 财 物等要素之间的组合关系 同时 还涉及到供 产 销之间的衔接关系 例如 生产商与供应商之间 生产商与销售商之间采取怎样的协作关系等 即企业的生产会引起两个方面的关系 劳动者 劳动对象 劳动工具之间的结合关系供应 生产 销售各环节之间的衔接关系 企业的生产方式是指企业对资源的配置与运行组织方式 二 企业生产方式 影响生产方式的因素 需求及产品类型 市场对产品的需求数量 品种 质量 供货期等方面的要求 以及供求关系的特征 产品类型为实物产品或服务产品 技术装备水平 企业采用的设备 制造工艺的效率 自动化 柔性化程度 以及信息技术的应用等 产品结构 工艺特征 产品的结构性 工艺性的复杂程度 标准化 通用化程度等 社会系统的发达程度 即社会交通运输 信息通讯 资金结算等方面的发展水平 影响生产方式的因素 2 生产方式的选择产品 工艺矩阵分析产品个性化多品种少品种标准产品工艺产量少低产量高产量大量生产指标流程混杂柔性无序成本流程间断顺序流程连接顺序流程连续 飞机 造船 商业机器等 重型机械 机床 电机等 汽车 家电 服装等 化工 制糖 纺织等 2 生产方式的选择 生产 销售矩阵生产可分为 订货生产 存货生产销售可分为 直接销售 间接销售则生产 销售矩阵如下 个别 定制生产方式 Maketoorder 产品是特殊专用的 依据订货合同确定产品的品种 数量 质量 价格及交货期 供 产 销的联结是以用户订货合同为主要依据 原理 如图所示 订货交货用户生产准备过程生产制造过程运送过程 特征 以用户订货为企业计划的依据 产品是订制的 准备工作量大 交货期是生产控制的信号 生产系统内部的各要素 人 财 物 组合 以适应供 产 销的这种联结为主 即主要以单件生产类型 工艺原则组织生产过程 采用通用或柔性加工装备 形式 可以有订货组装 订货制造 订货工程三种 3 生产方式的种类及特征 重复 标准生产方式 Maketostock 产品是通用或标准的 依据预测确定生产量 并以库存控制为核心 调整市场需求量与生产量之间的矛盾 同时 对物资供应的保证也采取库存控制为主 原理 如图所示 特征 以预测为计划的依据 产品是确定的 准备工作少 以库存量为生产作业控制的信号 生产系统内各要素的组合 主要以成批和大量生产类型为主 可采用工艺原则或对象原则的生产线 但随着技术的发展 采用成组技术 数控机床 柔性加工等技术 可以大大地提高生产效率 产品质量及品种范围 3 生产方式的种类及特征 大规模定制生产方式 准时化生产方式JIT Justintime 产品是结构化的 根据订货确定产品的功能 性能及产量 但生产是大量的 生产控制是以仅在有需求时才生产 生产与需求相符数量的产品 并以此联结需求 生产与供应之间的关系 消除中间库存 所以 也称无库存或准时化生产方式 原理 如图所示 特征 以预测为计划的依据 产品标准化程度较高 可以根据需求订制 以用户订货为生产作业的指令信号 生产系统内部资源的组合既要保证有一定的品种范围 又要保证有高效率的生产进度 即采取多品种 小批量的流水生产组织手段 同时 采用一系列对应的计划 管理方法 以保证无库存生产的实现 3 生产方式的种类及特征 1 生产能力的概念生产能力是指生产系统在单位时间的最大处理能力 一般以系统的输出量描述其大小 对于企业来说 生产能力主要取决于装备 所以一般用是企业的固定资产 在一定时期内 在一定技术组织条件下 经过综合平衡后 所能生产一定种类产品的最大数量来表示生产能力的大小 但在产出品种多而且不确定的情况下 用装备的可用量描述 如工厂的设备工作时间 商场的营业面积 医院的床位数量及周转率 运输业的于车辆及道路等 企业生产能力是指企业在计划期内 一般为一年 充分利用现有资源 能够生产出规定产品的最大数量 三 企业生产能力 生产能力的概念 2 生产能力的决定因素 固定资产的质量和数量 固定资产是构成企业生产能力的主要方面 数量 生产面积 设备数量 质量 生产设备的工作效率 生产面积可利用系数等 计划期内的有效工作时间 生产能力一般以年度为计算单位 所以 年内生产面积或设备可以利用工作时间是影响生产能力的重要因素 主要表现为制度工作时间和有效工作时间 加工对象的技术工艺特征 生产能力是根据各个生产环节的综合平衡决定的 而对各环节起决定作用的是产品的工艺特征 对应于不同的产品 不同的加工方法 各个生产环节的能力是不同的 生产与劳动组织 包括劳动者的技术及熟练程度 表现为定额时间和生产组织方式的合理性等等 三 企业生产能力 生产能力的决定因素 3 生产能力的种类 设计能力 设计任务书中规定的生产能力 这是工厂建设时 根据技术文件确定的标准能力 或者在工厂改造时 重新设计确定的能力 处于投资过程中 尚未形成的能力 称为潜在能力 查定能力 修正的设计能力 企业按现有资源状况 经过调查 调整 计算核定的能力 由于企业的可利用资源不断发生变化 必然引起产品加工方法等因素的变化 计划能力 有效生产能力 是企业在计划年度内能达到的能力 一般根据计划期内条件和产品的变化 以及采取的技术组织措施情况确定 三 企业生产能力 生产能力的种类 4 生产能力的核算原理工艺专业化工作中心能力的核算 工艺专业化工作中心的特点是 设备种类相同 各工作地为并连组合形成工作中心 所以 设备之间可以相互替代 中心可面对多种产品 单一品种能力的核算原理 工作中心只生产一种产品时 其生产能力计算公式为 式中 M 工作中心的生产能力 台 Fe 有效工作时间 分 Fe F0 设备利用率 S 设备组的设备数量 台 T 制造单位产品所需该种设备所台时数 分 台 T ti ti 零件所需台时 M Fe S T 三 企业生产能力 生产能力的核算原理 5 生产能力的技术经济分析技术性质 投资大 相对稳定 形成 调整需一定的时间 经济性质 生产能力对成本的影响 C F Q V 生产能力对销售量和收入的影响 S QP 生产能力对市场占有率的影响 生产能力对产品质量的影响 利用指标 能力利用率 实际产出 有效能力能力缓冲 1 能力利用率根据行业不同能力缓冲应控制在不同的水平 例如 服务行业由于不能用库存调节需求 所以 应设置较大的能力缓冲才能保证产品质量 企业生产能力 的技术经济分析 生产能力规划与决策 1 需求量 M R HM 关键设施的需求量 R 每年对关键设施需求的小时数 H 单位关键设施提供的小时数 2 规模经济 企业生产能力 规划与决策 五 成组技术概述1 成组技术的基本原理成组技术是以相似性原理为基础 合理地进行产品 工艺设计 技术准备和组织产品生产过程的一种方法 理论依据 产品零件的相似性 具体表现在零件种类在机械产品中的使用概率 根据零件的相似程度可以把机械产品中使用的零件分成 标准件 A 相似件 B 复杂件 C 三种 据统计每一种的使用概率为 15 60 25 分布如下图 五 成组技术概述 成组技术的基本原理 2 成组技术的内容基于上述原理 人们设想可以将B类件 按一定规则分成若干不同组进行加工 这样一来可以通过扩大加工批量 提高生产效率 如果从零件的设计 以及工艺技术上也能够尽量考虑成组技术的要求的话 在制造阶段组织成组加工的效果会更好 因此 成组技术的基本内容包括 零件分类与编号 零件组的划分 成组技术设计与成组工艺设计 组织成组加工等 随着计算机在技术 CAD 工艺 CAPP 和制造 CAM 领域的应用 以及先进技术装备 如数控 程控机床 的采用 并与先进的管理方法 MRP 和技术 MIS 结合 逐步发展为柔性制造系统 FMS 计算机集成制造系统 CIMS 等先进制造技术 五 成组技术概述 成组技术的内容 3 成组加工的组织设计成组加工是是在零件分组 编码的基础上 以零件组为对象组织专业化生产 有以下形式 成组加工中心完成零件组的某一道或几道工序的加工过程 由这些设备构成的加工单元 如下图 五 成组技术概述 成组加工的组织设计 成组生产线完成零件组的全部工艺过程 设备按零件组的共同工艺加工路线布置 如下图 五 成组技术概述 成组加工的组织设计 成组流水线完成零件组的全部工艺过程 并达到流水线组织的要求 形成成组流水线 其组织设计原理如下 顺序加工成组流水线 是一种多对象流水线 但它有以下特征 第一 一个零件组 一个零件组地加工 成组在工序间移动 第二 组内零件采取顺序加工方式 即先加工A 后加工B 之后是C等 第三 零件组在各工序的加工时间与节拍成比例或相等 第四 零件组内的加工对象改变时 不需调整设备 五 成组技术概述 成组加工的组织设计 六 柔性制造系统80年代以来 在工业化国家中 柔性制造系统作为迈向工厂自动化的第一步 己获得了实际的应用 较好解决了机械制造高自动化和高度柔性之间的矛盾 1 柔性自动化的兴起社会对产品的功能与质量的要求越来越高 产品更新换代的周期越来越短 产品的复杂程度也随之增高 传统的大批量生产方式受到了挑战 因为 在大批量生产方式中 柔性和生产率是相互矛盾的 众所周知 只有品种单一 批量大 设备专用 工艺稳定 效率高 才能构成规模经济效益 反之 多品种 小批量生产 设备的专用性低 在加工形式相似的情况下 频繁的调整工夹具 工艺稳定难度增大 生产效率势必受到影响 为了同时提高制造工业的柔性和生产效率 使之在保证产品质量的前提下 缩短产品生产周期 降低产品成本 终中小批量生产也能具有大批量生产的优势 柔性制造系统便应运而生 自从1954年美国麻省理工学院第一台数字控制铣床诞生后 70年代初柔性自动化进入了生产实用阶段 几十年来 从单台数控机床的应用逐渐发展到加工中心 柔性制造单元 柔性制造系统和计算机集成制造系统 使柔性自动化得到了迅速发展 六 柔性制造系统 柔性自动化的兴起 2 柔性制造系统的类型柔性制造是指在计算机支持下 能适应加工对象在一定的范围内迅速变化的制造系统 柔性制造系统有以下三种类型 柔性制造单元柔性制造单元由一台或数台数控机床或加工中心构成的加工单元 该单元根据需要可以自动更换刀具和夹具 加工不同的工件 柔性制造单元适合加工形状复杂 加工工序简单 加工工时较长 批量小的零件 它有较大的设备柔性 柔性制造系统柔性制造系统是以数控机床或加工中心为基础 配以物料传送装置组成的生产系统 该系统由电子计算机实现自动控制 能在不停机的情况下 满足多品种的加工 柔性制造系统适合加工形状复杂 加工工序多 批量大的零件 其加工和物料传送柔性大 柔性自动生产线柔性自动生产线是把多台可以调整的机床 多为专用机床 联结起来 配以自动运送装置组成的生产线 该生产线可以加工批量较大的不同规格零件 柔性程度低的柔性自动生产线 在性能上接近大批量生产用的自动生产线 柔性程度高的柔性自动生产线 则接近于小批量 多品种生产用的柔性制造系统 六 柔性制造系统 柔性制造系统的类型 3 柔性制造系统的构成就机械制造业的柔性制造系统而言 其基本组成部分有 自动加工系统自动加工系统 指以成组技术为基础 把外形尺寸 形状不必完全一致 重量大致相似 材料相同 工艺相似的零件集中在一台或数台数控机床或专用机床等设备上加工的系统 物流系统物流系统 指由多种运输装置构成 如传送带 轨道 转盘以及机械手等 完成工件 刀具等的供给与传送的系统 信息系统信息系统 指对加工和运输过程中所需各种信息收集 处理 反馈 并通过电子计算机或其他控制装置 液压 气压装置等 对机床或运输设备实行分级控制的系统 软件系统软件系统 指保证柔性制造系统用电子计算机进行有效管理的必不可少的组成部分 它包括设计 规划 生产控制和系统监督等软件 六 柔性制造系统 柔性制造系统的构成 4 柔性制造系统的优点柔性制造系统是一种技术复杂 高度自动化的系统 它将微电子技术 计算机和系统工程等技术有机地结合起来 圆满地解决了机械制造高自动化与高柔性化之间的矛盾 具体优点如下 第一 设备利用率高 一组机床编入柔性制造系统后 产量比这组机床在分散单机作业时的产量提高数倍 第二 在制品减少80 左右 第三 生产能力相对稳定 自动加工系统由一台或多台机床组成 发生故障时 有降级运转的能力 物料传送系统