《先进制造技术概论》第六章课件 - 副本

1、先进制造技术概论先进制造技术概论 第六章第六章 先进生产制造模式先进生产制造模式 武汉理工大学汽车工程学院/现代汽车零部件技术湖北省重点实验室 秦训鹏第四节 敏捷制造（AM） 6.4.1 敏捷制造提出的背景 6.4.2 敏捷制造的内涵 6.4.3 敏捷制造的关键因素及关键技术 6.4.4 敏捷制造对制造业影响先进制造技术概论先进制造技术概论 第六章第六章 先进生产制造模式先进生产制造模式 武汉理工大学汽车工程学院/现代汽车零部件技术湖北省重点实验室 秦训鹏6.4.1 敏捷制造提出的背景 全球市场形成 商品竞争更趋激烈，市场多变，为及时捕捉市场机遇，必须有一个灵活反应的企业生产机制。 美国制造业

2、的衰退 冷战时期，美国将制造业列为“夕阳产业”，致使美国经济严重衰退，如：汽车: 55年市场份额为3/4，89年为1/4，而日本占30%；收音机: 75年占本国市场96%， 95年几乎为零；电视机: 美国发明，87年美国厂家仅剩1家，占国内市场15%机床: 60年代最大出口国，80年代最大进口国，85年进口50%。先进制造技术概论先进制造技术概论 第六章第六章 先进生产制造模式先进生产制造模式 武汉理工大学汽车工程学院/现代汽车零部件技术湖北省重点实验室 秦训鹏美国人对制造业再认识：不能保持世界水平的制造能力必将危急国家在国内外市场的竞争能力；制造业是一个国家国民经济的支柱；美国在世界事务中的

3、威望不仅取决于强大的国防态势，而且取决于强大的制造能力，为了保持美国的领导地位，美国应实施各种策略，再重振其制造竞争力；敏捷制造策略繁荣提出：为了重新夺回美国在制造业优势，由国防部资助，由里海大学牵头组织了调查，发现：面对突然出现的市场机遇，由于不能完成相应调整而痛失良机。因而提出敏捷制造策略，促使美国制造业发展，努力使美国能在2006年前重新恢复其在制造业中的领导地位。 先进制造技术概论先进制造技术概论 第六章第六章 先进生产制造模式先进生产制造模式 武汉理工大学汽车工程学院/现代汽车零部件技术湖北省重点实验室 秦训鹏6.4.2 敏捷制造的内涵 敏捷制造：快速调整自己，增强市场多变能力，在“

4、竞争-合作-协同”机制下，实现对市场作出灵活反应的一种生产制造模式敏捷制造企业： 快速响应市场/用户需求 不断改进老产品，迅速开发高质量新产品，在整个产品生命周期内满足用户需求 快速应变能力 采用具有高度柔性、可重组设备组织生产，使生产成本与批量无关，充分把握市场中每一个获利时机，使企业长期获取经济利益 强调“竞争与合作” 一旦发现机遇，以最快速度从企业内部、外部选出优势群体，组成功能单一的动态组织结构经营实体 先进制造技术概论先进制造技术概论 第六章第六章 先进生产制造模式先进生产制造模式 武汉理工大学汽车工程学院/现代汽车零部件技术湖北省重点实验室 秦训鹏敏捷制造概念示意图先进制造技术概论

5、先进制造技术概论 第六章第六章 先进生产制造模式先进生产制造模式 武汉理工大学汽车工程学院/现代汽车零部件技术湖北省重点实验室 秦训鹏6.4.3 敏捷制造的关键因素及关键技术 （1 1）企业的信息网）企业的信息网 企业信息网是实施敏捷制造的最基础结构 能够迅速明确自己的竞争环境，快速响应市场/用户需求 进行异地设计，并行进行产品开发 持续不断地为用户提供产品信息服务，使用户在整个产品寿命周期内对产品满意 将企业有关经营特点、资源、设备能力等信息上网，在不同企业间进行信息的交换和共享，便于选择合作伙伴，赢得竞争优势先进制造技术概论先进制造技术概论 第六章第六章 先进生产制造模式先进生产制造模式

6、武汉理工大学汽车工程学院/现代汽车零部件技术湖北省重点实验室 秦训鹏（2 2）虚拟公司）虚拟公司 虚拟公司定义 一种动态组织结构，为了赢得某个市场机遇，快速组成一个功能单一的临时性经营实体 虚拟公司目的 是使企业长期获取经济利益 虚拟公司成员关系 在竞争基础上相互信任、获取共同利益的合作关系，知识产权、技能、信息、资源有偿共享 虚拟公司优点： 1）中小企业可分享合作者资源，大企业无需大量投资迅速扩大生产和市场占有率，降低失败风险 2）可以在经济和技术实力上容易超过它所有竞争对手 3）每个合作者有机会进入更广泛的市场，各自资源可以得到充分的利用，取得局部最优基础上的全局最优 4）可兼容竞争和合作

7、，保存竞争活力，避免过度竞争 先进制造技术概论先进制造技术概论 第六章第六章 先进生产制造模式先进生产制造模式 武汉理工大学汽车工程学院/现代汽车零部件技术湖北省重点实验室 秦训鹏虚拟公司的生命周期 先进制造技术概论先进制造技术概论 第六章第六章 先进生产制造模式先进生产制造模式 武汉理工大学汽车工程学院/现代汽车零部件技术湖北省重点实验室 秦训鹏(3)(3)敏捷制造的基础结构敏捷制造的基础结构 物理基础结构 包括厂房、设备、实施、运输等物理设施；当机遇出现时，只需要添置少量必要设备，多数的物理设施可以通过选择合适的合作伙伴得到 法律基础结构 国家法律和政策条文，在法律上承认虚拟公司，规定如何

8、交易、利益分享、资本流动、纳税等，若虚拟公司破产如何还债、如何善后、人员如何流动等 社会基础结构 需要社会为虚拟公司提供培训、中介等服务环境 信息基础结构 包括企业信息网络、服务网点、中介机构等信息服务手段先进制造技术概论先进制造技术概论 第六章第六章 先进生产制造模式先进生产制造模式 武汉理工大学汽车工程学院/现代汽车零部件技术湖北省重点实验室 秦训鹏(4)(4)敏捷型的员工敏捷型的员工敏捷型员工的特征 一般员工一般员工敏捷员工敏捷员工基本技能基本技能阅读；书写；算数阅读；书写；算数阅读和写作能力；计算；综合信息；阅读和写作能力；计算；综合信息；沟通想法；掌握技术沟通想法；掌握技术核心能力核

9、心能力准确复制信息；准确复制信息；听从命令；操作机器听从命令；操作机器寻找方式，学习新技能；系统考虑；寻找方式，学习新技能；系统考虑；做决策；实验做决策；实验个人内在个人内在技能技能服从；守时；忍耐；服从；守时；忍耐；遵守纪律遵守纪律合作；自定位；有效地相互依赖；合作；自定位；有效地相互依赖；从整体出发行动从整体出发行动精神境界精神境界自主；不愿意共享；自主；不愿意共享；趋于不信任趋于不信任建设性的反崇拜；好奇建设性的反崇拜；好奇/ /创造性强；创造性强；崇尚多样化崇尚多样化 先进制造技术概论先进制造技术概论 第六章第六章 先进生产制造模式先进生产制造模式 武汉理工大学汽车工程学院/现代汽车零

10、部件技术湖北省重点实验室 秦训鹏敏捷型员工优势敏捷型员工优势能够充分发挥主动性和创造性，积极有效地掌握信息和新技术反应迅速灵活，能快速地从一个项目转换到另一个项目得到授权后，能自己组织和管理项目，在各个层次上做出适当的决策具有协作精神，在虚拟公司中能与各种人员保持良好的合作关系先进制造技术概论先进制造技术概论 第六章第六章 先进生产制造模式先进生产制造模式 武汉理工大学汽车工程学院/现代汽车零部件技术湖北省重点实验室 秦训鹏（5 5）虚拟制造）虚拟制造虚拟制造含义 将现实制造系统映射为虚拟制造系统，借助三维可视交互环境，对产品从设计、制造到装配的全过程进行全面仿真的技术虚拟制造系统特征： 不消

11、耗资源和能量，不生产现实世界产品，模拟产品制造过程，对系统效益及风险进行评估 功能一致性，忠实反映现实制造系统功能和特性 结构相似性，与现实制造系统在结构上是相似的 组织灵活性，虚拟制造系统是面向未来、面向市场、面向用户需求的系统，其组织与实现具有非常高的灵活性 集成化，包括信息集成、智能集成、串并行工作机制集成和人机集成等多种形式的集成先进制造技术概论先进制造技术概论 第六章第六章 先进生产制造模式先进生产制造模式 武汉理工大学汽车工程学院/现代汽车零部件技术湖北省重点实验室 秦训鹏6.4.4 敏捷制造对制造业影响 联合竞争 不同优势企业联合起来构成的敏捷制造集团具有强大的竞争力 技术和能力

12、交叉 敏捷制造将促进制造技术和管理模式的交流和发展，促进技术的转换和利用 环境意识加强 采用绿色设计和绿色制造技术，自觉地保护生态环境 信息成为商品 将出现各种信息中介服务机构，向企业和顾客提供各种咨询服务先进制造技术概论先进制造技术概论 第六章第六章 先进生产制造模式先进生产制造模式 武汉理工大学汽车工程学院/现代汽车零部件技术湖北省重点实验室 秦训鹏 第五节 智能制造系统（IMS） 6.5.1 智能制造系统的含义与发展 6.5.2 智能制造系统的特征 6.5.3 智能加工与智能加工设备先进制造技术概论先进制造技术概论 第六章第六章 先进生产制造模式先进生产制造模式 武汉理工大学汽车工程学院

13、/现代汽车零部件技术湖北省重点实验室 秦训鹏6.5.1 智能制造系统的含义与发展 智能制造系统（IMS）含义： 由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化系统 模拟人类专家的智能活动，进行分析、推理和决策 取代/延伸人部分脑力劳动，发展人类专家的制造智能智能制造模式的发展： 智能制造是影响未来经济发展的重要生产模式 制造系统将由能量驱动型转变为信息驱动型 智能制造被各国政府列为国家发展计划 智能制造特别是信息技术发展的必然，是自动化和集成技术纵向发展的结果先进制造技术概论先进制造技术概论 第六章第六章 先进生产制造模式先进生产制造模式 武汉理工大学汽车工程学院/现代汽车零部件技术湖北省重点实验室

14、 秦训鹏6.5.2 智能制造系统的特征 自律（Holonic)能力 搜集理解环境和自身信息，规划自身行为的能力，基于知识的模型是系统自律能力的基础 人机一体化 智能机器只具有逻辑思维（专家系统和部分形象思维（神经网络），没有人的灵感思维，不可能全面取代人类专家智能；人机一体化突出人的核心地位，使二者各显其能 虚拟现实技术 借助于音像和传感装置，虚拟展示现实生活中各种过程，虚拟未来产品及其制造过程，从感官和视觉上使人获得完全如同真实的感受 自组织与超柔性 能够自行组成一种最佳结构，具有运行方式和结构形式的柔性，如同一群人类专家群体，具有生物特性 学习能力与自我维护能力 在实践中不断充实知识库，具

15、有自学习，自行进行故障诊断与排除功能 先进制造技术概论先进制造技术概论 第六章第六章 先进生产制造模式先进生产制造模式 武汉理工大学汽车工程学院/现代汽车零部件技术湖北省重点实验室 秦训鹏自律性智能制造系统 先进制造技术概论先进制造技术概论 第六章第六章 先进生产制造模式先进生产制造模式 武汉理工大学汽车工程学院/现代汽车零部件技术湖北省重点实验室 秦训鹏6.5.3 智能加工与智能加工设备技术工人职责：用感觉器官监视加工状况；通过大脑判断加工状态，并作出决策；用四肢实施相应的操作和处理。智能加工：应用传感处理、智能决策、实时控制技术，自主选取数据，积累经验，根据获取的状态信息创造新的知识。智能

16、机床：应用传感器对切削过程进行在线监测，依据神经网络诊断异常状态；故障发生时，启动知识处理机，参照存储积累的知识，决策修正加工条件，排除机床故障。预测推理模块：事前对异常情况进行推理，提供处理对策表供检索调用。控制推理模块：对已发生的异常情况采取相应处理对策。先进制造技术概论先进制造技术概论 第六章第六章 先进生产制造模式先进生产制造模式 武汉理工大学汽车工程学院/现代汽车零部件技术湖北省重点实验室 秦训鹏智能机床的基本结构 先进制造技术概论先进制造技术概论 第六章第六章 先进生产制造模式先进生产制造模式 武汉理工大学汽车工程学院/现代汽车零部件技术湖北省重点实验室 秦训鹏智能加工中心的主机结构 先进制造技术概论先进制造技术概论 第六章第六章 先进生产制造模式先进生产制造模式 武汉理工大学汽车工程学院/现代汽车零部件技术湖北省重点实验室 秦训鹏本章小结本章小结CIMS是企业内的人/