现代制造系统.ppt

1、现代制造系统,制造系统的发展,单件生产,信息化和自动化的先进制造系统,大量生产系统,机械加工系统,敏捷制造,制造系统是建立在某种制造模式基础上的，是某种制造模式的物化“实例”。,机械加工系统,特点： 熟练工人、简单通用工具，制造客户需求产品，每次一件，手工制作。 组织结构极为分散，产品设计和零件生产来自小机械作坊。 更换品种简单（对大批量生产来说，要花费几百万到几亿美元，并且花几年时间才能实现）。 缺点： 价格昂贵，生产成本高，且不随着产量的增加而下降； 不采用标准的计量系统，没有两辆车是完全相同的； 可靠性、一致性都变幻不定； 产量极低，每年不超过1000辆。,特点： 精通某一领域的专业人员

2、设计产品； 熟练与半熟练工人，用昂贵的专用设备生产大批量标准产品； 零件有全部、连贯的互换性，组装方便； 降低生产成本和产品价格。 缺点： 设备成本非常高； 生产不许间断； 额外的协作厂、工人和场地； 产品换产的调整花费大，尽可能延长标准设计产品生产的时间。,大量生产系统,1908年第一辆售价950美元的福特T型车 投放市场，至1927年共生产了1500万辆 T型车。,制造系统环境的变化,产品生命周期的缩短 生命周期：一个产品从开发到被淘汰所经历的时间。 用户需求多样化、个性化 大市场和大竞争 交货期至关重要 时间是世界竞争的主要推动力。 多品种小批量生产比例增大 占制造业的80以上。,精益生

3、产系统（Lean Production）,精益生产系统的背景 日本汽车具有超强的竟争力，why？ 90年，MIT耗资500万美元，5年，15个国家研究人员，“国际汽车计划项目研究”揭示奥秘。 根本原因：生产概念（管理理念）的不同。 日本，具有竞争力的精益生产方式的生产能力 欧美，无竞争力的大量生产方式的生产能力 综合了单件生产与大量生产的优点，既避免了前者的高成本，又避免了后者的强硬化。 效率提高30，管理费用降低40。 92年来，被德国3/4企业、美国通用等采用。,精益生产系统,精益生产系统特点 以“简化”为手段 简化企业的组织机构 简化产品的开发过程 简化零部件的制造过程 简化产品结构 以

4、“人”为中心； 以“尽善尽美”为最终目标。,精益生产系统,简化企业的组织机构 传统组织机构，递阶控制结构。 缺点：信息传递周期太长，不易发挥主观能动性和创造性，浪费。 精益组织机构，适度递阶控制或分布式自治适应控制结构，项目组，适应环境变化，动态寻优。 优点：供货厂家作为制造系统的有机组成部分，其产品开发和制造作为整个系统的一部分，降低库存（零库存），增值73。,精益生产系统,简化产品开发过程（决定产品生命周期成本的90） 采用并行工程方法 传统顺序工程方法 周期长，不能全面考虑产品制造过程和质量保证等。 并行工程方法集成地、并行地设计，设计一开始就考虑产品整个生命周期的所有因素，时间和投入减

5、少一半，需要CAD、CAPP和CAM系统之间信息的集成。 开发初期解决产品目的和作用的矛盾。 成立高效的开发小组，配有力的项目领导，简化信息传递。 总装厂充分放权，仅下发性能规格、协作厂负责设计和制造，简化与协作厂的关系。,准时制造,产生背景 20世纪50年代由日本丰田汽车公司首创，在80年代初为西方企业接受。 继泰勒科学管理和福特大批量装配线系统之后的企业管理模式的变革。,准时制造,泰勒科学管理 通过对作业时间和运动交接因素进行深入研究，制定出标准工时，科学地对产出进行控制，真正提高生产的效益。 改善工作条件是管理活动中的一项义务，低工资未必能降低制造成本，应从精神上调动员工的创造和工作欲望

6、。 发明了“差别计件工资法”，提高工人的生产积极性。,准时制造,福特大批量装配线系统 20世纪初，福特对泰勒科学管理思想进行了实践，将具有固定节拍的传送带引入制造系统福特流水生产线。 刚性流水生产线，极大的提高了制造系统的生产率和降到了生产成本，满足了人类社会基本的消费需求。,准时制造,原理 在正确的时间、正确的地点，做正确的事情，达到零库存、无缺陷和低成本。 关键技术 看板管理，或称作拉动技术。 在下游用户提出要求之前，没有一家上游企业生产产品或提供服务。 传统：大量库存和批量生产，没有流动。,下料机,冲压机,月计划,入库,焊接,推给用户,准时制造,拉动 大大减少换产调整时间和缩小批量，换产

7、调整时间由80年代中期的16小时下降到2小时左右。 重新组织已有设备，达到一个流生产，只有被下一步拉动时，它们才流动。,下料机,冲压机,客户订单,出厂,焊接,准时制造,优点： 零件的生产没有缺陷； 将设备维护和保养集中在空闲时间，减少意外事故，进而减少在制品库存和缩短交货期。 将离散批处理过程转化为连续流动过程。,敏捷制造（AM）,敏捷制造的产生背景 1991年，美国为恢复其在世界制造业的领导地位而提出，但准时制造和精益生产不适合美国； 目标：以最快的速度、最低的成本制造出满意的产品； 企业小型化、专业化成为趋势，如何将他们组织起来快速设计开发和制造新产品； 精益生产、柔性制造等开拓了思路；

8、日本价廉物美称雄多年，如何振兴美国制造业。,敏捷制造,核心思想：在信息技术支持下，建立面向制造任务的企业动态联盟。 采用标准化和专业化的计算机网络和信息集成基础结构，以分布式结构连接各类企业构成虚拟制造环境； 以竞争合作为原则动态选择成员，组成面向任务的虚拟公司进行快速生产。,敏捷制造,主要概念 全新的企业概念：将制造系统空间扩展到全国，通过全美工厂网络建立信息交流的高速公路“虚拟企业”或“虚拟公司”。 全新的产品概念： 柔性、模块化的产品设计方法； 利用极大丰富的通信和软件资源； “高质量”的产品。,敏捷制造,主要概念 全新的组织管理观念： 简化过程，不断改进过程，以“人”为中心，分散决策代替集中控制，用协商机制取代递阶控制机制； 提高经营管理目标，精益求精，尽善尽美满足客户需求； 雇员和雇主建立一种新型； 强度技术与管理结合，在柔性制造基础上，将全球资源包括人集成在一起； 全新的生产概念：产品成本与批量无关；高度柔性的、模块化的、可伸缩的柔性制造系统是有限的，但在同一系统内可生产