chap9 先进制造模式.ppt

人类制造业的生产方式的发展大致经历了四个主要阶段。 1.手工与单件生产方式 从1765年瓦特蒸气动力机的发明，促使制造业取得了革命性的变化，引发了工业革命，出现了工场式的制造厂，从手工业到机器作业，从作坊到批量生产，生产率有了较大提高，揭开了近代工业化大生产的序幕。 2.大批量生产方式 从19世纪中叶到20世纪中叶，由于E.Whitney提出“互换性”与大批量生产，Oliver Evons将传送带引入生产系统，F-W-Taylor的“科学管理”，H.Ford开创的汽车装配自动流水生产线，使制造业开始了第一次生产方式的转换，这种模式推动了工业化进程，为社会提供了大量的经济产品，促进了市场经济的高度发展，成为各国仿效的生产方式。 3.柔性自动化生产方式 从50年代开始，人们逐渐认识到刚性自动化的不足：劳动分工过细，导致了大量功能障碍；对市场和用户需求的应变能力较低；纵向一体化的组织结构形成了臃肿官僚的“大而全”的塔形多层体制。 1952年美国麻省理工学院试制成功世界上第一台数控铣床，揭开了柔性自动化的序幕： 1958年研制成功“自动换刀加工中心; 1962年在数控技术基础上，研制成功第一台工业机器人、自动化仓库和自动导引小车; 1966年出现了用一台大型通用计算机集中控制多台数控机床的CNC系统; 1968年英国莫林公司和美国辛辛那提公司建造了第一条由计算机集中控制的自动化制造系统，定名为柔性制造系统; 70年代，出现了各种微型机数控系统、柔性制造单元、柔性生产线和自动化工厂。 4.高效、敏捷与集成经营生产方式 市场需求的波动和竞争的日趋激烈，推动新技术的发展，近些年来，在日本、美国有关制造模式的新概念层出不穷，例如精益生产、敏捷制造、智能制造、并行工程等，这些新方法的出现彻底动摇了原有的管理理论和生产方式，以“专业化分工”和“科层递阶控制”为特征的 ◆强调设计过程的系统性 设计、制造、管理等过程不再是一个个相互独立的单元，而要将它们纳入一个整体的系统来考虑，设计过程不仅出图纸和其它设计资料，还要进行质量控制、成本核算，也要产生进度计划等。这种工作方式是对传统管理机构的一种挑战。 ◆强调设计过程的快速反馈 并行工程强调对设计结果及时进行审查，并及时反馈给设计人员。这样可以大大缩短设计时间，还可以保证将错误消灭在“萌芽”状态。 9.4.2 并行工程的特点 图6-8 并行工程的体系结构 9.4.3 并行工程的体系结构 ◆ CE依赖于产品开发中各学科、各职能部门人员相互合作，相互信任和共享信息，通过彼此间有效地通讯和交流，尽早考虑产品全生命周期中的各种因素，尽早发现和解决问题，以达到各项工作协调一致。 ◆ CE方法有别于传统的强调“分工”的管理方式，是一种在更深层次上的集成（人、技术、管理的集成；产品设计及其相关过程设计的集成）。 ◆ CE的核心是产品及其相关过程（加工工艺、装配、检测、质量控制、销售、售后服务…）设计的集成。 CE 基本方法 9.4.4 并行工程的效益 ◆降低成本。表现在三个方面： ◆缩短产品投放市场的时间。据报道，国外某一汽车厂采用并行工程后，使产品从开发到达预定批量的时间从37个月缩短到19个月。设计和试制周期仅为原来的50%。 CE 的效益 ◆ 提高质量。尽可能将所有质量问题消灭在设计阶段，使所设计的产品便于制造易于维护。这就为质量的“零缺陷”提供了基础，使得制造出来的产品甚至用不着检验就可上市。 9.4.4 并行工程的效益 将错误限制在设计阶段 “一次达到目的”。 产品的寿命循环价格 ◆保证了功能的实用性 ◆增强市场竞争能力 ◆美国波音飞机制造公司投资40多亿美元，在研制波音777型喷气客机过程中，运用CIMS和CE技术，一方面在企业南北地理分布50千米的区域内，由200多个研制小组自形成了群组协同工作，另一方面也与其它国家的企业开展合作，采用庞大的计算机网络来支持并行设计和网络制造。在美国进行概念设计，在日本进行部件设计，而零件设计则在新家波完成。在网络上建立了24h工作的协同设计队伍，大大加快了产品设计进度。建立了电子样机，除起落架舱外，成为世界上第一家无原型样机而一次成功飞上蓝天的喷气客机，也是世界航空发展史上最高水平的“无图纸”研制的飞机。从1990年10月开始设计到1994年6月仅花了3年零2个月就试制成功。与波音767飞机的研制周期相比，缩短了13个月。 美国波音飞机制造公司 9.4.5 并行工程实施实例 9.4.5 并行工程实施实例 无图纸生产实例—波音 777