【正文】 先進(jìn)制造技術(shù) Advanced Manufacturing Technology Henan University of Science Technology 1 第 6章 先進(jìn)制造模式 本章要點(diǎn) 制造模式的概念 計(jì)算機(jī)集成制造 并行工程 成組技術(shù) 精益生產(chǎn) 敏捷制造 2 第 6章 先進(jìn)制造模式 Advanced Manufacturing Model 先進(jìn)制造模式的概念 Concept of Advanced Manufacturing Model 3 制造模式的含義 ?制造模式 (Manufacturing Mode) 是指企業(yè)體制 、 經(jīng)營 、管理 、 生產(chǎn)組織和技術(shù)系統(tǒng)的形態(tài)和運(yùn)作的模式 。 制造模式可以理解為 “ 制造系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的典型方式 ” 。 ? 制造模式與管理的區(qū)別是： 制造模式 是 制造系統(tǒng)某些特性 的集中體現(xiàn) ， 也是制造企業(yè)所有管理方法與工程技術(shù)的融合 。 管理 是一門學(xué)科 ， 也是企業(yè)界的一項(xiàng)職能 。制造模式是表征制造企業(yè)管理方式和技術(shù)形態(tài)的一種 狀態(tài) ， 而管理是面向一切組織的一種 過程 。 制造模式的概念 4 定義 ?先進(jìn)制造模式 (Advanced Manufacturing Mode， AMM)是應(yīng)用先進(jìn)制造技術(shù)的生產(chǎn)組織和技術(shù)系統(tǒng)的形態(tài)與運(yùn)作的方式 。 它以獲取生產(chǎn)有效性為 首要目標(biāo) ， 以制造資源快速有效集成為 基本原則 ， 以人一組織一技術(shù)相互結(jié)合為 實(shí)現(xiàn)途徑 ， 使制造系統(tǒng)獲得精益 、 敏捷 、 優(yōu)質(zhì)與高效的特征 ，以適應(yīng)市場變化對(duì)時(shí)間 、 質(zhì)量 、 成本 、 服務(wù)和環(huán)境的新要求 。 先進(jìn)制造模式的定義和類型 5 類型 ?柔性生產(chǎn)模式 ?計(jì)算機(jī)集成制造 —CIM ?智能制造模式 ?精益生產(chǎn)模式 ?敏捷制造模式 ?虛擬制造生產(chǎn)模式 ?極端制造模式 ?綠色制造模式 先進(jìn)制造模式的定義和類型 6 先進(jìn)制造模式的管理 制造系統(tǒng)組織化原理框圖 先進(jìn)制造模式的管理 7 現(xiàn)代企業(yè)組織結(jié)構(gòu)的特性主要體現(xiàn)在以下六個(gè)方面： 制造企業(yè)的組織結(jié)構(gòu) 1） 靈活性 2） 分散性 3） 動(dòng)態(tài)性 4） 并行性 5） 獨(dú)立性 6） 簡單性 先進(jìn)制造模式的管理 8 第 6章 先進(jìn)制造模式 Advanced Manufacturing Model 計(jì)算機(jī)集成制造 Computer Integrated Manufacturing 9 概述 CIM提出 ? CIM一詞首先由 1973年 提出 ， 其兩個(gè)基本觀點(diǎn)： ? CIM概念提出后 ， 未被立即接受 ， 因條件不成熟 。 直至20世紀(jì) 80年代初 ， 各項(xiàng)單元技術(shù) （ CAD、 CNC、 CAPP、MIS、 FMC、 FMS ? ） 得到充分發(fā)展 ， 并形成一個(gè)個(gè)自動(dòng)化 “ 孤島 ” 。 在這種形勢(shì)下 ， 為取得更大的經(jīng)濟(jì)效果 ， 需要將這些 “ 孤島 ” 集成起來 ， CIM概念受到重視并被實(shí)施。 2） 整個(gè)生產(chǎn)過程可以視為一個(gè) 數(shù)據(jù)采集 、 傳遞和加工處理的過程 ， 最終產(chǎn)品可視為數(shù)據(jù)的物化表現(xiàn) 。 1） 企業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的各個(gè)環(huán)節(jié) ， 從市場分析 、 產(chǎn)品設(shè)計(jì) 、加工制造 、 經(jīng)營管理到售后服務(wù)是一個(gè)統(tǒng)一的不可分割的整體 。 10 CIM 定義 CIM是將人及其經(jīng)營知識(shí)和能力與信息技術(shù)和制造技術(shù)綜合應(yīng)用 ， 以提高制造型企業(yè)的生產(chǎn)率和響應(yīng)能力。 企業(yè)所有人員 、 功能 、 信息 、 組織管理等方面都是集成起來的整體的各個(gè)部分 。 ? 歐共體 CIMOSA（開放體系結(jié)構(gòu)）課題委員會(huì)： ◆ CIM是一種哲理 、 思想 、 方法； ◆ CIMS是 CIM哲理的具體體現(xiàn)； ◆ CIMS是一個(gè)計(jì)算機(jī)控制的閉環(huán)反饋系統(tǒng) ， 其輸入是產(chǎn)品的需求和概念 ， 輸出的是合格的產(chǎn)品 。 ? CIM 與 CIMS 概述 11 討論 ◆ CIM的 目標(biāo) 是 整體優(yōu)化 （相對(duì)于自動(dòng)化孤島）。 ◆ CIM 的 核心 是 集成 ， 而集成的本質(zhì)是 信息集成 。 ◆ 3M（ 人 、 機(jī)器 、 管理 ） 集成 ， 其中 人 是核心 。 普渡大學(xué) CIMS參考模型的兩個(gè)概念： ★ Automability（ 可自動(dòng)化性 ） —— 指生產(chǎn)活動(dòng)中可用數(shù)學(xué)形式或計(jì)算機(jī)程序描述的部分 ， 可用計(jì)算機(jī)來進(jìn)行處理 。 ★ Innovation（ 創(chuàng)新 ） —— 生產(chǎn)活動(dòng)中無法用數(shù)學(xué)形式或計(jì)算機(jī)程序描述的部分 ， 這一部分內(nèi)容仍需人來完成 。 他認(rèn)為工業(yè)革命使人變成了機(jī)器的奴隸 ， 新技術(shù)革命則要 “ 恢復(fù)人格 ” （ Humanlization） 。 Real 概述 12 ◆ SME美國制造工程學(xué)會(huì)的“制造企業(yè)輪圖”將顧客作為制造業(yè)一切活動(dòng)的核心，強(qiáng)調(diào)了人、組織和協(xié)同工作，以及基于制造基礎(chǔ)設(shè)施、資源和企業(yè)責(zé)任之下的組織、管理生產(chǎn)的全面考慮。 圖 126 CASA/SME的 “ 制造企業(yè)輪圖 ” （第三版 1993） 概述 13 圖 128 CIMS功能模型 Network DB 市場信息 生產(chǎn)過程信息 技術(shù)信息 原材料，能源 產(chǎn)品 MIS ， BM ， PM MM ， LM ， FM … EDAS CAD CAE CAPP CAM ∶ CAQ CAI CAT CAQC CMM ∶ MAS CNC , MC , FMC , FMS , ROBOT , … CIMS的功能模型 以信息的觀點(diǎn)建立的企業(yè)模型框架（或功能模型）。 CIMS 功能模型通常由 6個(gè)分系統(tǒng)組成（圖 628） 。 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng) 14 CIMS通常由 4個(gè)功能分系統(tǒng)和 2個(gè)支撐分系統(tǒng)組成 1. 經(jīng)營管理信息系統(tǒng) （ Management Information System，MIS） ?MIS通常是以 MRPII為核心，包括預(yù)測(cè)、經(jīng)營決策、各級(jí)生產(chǎn)計(jì)劃、生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備、銷售、供應(yīng)、財(cái)務(wù)、成本、設(shè)備、工具、人力資源等各項(xiàng)管理信息功能。 ?三個(gè)基本功能 （１） 信息處理 包括信息的收集、傳輸、加工和查詢。 （２） 事務(wù)處理 包括經(jīng)營計(jì)劃管理、物料管理、生產(chǎn)管理、財(cái)務(wù)管理、人力資源管理等。 （３） 輔助決策 分析歸納現(xiàn)有信息，利用數(shù)學(xué)方法預(yù)測(cè)未來，提供企業(yè)經(jīng)營管理過程中輔助決策信息。 15 2. 工程設(shè)計(jì)自動(dòng)化系統(tǒng) （ Engineering Design Automation System， EDAS） ?EDAS實(shí)質(zhì)上是指在產(chǎn)品開發(fā)過程中運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，使產(chǎn)品開發(fā)活動(dòng)更高效、更優(yōu)質(zhì)、更自動(dòng)地進(jìn)行。產(chǎn)品開發(fā)活動(dòng)包括產(chǎn)品的概念設(shè)計(jì)、工程與結(jié)構(gòu)分析、詳細(xì)設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)以及數(shù)控編程等設(shè)計(jì)和制造準(zhǔn)備階段的一系列工作，即通常所說的 CAD、 CAPP、 CAM三大部分。 ?CIMS的重要指標(biāo)是 3C技術(shù)的集成，提出基于產(chǎn)品模型的 CAD/CAPP/CAM集成系統(tǒng)，取代各個(gè)自動(dòng)化孤島。 16 3. 制造自動(dòng)化系統(tǒng) （ Manufacturing Automation System， MAS） ?MAS由機(jī)械加工系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、物流系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng) 組成 。在計(jì)算