【正文】 ?準(zhǔn)時(shí)制的核心就是及時(shí)，在一個(gè)物流系統(tǒng)中，原材料準(zhǔn)確（適量）無誤（及時(shí)）地提供給加工單元（或加工線），零部件準(zhǔn)確無誤地提供給裝配線。在精良生產(chǎn)中，生產(chǎn)線上每一個(gè)工人在生產(chǎn)出現(xiàn)故障時(shí)都有權(quán)讓一個(gè)工區(qū)的生產(chǎn)停下來，并立即與小組人員一起查找故障原因，做出決策，解決問題，消除故障。其實(shí)指的就是豐田生產(chǎn)方式，它總結(jié)了日本推廣應(yīng)用豐田生產(chǎn)方式的精髓。 ? 為順應(yīng)時(shí)代要求，日本豐田汽車公司首創(chuàng)精良生產(chǎn)，作為多品種、小批量混合生產(chǎn)條件下的高質(zhì)量、低消耗生產(chǎn)方式。它采用CATIA軟件進(jìn)行產(chǎn)品的數(shù)字化建模，并利用 CAE軟件對飛機(jī)的零部件進(jìn)行結(jié)構(gòu)性能分析，其產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造工 程師在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中操縱模擬樣機(jī)，檢驗(yàn)產(chǎn)品的各項(xiàng)性能指標(biāo)。 組件層的組成部分： 1）定義模型庫： 提供用于定義虛擬制造系統(tǒng)所需的各個(gè)組成部分的定義模型，按 VMS的要求進(jìn)行選取。 ③ 生產(chǎn)決策層：根據(jù)上層決策和企業(yè)人力、物力及技術(shù)資源與水平等情況，做出產(chǎn)品開發(fā)計(jì)劃、生產(chǎn)任務(wù)規(guī)劃、生產(chǎn)調(diào)度計(jì)劃等決策，并在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)其制造 過程，生產(chǎn)出數(shù)字產(chǎn)品。 ?虛擬樣機(jī)是實(shí)際產(chǎn)品在計(jì)算機(jī)上的表示，又稱為數(shù)字化樣機(jī)。產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，可能產(chǎn)生無法加工、或者加工精度無法保證、或者必須采用特種加 工，增加了加工成本和加工周期。 ? 虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造過程中同樣具有重要的應(yīng)用，可大大提高產(chǎn)品的技術(shù)水平，例如波音 777飛機(jī)的設(shè)計(jì)、福特汽車外形設(shè)計(jì)與碰撞實(shí)驗(yàn)等。用戶通過自身的語言、身體運(yùn)動(dòng)或動(dòng)作等自然技能，就能對虛擬環(huán)境中的對象進(jìn)行考察或操作。 除了視覺感知外，還有聽覺感知、力覺感知、觸覺感知、運(yùn)動(dòng)感知，甚至包括味覺感知、嗅覺感知等。 虛擬制造 VM 虛擬制造的特點(diǎn) a) VM是實(shí)際制造過程在計(jì)算機(jī)上的映射和本質(zhì)表現(xiàn)。這兩個(gè)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)是在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造過程中，始終按照綠色制造的三個(gè)內(nèi)容要求，設(shè) 計(jì)產(chǎn)品及其制造系統(tǒng)和制造環(huán)境，對綠色制造的兩個(gè)過程進(jìn)行全過程最優(yōu)控制，合理配置資源，最大限度地發(fā)揮制造系統(tǒng)的效用，利用不同技術(shù)途徑，最終實(shí)現(xiàn)節(jié)約 資源保護(hù)環(huán)境的綠色制造目標(biāo)要求。 綠色制造系統(tǒng) 體系結(jié)構(gòu)包括： ? 兩個(gè)層次的全過程控制 ? 三項(xiàng)具體內(nèi)容 ? 兩個(gè)實(shí)現(xiàn)目標(biāo) ? 三條實(shí)現(xiàn)途徑 1）兩個(gè)層次的全過程控制 ?是指在具體的制造過程即 物料轉(zhuǎn)化過程 和在包括構(gòu)思、設(shè)計(jì)、制造、裝配、包裝、運(yùn)輸、銷售、服務(wù)、報(bào)廢回收環(huán)節(jié)的 產(chǎn)品生命周期全過程 中，充分考慮資源和環(huán)境問題，實(shí)現(xiàn)最大限度地優(yōu)化利用資源和減少環(huán)境污染。 ③可食性包裝材料：具有原料豐富齊全，可以食用，對人體無害甚至有利，并有一 定強(qiáng)度等特點(diǎn)，如淀粉、蛋白質(zhì)、植物纖維和其他天然材料。 綠色包裝技術(shù) 產(chǎn)品綠色包裝的基本原則是要符合“ 3R1D”，即： ① 減量化 (Reduce):減少包裝材料消耗。如刀具使用壽命，工件表面粗糙度，加工生產(chǎn)率，停機(jī)更換刀具、清理所耗時(shí)間，廢棄切削液和回收切削液數(shù)量。 2）干式滾切加工。 ?綠色工藝要從技術(shù)入手，盡量研究和采用物料和能源消耗少、廢棄物少、對環(huán)境污染小的工藝方案和工藝路線。 ?面向制造和裝配設(shè)計(jì) 產(chǎn)品的面向制造（ Design For Manufacturing， DFM）和面向裝配設(shè)計(jì)（ Design For Assembly， DFA）是產(chǎn)品更容易制造和裝配，并且是在制造和裝配過程中對環(huán)境無污染或少污染、所需能源和資源更少的一種設(shè)計(jì)方法。對于應(yīng)用多種不同材料的復(fù)雜產(chǎn)品，只有通過產(chǎn)品拆卸和分類才能較徹底地進(jìn)行材料回收和零部件的再循環(huán)利用。也就是說，避免廢棄物產(chǎn)生，用再造加工技術(shù)或廢棄物管理方法協(xié)調(diào)產(chǎn)品設(shè)計(jì)，使零件或材料在產(chǎn)品達(dá)到壽命周期時(shí)，以最高的附加值回收并重復(fù)利用。 綠色制造的特點(diǎn) ① 系統(tǒng)性： 除保證一般制造系統(tǒng)功能外，還要保證環(huán)境污染為最小。信息網(wǎng)絡(luò)是制造信息及知識流動(dòng)的通道。同時(shí)還能對系統(tǒng)故障進(jìn)行自我診斷、排除和修復(fù)。 三、智能制造系統(tǒng)的特征 自組織能力： IMS的一個(gè)重要標(biāo)志。智能制造正是適應(yīng)這種情況而得以發(fā)展的。 （ 1）員工的敏捷化綜合培訓(xùn) （ 2）企業(yè)的過程、功能分析與重組 （ 3）相應(yīng)的組織、人員、信息、資源、功能等的調(diào)整 （ 4）敏捷制造綜合基礎(chǔ)的建設(shè) 敏捷制造系統(tǒng)的建構(gòu) 可分為 方案設(shè)計(jì) 和 方案實(shí)施 。 敏捷的虛擬企業(yè) 敏捷制造的核心是虛擬企業(yè) VE（ Virtual Enterprise） ，即為把不同企業(yè)不同地點(diǎn)的工廠或車間重新組織、協(xié)調(diào)工作的一個(gè)臨時(shí)的團(tuán)體。 ? 在這種意義下敏捷制造應(yīng)有兩個(gè)方面的重要組成，即：敏捷制造的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)和敏捷的虛擬企業(yè)。 ? “美國機(jī)械工程師學(xué)會(huì)”（ ASME）主辦的“機(jī)械工程”雜志 94年刊中，對敏捷制造做了如下定義： “ 敏捷制造就是指制造系統(tǒng)在滿足低成本和高質(zhì)量的同時(shí)，對變幻莫測的市場需求的快速反應(yīng) ”。當(dāng)時(shí)美國汽車更新?lián)Q代的速度已經(jīng)比日本慢了一倍以上，速度 成為美國制造商關(guān)注的重心。 獲得效益為： ① 新產(chǎn)品上市周期縮短 30%； ② 技術(shù)部門生產(chǎn)率上升 30%； ③ 總體生產(chǎn)能力增加 30%。 PDM能在數(shù)據(jù)的創(chuàng)建、更改及審核的同時(shí)跟蹤監(jiān)視數(shù)據(jù)的存取，確保產(chǎn)品數(shù)據(jù)的完整性、一致性及正確性，保證每個(gè)參與設(shè)計(jì)的人員都能即時(shí)地得到正確數(shù)據(jù)，使產(chǎn)品設(shè)計(jì)返回率達(dá)到最低。 三、并行工程的關(guān)鍵技術(shù) （ 1）過程管理與集成技術(shù)：包括過程建模、過程管理、過程評估、過程分析和過程集成。 ③ 功能集成： 產(chǎn)品全生命周期中企業(yè)內(nèi)各部門功能集成，以及產(chǎn)品開發(fā)企業(yè)與外部協(xié)作企業(yè)間功能的集成。有時(shí)為保證整體最優(yōu)，甚至可能不得不犧牲局部的利益。 ? 并行工程已在一批國際著名 企業(yè)中獲得成功應(yīng)用，如波音、洛克希德、雷諾、通用電氣等均采用并行工程技術(shù)來開發(fā)自己的產(chǎn)品，取得顯著效益。 并行工程產(chǎn)生的背景要求： ? 全球化市場要求企業(yè)必須改變經(jīng)營策略：提高產(chǎn)品開發(fā)能力、增強(qiáng)市場開拓能力，但傳統(tǒng)產(chǎn)品開發(fā)模式已不能滿足市場競爭要求。 ? 并行工程是一種企業(yè)組織、管理和運(yùn)行的先進(jìn)設(shè)計(jì)、制造模式；采用多學(xué)科團(tuán)隊(duì)和并行過程集成化開發(fā)模式。 CE與串行工程產(chǎn)品開發(fā)成本比較 串、并行產(chǎn)品開發(fā)過程對比 二、并行工程的定義 并行工程 CE是 對產(chǎn)品及其相關(guān)過程（包括制造過程和支持過程）進(jìn)行并行、一體化設(shè)計(jì)的一種系統(tǒng)化的工作模式。 二、并行工程的運(yùn)行特性 —— （ 2）整體特性 二、并行工程的運(yùn)行特性 制造系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)的內(nèi)在聯(lián)系 二、并行工程的運(yùn)行特性 —— （ 3）協(xié)同特性 并行工程特別強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)群體的協(xié)同工作 （ Team work）： 1） 多功能的協(xié)同組織機(jī)構(gòu)： CE根據(jù)任務(wù)和項(xiàng)目需要，組織多功能工作小組，小組成員由設(shè)計(jì)、工藝、制造和支持（質(zhì)量、銷售、采購、服務(wù)等）的不同部門、不同學(xué)科代表組成。 ④ 技術(shù)集成： 產(chǎn)品開發(fā)全過程中涉及的多學(xué)科知識以及各種技術(shù)、方法的集成，形成集成的知識庫、方法庫。 （ 2）團(tuán)隊(duì)：由傳統(tǒng)部門制或?qū)I(yè)組變成項(xiàng)目為主的多功能 集成產(chǎn)品開發(fā)團(tuán)隊(duì)（ Integrated Product Team ， IPT） 。 四、并行工程的應(yīng)用實(shí)例 —— 波音公司 自 1991年起，在波音 767－ X系列產(chǎn)品上采用了： ① 按飛機(jī)部件組成兩百多個(gè) IPT； ② 改進(jìn)產(chǎn)品開發(fā)流程； ③ 采用 DFA／ DFM等工具； ④ 利用巨型機(jī)支持 的 PDM系統(tǒng)輔助并行設(shè)計(jì)； ⑤ 大量應(yīng)用 CAD/CAM技術(shù)，做到無圖樣生產(chǎn)； ⑥ 仿真技術(shù)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等 CE的方法和技術(shù)。 四、并行工程的應(yīng)用實(shí)例 —— 中國長峰科技集團(tuán) 1995年起，在復(fù)雜系統(tǒng)產(chǎn)品（機(jī)械與電子）開發(fā)中，采用： ①建立并行設(shè)計(jì)、制造與管理的集成環(huán)境； ②組建多層次的集成產(chǎn)品開發(fā)團(tuán)隊(duì)； ③改進(jìn)現(xiàn)有產(chǎn)品開發(fā)流程； ④應(yīng)用各類 CAX／ DFX工具； ⑤動(dòng)態(tài)管理和跟蹤項(xiàng)目的進(jìn)展，實(shí)施 PDM； ⑥應(yīng)用并行工程集成框架技術(shù)等 CE的方法和技術(shù)。 ? “一個(gè)國家要生活得好，必須生產(chǎn)得好” 。 敏捷制造企業(yè)的敏捷能力 ① 市場快速反應(yīng)能力： 判斷和預(yù)見市場變化并快速反應(yīng)的能力。 ? 敏捷制造的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)為形成虛擬企業(yè)提供環(huán)境和條件。 虛擬企業(yè)的組織結(jié)構(gòu)如下： （ 1）核心層： 由新產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)企業(yè)構(gòu)成。 I. 方案設(shè)計(jì)： 首先完整描述企業(yè)敏捷制造目標(biāo)體系與系統(tǒng)，再確定實(shí)現(xiàn)方法與技術(shù)手段，建立完整的方案。 ? 世界各國的制造業(yè)趨向于全球化，制造、經(jīng)營活動(dòng)、開發(fā)研究等都在向多國化發(fā)展。 是指 IMS中的各種智能設(shè)備，能夠按照工作任務(wù)的要求，自行集結(jié)成一種最合適的結(jié)構(gòu)，并按照最優(yōu)的方式運(yùn)行。 人機(jī)一體化： 是一種混合智能。 第四節(jié) 綠 色 制 造 一、綠色制造的提出 ? 環(huán)境、資源、人口是當(dāng)今社會(huì)面臨的三大主要問題。 ② 突出預(yù)防性： 對產(chǎn)品生產(chǎn)過程進(jìn)行綜合預(yù)防污染的戰(zhàn)略，強(qiáng)調(diào)以預(yù)防為主，使廢棄物最小化或消失于生產(chǎn)過程中。 ? 與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的區(qū)別：要求設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)構(gòu)思階段就要把降低能耗、易于拆卸、再生利用和保護(hù)生態(tài)環(huán)境與保證產(chǎn)品的性能、質(zhì)量、壽命、成本的要求列為同等設(shè)計(jì)目標(biāo)，并保證在生產(chǎn)過程中能夠順利實(shí)施。 ? 拆卸設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則有： ① 拆卸量最少準(zhǔn)則 :包括零件合并原則、減少零件所用材料種類原則、材料相容性原則、有害材料集成原則等。 ?產(chǎn)品的長壽命設(shè)計(jì) 產(chǎn)品的長壽命設(shè)計(jì)。如零件的綠色制造工藝主要包括加工工藝順序、加工參數(shù)優(yōu)化，綠色切削液、綠色潤滑劑的使用，熱處 理、金屬成形（鑄造、熔煉）、表面噴漆中的綠色工藝以及環(huán)境影響評估。關(guān)鍵技術(shù)包括：提高滾切速度、快速排屑技術(shù)和開發(fā)高性能 的高速滾刀等。 2）用科學(xué)方法確定不同切削條件的切削液配方，實(shí)現(xiàn)切削液配方標(biāo)準(zhǔn)化。由“求新、求異”的消費(fèi)理念轉(zhuǎn)向簡潔包裝，這樣既降低成本，減少廢棄物處置費(fèi)用，又減少環(huán)境污染和減輕消費(fèi)者負(fù)擔(dān)。 ④可降解包裝材料：是指在特定時(shí)間內(nèi)造成性能損失的特定環(huán)境下，其化學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化的一種塑料。 2）三項(xiàng)具