【正文】 專業(yè)分工 ， 相互封閉 責 、 權(quán) 、 利統(tǒng)一的工作小組 ， 協(xié)同工作 ， 團隊精神 組織管理 寶塔式 ， 組織機構(gòu)龐大 權(quán)利下放 ， 扁平式組織結(jié)構(gòu) 產(chǎn)品特征 標準化產(chǎn)品 面向用戶的多樣化產(chǎn)品 設計方式 串行模式 并行模式 生產(chǎn)特征 大批量 、 高效率生產(chǎn) 變批量 、 柔性化生產(chǎn) 供貨方式 大庫存緩沖 JIT方式 ， 接近 0庫存 質(zhì)量保證 靠機床設備 ， 事后把關(guān) 靠生產(chǎn)人員保證 ， 追求零缺陷 雇員關(guān)系 雇傭關(guān)系 ， 合同約束 終身 雇用 ， 風雨同舟 用戶關(guān)系 靠產(chǎn)品質(zhì)量 、 成本取勝 用戶滿意 ， 需求驅(qū)動 ， 主動銷售 供應商 合同關(guān)系 ， 短期行為 長期合作 ， 利益共享 ， 風險共擔 86 精良生產(chǎn)與敏捷制造 （ LP AM） 敏捷制造 （ Agile Manufacturing —— AM ） ? 20世紀 70～ 80年代 ， 美國由于政策導向失誤 ， 使制造業(yè)眾多產(chǎn)品在世界市場所占份額不斷下降 ， 美國在制造領(lǐng)域的霸主地位逐漸喪失 。 企業(yè) 企業(yè) 企業(yè) K+2 89 精良生產(chǎn)與敏捷制造 （ LP AM） 客戶 供應商 企業(yè) 1 設計 計劃 銷售 單元 1 單元 n 單元 2 企業(yè) n 企業(yè) 2 Inter （ Intra） 圖 138 虛擬企業(yè)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu) 90 精良生產(chǎn)與敏捷制造 （ LP AM） 表 16 AM與 LP比較 精良生產(chǎn) 敏捷制造 充分利用和增強大批量生產(chǎn)優(yōu)勢 采用大量定制生產(chǎn)方式 追求 零缺陷 ， 使用戶完全滿意 整個產(chǎn)品壽命周期用戶滿意 變批量 、 柔性生產(chǎn) 模塊化產(chǎn)品設計和模塊化制造系統(tǒng) 注重技術(shù)與操作 ， 實行連續(xù)改進 注重組織與人員 ， 實現(xiàn)動態(tài)重組 終身聘用 、 工齡工資 基于信任的雇傭關(guān)系 ， “ 社會合同 ” 多功能小組 ， 協(xié)同工作 基于任務的組織與管理 ， 多學科項目組 工廠級范圍 涵蓋整個企業(yè)范圍 ， 并擴展到企業(yè)之間 與供應商利益共享 ， 風險共擔 競爭 、 合作策略 ， 組建虛擬公司 資源有效利用 ， 消除冗余 在連續(xù)和不可預測變化的環(huán)境下發(fā)展 準時制生產(chǎn) 準時信息系統(tǒng) ， 網(wǎng)絡制造 平穩(wěn)進度計劃 , 小批量 ,“零 ” 庫存 承認并快速響應市場變化 91 教材：王先逵 主編 《 機械制造工藝學 》 清華大學學出版社 ? 總 學 時： 56學時 ? 實驗學時 : 6 學時 課程學習及要求 92 課程學習及要求 一、制造工程原理的研究對象 是以機械制造中的工藝問題為研究對象的一門應用性技術(shù)學科。 其具體要求為： 95 課程學習及要求 三、本課程的特點 ? 第一特點：實踐性強； ? 第二特點：涉及面廣、內(nèi)容豐富。 挪威國營武器制造公司 ———康士堡貿(mào)易公司向東芝公司提供四臺 NC—2023數(shù)字控制裝置配套 . ? 1985年 ，蘇聯(lián)制造出的新型潛艇噪音僅相當于原來潛艇的 10％，使美國海軍只能在 20海里以內(nèi)才能偵到 ? 1986年 10月 ，一艘美國核潛艇因為沒有偵測到它正在追蹤的蘇聯(lián)潛艇的噪音而與蘇聯(lián)潛艇相撞。此案引起國際輿論一片嘩然，這就是冷戰(zhàn)期間對西方國家安全危害最大的軍用敏感高科技走私案件之一 ——— “東芝事件” 大型銑床 MBP—11OS型九軸數(shù)控大型船用螺旋槳銑床，高約 10米、寬 22米、重 250噸 , 可以精確地加工出巨大的螺旋槳，使?jié)撏七M器發(fā)出的噪音大大降低。 、新技術(shù)和發(fā)展動向應有所了解，以擴大視野 ,開闊思路。 ◎ 組織形式的動態(tài)性 為實現(xiàn)某一個市場機會 ， 將擁有實現(xiàn)該機會所需資源的若干企業(yè)組成一個動態(tài)組織 ， 它隨任務的產(chǎn)生而產(chǎn)生， 并隨任務的結(jié)束而結(jié)束 。 4） 寧肯 中斷生產(chǎn) ， 也不積壓儲備 。 ? 產(chǎn)品設計 強調(diào)負責人的權(quán)力與責任 ， 由項目負責人組織多個Team Work 并行工作 。 ◆ 產(chǎn)品設計在產(chǎn)品壽命循環(huán)中占有重要的地位 ， 它決定了產(chǎn)品制造成本的 70～ 80％ 。 生產(chǎn)管理者在信息集成的基礎(chǔ)上 ， 對整個生產(chǎn)進程有清楚的了解 ， 從而可以進行有效的控制 ， 并最終在 TQCSE 上取得成功 。 20世紀 80年代初 ， 美國國家標準局 （ NBA） 所屬 AMRF（ 自動化研究實驗基地 ） 建立了世界上第一個 CIMS實驗系統(tǒng) （ 見圖 129） ? 新加坡 、 以色列 、 韓國 、 巴西 、 南非等 ——也在積極跟蹤和發(fā)展 CIM技術(shù) 。 圖 126 CASA/SME的 “ 制造企業(yè)輪圖 ” （第三版 1993） 資源 責任 顧客 組織 共享知識 系統(tǒng) 制造 資源 59 計算機集成制造 （ CIM） ◆ CIM 往往 和人們經(jīng)常提到的 “ 三無工廠 ” （ 無圖紙 、 無庫存 、 無人化 ), “3J”（ Just in time， Just in case， Just in supply） 等概念相聯(lián)系 。 ? 歐共體 CIMOSA（開放體系結(jié)構(gòu)）課題委員會： ◆ CIM是一種哲理 、 思想 、 方法； ◆ CIMS是 CIM哲理的具體體現(xiàn)； ◆ CIMS是一個計算機控制的閉環(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 。 55 計算機集成制造 （ CIM） ? 20世紀 80年代中 、 后期 ， CIM逐漸開始實施 ， 并顯示出明顯的效益 —— 提高企業(yè)的生產(chǎn)率和市場競爭能力 。 ◆ 按成組工藝進行加工 ， 可使零件加工流向相同 ， 這不僅有利于減少工件運動距離 ， 在安排作業(yè)計劃時 ， 也有規(guī)則可循 。 ★ 按綜合零件編制工藝規(guī)程，則該工藝規(guī)程包含了零件組內(nèi)所有零件的工藝內(nèi)容。 ★ 20世紀 70年代 ， 美國 、 日本接受成組技術(shù) ， 并迅速與計算機技術(shù)聯(lián)系在一起 ， 使其得到更好的應用 。 解決多品種 、 中小批量生產(chǎn)的有效途徑是采用 GT。 （ 11） kVFA QCCC ???26 ? 單件產(chǎn)品平均生產(chǎn)成本 CS為： （ 12） 1???? kVFS QCQCC? 對式（ 12）求導，并令其導數(shù)為 0，可得到最低單件成本對應的產(chǎn)量 Q0： kVFkCCQ10 1 ????????)(（ 13） ? Q0稱為最優(yōu)生產(chǎn)規(guī)模 。 18 制造業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位 紡織機械 動力機械 家用電器 通訊設備 出版印刷 網(wǎng)絡媒體 文化娛樂 冶金機械 建筑機械 交通工具 環(huán)保設備 軍事裝備 醫(yī)療設備 機器制造 農(nóng)業(yè)機械 化工設備 制 造 業(yè) 圖 18 當今制造業(yè)的社會功能 ◆ 圖 18顯示了當今制造業(yè)的社會功能。 制造系統(tǒng) 14 制造系統(tǒng)的物質(zhì)流與信息流 誤差流 物流 資金流 規(guī)劃 控制 需求 信息流 實施 （車間或現(xiàn)場） 原材料 產(chǎn)品與服務 能源 能量流 圖 17 制造系統(tǒng)的五種流 制造系統(tǒng) 15 制造工程原理 第 1章 緒論 Introduction 制造業(yè)的發(fā)展及其 在國民經(jīng)濟中的地位 Development of Manufacturing Industry and it’s Position in National Economy 16 制造業(yè)的發(fā)展 ? 17世紀 60年代 ， 瓦特改進蒸汽機 ， 標志第一次工業(yè)革命興起 ， 工業(yè)化大生產(chǎn)從此開始 ? 18世紀中 ， 麥克斯韋爾建立電磁場理論 ， 電氣化時代開始 ? 20世紀初 ， 福特汽車生產(chǎn)線 ， 泰勒科學管理方法 ， 標志自動化時代到來 （ 以大量生產(chǎn)為特征 —Mass Production） ? 二戰(zhàn)后 ， 計算機 、 微電子技術(shù) ， 信息技術(shù)及軟科學的發(fā)展 ， 以及市場競爭的加劇和市場需求多樣性的趨勢 ， 使中小批量生產(chǎn)自動化成為可能 ， 并產(chǎn)生了綜合自動化和許多新的制造哲理與生產(chǎn)模式 。廣義理解制造技術(shù)涉及生產(chǎn)活動的各個方面和生產(chǎn)的全過程，制造技術(shù)被認為是一個從產(chǎn)品概念到最終產(chǎn)品的集成活動，是一個功能體系和信息處理系統(tǒng)。 生產(chǎn)財富 有形 （產(chǎn)品） 無形 （服務） 圖 11 生產(chǎn)的定義 轉(zhuǎn)變效率：生產(chǎn)率 = 輸出 /輸入 生產(chǎn)要素 生產(chǎn)對象 （原材料） 生產(chǎn)資料 （直接、間接） 能源 勞動力 信息 （知識、技能、情報 … ） 資金 生產(chǎn)與制造 5 ? 狹義理解：生產(chǎn)過程從原材料 → 成品直接起作用的那部分工作內(nèi)容 ， 包括毛坯制造 、 零件加工 、 產(chǎn)品裝配 、 檢驗 、 包裝等具體操作 （ 物質(zhì)流 ） 。 ? 技術(shù) —— 改造世界 ， 基本方法是 “ 綜合 ” ， 基本形式為 “ 發(fā)明 、 創(chuàng)造 、 改進 ” 。 ? 美國：約 1/4人口直接從事制造業(yè) ， 其余人口中又有約半數(shù)人所做工作與制造業(yè)有關(guān) 。 ?挑戰(zhàn)與機遇并存 。 批量法則 （ Batch Rule） 27 批量法則 （ Batch Rule） 生產(chǎn)量 x 生產(chǎn)成本 x0 圖 112 生產(chǎn)成本與生產(chǎn)量的關(guān)系 CA CS CF 28 專業(yè)化協(xié)作與擴散生產(chǎn) ? 根據(jù)批量法則，為了取得良好的經(jīng)濟效益，除合理地擴大產(chǎn)品的產(chǎn)量外，組織專業(yè)化協(xié)作生產(chǎn)是一種行之有效的方法。 ? 機械制造領(lǐng)域中定義：將多種零件 （ 部件或產(chǎn)品 ）按其相似性分類成組 ， 并以這些零件組 （ 部件組或產(chǎn)品組 ） 為基礎(chǔ)組織生產(chǎn) ， 實現(xiàn)多品種 、 中小批量生產(chǎn)的產(chǎn)品設計 、 制造工藝和生產(chǎn)管理的合理化 。 ★ 20世紀 60年代中期以后 ， 由于文化大革命 ， 國民經(jīng)濟陷入混亂狀態(tài) ， GT 無從談起 。 ★ 多用于非回轉(zhuǎn)體零件的成組工藝過程設計。 54 計算機集成制造 （ CIM） CIM提出 ? CIM一詞首先由 1973年 提出 ， 其兩個基本觀點： ? CIM概念提出后 ， 未被立即接受 ， 因條件不成熟 。 世界大市場的發(fā)展 ， 使競爭更加激烈 ， 這一方面極大地促進了社會的發(fā)展， 另一方面也給企業(yè)造成了嚴酷的 “ 生存環(huán)境 ” 。 ◆ 3M（ 人 、 機器 、 管理 ） 集成 ， 其中 人 是核心 。 ◆ 限定 “ 制造型企業(yè) ” 。 這種工作模式力圖使開發(fā)者從一開始就考慮到產(chǎn)品全生命周期 （ 從概念形成到產(chǎn)品報廢 ） 中所有的因素 ，包括質(zhì)量 、 成本 、 進度與用戶需求 。 71 并行工程 （ CE） 圖 134 串行與并行方法 需求分析 產(chǎn)品設計 過程設計 原型產(chǎn)品 a） 串行方法 需求分析 產(chǎn)品設計 過程設計 原型產(chǎn)品 b） 并行方法 順序方法與并行方法 （圖 134） 72 并行工程 （ CE） ◆ CE依賴于產(chǎn)品開發(fā)中各學科 、 各職能部門人員相互合作 ， 相互信任和共享信息 ， 通過彼此間有效地通訊和交流 ， 盡早考慮產(chǎn)品全生命周期中的各種因素 ， 盡早發(fā)現(xiàn)和解決問題 ， 以達到各項工作協(xié)調(diào)一致 。 74 并行工程 （ CE） 表 14 便于加工和裝配的設計規(guī)則 設計規(guī)則 包含內(nèi)容 效益 減少零件 數(shù)量