【正文】 創(chuàng)造工作條件和施加工作壓力雙管齊下，將任務(wù)和責(zé)任最大限度地托付給生產(chǎn)線上的工人。 一、精良生產(chǎn)提出的背景 ? 1985年初，美國麻省理工學(xué)院成立了一個名為“國際機動車輛計劃 IMVP（ International Motor Vehicle Program）”的專門機構(gòu)，歷時 5年對美國、日本以及一些西歐國家的汽車工業(yè)進行全面、深刻地對比調(diào)查研究。 5）調(diào)度模型庫： 提供運行 VMS所需的各種調(diào)度模型。 由于產(chǎn)品開發(fā)涉及的影響因素非常多，影響過程又復(fù)雜，所以建立適用于全制造過程的、精確可靠的產(chǎn)品評價體系是虛擬制造一個較 為困難的問題。對于復(fù)雜的模型，可以運用三維建模軟件（如Pro/E、 SolidWorks等）設(shè)計出三維模型，并輸出格式為 VRML的文件。用戶使用 交互設(shè)備，便可將自己置身于虛擬環(huán)境中，成為虛擬環(huán)境中的一部分。 ? 由于 VM基本上不消耗資源和能量，也不生產(chǎn)實際產(chǎn)品，而是產(chǎn) 品的設(shè)計、開發(fā)與實現(xiàn)過程在計算機上的本質(zhì)實現(xiàn)。 ⑥大力發(fā)展紙包裝。 5）采取有效防護措施，規(guī)范操作使用程序，防止切削液被工作環(huán)境或人為地污染。在歐洲已有一半的企業(yè)采用了干切削加工技術(shù)，尤其在德國，應(yīng)用更為廣泛。 ④ 易于分離準(zhǔn)則 :包括一次表面原則、便于識別原則、零部件標(biāo)準(zhǔn)化原則、模塊化設(shè)計原則等。 ⑤ 注意有效性和動態(tài)性： 綠色制造從“末端治理”轉(zhuǎn)向?qū)Ξa(chǎn)品及生產(chǎn)過程的連續(xù)控制，使污染物產(chǎn)生最少化或消失于生產(chǎn)過程之中，綜合利用再生資源和能源、 物料的循環(huán)利用技術(shù)。該模型最基本的結(jié)構(gòu)稱為元智能系統(tǒng)（ MetaIntelligent System， MIS） 。 ? 先進的計算機技術(shù)和制造技術(shù)向產(chǎn)品、工藝及系統(tǒng)的設(shè)計和管理人員提出了新的挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)的設(shè)計和管理方法不能有效地解決現(xiàn)代制造系統(tǒng)中所出現(xiàn)的問題，這就促使我們通過集成傳統(tǒng)制造技術(shù)、計算機技術(shù)與人工智能等技術(shù)，發(fā)展一種新型的制造模式 —— 智能制造。 （ 3）松散層： 由通用標(biāo)準(zhǔn)零部件生產(chǎn)企業(yè)組成，以市場形式提供標(biāo)準(zhǔn)化、通用化零部件或按合同進行生產(chǎn)。 ④ 快速： 以最短時間執(zhí)行任務(wù)（如產(chǎn)品開發(fā)、制造、供貨等）的能力。 四、并行工程的應(yīng)用實例 —— 齊齊哈爾車輛廠 自 1998年起，在鐵路貨車的生產(chǎn)中，采用了： ①組建產(chǎn)品開發(fā)中心，組織設(shè)計、工藝、制造團隊； ②實現(xiàn)產(chǎn)品開發(fā)過程管理及項目協(xié)凋管理； ③基于 PDM實現(xiàn)產(chǎn)品數(shù)據(jù)的集成化管理； ④基于 STEP標(biāo)準(zhǔn)實現(xiàn) CAD/CAPP集成； ⑤采用結(jié)構(gòu)強度分析、剛度分析及動力學(xué)分析工具； ⑥建立產(chǎn)品報價系統(tǒng)等 CE的方法和技術(shù) 獲得效益為： ①縮短產(chǎn)品開發(fā)周期 30%~40%； ②減少產(chǎn)品試制次數(shù)和試制費用，每年可節(jié)約試制費 500萬元； ③提高產(chǎn)品質(zhì)量水平，增加出口量，每年可多獲利潤 1250萬元。 （ 4） DFX： DFX是 CE的關(guān)鍵使能技術(shù)。 3） 協(xié)同的效率： CE特別強調(diào)“ 1＋ 1＞ 2”的思想，力求排除傳統(tǒng)串行模式中各個部門間的壁壘，使各個相關(guān)部門協(xié)調(diào)一致的工作，利用群體的力量提高整體效益，強調(diào)“工”字鋼帶來的三塊鋼板的協(xié)調(diào)強度。 并行工程 (Concurrent Engineering,CE)產(chǎn)生和發(fā)展歷史 ? 美國國防先進研究計劃局（ DARPA） 1987 年 12月舉行了并行工程專題研討會，提出了發(fā)展并行工程的 DICE計劃（ DARPA’s Initiative in CE）。 ? 同時，美國防御分析研究所 IDA（ Institute of Defense Analyses）對 CE及其用于武器系統(tǒng)的可行性進行調(diào)查研究， 88年公布了著名的 R388研究報 告，明確提出了并行工程的思想。 二、并行工程的運行特性 —— （ 4）集成特性 CE是一種系統(tǒng)集成方法，具有人員、信息、功能、技術(shù)的集成特性。 X代表產(chǎn)品生命周期中的各項活動。 第二節(jié) 敏 捷 制 造 一、敏捷制造產(chǎn)生的背景 ? 1970— 80年代，美國制造業(yè)一度成為美國經(jīng)濟嚴(yán)重衰退的重要因素之一。 ⑤ 企業(yè)策略上的敏捷性： 企業(yè)針對競爭規(guī)則及手段變化、新競爭對手出現(xiàn)、國家政策法規(guī)變化、社會形態(tài)變化等快速反應(yīng)的能力。 四、敏捷制造實施模式 一般包括四部分： 企業(yè)敏捷制造戰(zhàn)略選擇 企業(yè)的敏捷化建設(shè) 敏捷制造系統(tǒng)的建構(gòu) 敏捷制造系統(tǒng)的運行與管理 企業(yè)的敏捷化建設(shè) 主要包括： 企業(yè)經(jīng)營策略的相應(yīng)轉(zhuǎn)變 和相關(guān)的 技術(shù)準(zhǔn)備 。 二、智能制造的定義 智能制造（ Intelligent Manufacturing， IM）是一種由 智能機器 和 人類專家 共同組成的 人機一體化智能系統(tǒng) ，它在制造過程中能進行智能活動，諸如分析、推理、判斷、構(gòu)思和決策等。 五、智能制造系統(tǒng)的主要支撐技術(shù) 人工智能技術(shù) 并行工程 并行工程應(yīng)用于 IMS中，將最大限度地減少產(chǎn)品設(shè)計的盲目性和設(shè)計的重復(fù)性。 傳統(tǒng)制造與綠色制造的物流 綠色制造的主要研究內(nèi)容 I. 綠色設(shè)計技術(shù) II. 綠色制造工藝 IV. 綠色制造系統(tǒng) 綠色設(shè)計技術(shù) ? GD也稱面向環(huán)境的設(shè)計：是系統(tǒng)地考慮環(huán)境影響并集成到產(chǎn)品最初設(shè)計過程中的技術(shù)和方法。 ⑤ 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的可預(yù)估性準(zhǔn)則 :包括避免將易老化或易腐 蝕的材料與需要拆卸、回收的材料零件組合并防止要拆卸的零件被污染和腐蝕等。 1）干式車削加工。 6）建立切削液循環(huán)使用系統(tǒng)，及時清除切削液中的污染物和雜質(zhì)。探索用蘆葦、竹子、甘蔗、棉桿、麥秸代替木材造紙，擴大造紙木材樹種和利用丫材、廢棄材和加工剩余材，以擴大原料來源。 ? 目前還沒有統(tǒng)一的定義。用戶在虛擬環(huán)境中，一切感覺都是那么逼真，有一種 身臨其境的感覺。再通過 VRML編程實現(xiàn)虛擬制造單元的虛擬場景。 虛擬制造系統(tǒng) VMS的體系結(jié)構(gòu) 虛擬制造系統(tǒng) （ Virtual Manufacturing System） 的體系結(jié)構(gòu)由三層構(gòu)成，即 經(jīng)營決策層 、產(chǎn)品決策層 和 生產(chǎn)決策層。 6）通用組件庫： 提供 VMS的通用組件。結(jié)果表明，造成日本與美國以 及西歐各國在汽車工業(yè)發(fā)展上的差距不在于企業(yè)的自動化程度的高低、生產(chǎn)批量的大小、產(chǎn)品類型的多少，其根本原因在于生產(chǎn)方式的不同。 以簡化為手段 ?簡化是實現(xiàn)精良生產(chǎn)的核心辦法和手段。通過培訓(xùn)等方式創(chuàng)造條件使其擴大知識面，提高技能，培養(yǎng)雇員作為多面手的工作能力。這種生產(chǎn)方式到 20世紀(jì) 60年代已成熟，從而不僅使豐田汽車成為世界上效率最高、品質(zhì)最好的汽車制造企業(yè)，而且使整個日本汽車工業(yè)達(dá)到今天的世界領(lǐng) 先水平。 4）控制模型庫： 提供運行 VMS所需的各種控制模型。 前者即直接根據(jù)評判規(guī)則，通過對設(shè)計屬性的評測來給可制造性定級；后者即對一個或多個制造方案，借助于成本和時間等標(biāo)準(zhǔn)來 檢測是否可行或?qū)で笞罴逊桨浮? 基于 OpenGL的幾何建模 基于 VRML的虛擬制造單元建模 VRML構(gòu)造的是動態(tài)虛擬場景，但它不是三維建模工具。 又稱臨場感、存在感，是指用戶感到作為主角存在于虛擬環(huán)境中的真實程度。 是增強產(chǎn)品開發(fā)敏捷性、快速滿足市場多元化需求的有效途徑。 ⑤天然生物包裝材料：如紙、木材、竹材、麻類制品、柳條、 蘆葦以及農(nóng)作物莖桿、稻草、麥秸等，易分解，不污染生態(tài)，可資源再生，成本低。 4）在切削液的循環(huán)使用中，始終保持切削液濃度和 PH值的穩(wěn)定。近年來，美國在制造業(yè)廣泛采用了干式加工。 ③ 拆卸易于操作準(zhǔn)則 :包括單純材料零件原則、廢液排泄原則、便于抓取原則、非剛性 零件原則等。 ④ 符合經(jīng)濟性： 通過綠色制造，可節(jié)省原材料和能源的消耗，降低廢棄物處理處置費用，降低生產(chǎn)成本，增強市場競爭力。 四、智能制造系統(tǒng)的構(gòu)成及典型結(jié)構(gòu) IMS是一個復(fù)雜的智能系統(tǒng)，是由各種智能子系統(tǒng)按層次遞階組成，構(gòu)成智能遞階層次模型。必須開發(fā)出一個快速有效的信息交換工具，創(chuàng)建并促進一個全球化的公共標(biāo)準(zhǔn)來實現(xiàn)這一目標(biāo)。 （ 2）緊密層 ： 由專用零部件生產(chǎn)及總裝企業(yè)構(gòu)成，這一層企業(yè)按照合同要求相互配合，合同與核心層代表簽訂，負(fù)責(zé)按合同要求生產(chǎn)與裝配。 ③ 柔性： 以同樣設(shè)備與人員生產(chǎn)不同產(chǎn)品或?qū)崿F(xiàn)不同目標(biāo)的能力。工藝檢查周期減少 50%，更改反饋次數(shù)降低 50%，工藝規(guī)劃時間減少 30%，工裝準(zhǔn)備周期減少 30%，數(shù)控加工編碼與調(diào)試周期減少 50%； ②毛坯成品率由原來的 30%~50%提高到 70%~80%； ③降低產(chǎn)品成本 20%； ④培養(yǎng)了一支人才隊伍，為并行工程在我國全面實施應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。具體關(guān)鍵技術(shù)包括約束管理技術(shù)、沖突仲裁技術(shù)、多智能體技術(shù)、 CSCW（ Computer－ Supported Cooperative Work）技術(shù)等。 2） 協(xié)同的設(shè)計思想： CE強調(diào)一體化、并行地進行產(chǎn)品及其相關(guān)過程的協(xié)同設(shè)計，尤其注意早期概念設(shè)計階段的并行和協(xié)調(diào)。從而縮短產(chǎn)品開發(fā)周 期、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本。 ? 1988年 DARPA發(fā)出了并行工程倡議，西弗吉尼亞大學(xué)設(shè)立了并行工程研究中心，許多大 軟件公司、計算機公司開始對支持并行工程的工具軟件及集成框架進行開發(fā)。 ① 人員集成： 管理者、設(shè)計者、制造者、支持者以至用戶集成為一個協(xié)調(diào)的整體。應(yīng)用較多的是 DFA（面向裝配設(shè)計）和 DFM（面向制造設(shè)計）。 ? 20世紀(jì) 80年代，西德和日本高質(zhì)量產(chǎn)品大量推向美國市場，迫使美國制造策略由注重成本轉(zhuǎn)向產(chǎn)品質(zhì)量。 ⑥ 企業(yè)日常運行的敏捷性： 企業(yè)對影響其日常運行的各種變化，如用戶對產(chǎn)品規(guī)格、配置及售后服務(wù)要求的變化、用戶定貨量和供貨時間的變化、原料供貨出現(xiàn)問題及設(shè)備出現(xiàn)故障等做出快速反應(yīng)的能力。前者是功能、過程、組織、人員、信息、資源等的相應(yīng)轉(zhuǎn)變與調(diào)整；后者包括一個技術(shù)體系，企業(yè)可以根據(jù)需要發(fā)展該技術(shù)體系中的某些關(guān)鍵技術(shù)。通過人與智能機器的合作共事，去 擴大、延伸和部分地取代人類專家在制造過程中的腦力勞動 。 虛擬制造技術(shù) 虛擬制造技術(shù)應(yīng)用于 IMS，為并行工程提供必要的保證。要求在滿足產(chǎn)品的功能、質(zhì)量和成本的同時，優(yōu)化各有關(guān)設(shè)計因素，使 產(chǎn)品在整個生命周期過程中對環(huán)境的影響減少到最小。