【文章內(nèi)容簡介】 s metal Light alloy All others Cast iron Pipe Machined workpiece Casting and fings L, U, T etc. section steel Bar (heat rolling) Bar (cold rolling or drawing) △ ,□ , etc. bar Sheet Stick plate Weldment Undefined 2 3 4 5 2+3 2+4 2+5 3+4 2+3+4+5 Digit 6 Digit 8 Digit 9 Digit 7 Alloy steel Steel Steel 成組技術 （ Group Technology—GT） 42 名稱類別粗分類 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 回轉(zhuǎn)類零件 非 回轉(zhuǎn)類零件 輪盤類 環(huán)套類 銷桿軸 齒輪類 異形件 專用件 桿條類 板塊類 座架類 箱體類 名稱類別細分類 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 盤蓋 防護蓋 法蘭盤 帶輪 手輪 離合器 分度盤 滾輪 活塞 其它 回轉(zhuǎn)類零件的形狀及加工碼 外部形狀加工 基本形狀 功能要素 內(nèi)部形狀加工 基本形狀 功能要素 平面曲面加工 外平面 內(nèi)平面 輔助孔成形刻線 輔助碼 材 料 毛坯原始形狀 熱處理 主要尺寸 精度 直徑或?qū)挾? 長度 非回轉(zhuǎn)類零件形狀及加工碼 圖 1219 JLBM1 分類編碼系統(tǒng) 成組技術 （ Group Technology—GT） 43 成組技術 （ Group Technology—GT） 圖 122 壓蓋零件編碼 （ 001021103050736) φ240 70 其余 44 成組技術 （ Group Technology—GT） 1） 綜合零件法 —— ★ 綜合零件包含了零件組內(nèi)所有零件的結構要素，它可以是一個實際零件，但更多情況是一個假想零件。 ★ 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。 ★ 綜合零件法多用于回轉(zhuǎn)體零件的成組工藝過程設計。 成組工藝過程設計 2） 綜合路線法 —— ★ 將零件組內(nèi)所有零件的工藝內(nèi)容綜合在一起，形成成組工藝。 ★ 多用于非回轉(zhuǎn)體零件的成組工藝過程設計。 45 成組技術 （ Group Technology—GT） 綜合零件 圖 123 綜合零件 實際零件 【 例 】 46 成組技術 （ Group Technology—GT） 特征矩陣 綜合零件 成組工藝過程卡 車間 零件組代號 頁 工序號 工 序 名 稱 及 內(nèi) 容 機 床 適 用 零 件 車右端面 ,打中心孔 ,車外圓 (留磨量 ) 車螺紋 ,倒角 ,切槽 ,切斷 1 C6132 A B C D E 2 車左端面 ,打中心孔 ,倒角 銑鍵槽（銑橫槽 ,銑扁） 3 C6132 X51W 4 調(diào)質(zhì) 5 研中心孔 C6132 6 磨外圓 M121 ∨ ∨ ∨ ∨ ∨ ∨ ∨ ∨ ∨ ∨ ∨ ∨ ∨ ∨ ∨ ∨ ∨ ∨ ∨ ∨ ∨ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 01 2 3 4 5 6 7 8 9 47 1） 加工單元組織形式 ① 成組單機 ② 成組單元 ③ 成組流水線 ④ 成組柔性制造系統(tǒng) 圖 124 成組單元布置形式 加工單元設計 a）機群式布局 G G G D D M M 進出料口 L L L L L L A A M M b）成組單元布局 L L L M M D D G G A 出料口 進料口 成組技術 （ Group Technology—GT） 成組技術 （ Group Technology—GT） 圖 125 FMS 自動倉庫 工廠計算機 中央計算機 物流控制計算機 信 息 傳 輸 網(wǎng) 絡 加工單元1 加工單元2 加工單元n 運輸小車 工夾具站 49 2） 確定機床數(shù)量 式中 [Qj]——計算的機床臺數(shù) Ni ——第 i 種零件年需求量 tij ——第 i 種零件在第 j 種機床上的單件工時 F ——機床年臺時基數(shù) FtNQniijij??? 1][（ 44） （ 44a） F = 250 M 8 K 式中 M ——班次 K ——開機系數(shù)，常取 ～ ◆計算 機床臺數(shù) ： 成組技術 （ Group Technology—GT） 50 成組技術 （ Group Technology—GT） ◆ 一般要求 ： η≥ 關鍵、稀少設備允許 η=～ 簡單設備 η值可適當減小 ◆ 負荷調(diào)整與平衡： ① 負荷過低，可幾個單元共用一臺機床 ② 也可擴大單元內(nèi)零件組數(shù)或組內(nèi)零件數(shù) ◆ 機床負荷率 ： ][ jj??（ 46） ◆ 實際機床臺數(shù) ： Qj ≥[Qj] （ 45） 51 成組技術 （ Group Technology—GT） 成組技術在設計中的應用 ? 利用零件編碼 ， 檢索相似零件 ， 減小重復設計工作量（ 據(jù)統(tǒng)計 ， 一項新產(chǎn)品中有 70%以上的零件設計可以借鑒或直接引用原有的設計 ） 。 同樣 利用產(chǎn)品和部件的繼承性 ， 對產(chǎn)品及部件進行編碼 ， 通過檢索 、 調(diào)出和利用已有相類似設計 ， 可顯著 減少新設計的工作量 （ 參數(shù)化設計技術的發(fā)展使這一效果更加顯著 ） 。 ◎ 零件標準化內(nèi)容 零件名稱標準化 零件結構標準化 零件標準化 ? 提高設計標準化程度 設計標準化是工藝標準化的前提。 52 成組技術 （ Group Technology—GT） ◎ 零件結構標準化等級與標準化要素之間的關系： 標準化等級 簡單標準化 基本標準化 主要標準化 完全標準化 標準化要素 功能要素 基本形狀 功能要素配置 主要尺寸 ◎ 設計標準化與工藝標準化的關系： 基本形狀標準化 主要工藝過程（工藝路線）標準化 功能要素標準化 工序、工步標準化 功能要素配置標準化 次要工序及工藝順序標準化 主要尺寸標準化 工藝裝備標準化 設計標準化 工藝標準化 53 成組技術 （ Group Technology—GT） ◆ 成組生產(chǎn)單元是一種先進的生產(chǎn)組織形式 ， 在成組生產(chǎn)單元內(nèi) ， 零件加工過程被封閉起來 ， 責 、 權 、 利集中在一起 ， 生產(chǎn)人員不僅負責加工 ， 而且共同參與生產(chǎn)管理與生產(chǎn)決策活動 ， 使其積極性能夠得到充分發(fā)揮 。 ◆ 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 。 成組技術在管理中的應用 ◆ 要求按工藝相似零件組 （ 而非按產(chǎn)品 ） 安排生產(chǎn)計劃 ，需要打破舊的生產(chǎn)計劃方式 ， 而代之以按零件組安排生產(chǎn)進度計劃 。 除了要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)觀念以外 ， 采用計算機輔助生產(chǎn)管理方法也是必要的 。 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 。 直至20世紀 80年代初 ， 各項單元技術 （ CAD、 CNC、 CAPP、MIS、 FMC、 FMS … ） 得到充分發(fā)展 ， 并形成一個個自動化 “ 孤島 ” 。 在這種形勢下 ， 為取得更大的經(jīng)濟效果 ， 需要將這些 “ 孤島 ” 集成起來 ， CIM概念受到重視并被實施。 2） 整個生產(chǎn)過程可以視為一個 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)活動的各個環(huán)節(jié) ， 從市場分析 、 產(chǎn)品設計 、加工制造 、 經(jīng)營管理到售后服務是一個統(tǒng)一的不可分割的整體 。 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 。 以往， 競爭力主要取決于生產(chǎn)率 ， 現(xiàn)今更重要的是對市場的響應能力 。 ? 信息時代的到來 ,使世界正在 “ 變小 ” 。 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 ” 。 企業(yè)為求得生存和發(fā)展 ， 必須在 TQCSE 五要素上下工夫 。 T（ Time） ——時間，加速新產(chǎn)品研制周期，縮短交貨期 Q（ Quality） ——質(zhì)量 C（ Cost） ——成本 S（ Service） ——服務 E（ Environment） ——環(huán)保 ?為實現(xiàn)這一目標， CIM是一種強有力的形式。 56 計算機集成制造 （ CIM） CIM 定義 CIM是將人及其經(jīng)營知識和能力與信息技術和制造技術綜合應用 ， 以提高制造型企業(yè)的生產(chǎn)率和響應能力。 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部分 。 ? 歐共體 CIMOSA（開放體系結構）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 。 ? CIM 與 CIMS 57 計算機集成制造 （ CIM） 討論 ◆ 整體優(yōu)化 是 CIM的目標（相對于自動化孤島）。 ◆ CIM 的核心是 集成 ， 而集成的本質(zhì)是 信息集成 。 ◆ 3M（ 人 、 機器 、 管理 ） 集成 ， 其中 人 是核心 。 普渡大學 CIMS參考模型的兩個概念： ★ Automability（ 可自動化性 ） —— 指生產(chǎn)活動中可用數(shù)學形式或計算機程序描述的部分 ， 生產(chǎn)活動中的這一部分內(nèi)容可用計算機來進行處理 。 ★ Innovation（ 創(chuàng)新 ） —— 生產(chǎn)活動中無法用數(shù)學形式或計算機程序描述的部分 ， 這一部分內(nèi)容仍需人來完成 。 他認為工業(yè)革命使人變成了機器的奴隸 ， 新技術革命則要 “ 恢復人格 ” （ Humanlization） 。 Real 58 計算機集成制造 （ CIM） ◆ SME的 “ 制造企業(yè)輪圖 ” （圖 120）也強調(diào)以人為本。 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