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敏捷制造技術應用研究(畢業(yè)論文)(參考版)

2025-06-11 08:52本頁面
  

【正文】 東北電力大學畢業(yè) 論文 25 美國等國政府對敏捷制造的開發(fā)與應用給予了高度重視,資助許多研究單位開發(fā)實現(xiàn)敏捷制造的參考模型和支持工具,并鼓勵在不同行業(yè)進行示范應用,以期在邊研究邊應用的過程中積累經驗,完善敏捷制造工具產品,為更多的行業(yè)、企業(yè)應用打下基礎。世界各國的機械制造技術的發(fā)展都有 自己的特色和重點。培養(yǎng)一批德才兼?zhèn)洹⒓榷茖W技術又懂管理的優(yōu)透企業(yè)家,造就一支具有較高職業(yè)素質的技術工人隊伍。同時加快對我國制造業(yè)信息高速公路的建設。因此,企業(yè)應改變觀念,放遠眼光,投入必要的人力、物力和財力。 我國發(fā)展敏捷制造技術的對策為,開展敏捷制造的原理研究,進行企業(yè)試點,充分發(fā)揮企業(yè)主體作用與政府引導和扶助相結合。雖然眾多企業(yè)在努力實施敏捷制造,他們確實也從某一方面或幾個方面提高其敏捷性,但迄今為止,仍有許多問題有待解決。敏捷制造的研究是在兩個層次上進行的,第一層側重從企業(yè)組織、結構和管理、營銷策略的 角度研究敏捷制造的實現(xiàn);第二層則側重從技術的角度研究敏捷制造的實現(xiàn)方法和關鍵使能技術。在 MC有了雄厚的基礎時 ,利用信息高速公路集成全國合適的企業(yè)進行敏捷制造 ,將是比較容易的事情。 MC 對網絡技術要求較低 ,強調的是產品和過程的模塊化和標準化 ,這可以用較低的成本加以實現(xiàn) ,并且對改變目前我國制造業(yè)中的“大而全”和“小而全”的落后面貌 ,提高企業(yè)的專業(yè)化水平 ,提高協(xié)同工作、充分利用社會化資源的能力具有重要意義 ,比較適合中 國國情。但在強調的重點、對信息高速公路的要求、采用的方法、定制深度、優(yōu)化目標等方面有不同之處。這兩種生產方式都試圖以大批量的效益進行定制產品的生產。以前那種靠增大投資、增添設備發(fā)展制造業(yè)的方式已不再有效 ,必須研究和采用新的發(fā)展模式 ,以增強我國制造企業(yè)的市場競爭能力。在生命周期中確保用戶滿意。從而滿足不斷增長的用戶需求 ,使它的每一輛車都是用戶真正想要的車 。如 :美國研究人員所設想的 2021 年汽車制造業(yè)中的一個敏捷企業(yè)的技術核心是汽車的設計和制造都是模塊化的 ,汽車的每一部分都很容易拆下替換 ,很容易經 過重新配置改造成一輛全新的車 ,所以制造周期很短。所以在信息高速公路尚未充分發(fā)展的情況下 ,采用 MC 模式能有效地提高企業(yè)的競爭力 ,并為 AM 的實施作好充分的準備。 MC 是 AM 的基礎 ,因為只有產品和企業(yè)很好的模塊化以后 ,AM 才能有效的實施。 MC 與 AM 都是為了滿足顧客的多變的需求 ,以大批量的效益進行定制產品的生產 ,就是說定制產品的成本要像大批量生產的成本那樣低 ,定制產品的交貨期要像大批量生產的交貨期那樣短 ,定制產品的質量要像大批量生產的質量那樣穩(wěn)定 ,然而產品卻是定制的、獨一無二的、單件的。 MC 可通過對產品的模塊化重組和企業(yè)的模塊化重組 ,形成一種全社會的生產合理組織模式 ,達到充分利用社會化資源 ,有效降低產品成本 ,縮短交貨期和提高 產品質量的目的。這里還將產品的生產環(huán)節(jié)分成兩部分 ,一部分是大批量生產環(huán)節(jié) ,另一部分是定制環(huán)節(jié) ,過程維優(yōu)化方向是減少定制環(huán)節(jié)數。 這里將企業(yè)產品中的各種零部件分為兩大類 ,一類是通用零部件 ,另一類是定制零部件。 過程維優(yōu)化的主要內容是 : 第 1 正確區(qū)分生產過程中的 大批量生產過程環(huán)節(jié)和定制過程環(huán)節(jié) 。 (3)將產品維的共性部分歸并處理 。其中 ,產品維優(yōu)化的主要內容是 : (1)正確區(qū)分用戶的共性和個性需求 。它的基本思想是 :將定制產品的生產問題通過產品重組和過程重組轉化為或部分轉化為批量生產問題。華盛頓大學的一個專門小組對新興技術發(fā)展作了預測 ,21 世 紀 (20212030 年 )的 85 項技術 ,其中包括 MC 技術。此后 ,國外特別是美國對 MC 進行了大量的研究 ,提出了關于 MC 的一些理論和方法 ,并在 IBM 等企業(yè)中得到了一些應用 ,為企業(yè)參加國際競爭奠定了良好的基礎。 1970 年 ,AlvinToffler 在其 《 Future Shock》一書中提出了一種以類似于標準化或大批量生產的成本和時間 ,提供 滿足顧客特定需求的產品和服務的生產模式的設想。 劉貴彬:敏捷制造技術應用研究 22 隨著以計算機技術為主導的現(xiàn)代科學技術的迅猛發(fā)展和社會生活的不斷進步 ,現(xiàn)代市場發(fā)生了根本的變化 ,傳統(tǒng)的大批量生產方式由于無法向用戶快速地提供符合多樣化和個性化需求的產品而遭遇到嚴峻的挑戰(zhàn) ,傳統(tǒng)的定制產品生產方式由于無法提供短交貨期和低成本的產品而背負市場競爭的巨大壓力。從產品看是單件生產 ,而從具體的設計和制造部門看 ,卻有大批量生產 。 AM 是一種建立在信息高速公路上的、通過對社會資源的最優(yōu)組合實現(xiàn)以大批量的效益進行單件生產的先進制造方式。而 AM 的產品的功能和性能可以根據用戶的需要進行改變 ,很容易得到新的功能和性能。虛擬企業(yè)從策略上講 ,不強調企業(yè)的全能 ,也不強調一個產品從頭到尾都是自已去開發(fā)、制造。 AM 的主要概念 [是 :將制造系統(tǒng)空間擴展到全國 ,通過全美工廠網絡建立信息交流的高速公路 ,建立全新的企業(yè) —— “虛擬企業(yè)”或“虛擬公司” ,以競爭能力和信譽為依據選擇合作伙伴組成動態(tài)公司 ,進行企業(yè)大聯(lián)合 ,共同冒險、共同獲利。 1995 年以美國國防部牽頭提出的“ AM 使能技術計劃” —— TEAM 計劃 ,提出了 AM 的使能技術的 5 個重要方面 :產品并行設計、虛擬制造、制造計劃和控制、智能閉環(huán)過程和企業(yè)集成 ,并論述了該五個領域的推進計劃。 Forsythe 等討論了 AM 的工程應用背景 ,介紹了多個企業(yè)應用 AM 戰(zhàn)略獲得成功的例子 。 Nagel 認為 ,AM 是美國制造業(yè)重新獲得領先地位的一種重要戰(zhàn)略 ,是在存在大量無競爭力的制造能力過剩的情況下 ,充分利用這種過剩能力 ,在全國范圍內乃至于全球范圍內獲得具有市場競爭力的快速市場需求響應能力的重要途徑 ,通過 AM,可以達到風險共擔、資源共享、降低成本、獲得利益的效果。 東北電力大學畢業(yè) 論文 21 第 5 章 大批量 定制生產與敏捷制造方式的比較 80 年代末期 ,AM 方式是美國根據本國企業(yè)文化的特點 ,利用美國在高科技方面的優(yōu)勢 ,所提出的一種不同于傳統(tǒng)大批量生產方式的新的生產方式。 重要的是認識到企業(yè)正在發(fā)生向更加敏捷的基本的結構改變。 ( 3)虛擬組織:將顧客、供應商、合作伙伴以及竟爭對手聯(lián)合在動態(tài)的、具有創(chuàng)造性的、暫時的項目團隊中。 我們將敏捷性分為以下 4 類: ( 1)可適應性:獲取信息,快速重組。特別要指出的是,我們應該按照其支持用戶的一系列目標,從基于產品和服務的競爭中脫穎而出,在一體化經濟中來判斷一個企業(yè)的業(yè)績和前途。這個目標已經不再是通常追求的目標了。因此我們看到 Dell、 Intel、 Cisco、 UPS 等企業(yè)及許 多其他組織,準備以電子商務為基礎,將更加敏捷和利用敏捷技術作為全球制造競爭中特有的競爭力的戰(zhàn)略。但是隨著這種新經濟的出現(xiàn),注意力集中在為顧客提供解決方案和電子商務,我們對敏捷制造的興趣大增。我們認為電子商務和信息技術為競爭戰(zhàn)略的敏捷性提供了技術依托。這種下一代供應網絡正在為全球敏捷制造能力提供依托,這 種能力是提供解決方案和良好感受的競爭環(huán)境所必需的。因此,電子商務世界正在加速一體化經濟的轉變,潤育著基于提供解決方案的感受經濟和價值系統(tǒng)的成長。顧客要求供應商作為合作伙伴對有價值的發(fā)明、創(chuàng)造知識產權和后勤供應共擔風險,就是這種新趨勢的表現(xiàn)。顧客根據他們的經驗和合作成果選擇供應商,因此合作感受和成果是特別重要的因素。 我們正在進入有人稱之為 “ 解決 ” 經濟,或 “ 感受 ” 經濟的模式中。 經濟、模式及其他的變化還在不斷發(fā)生。我們對這個新的一體化經濟的理解,將引導我們去思考我們正在以前所未有的速度卷入到這種經濟中。要成為這樣的供應商,就必須非常敏捷。他們在制成產品或者原型機之前,就能模擬概念輪胎和概念轎車的行駛,從而,為用戶提供有價值的目標(感受)。 一體化經濟的另一個例子是:供應商將 其雇員派到用戶,參與新產品的開發(fā)和完善的團組中去。這些設備采用控制系統(tǒng)、傳感器和信息來自我診斷和維修。在這種新模式中,我們看到商品和服務在雙向信息流中集成到一起,以便產生有價值的長期目標。在一體化經濟中,我們將 對實現(xiàn)目標的責任從購買者轉移到供應者身上,或者與供應者分享。這種新型經濟在最近十年已經開始出現(xiàn),但是在電子商務廣泛應用之前,尚沒有看到這種新經濟模式的出現(xiàn) 。 敏捷制造在全球經濟中的發(fā)展 合理地運用敏捷技術可以從根本上改變經濟模式 ,創(chuàng)造和度量價值。此外德國、法國和英國均參加了一項主題為“未來的工廠”的尤里卡項目,為實現(xiàn)敏捷制造進行基礎性研究工 作,對未來制造業(yè)的開展提供了基礎。美國幾乎劉貴彬:敏捷制造技術應用研究 18 所有的大公司都參加了這一研究計劃,歐洲和日本等其他發(fā)達國家也紛紛成立了相應的機構,進行相應的研究和實施工作。 美國在《 21 世紀制造企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略報告》中提出敏捷制造的概念后,在世界范圍內引起了強烈的反響,受到政府及工業(yè)界的廣泛重視。 20 世紀 90 年代,日本提出一個名為“智能制造系統(tǒng) ”的國際性研究計劃,在完成了可行性分析并確定組織結構后,于 1995 年正式啟動。 從 1994 年開始,由 AMEF 牽頭開展了“最佳敏捷實踐參考基礎”研究,有近百家公司和大學研究機構分別就敏捷制造的六個領域,其中包括集成品與過程開發(fā) /并行工程、人員問題、動態(tài)聯(lián)盟、信息與控制、過程與設備、法律問題等進行了研究與實踐相 結合的深入工作。 1993 年,美國國防部高級研究計劃局和國家自然科學基金會又投資 1500 萬美元支持敏捷制造實驗項目,有選擇地資助了 3 個學校的先進制造技術研究所( AMRIAdvance ,即紐約州的 Rensselaer Polytechnic Institute 的電子 AMRI、依利諾大 學的 AMRI 和德克薩斯大學的自動化機器人 AMRI,支持它們進行敏捷制造方面的活動,分別研究電子工業(yè)、機床工業(yè)、航天和國防工業(yè)的敏捷制造問題。利弗莫爾國家實驗室、國家自然科學基金 會等政府機構在內的 75 家以上的研究所、公司和工業(yè)集團(包括先進敏捷制造技術的提供者和最終用戶),其目的在于集中工業(yè)資源、政府實驗室和國防產品生產廠的力量,研究先進敏捷制造技術。 1992 年,美國還開展了敏捷制造技術項目的研究活動。敏捷制造協(xié)會主要負責組織進行有關敏捷制造理論和實踐的探討,每年召開一次有關敏捷制造的國際會議。進入 90 年代美國在航空航天、機床和電子制造 業(yè)分別建立了敏捷制造研究中心,敏捷制造在世界范圍內引起了強烈的反響,受到各國政府及工業(yè)界的廣泛重視。通過加強國際交流與合作,可迅速應用敏捷制造技術,并結合本國國情來發(fā)展機械制造技術。 加強國際交流與合作。為發(fā)展適合于我國國情的敏捷制造,應充分發(fā)展設備柔性化、可編程模塊化;信息系統(tǒng)標準化以及人的作用外部條件,盡快建立起虛擬公司 、動態(tài)組織,建立起具有持續(xù)變化性、快速反應性、高質量標準、低成本的敏捷制造企業(yè);加強敏捷制造技術的應用和開發(fā),必須提高人員素質,加強人員培訓。與此同時,政府也應承擔相應的責任,特別是在當前我國企業(yè)技術開發(fā)能力薄弱、資金投入嚴重不足的情況下,政府應更好地發(fā)揮其宏觀管理職能,制訂、運用政策積極引導、扶持技術較強的企業(yè),加大投資力度,強化項目管理,促進成果的及時轉化和應用。機械制 造企業(yè)是應用敏捷制造技術的主體,同時也是技術開發(fā)、投資的主體。企業(yè)可以通過專家咨詢、內部培訓、選派技術骨干到高等院校學習等渠道,培養(yǎng)一批既懂本行業(yè)技術,又熟悉計算機應用的高素質人才。網絡規(guī)劃應當在一定的原則指導下進行,網絡組織應具有 RRS(Reconfigurable—— 可重構、 Reusable—— 可重用、Scalable—— 規(guī)模可調 )特性:支持實時遠程多媒體通信,支持多協(xié)議共存,支持多軟件平臺,支持 Client/Server 結構。各企業(yè)應大力推廣計算機的應用,特別是提高 CAD 和CIMS 的應用水平,為大力推行敏捷制造體系打下良好的基礎。 第 3 方面 地提高計算機的應用水平 ,敏捷制造離不開計算機的幫助。 第 2 方面 加大企業(yè)聯(lián)合和重組的力度 1997~ 1998 年內,隨著世界市場競爭的加劇,世界上一些著名的大企業(yè),如波音、麥道、大眾、寶馬等,為了增強自己的競爭能力,積極尋找自己的合作伙伴,進行兼并或聯(lián)合。企業(yè)界必須拋棄小集體、劉貴彬:敏捷制造技術應用研究 16 保守的狹隘主義思想,積極尋找聯(lián)盟伙伴。在我國也做了教深入的理論探討,并且取得了一定的成果,但在我國推行敏捷制造時還應注意以下幾個方面的問題: 第 1 方面 加強推行敏捷制造重要性的認識 企業(yè)界要更新觀念,要認識到推行 敏捷制造體系在我國具有非常重要的現(xiàn)實意義。但是,如何真正普及應用,仍是一個亟待解決的問題。一些企業(yè)也有先進的軟件和高檔的計算機設備,但利用率很低。據統(tǒng)計,在現(xiàn)有 4 萬億元的國有 固定資產存量中,閑置和利用率不高的占 1/4 左右,也就是說,有 1 萬億元的國有固定資產長期處于“休養(yǎng)”狀態(tài)。我國機床工具行業(yè)有較大的市場需求,居全世界需求的第 3 位。雖然全局具有設備和人才優(yōu)勢,但這些優(yōu)勢重復分散,集中度低,形不成集團優(yōu)勢,形不成國內、國際有較強競爭力的一流
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