【正文】 3） 敏捷制造是可重構(gòu)制造系統(tǒng) 敏捷制造的內(nèi)涵及特點(diǎn) 敏捷制造系統(tǒng)設(shè)計(jì)不是預(yù)先按規(guī)定的需求范圍建立某過程，而是使制造系統(tǒng)從組織結(jié)構(gòu)上具有 可重構(gòu)性、可重用性和可擴(kuò)充性 三個(gè)方面的能力。 它有預(yù)計(jì)完成變化活動(dòng)的能力，通過對(duì)制造系統(tǒng)的 硬件重構(gòu)和擴(kuò)充 ，適應(yīng)新的生產(chǎn)過程，要求 軟件可重用 ，能對(duì)新制造活動(dòng)進(jìn)行 指揮、調(diào)度與控制 。 敏捷制造的內(nèi)涵及特點(diǎn) 1. 產(chǎn)品設(shè)計(jì)和并行工程 產(chǎn)品設(shè)計(jì)和并行工程 的使命就是按照客戶需求進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)、分析和優(yōu)化，并在整個(gè)企業(yè)內(nèi) 實(shí)施并行工程 。通過產(chǎn)品設(shè)計(jì)和并行工程，產(chǎn)品設(shè)計(jì)者在產(chǎn)品的 概念設(shè)計(jì)階段 就要考慮產(chǎn)品 整個(gè)生命周期 的所有重要因素，諸如質(zhì)量、成本、性能，以及產(chǎn)品的可制造性、可裝配性、可靠性、可維護(hù)性等。 2. 虛擬制造 虛擬制造 提供了一個(gè)功能強(qiáng)大的 模型和仿真工具集 ，并且在 制造過程分析和企業(yè)模型 中使用這些工具。 敏捷制造的關(guān)鍵技術(shù) 3. 制造計(jì)劃與控制 其任務(wù)就是 描述一個(gè)集成的宏觀 （企業(yè)的高層計(jì)劃）和 微觀 （詳細(xì)的生產(chǎn)系統(tǒng)信息，包括制造路徑、詳細(xì)數(shù)據(jù)以及支持各種制造操作的信息等） 計(jì)劃環(huán)境 。該系統(tǒng)將使用 基于特征 的技術(shù)、與 CAD數(shù)據(jù)庫 的有效連接方法、具有 知識(shí)處理能力 的 決策支持系統(tǒng) 等。 4. 智能閉環(huán)加工 智能閉環(huán)加工 就是應(yīng)用先進(jìn)的控制和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)以改進(jìn)車間的 控制過程 。當(dāng)各種重要參數(shù)在加工過程中能夠得到 監(jiān)視和控制 時(shí)，產(chǎn)品質(zhì)量就能夠得到保證。智能的閉環(huán)加工將采用 投資少、效益高、以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ) 的具有 開放式結(jié)構(gòu)的控制器 ，以達(dá)到改進(jìn)車間生產(chǎn)的目標(biāo)。 敏捷制造的關(guān)鍵技術(shù) 5. 虛擬公司 虛擬公司 是指企業(yè)群體為了贏得某一個(gè) 機(jī)遇性市場(chǎng)競(jìng)爭 ，迅速開發(fā)某一復(fù)雜的產(chǎn)品并推向市場(chǎng)。虛擬企業(yè)是由一個(gè)企業(yè)內(nèi)部有優(yōu)勢(shì)的 不同部分 和有優(yōu)勢(shì)的 不同企業(yè) ，按照 資源、技術(shù)和人員 的 最優(yōu)配置 ，快速組成的一個(gè) 功能單一 的 臨時(shí)性 的 經(jīng)營實(shí)體 ，因此能夠 迅速抓住市場(chǎng)機(jī)遇 。這種以最快的速度把企業(yè)內(nèi)部的優(yōu)勢(shì)和企業(yè)外部不同公司的優(yōu)勢(shì)集合起來所形成的競(jìng)爭力，是以 固定專業(yè)部門 為基礎(chǔ)的靜態(tài)不變的 組織結(jié)構(gòu) 對(duì)市場(chǎng)的競(jìng)爭力 所無法比擬 的。 敏捷制造的關(guān)鍵技術(shù) 實(shí)施敏捷制造的流程 1. 企業(yè)敏捷制造戰(zhàn)略選擇 企業(yè)敏捷制造戰(zhàn)略選擇包括 確定企業(yè)的敏捷制造戰(zhàn)略 ，產(chǎn)品的 吸引力 與企業(yè)的 相對(duì)競(jìng)爭地位 ，要建立的競(jìng)爭優(yōu)勢(shì)， 競(jìng)爭優(yōu)勢(shì) 的基本優(yōu)勢(shì)分解，基本優(yōu)勢(shì)的 獲得性和合理性 分析，戰(zhàn)略的 實(shí)施時(shí)機(jī)和實(shí)施策略分析 等。在進(jìn)行選擇時(shí)必須做好相關(guān)的 目標(biāo)制定和目標(biāo)管理 。 2. 企業(yè)敏捷化建設(shè) 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 。企業(yè)經(jīng)營策略需作如下轉(zhuǎn)變 ： 1）員工的 敏捷化培訓(xùn) ； 2）企業(yè)的 功能 /過程分析與重組 ； 3）相應(yīng)的 組織 /人員 /信息 /資源 /功能 的調(diào)整； 4）企業(yè)的 技術(shù)準(zhǔn)備 。 實(shí)施敏捷制造的流程 3. 敏捷制造系統(tǒng)構(gòu)建 敏捷制造系統(tǒng)構(gòu)建主要分為兩部分： 方案設(shè)計(jì)和方案實(shí)施 。其主要任務(wù)則是從 結(jié)構(gòu)化分析與結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì) 的角度出發(fā)，進(jìn)行系統(tǒng)邏輯層面的建模及物理系統(tǒng)的構(gòu)建，從而形成 功能、過程、組織、信息、資源間 的 交互與集成 。 4. 敏捷制造系統(tǒng)的運(yùn)行與管理 敏捷制造系統(tǒng)運(yùn)行是在敏捷制造方法論的指導(dǎo)下，對(duì)系統(tǒng)的 功能、過程、組織人員、信息、資源、利潤框架 等進(jìn)行 系統(tǒng)分析和綜合管理 。系統(tǒng)運(yùn)行管理的主要內(nèi)容有系統(tǒng)的 描述與分析方法、決策、管理方法、評(píng)價(jià)體系 /保證體系 /安全體系、技術(shù)支持 等。 實(shí)施敏捷制造的流程 并行工程 并行工程的概念 并行工程的提出 ， 改變了傳統(tǒng)的 串行工程 的企業(yè) 組織結(jié)構(gòu)與工作方式 、 以及人們的 思維方法 。 為了實(shí)現(xiàn)并行工程 ， 首先要在設(shè)計(jì)階段完成 設(shè)計(jì)人員的集成 （ 即組織一個(gè) 多功能小組 ， 強(qiáng)調(diào)小組成員的 協(xié)同工作 ） ， 共享信息 ， 在統(tǒng)一有效的管理下 ， 借助先進(jìn)的通信手段 ， 使各項(xiàng)工作 交叉 、 并行 、 有序 地進(jìn)行 ， 從而盡早考慮產(chǎn)品整個(gè)生命周期 中的所有因素 ， 盡快發(fā)現(xiàn)并解決問題 ， 以確保設(shè)計(jì)與制造 的一次成功 。 有人把并行工程環(huán)境比作一個(gè) 并行工程輪 ， 如圖 512所示 。 并行工程的概念 并行工程的特點(diǎn)及效益 大量實(shí)踐表明 ， 實(shí)施 并行工程 可以獲得明顯的 經(jīng)濟(jì)效益 。 據(jù)統(tǒng)計(jì) ， 實(shí)施并行工程可以使 新產(chǎn)品開發(fā)周期縮短 40%～ 60%， 早期生產(chǎn)中 工程變更次數(shù)減少一半以上 ，產(chǎn)品報(bào)廢及返工率減少 75%， 產(chǎn)品 制造成本降低 30%～40%。 并行工程的關(guān)鍵技術(shù) 1. 產(chǎn)品開發(fā)過程的重構(gòu)技術(shù) 企業(yè)要實(shí)施并行工程 ， 就要對(duì)企業(yè)現(xiàn)有的 產(chǎn)品開發(fā)流程 進(jìn)行深入 分析 ， 找出影響產(chǎn)品開發(fā)進(jìn)展的 根本原因 ，重新構(gòu)造 能為有關(guān)各方所接受的 新模式 。 實(shí)現(xiàn)新的模式需要兩個(gè)保證條件：一是 組織上的保證 ；二是 計(jì)算機(jī)工具和環(huán)境的支持 ， 如 DFA、 DFM、 PDM等 。 2. 并行工程的開發(fā)團(tuán)隊(duì) （ IPT） 并行工程是按多功能組劃分結(jié)構(gòu)的 ， 這就使得 專業(yè)知識(shí) 成為必須 。 產(chǎn)品開發(fā)組是由幾個(gè) 精通不同技術(shù) 、 專業(yè)學(xué)科的子單元 組成的 ， 各子單元的成員包括： 產(chǎn)品計(jì)劃人員 、 產(chǎn)品概念工程師和分析員 、 產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員 、 原型設(shè)計(jì)工程師 、 制造工程計(jì)劃人員 、 管理和控制人員 、計(jì)算機(jī)集成制造和裝配人員 、 交貨和支持成員 等 。 并行工程的關(guān)鍵技術(shù) 3. 面向 X的設(shè)計(jì) （ DFX） 較常用的是 DFA和 DFM。 DFA的主要作用是： 制定裝配工藝規(guī)劃 ， 考慮裝拆的可行性；優(yōu)化裝配路徑；在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中 ， 通過裝配仿真考慮裝配干涉 。 DFA的應(yīng)用將有效地減少產(chǎn)品最終裝配向設(shè)計(jì)階段的大反饋 ， 能有效地 縮短產(chǎn)品開發(fā)周期 。 同時(shí) ， DFA也可以 優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu) ， 提高產(chǎn)品質(zhì)量 。 DFM作為一種設(shè)計(jì)方法 ， 其主要思想是在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)不但要考慮功能和性能要求 ， 而且要同時(shí)考慮制造的可能性 、 高效性和經(jīng)濟(jì)性 ， 即 產(chǎn)品的可制造性 （ 或工藝性 ） 。 其目標(biāo)是 在保證功能和性能的前提下使制造成本最低 。 并行工程的關(guān)鍵技術(shù) 4. 產(chǎn)品信息集成 并行工程重組產(chǎn)品開發(fā)過程的行為，必然涉及產(chǎn)品信息的變化，包括 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù) 。 5. 計(jì)算機(jī)支持的協(xié)同工作（ CSCW） 計(jì)算機(jī)支持的 協(xié)同工作 （ Computer Support Cooperative Work， CSCW）是研究在計(jì)算機(jī)技術(shù)支持的環(huán)境下（ CS），特別是在 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境 下，一個(gè)群體如何 協(xié)同工作 ，完成一項(xiàng) 共同的任務(wù) （ CW）。它的目標(biāo)是 要設(shè)計(jì)出能支持各種各樣的協(xié)同工作的工具、環(huán)境與應(yīng)用系統(tǒng) 。 CSCW系統(tǒng) 融 計(jì)算機(jī)的交互性、網(wǎng)絡(luò)的分布性和多媒體的綜合性 為一體，為并行工程環(huán)境下的多學(xué)科小組 提供一個(gè)協(xié)同管理的方式與手段。 并行工程的發(fā)展和應(yīng)用 1. 并行工程的發(fā)展階段 在國外的研究和發(fā)展大致經(jīng)歷了以下幾個(gè)階段： 1） 理論研究與初步實(shí)踐階段（ 1985～ 1992） 以美國國防部支持的 DARPA/DICE計(jì)劃、歐洲的ESPRITE II amp。 III計(jì)劃、日本的 IMS計(jì)劃 等作為代表。 2） 企業(yè)的應(yīng)用階段（ 1991～ 1996） 國外一些著名的大公司開始 應(yīng)用并行工程 進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)。 3） 新發(fā)展階段（ 1996～） 這一階段并行工程發(fā)展迅猛，各種新技術(shù)不斷涌現(xiàn)。如 可重用的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法、網(wǎng)絡(luò)上的異地協(xié)同設(shè)計(jì)技術(shù)、設(shè)計(jì)中的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、面向產(chǎn)品生命周期的設(shè)計(jì)方法學(xué)、基于知識(shí)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)重用、基于企業(yè)級(jí) PDM的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理與共享技術(shù) 等。 并行工程的發(fā)展和應(yīng)用 2. 并行工程的應(yīng)用 國外一些著名的大公司通過實(shí)施并行工程取得了顯著的成效。比較典型的實(shí)例有 波音公司波音 777飛機(jī) 的開發(fā)、 美國洛克希德公司新型號(hào)導(dǎo)彈 的開發(fā)等。 1） 波音公司波音 777飛機(jī)開發(fā)； 2） 洛克希德公司新型號(hào)導(dǎo)彈的開發(fā)； 3） 并行工程在國內(nèi)的應(yīng)用 。 虛擬制造 虛擬制造的產(chǎn)生和發(fā)展 1. 虛擬制造的產(chǎn)生背景 隨著 建模與仿真技術(shù) 的飛速發(fā)展 ， 分布式交互仿真技術(shù) 對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與分析帶來了巨大幫助 ， 而這些復(fù)雜系統(tǒng)足以與現(xiàn)行生產(chǎn)系統(tǒng)