第2章 先进制造系统的基本原理.ppt

第2章 先进制造系统基本原理 2.1 制造系统的类型 2.2 AMS的组成 2.1 制造系统的类型 2.1.1 按产品的用途分 2.1.2 按产品构成形态分 2.1.3 按产品批量分 2.1.4 按生产计划分 2.1.5 按层次结构分 2.1.6 制造系统大小的划分 2.1.1 按产品的用途分 2.1.2 按产品构成形态分 （1）离散式制造系统 产品需要组装而成。 例 机床厂、打印机制造厂。 离散的意义 是指零件上，而不是时间上。 （2）流程式制造系统 产品无需组装。 例 钢铁厂、纺织厂、化工厂等。 （3）混合式制造系统 产品需要部分组装。 例 制药厂、食品厂等。 2.1.3 按产品批量分 （1）大量(10000)制造系统 汽车制造厂 特点：设备柔性低，生产率高。 （2）中量(100-10000)制造系统 机床制造厂 特点：设备按工艺专业化原则，或按零件族布置。 （3）小量(100)制造系统 重型机器厂 特点： 设备柔性高，生产率低。 2.1.4 按生产计划分 1. 自主式制造系统 生产计划是依据库存数量而并非客户订货数量而制定的。产品一般先进入仓库而不直接面对客户。 采用这个方式有两个原因： ①客户要求很短的交货期， ②产品有很少的变化，客户需求可准确预测。 2.1.4 按生产计划分 2.订单式制造系统 ①按订货设计 产品具有很大的技术复杂性及小的批量，如大型产品，或客户允许有较长的交货期，产品需要根据订货组织设计，再进行生产。如商用飞机。 ②按订货加工 在订货之前己完成设计，按订货进行加工。其产品的需求通常不可预测。如大型发电机组。 ③按订货装配 在订货之前已完成设计及零部件加工，按订货进行装配。其产品通常有许多部件，产品的需求是可预测的，而客户需要较短的交货期。如汽车。 2.1.5 按层次结构分 制造系统的结构在层次上可以分成四级 图2-1 单元级制造系统 车间级制造系统 企业/工厂级制造系统 全球制造系统。 2.1.5 按层次结构分 2.1.6 制造系统大小的划分 按制造系统功能实现的难易程度来区别大小。 先进制造系统主要研究大的制造系统。 根据美国麻省理工学院（MIT）N. P. Suh的定义： ①大系统 在整个运行时间域上，必须同时满足的功能要求的数目＞10个。 例 汽车制造系统是大系统。 ②小系统 在整个运行时间域上，必须同时满足的功能要求的数目≤10个。 例 大多数机床、机器人等系统是小系统。 2.1.6 制造系统大小的划分 Suh还把大系统分为两类： ①大型固定系统 是指虽然系统在整个时间域上总体完成的功能要求数目＞10个，但其功能要求是固定的集合。 例 大量生产流水线中的大型自动化流水线。 ②大型柔性系统 是在生命期内系统必须满足的总体功能数不仅多于10个，而且在不同的生命期，功能要求是可变的集合。 例 可重组的大型制造系统。 2.2 AMS的组成 AMS组成，可从以下三个不同的视角来审视 要素：是系统实现功能的不可少的组成部分。 结构：指制造系统在空间上具有一定的结构形态。 一般在综合的基础上对结构系统进行分析。 过程：指其产品的生产从设计、工艺、加工、装 配到检测出厂是一个随时间变化的序列系 统。 2.2 AMS的组成 2.2.1 AMS的基本要素 2.2.2 AMS的结构组成 2.2.3 AMS的过程组成 系统的一般组成结构 2.2.1 AMS的基本要素 2.2.2 AMS的结构组成 1. AMS的资源结构 2. AMS的功能结构 3. AMS的组织结构 2.2.2 AMS的结构组成 1. AMS的资源结构 （1）基础资源 又称有形资源。 包括：物料（原材料、坯料、半成品等）、 设备（机器、生产线等）、 能源（电能、燃料等）、 其他（土地、厂房、工具等）。 （2）活性资源 又称无形资源。 包括：人力、资金、技术、信息、管理、知识、组织、文化、 时间、企业形象、产品品牌、客户关系、政府政策等。 其中人力是关键资源，信息和文化是协调性资源，组织是集成化资源，客户关系和政府政策是环境资源。 2.2.2 AMS的结构组成 2. AMS的功能结构 一个AMS中，存在多种性质不同的活动。这些活动的执行一般是由不同职能部门来完成的。各个部门的功能有着明显的区别,图2-4则较为细致地描述