第十一章 先进制造系统精要.ppt

qiye zi 第十一章 先进制造系统 11.1 现代制造系统模式的特点 11.2 典型的现代制造系统模式 11.3 管理综合自动化技术 11.4 现代制造系统模式的发展趋势 11.1 现代制造系统模式的特点 11.1.1 制造系统模式的模式 11.1.2 制造模式的变迁 11.1.3 现代制造系统模式的特点 11.1.1 制造系统模式的模式 制造系统模式是指制造系统的体制、经营、管理、生产组织和技术系统的形态和运作的方式。根据制造系统理论,制造系统是一个复杂的非线性动力学大系统,在系统内部动态地流动着信息流、物料流、能量流等各种资源。采取什么样的制造系统模式来经营管理和优化利用各种资源,以获取系统投入的最大增值是建立先进制造模式的主要目标之一。 制造系统是一个由制造技术、制造资源、制造信息以及对资源、信息进行加工处理的过程所组成的、相联系的有机体；制造模式所关心的是采取何种方式对资源、信息进行处理,因此制造系统所采取的制造模式对制造系统的特性具有重要影响。这些影响主要体现在 先进制造技术的应用、 系统运行效率、 系统的柔性和开放性、 系统的可持续发展性 …… 1 先进制造技术的应用 先进制造技术必须在与之相匹配的制造模式中使用才能充分发挥作用。例如在CIM环境下应用CAD/CAM技术与作为自动化单元应用CAD/CAM技术所产生的系统效益是不同的。 2 系统的运行效率  制造模式影响着信息利用率、资源利用率、能源利用率、工作效率等系统的宏观指标。采用CIM的信息集成制造模式可显著提高制造信息的利用率、消除信息冗余和浪费现象。采用如LP的精良生产制造模式可降低库存、发挥人的积极作用,显著减少资源和能源的浪费。采用如CE的并行工程可显著提高工作效率,缩短产品开发周期。总之通过合理的制造模式,可以使系统处于优化的运行状态,使投入产出比显著提高。 3 系统的柔性与开放性 制造系统的柔性和开放性是指制造系统对外部变化(市场环境、社会环境)及内部变化(生产过程)的应变能力。制造模式对系统柔性具有十分重要的影响。如19世纪中叶到20世纪中叶的大批量生产模式虽然使制造系统的效率提高,但系统难以快速响应市场多品种小批量的变化,即系统的刚性大,柔性小,从而使竞争力受到影响。系统的开放性是指系统适应灵活多变市场的能力,制造系统应具有开放的体系结构能快速满足各方面的需要,具有可重组、可重用、可扩充等性能。也就是说,一个制造系统不但应具有快的反应速度,而且还应该灵活善变、具有根据市场需求重构的能力。敏捷制造模式正是为系统在不可预测的竞争环境中取得迅速响应能力和快速重组、重用、扩充能力而提出的,这种制造模式通过跨企业组织动态联盟、择优选用联盟资源、产品标准化模块设计、柔性生产设备和工装等制技术使企业能够具有高的柔性和开放性。 4 系统的可持续发展性 随着社会对资源和环境保护的日益重视,要求生产过程消耗尽可能少的资源,并产生尽可能少的环境污染,以使制造业得以持续发展,而不能只图眼前利益。大部分制造模式的主要目标是获得高的系统效益,而忽视了资源和环境的因素。在这些制造模式下进行的生产势必会影响其今后的发展,系统获得了利润也只能是一种短期行为。清洁生产模式和绿色制造模式采用环保型生产技术来节省社会资源和降低污染,提高资源利用率,增加制造系统的“绿色性”。敏捷制造模式提出对环境仁慈(Benign),主动关心制造系统对环境的影响。 因此,现代制造系统模式对于提高企业的竞争力,使制造模式向着有利于人类需要的方向发展具有十分重要的意义。 11.1.2 制造模式的变迁 制造模式的变迁离不开先进制造技术的应用、社会生产力水平的发展、市场需求的变化、社会需求的变化四大因素,这四个因素构成了促使制造模式变迁与发展的动力,如图11-1所示。 1 先进制造技术的应用 先进制造技术常常是为了解决制造系统中出现的技术需求而产生的。而先进制造技术的应用则必须在与之相适应的制造模式下才能收到实效，因此导致了制造模式的变迁和发展。如制造自动化单元技术的产生并发展到一定阶段后,导致了CIM哲理和系统的出现,即单元自动化技术必须在信息集成的环境中才能发挥更大的效益。先进制造技术导致的制造模式变迁和发展主要体现在制造系统结构的调整，新的管理方式等。  2 社会生产力水平的发展 系统采取和发展何种制造模式在很大程度上取