先進制造技術(shù)基礎(chǔ)課件：制造自動化技術(shù) (2) -

§6-1精益生產(chǎn)§6-2敏捷制造§6-3并行工程先進制造模式§6-4虛擬制造§6-1精益生產(chǎn)在20世紀90年代由美國麻省理工學(xué)院在總結(jié)日本豐田汽車公司生產(chǎn)經(jīng)驗所得，稱其為“世界級制造技術(shù)的核心”，并在國際汽車計劃研究報告中首次提出了精益生產(chǎn)這個概念。

美國人經(jīng)過調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)了這種生產(chǎn)方式——U形線生產(chǎn)方式，并把它稱之為精益生產(chǎn)方式。6.1.1精益生產(chǎn)的歷史背景基本概念

LeanProduction：“Lean”表示“精益是有其深刻含義的”；“精”表示精良、精確、精美；“益”則包含利益、效益。原則

(1)最大限度地滿足市場多元化的需要;(2)最大限度地降低成本。

可以概括為：速、小、美、變、零、源。6.1.2精益生產(chǎn)的內(nèi)涵及特征

基本特征（1）以”人”為中心；（2）以“簡化”為手段；（3）以“盡善盡美”為最終目標(biāo)。6.1.3體系結(jié)構(gòu)基本原則“消滅一切浪費”和“不斷改善”。準時制作業(yè)（JIT）、全面質(zhì)量管理（TQC）、成組技術(shù)（GT）、彈性作業(yè)人數(shù)和尊重人性是精益生產(chǎn)的主要支柱。準時制作業(yè)已成為生產(chǎn)現(xiàn)代化不可缺少的組成部分。它把相似的問題歸類成組，尋求解決這一組問題相對統(tǒng)一的最優(yōu)方案，以取得所期望的經(jīng)濟效益。成組技術(shù)應(yīng)用于制造加工方面，乃是將多種零件按其工藝的相似性分類成組，以形成零件族，把同一零件族中零件分散的小生產(chǎn)量匯集成較大的成組生產(chǎn)量，從而使小批量生產(chǎn)能獲得接近于大批量生產(chǎn)的經(jīng)濟效果。成組技術(shù)就巧妙地把品種多轉(zhuǎn)化為“少”，把生產(chǎn)量小轉(zhuǎn)化為“大”，為提高多品種、小批量生產(chǎn)的經(jīng)濟效益提供了一種有效的方法。成組技術(shù)(Grouptechnology)

全面質(zhì)量管理認為產(chǎn)品質(zhì)量不是檢驗出來的，而是制造出來的。它采用預(yù)防型的質(zhì)量控制，強調(diào)精簡機構(gòu)，優(yōu)化管理，賦予基層單位以高度自治權(quán)利，全員參與和關(guān)心質(zhì)量工作。質(zhì)量保證不再作為一個專業(yè)崗位，而是職工本職工作的一部分。預(yù)防型的質(zhì)量控制要求盡早排除產(chǎn)品和生產(chǎn)過程中的潛在缺陷源，全面質(zhì)量管理體現(xiàn)在質(zhì)量發(fā)展、質(zhì)量維護和質(zhì)量改進等方面，從而使企業(yè)生產(chǎn)出低成本、用戶滿意的產(chǎn)品。

ISO9000國際質(zhì)量認證標(biāo)準為實現(xiàn)全面質(zhì)量管理提供了十分有效的手段。全面質(zhì)量管理（Totalqualitycontrol，TQC）準時制生產(chǎn)、成組技術(shù)和全面質(zhì)量管理之間的內(nèi)在關(guān)系精益生產(chǎn)在國外航空工業(yè)中的應(yīng)用

洛克希德航空系統(tǒng)公司可在24個月內(nèi)把第一架F-22戰(zhàn)斗機交付空軍，比原訂交貨時間提前1年零4個月；對于pratt＆Whitney公司的F-119發(fā)動機來說，交貨時間也由30個月縮短到10個月，減少了1年零8個月。精益生產(chǎn)在國內(nèi)企業(yè)中的應(yīng)用

唐山愛信公司采用精益化生產(chǎn)方式中的后工序從前工序領(lǐng)取零部件的“拉動方式”，生產(chǎn)輕、微、轎型變速器。在產(chǎn)量逐年增大的情況下，不但滿足了市場的需要，而且存貨資金同時逐漸降低；存貨資金周轉(zhuǎn)天數(shù)由1996年的104天降到2001年的22天；6.1.4精益生產(chǎn)在國內(nèi)外的應(yīng)用§6-2敏捷制造敏捷制造AM這一概念的提出，是在1991年美國國防部為解決國防制造能力問題，而首次提出。這一新的生產(chǎn)模式在全世界產(chǎn)生了巨大的反響，是一種直接面向用戶不斷變更的個性化需求、完全按訂單生產(chǎn)，可重新設(shè)計、重新組合、連續(xù)更新的信息密集的制造系統(tǒng)，目前已經(jīng)取得了引人矚目的實際效果。

6.2.1精益生產(chǎn)的歷史背景AM的內(nèi)涵敏捷制造，又成為靈捷制造。按照字面的理解，敏捷一詞是“聰明、機動和快速”的含義。作為一個新型模式，它在概念和組成上都不斷的更新和發(fā)展。敏捷制造目前尚無統(tǒng)一定義。6.2.2敏捷制造的內(nèi)涵及特點

敏捷制造概念示意圖敏捷制造的特點

AM是自主制造系統(tǒng)；

AM是虛擬制造系統(tǒng)；

AM是可重構(gòu)的制造系統(tǒng)。

6.2.3敏捷制造的關(guān)鍵技術(shù)產(chǎn)品設(shè)計和企業(yè)并行工程

虛擬制造

制造計劃與控制

智能閉環(huán)加工

虛擬公司

虛擬公司的生命周期

6.2.4敏捷制造的一般實施方法敏捷制造實施的一般流程

并行工程哲理的形成來自許多人的好思想，如目標(biāo)小組(TigerTeams)、協(xié)調(diào)工作(TeamWorks)、產(chǎn)品驅(qū)動設(shè)計(Product-DrivingDesign)、全面質(zhì)量管理(TQC)、連續(xù)過程改進(CPI)等。其中最重要的要屬美國國防部防衛(wèi)分析研究所高級項目研究局(DARPA)所做的研究工作。他們從1982年起開始研究在產(chǎn)品設(shè)計中改進并行度的方法，直至1988年發(fā)表了著名的R-338研究報告。這份報告對并行工程的思想和方法進行了全面、系統(tǒng)的論述，確立了并行工程作為重要制造哲理的地位?！?.3并行工程6.3.1并行工程產(chǎn)生的背景并行工程的定義

DARPA在R-338報告中對并行工程的定義為：并行工程是對產(chǎn)品及其相關(guān)過程（包括制造過程和支持過程)進行并行、一體化設(shè)計的一種系統(tǒng)化的工作模式。

6.3.2并行工程的定義及特點順序設(shè)計方法和并行設(shè)計方法比較順序設(shè)計方法并行設(shè)計方法并行工程的特點設(shè)計的出發(fā)點是產(chǎn)品的整個生命周期的技術(shù)要求；并行設(shè)計組織是一個包括設(shè)計、制造、裝配、市場銷售、安裝及維修等方面專業(yè)人員在內(nèi)的多功能設(shè)計組，其設(shè)計手段是一套具有CAD、CAM、仿真、測試功能的計算機系統(tǒng)，它既能實現(xiàn)信息集成，有能實現(xiàn)功能集成，可在計算機系統(tǒng)內(nèi)建立一個統(tǒng)一的模型來實現(xiàn)以上功能；并行設(shè)計能與用戶保持密切對話，可以充分滿足用戶要求；可縮短新產(chǎn)品投放市場的周期，實現(xiàn)最優(yōu)的產(chǎn)品質(zhì)量、成本和可靠性。

產(chǎn)品開發(fā)過程的重構(gòu)技術(shù)并行工程的組織結(jié)構(gòu)提高質(zhì)量；降低成本；縮短開發(fā)周期。DFA/DFM產(chǎn)品信息集成消息通信數(shù)據(jù)共享互操作數(shù)據(jù)與知識重用6.3.3并行工程關(guān)鍵技術(shù)1.并行工程的發(fā)展目前并行工程的支持環(huán)境是建立在“集成”基礎(chǔ)之上的產(chǎn)品生命周期的宏循環(huán)，正向理想的方式即微循環(huán)進軍。并行工程作為一種有生命的哲理越來越多地融合虛擬制造和擬實制造，通常認為并行工程以信息集成為基礎(chǔ)，實現(xiàn)產(chǎn)品開發(fā)程的集成與并行。產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）是實現(xiàn)并行工程的關(guān)鍵，有待進一步發(fā)展。并行工程的應(yīng)用國外應(yīng)用情況；國內(nèi)應(yīng)用情況。6.3.4并行工程的發(fā)展與應(yīng)用

虛擬制造雖然不是實際的制造，但卻實現(xiàn)實際制造的本質(zhì)過程，是一種通過計算機虛擬模型來模擬和預(yù)估產(chǎn)品功能、性能及可加工性等各方面可能存在的問題，提高人們的預(yù)測和決策水平，使得制造技術(shù)走出主要依賴于經(jīng)驗的狹小天地，發(fā)展到了全方位預(yù)報的新階段?！?.4虛擬制造6.4.1虛擬制造產(chǎn)生的背景虛擬制造的內(nèi)涵虛擬制造的特點高度集成支持敏捷制造6.4.2虛擬制造的內(nèi)涵及特點

虛擬制造關(guān)鍵技術(shù)建模技術(shù)生產(chǎn)模型產(chǎn)品模型工藝模型仿真技術(shù)虛擬現(xiàn)實技術(shù)

6.4.3虛擬制造關(guān)鍵技術(shù)及實現(xiàn)途徑仿真分析步驟實現(xiàn)途徑

虛擬造型計算機仿真技術(shù)快速原型技術(shù)產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理優(yōu)化技術(shù)企業(yè)集成

虛擬制造的應(yīng)用虛擬企業(yè)虛擬產(chǎn)品設(shè)計虛擬產(chǎn)品制造虛擬生產(chǎn)過程虛擬制造的發(fā)展趨勢產(chǎn)品虛擬設(shè)計技術(shù)產(chǎn)品虛擬制造技術(shù)虛擬制造系統(tǒng)6.4.4虛擬制造的應(yīng)用與發(fā)展精益生產(chǎn)(制造)的基本思想是什么？描述其特征。簡述精益生產(chǎn)(LP)系統(tǒng)的實施過程與主要措施。闡述精益生產(chǎn)的主要內(nèi)容。分析精益生產(chǎn)的思維特點和體系結(jié)構(gòu)敏捷制造(AM)的含義是什么？試述實施AM的動力來源、關(guān)鍵技術(shù)。什么是敏捷制造?敏捷制造涉及哪些基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)？并行工程(CE)的含義、目的及其主要特點是什么？