先进制造技术论文05.docx

先进制造技术论文05.docx

《先进制造技术论文05.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《先进制造技术论文05.docx（21页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

先进制造技术论文05

《现代制造技术》课程论文

专业机械工程

学生学号2015050207

学生姓名陈康

任课教师孙未

学生成绩

二〇一六年三月至二〇一六年六月

摘要

先进制造生产模式是应用与推广先进制造技术的组织方式。

在新的国际经济、科技形势下，制造业生产模式的演变和战略目标。

探讨了先进制造生产模式有待解决的管理共性问题。

在此基础上简述了敏捷制造、精益生产、并行工程、智能制造等先进制造模式的定义、内涵、特点、关键技术等，从管理及信息集成的角度，为推动制造模式的发展，阐述了计算机集成制造、企业资源计划、虚拟制造、分散网络化制造系统等管理综合自动化技术的主要思路和要点。

展望了制造业未来的竞争环境、竞争模式所面临的主要挑战和迎接这些挑战的关键技术。

关键词：

先进制造；敏捷制造；并行工程、管理及信息集成、虚拟制造、分散网络化制造系统。

目录

第1章制造业生产模式的演变及产生背景6

1.1制造业生产模式的演变6

1.1.1手工与单件生产6

1.1.2少品种少批量（成组技术）6

1.1.3少品种大批量（刚性流水线）6

1.1.4柔性自动化生产阶段（多品种少批量）7

1.1.5多品种大批量（大规模定制生产）7

1.1.6并行工程（ConcurrentEngineering,CE）7

1.2制造业生产模式产生的背景8

1.2.1先进制造技术的缘由8

1.2.2先进制造工艺的特点8

1.2.3先进制造技术体系10

1.2.4并行工程10

1.2.5先进制造技术现状11

第2章先进制造业生产模式创立基点及战略目标12

2.1先进制造业生产模式创立基点12

2.1.1评估环境、确定策略12

2.1.2　流程和组织结构的重组12

2.1.3利用信息技术的集成能力13

2.1.4改进物流管理13

2.1.5企业文化的改变14

2.2先进制造生产模式未来发展战略目标14

2.2.1先进制造生产模式未来发展14

2.2.2谈先进生产模式的目的15

2.2.321世纪对先进制造技术的挑战16

2.2.4先进制造技术发展趋势17

第3章先进制造生产模式的管理19

3.3先进生产模式的管理19

3.1.1排产精细到小时19

3.1.2用改善提升产能20

3.1.3打造东风商用车调达物流模式21

第4章先进制造生产模式21

4.1先进制造生产模式21

4.2先进制造生产模式分类22

4.2.1柔性生产模式22

4.2.2虚拟制造生产模式23

4.2.3极端制造模式23

4.4.4绿色制造模式24

结论24

参考文献25

第一章制造业生产模式的演变及产生背景

1.1制造业生产模式的演变

1.1.1手工与单件生产

17世纪－1830年，在专业化协作分工、蒸汽动力机的基础上出现了制造企业的雏形工场式的制造厂，人类社会的生产率开始出现大幅度的飞跃。

到了大约1900年，制造业成为一个重要的产业，其主要生产模式是“少品种单件小批生产”。

比如汽车行业，当时处于世界领先地位的轿车公司P&L每年只制造几百辆汽车，而且所造的汽车没有两辆是完全相同的，原因在于P&L所有的承包商都不采用标准的计量器具，装配时，依靠装配工的熟练程度来修整零件，使之配合良好。

至1905年，欧洲已有几百家这类公司采用单件生产方式少量地制作汽车，这些独立承担大部分生产任务的小工厂没有能力开发新技术，产量低，成本高，且成本不随产量而下降。

这种生产模式当然无法满足市场需求。

1.1.2B2012A型龙门刨床电气控制系统如图1-1所示。

图1-1瓦特蒸汽动力机

1.1.2少品种少批量（成组技术）

60年代以后，日本、美国也积极采用成组技术，并取得了显著的经济效果。

自70年代以后，美国和其它先进工业国家已认识到，为进一步发挥数控机床的优越性，必须与成组技术相结合，并用成组技术指导它的应用。

现代成组生产单元已广泛采用数控机床和加工中心。

50年代末60年代初，成组技术传入东欧和西欧各国。

在东欧各国，成组技术被积极采用并得到了发展。

1.1.3少品种大批量（刚性流水线）

20年代,在E.Whitney提出的互换性和大批大量生产,OliverEons把传送带引入制造系统和导和严F.Taylor的科学管理支撑下,与当时的电气化、标准化与系列化结合,HenryFord开创了机械自动流水线生产,出现了少品种大批大量生产的模式,又称为底特律式自动化,成为各国纷纷仿效的制造生产模式,制造业开始了第一次生产模式的转换。

这种新的生产模式大量生产方式带给了制造业一场重大变革,它推动了工业化的进程和经济高速发展,为社会提供了大量的经济产品,促进了市场经济的发展。

其主要特征是:

少品种大批大量生产、塔形多层次的垂直领格的产品节拍控制。

其市场特征与少品种单件小批生产模式相同,都是卖方市场。

刚性生产线大大提高了生产效率,从而降低了产品成本,但这是以损失产品的多样性为代价的。

到50年代,大量生产方式达到了顶峰。

1.1.4柔性自动化生产阶段（多品种少批量）

从20世纪50年代开始，随着生产环境的变化，人们逐渐认识到刚性自动化的不足。

大批量生产少数产品品种的局限性越来越大，包括：

对市场和用户需求的应变能力较低；劳动分工过细等。

1952年美国麻省理工学院试制成功第一台数控铣床，揭开了柔性自动化生产的序幕。

1968年英国莫林公司和美国辛辛那提公司建造了第一条由计算机集中控制的自动化制造系统，定名为柔性制造系统。

20世纪70年代出现了各种微型机数控系统、柔性制造单元、柔性生产线和自动化工厂。

其主要特征是：

1）工序集中，无固定节拍，物料非顺序输送将高效率和高柔性融为一体。

2）生产成本低，具有较强的灵活性和适应性。

1.1.5多品种大批量（大规模定制生产）

大量定制（MassCustomization,MC）是1种在系统整体优化的思想指导下,集企业、顾客、供应商和环境于一体,充分利用企业已有的各种资源,根据顾客的个性化需求,以大量生产的低成本、高质量和高效率提供定制产品和服务的生产模式[1]。

大规模定制的基本思想是:

将定制产品的生产问题,通过产品结构和制造过程的重组全部或部分转化为批量生产。

具有以下特征：

a.以客户需求为导向b.以现代信息技术和先进生产制造技术为支撑c.以客户细分为手以产品结构的模化、零部件和生产工艺的通用化、标准化为平台段。

1.1.6并行工程（ConcurrentEngineering,CE）

并行工程（CE）,也称并行设计（ConcurrentDesign）或称同期工程（SimultaneousEngineering）,其概念是由美国国防部防御分析研究所于1988年12月首先提出的。

“CE是一种系统的集成方法,采用并行方法处理产品设计及相关过程,包括制造和支持过程如图1-2所示。

图1-2并行工程的产生

1.2制造业生产模式产生的背景

1.2.1先进制造技术的缘由

近年，随着经济的高速发展和科学的不断进步，高速度、高质量、高效率逐渐被广大公司所追求，于是先进的制造技术就被提上日程。

目前对于先进制造技术尚未有一明确的定义。

普遍认为：

先进制造技术是制造业不断吸收、改进、提高信息技术和现代管理技术的成果，并将其运用于产品设计、加工、检测、生产管理、产品销售、使用、回收等制造全过程技术的总称。

纵观历史，现代制造技术形成和发展至今也只有是近十年间的事。

上世纪，美国的一批学者不断鼓吹美国已进入“后工业化社会”，把传统的制造业视为“夕阳工业”，因而制造技术的发展受到极大的阻碍。

然而由于美国根据本国面临的挑战与机遇，对其制造业存在的问题进行了深刻反省，重新认识到制造业在国民经济中的地位和作用。

此时，由于计算机信息技术的发展，也全面推动了制造技术的飞跃发展。

于是，先进制造技术的概念逐步形成。

而我国，机械科学研究院提出了多层次技术群构成的先进制造技术体系。

第一个层次是优质、高效、低耗、清洁基础制造技术，它是先进制造技术的核心。

第二个层次是新型的制造单元技术。

这是在市场需求及新兴产业的带动下，制造技术与电子、信息、新材料、新能源、环境科学、系统工程、现代管理等高新技术结合而形成的崭新制造技术。

第三个层次是先进制造集成技术。

这是应用信息技术和系统管理技术，通过网络与数据库对上述两个层次的技术集成而形成的。

1.2.2先进制造工艺的特点

先进性：

先进制造工艺的先进性主要表现在优质、高效、低耗、洁净、灵活（柔性）五个方面。

1、优质：

加工制造出的零件或整机质量高，性能好；零部件尺寸精确，表面光洁，内部组织致密，无缺陷及杂质，使用性能好；整机的结构、色彩美观宜人，使用寿命和可靠性高。

2、高效：

生产效率及劳动生产率高，大大降低了操作者的劳动强度。

3、低耗：

节省原材料及能源。

4、洁净：

生产过程不污染环境，零排放或少排放。

5、灵活：

能快速对市场变化及产品设计的更改作出反应，适应多品种柔性生产。

实用性先进制造工艺的实用性主要表现在两个方面。

一是应用普遍性，它是当今或不久将来机械工厂量大面广的看家工艺；；二是经济适用性，它一般投资不高，且有不同档次，宜于工厂根据本身的条件通过技术改造予以采纳。

前沿性先进制造工艺的前沿性主要表现在：

先进制造工艺是高新技术产业化或传统工艺高新技术化的结果，它们是制造工艺研究最为活跃的前沿领域。

部分先进制造工艺可能目前应用还不广泛，但是它们代表着某些发展方向，而且可望会得到越来越广泛的应用。

因此，先进制造工艺就是机械工厂普遍能够采用，具有直接推广价值或广阔应用前景的一系列优质、高效、低耗、洁净、灵活工艺的总称。

21世纪的市场竞争，就是先进制造技术的竞争。

先进制造技术贯穿了从产品设计、加工制造到产品销售及使用维修等全过程，因此，21世纪的先进制造技术应具有下列特点：

1.以低消耗创造高效益、高劳动生产率

低消耗意味着低成本，从而可以创造高效益。

降低能源的消耗和有效地利用能源成为未来制造业十分关心的问题。

工业生产消耗了发达国家大量能源。

人们希望不断提高生活水准，但也会带来全球能源的高消耗，从而引起人们对节能的关注。

改进原有生产过程可以有效地降低工业过程的能耗。

例如：

大范围内实现质量控制，不仅在其他方面受益，而且也节省了用于生产不合格产品而消耗的能源。

2.提供有竞争力的优质可售产品

先进制造企业提出了产品终身质量保证。

“质量”一词的含义已不仅仅是“零缺陷”了。

由于越来越多的公司都能有效地保证产品无缺陷，因此，人们把“质量”重新定义为“零缺陷”与“用户满意”。

产品的工程设计过程也不仅仅是为保证其无缺陷，而且还要从许多方面使用户满意。

这样的产品才有竞争力。

3.采用适用、先进的工艺装备

计算机技术、自动化技术、新材料技术、传感技术、管理技术等的引入，使制造技术成为一个能驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。

适用、先进的工艺和装备能快速生产出产品，并保证质量。

4.具有迅捷响应市场的能力

当前，工业正进入市场和经济因素高度分散、快速变化、不可预测的时代。

企业为了求得生存就必须对付这些频繁的变化，要想在不断变化的环境中做到迅速响应，就必须重视技术与管理的结合；重视制造过程组织和管理体制的简化与合理化，使硬件、软件和人集成的大系统的组成和体系结构具备前所未有的柔性。

这体现了未来制造系统的先进性。

5.满足环境保护和生态平衡的要求

现今，环境问题已成为企业运行的关键因素。

随着社会对环境问题越来越关注，