机械制造技术课程教案7方案.ppt

1、 市场竞争日趋激烈，产品更新换代越来越快，产品品种市场竞争日趋激烈，产品更新换代越来越快，产品品种增多，而每种产品的生产数量却并不很多。世界上增多，而每种产品的生产数量却并不很多。世界上7580的机械产品是以中小批生产方式制造的。的机械产品是以中小批生产方式制造的。与大量生产企业相比，中小批生产企业的劳动生产率低，与大量生产企业相比，中小批生产企业的劳动生产率低，生产周期长，产品成本高，市场竞争能力差。生产周期长，产品成本高，市场竞争能力差。能否把大批量生产的先进工艺和高效设备以及生产方式能否把大批量生产的先进工艺和高效设备以及生产方式用于组织中小批量产品的生产，一直是国际生产工程界广为用于组

2、织中小批量产品的生产，一直是国际生产工程界广为关注的重大研究课题。关注的重大研究课题。成组技术就是针对生产中的这种需求发展起来的一种生成组技术就是针对生产中的这种需求发展起来的一种生产和管理相结合的科学。产和管理相结合的科学。第一节第一节 成组技术成组技术 充分利用事物之间的相似性，将许多具有相似信充分利用事物之间的相似性，将许多具有相似信息的研究对象归并成组，并用大致相同的方法来解息的研究对象归并成组，并用大致相同的方法来解决这一组研究对象的生产技术问题，这样就可以发决这一组研究对象的生产技术问题，这样就可以发挥规模生产的优势，达到提高生产效率、降低生产挥规模生产的优势，达到提高生产效率、降

3、低生产成本的目的，这种技术统称为成组技术（成本的目的，这种技术统称为成组技术（Group Group Technology Technology 简称简称GTGT）。）。一、一、成组技术的概念成组技术的概念零件编码就是用数字表示零件的形状特征，代表零件特征零件编码就是用数字表示零件的形状特征，代表零件特征的每一个数字码称为特征码。的每一个数字码称为特征码。迄今为止，世界上已有迄今为止，世界上已有70多种分类编码系统。多种分类编码系统。应用最广的是奥匹兹（应用最广的是奥匹兹（Opitz）分类编码系统。）分类编码系统。我国机械工业行业于我国机械工业行业于1984年制订了年制订了“机械零件编码系统机

4、械零件编码系统（简称（简称JLBM-1系统）系统）”。该系统由名称类别、形状及加工码、辅助码三部分共该系统由名称类别、形状及加工码、辅助码三部分共15个个码位组成，每一码位包括从码位组成，每一码位包括从0到到9的的10个特征项号，详见图个特征项号，详见图12-1和表和表12-1、12-2、12-3、12-4、12-5。JLBM-1系统的特点是零件类别按名称类别矩阵划分，便系统的特点是零件类别按名称类别矩阵划分，便于检索，码位适中，又有足够的描述信息的容量。于检索，码位适中，又有足够的描述信息的容量。日本日本KK系统。系统。二、二、零件的分类编码系统零件的分类编码系统三、零件的分类成组三、零件的

5、分类成组 根据零件的分类编码系统对零件进行编码根据零件的分类编码系统对零件进行编码后，可根据零件的代码划分零件组，采用不同后，可根据零件的代码划分零件组，采用不同的相似性标准，可将零件划分为具有不同属性的相似性标准，可将零件划分为具有不同属性的零件组。的零件组。1 1、特征码位法、特征码位法3、特征位码域法、特征位码域法2、码域法、码域法四、成组工艺四、成组工艺成组工艺过程是针对一个零件组设计的，适用于零成组工艺过程是针对一个零件组设计的，适用于零件组内的每一个零件。件组内的每一个零件。1 1、复合零件法复合零件法2、复合路线法、复合路线法五、成组生产组织形式五、成组生产组织形式1 1、成组单

6、机、成组单机2 2、成组生产单元、成组生产单元3 3、成组生产流水线、成组生产流水线六、推广应用成组技术的效果六、推广应用成组技术的效果1 1、提高生产效率、提高生产效率2 2、提高加工质量、提高加工质量3 3、提高生产管理水平、提高生产管理水平第二节第二节CAD/CAPP/CAMCAD/CAPP/CAM一、计算机辅助设计（一、计算机辅助设计（CAD）计算机辅助设计（计算机辅助设计（CAD）是指工程技术人员以计算）是指工程技术人员以计算机为工具，用各自的专业知识对产品进行总体设计、绘机为工具，用各自的专业知识对产品进行总体设计、绘图、分析和编写技术文档等设计活动的总称。图、分析和编写技术文档等

7、设计活动的总称。1、线框造型2、曲面造型3、实体造型4、特征造型1 1、几何造型功能几何造型功能2 2、有限元分析和优化设计功能、有限元分析和优化设计功能3 3、工程绘图功能、工程绘图功能二、计算机辅助工艺规程设计（二、计算机辅助工艺规程设计（CAPP）计算机辅助工艺规程设计方法计算机辅助工艺规程设计方法1、派生式2、创成式3、半创成式派生式计算机辅助工艺规程设计原理派生式计算机辅助工艺规程设计原理1、零件编码矩阵化2、零件组特征的矩阵化3、主样件设计4、零件上各种形面的数字化5、工序工步名称编码6、综合加工工艺路线的数字化7、工序工步内容矩阵1 1、工艺信息数字化工艺信息数字化2 2、CAP

8、PCAPP数据库数据库特征矩阵文件综合工艺路线工序、工步文件工艺数据文件 从广义的角度讲，从广义的角度讲，CAMCAM指利用计算机辅助从毛坯指利用计算机辅助从毛坯到产品制造过程中的直接和间接的活动，包括计算到产品制造过程中的直接和间接的活动，包括计算机辅助生产计划、计算机辅助工艺设计、计算机数机辅助生产计划、计算机辅助工艺设计、计算机数控编程、计算机控制加工过程等内容。控编程、计算机控制加工过程等内容。而从狭义的角度讲，而从狭义的角度讲，CAMCAM仅指数控程序的编制，仅指数控程序的编制，包括刀具路径的确定、刀位文件的生成、刀具轨迹包括刀具路径的确定、刀位文件的生成、刀具轨迹仿真以及仿真以及N

9、CNC代码的生成等代码的生成等三、三、计算机辅助制造（计算机辅助制造（CAMCAM）NC/CAD/CAPP NC/CAD/CAPP集成：集成：NC模块作为CAD的一个组成部分；CAD输出的数据以标准接口的方式传递给数控编程系统；CAD直接产生一个针对特定数控语言的专用零件源程序，由后置处理系统生成数控程序。CAPPCAPP与与CAMCAM的集成：的集成：CAPP系统生成标准的自动编程程序，由一个后置处理系统将此自动编程程序翻译成数控程序；将刀具路径计算结果转换成特定的数控系统的指令代码，从而生成数控程序。数控编程与数控编程与CADCAD、CAPPCAPP的集成是一个重要发展方向的集成是一个重要

10、发展方向数控编程的内容与步骤数控编程的内容与步骤进行工艺处理进行工艺处理数值计算数值计算编制工件的数控加工程序编制工件的数控加工程序校核加工程序校核加工程序制备控制介质制备控制介质第三节第三节CIMSCIMS1 1、CIMCIMCIMCIM是一种概念和哲理，是一种概念和哲理，可用来作为组织现代工可用来作为组织现代工业生产的指导思想。业生产的指导思想。制造（制造（ManufacturingManufacturing）是关于企业的一组相关操作和活动的集合，它包括市场分析、产品设计、材料选择、计划作业、生产、质量检验、生产管理和市场销售等一系列与制造企业有关的生产活动。v企业生产活动是一个不可分割的

11、整体，其各企业生产活动是一个不可分割的整体，其各个环节彼此紧密关联；个环节彼此紧密关联；v就其本质而言，整个生产活动就其本质而言，整个生产活动是一个数据采是一个数据采集、传递和加工处理的过程集、传递和加工处理的过程，最终形成的产品可，最终形成的产品可以视为以视为“数据数据”的物质表现；的物质表现；v制造应包括从产品需求分析开始到销售服务制造应包括从产品需求分析开始到销售服务之间全过程的一切活动；之间全过程的一切活动；v将制造理解为是一个复杂的信息转换过程，将制造理解为是一个复杂的信息转换过程，在制造中发生的相关活动都是信息处理整体中的在制造中发生的相关活动都是信息处理整体中的一部分；一部分；v

12、信息技术与制造过程相结合是制造业在信息信息技术与制造过程相结合是制造业在信息社会中发展的新模式，也是企业发展的必然。社会中发展的新模式，也是企业发展的必然。基本哲理2 2、CIMCIM与与CIMSCIMS的定义的定义CIMCIM作为一种组织、管理与进行企业生产的哲作为一种组织、管理与进行企业生产的哲理，它在计算机网络和数据库技术的支撑下，理，它在计算机网络和数据库技术的支撑下，综合运用现代管理、制造、信息、自动化和综合运用现代管理、制造、信息、自动化和系统工程等领域的技术，将企业生产全部过系统工程等领域的技术，将企业生产全部过程中有关人、技术、经营管理要素及其信息程中有关人、技术、经营管理要素

13、及其信息流与物流有机地集成并优化运行，以实现产流与物流有机地集成并优化运行，以实现产品高质量、低成本、上市快，从而使企业赢品高质量、低成本、上市快，从而使企业赢得市场竞争。得市场竞争。简单地说，简单地说，CIMCIM是用计算机通过信息集成实现是用计算机通过信息集成实现现代化的生产制造，求得企业的总体效益现代化的生产制造，求得企业的总体效益”，即以计算机作为工具，制造为其内容的即以计算机作为工具，制造为其内容的CIMCIM，其哲理的核心为信息的其哲理的核心为信息的“集成集成”。CIMCIM CIM CIM是一种组织现代化生产的哲理，而基于是一种组织现代化生产的哲理，而基于这种哲理组成的系统这种哲

14、理组成的系统CIMSCIMS，就是哲理的实，就是哲理的实现。现。CIMSCIMSCIMSCIMS是基于是基于CIMCIM哲理构成的优化运行的企业制造哲理构成的优化运行的企业制造系统系统”。在。在CIMSCIMS的研究和实施中必须强调的研究和实施中必须强调“信信息流息流”和和“系统集成系统集成”这两个最基本观点。这两个最基本观点。CIMSCIMS是一种工程技术系统，是是一种工程技术系统，是CIMCIM的具体实施，的具体实施，可以把可以把CIMSCIMS看成是未来生产自动化系统的一种看成是未来生产自动化系统的一种模式，但这种模式不是单纯的技术上的模式，但这种模式不是单纯的技术上的“自动自动化化”，

15、它所强调的是用集成来提高企业竞争力。，它所强调的是用集成来提高企业竞争力。3 3、CIMSCIMS的核心在于集成的核心在于集成1 1、人员集成、人员集成2 2、信息集成、信息集成3 3、功能集成、功能集成4 4、技术集成、技术集成二、二、CIMS在我国的发展及实施在我国的发展及实施CIMS的效益的效益目标目标方针方针我国我国“863计划计划”中将中将CIMS确定为自动化确定为自动化领域的主题研究项目之一领域的主题研究项目之一，并规定了我国，并规定了我国863/CIMS的战略目标为：的战略目标为：跟踪国际跟踪国际CIMS有关技术的发展；掌握有关技术的发展；掌握CIMS关键技术；在关键技术；在制造

16、业中建立能获得综合经济效益并能带制造业中建立能获得综合经济效益并能带动全局的动全局的CIMS示范工厂，通过推广应用及示范工厂，通过推广应用及产品化促进我国产品化促进我国CIMS高技术产业的发展高技术产业的发展。效益驱动、总体规划、重点突破、分效益驱动、总体规划、重点突破、分步实施、推广应用步实施、推广应用经过十多年的努力，我国经过十多年的努力，我国CIMS事业取得事业取得了迅速发展，已形成了一个健全的组织和了迅速发展，已形成了一个健全的组织和一支研究队伍；一支研究队伍；实现了我国实现了我国CIMS研究和开发的基本框架；研究和开发的基本框架；建设研究环境和工程环境，包括一个国家建设研究环境和工程

17、环境，包括一个国家CIMS实验工程中心和实验工程中心和7个单元技术开放实个单元技术开放实验室，完成了一大批课题的研究工作，陆验室，完成了一大批课题的研究工作，陆续选定了一批续选定了一批CIMS典型应用工厂作为利典型应用工厂作为利用用CIMS推动企业技术改造的示范点；推动企业技术改造的示范点；这些工厂包括飞机、机床、大型鼓风机、这些工厂包括飞机、机床、大型鼓风机、纺织机械、汽车、家电、服装以及钢铁、纺织机械、汽车、家电、服装以及钢铁、化工等行业。化工等行业。发展发展实施实施CIMS的效益主要体现在信息集成的效益上；的效益主要体现在信息集成的效益上；由于系统集成度提高，使各功能分系统间的配合和参数

18、配由于系统集成度提高，使各功能分系统间的配合和参数配置更加优化，各种生产要素的潜力得到更有效的利用，减少置更加优化，各种生产要素的潜力得到更有效的利用，减少实际存在于企业生产中的各种资源浪费，同时使管理科学化，实际存在于企业生产中的各种资源浪费，同时使管理科学化，提高企业对市场的响应能力。提高企业对市场的响应能力。具体表现在：具体表现在：1）提高产品质量）提高产品质量 2）提高设备利用率）提高设备利用率 3）提）提高科学管理水平。高科学管理水平。实施实施CIMS后，明显提高企业新品开发能力，提高企业市后，明显提高企业新品开发能力，提高企业市场竞争能力。产品质量明显提高，交货期短而准确，价格合场

19、竞争能力。产品质量明显提高，交货期短而准确，价格合理，企业的信誉随之提高；理，企业的信誉随之提高；CIMS在其发展历程中的主要应用对象是离散型制造业在其发展历程中的主要应用对象是离散型制造业（约占全部制造业的（约占全部制造业的50%）。）。效益效益CIMS的思想、系统方法和集成技术同样的思想、系统方法和集成技术同样可用于诸如连续型或混合型企业中，国可用于诸如连续型或混合型企业中，国内外在电器、化工、电子元件、钢铁行内外在电器、化工、电子元件、钢铁行业中已有不少企业实施业中已有不少企业实施CIMS应用工程并应用工程并取得了成功取得了成功。必须指出必须指出 精良生产方式实质上是从精良生产方式实质上

20、是从生产操作生产操作、组组织管理织管理、经营方式经营方式等各个方面，等各个方面，找出一切不找出一切不能为产品增值的活动或人员，并加以革除能为产品增值的活动或人员，并加以革除。未来产品市场是多元化、个人化，因此未来产品市场是多元化、个人化，因此要力求制造系统做到成本与批量无关，生产要力求制造系统做到成本与批量无关，生产周期短，产品复杂性高，并一切企业具有高周期短，产品复杂性高，并一切企业具有高柔性、强的应变能力去对付市场的挑战。柔性、强的应变能力去对付市场的挑战。第四节第四节 现代制造模式的新发展现代制造模式的新发展一、精良生产（一、精良生产（Lean Production）v精良生产综合了单件

21、生产和大量生产的优点，克服了传统经营方式中精良生产综合了单件生产和大量生产的优点，克服了传统经营方式中的很多不合理做法，开创了一种新的高效率的生产方式；的很多不合理做法，开创了一种新的高效率的生产方式；v它既避免了单件生产的高成本，又避免了大量生产的僵化不灵活；它既避免了单件生产的高成本，又避免了大量生产的僵化不灵活；v与大量生产相比，人员、场地、设备都减少一半，新品开发时间、工与大量生产相比，人员、场地、设备都减少一半，新品开发时间、工程设计工时、现场库存减少一半，废品大大减少，而且能生产更多、更程设计工时、现场库存减少一半，废品大大减少，而且能生产更多、更好，又各种变型的产品；好，又各种变

22、型的产品；v精良生产方式要求产品精良生产方式要求产品“尽善尽美尽善尽美”，必须精益求精，不断降低成本，必须精益求精，不断降低成本，做到无废品、零库存、无设备故障等，产品品种多样化。做到无废品、零库存、无设备故障等，产品品种多样化。v精良生产不仅是生产方式的改变，而且改变了人们传统的认识，改变精良生产不仅是生产方式的改变，而且改变了人们传统的认识，改变了人们的思维方式，改变了人们之间的相互关系了人们的思维方式，改变了人们之间的相互关系。v虽然这种理想境界还有很长一段路要走，但只要人们不断追求就会产虽然这种理想境界还有很长一段路要走，但只要人们不断追求就会产生惊人的效果。生惊人的效果。1、精良生产

23、的特点、精良生产的特点减少以至撤消非增值的人员和岗位，彻底消除各种浪费；减少以至撤消非增值的人员和岗位，彻底消除各种浪费；浪费有资源、人力、时间、空间等多个方面，如何正确区分什么是浪费有资源、人力、时间、空间等多个方面，如何正确区分什么是工作，什么是浪费，在贯彻精良生产方式中，是一件非常重要的事件；工作，什么是浪费，在贯彻精良生产方式中，是一件非常重要的事件；总装线上工人的集体负责制。装配工人被编成小组，每个小组对指总装线上工人的集体负责制。装配工人被编成小组，每个小组对指定的一套组装工序负责，有人缺勤，或某一零件安装有问题，小组内定的一套组装工序负责，有人缺勤，或某一零件安装有问题，小组内互

24、相帮助，集体负责，不能把问题留到下道工序，问题解决不了，必互相帮助，集体负责，不能把问题留到下道工序，问题解决不了，必须暂停装配线；须暂停装配线；对原因进行分析（对原因进行分析（WhenWhen、WhyWhy、WhereWhere、WhoWho、WhatWhat、HowHow）提出五个）提出五个为什么，再提出措施，保证不再发生；为什么，再提出措施，保证不再发生；对效率的看法。不从局部设备在单位时间内生产多少零件来计算效对效率的看法。不从局部设备在单位时间内生产多少零件来计算效率，而是从全局从总体上来看效率。率，而是从全局从总体上来看效率。精良生产把人看作是生产中最宝贵的，是解决问题的根本动力，

25、而精良生产把人看作是生产中最宝贵的，是解决问题的根本动力，而不是当成会说话的机器，解决问题只能靠技术不是当成会说话的机器，解决问题只能靠技术。2、精良生产的生产操作与对工人的要求、精良生产的生产操作与对工人的要求v在精良生产中，精益求精的管理使得它在人员的在精良生产中，精益求精的管理使得它在人员的利用、厂房的利用、时间的利用等方面都大大优于利用、厂房的利用、时间的利用等方面都大大优于大量生产方式。大量生产方式。v精良生产的基本观念是及时供应，尽可能减少库精良生产的基本观念是及时供应，尽可能减少库存，甚至零库存。存，甚至零库存。v精良生产的组织精良生产的组织是能把最大量的工作任务和责任是能把最大

26、量的工作任务和责任转移到生产线上真正为产品增值的那些工人身上；转移到生产线上真正为产品增值的那些工人身上；v精良生产的精良生产的组织组织另一个特点是具有一个处于在适另一个特点是具有一个处于在适当位置的一旦发现问题就能快速追查并找出最终原当位置的一旦发现问题就能快速追查并找出最终原因的检测缺陷系统因的检测缺陷系统。3、精良的管理、精良的管理精良管理的具体做法精良管理的具体做法1 1、从组织上实现对工人的要求从组织上实现对工人的要求要求工人是多面手，对小组的工作集体负责外，要求工人全面了解全厂的情况，并把工厂的全部信息公布出来，工厂任何地方出现任何差错，谁知道怎么解决问题就会去帮忙，这种灵活动态的

27、工作小组就是精良管理的核心。在精良生产的组织管理中，工人是多面手，动态的工作小组集体负责，工作中充满了创造性的解决问题的挑战，生产活动不再枯燥无味。2 2、改变单调枯燥的重复工作改变单调枯燥的重复工作3 3、从推动方式变成拉取方式从推动方式变成拉取方式在传统的生产方式下，人们为了使后工序不致停工停料，总是在前工序多生产一些产品（零件），即由前向后的推动方式，由于多生产了某种零件，或遗漏了生产下一工序所需的另一种零件，形成浪费。精良生产则是拉取方式，即后工序只在必要的时候到前工序领取必要的物品，且前工序只生产要被取走的物品，即准时生产（JIT）的概念。消除一切无用的和浪费的东西。消除一切无用的和

28、浪费的东西。能早做的事情不要晚做，能并行的不要串行进行，这样总能早做的事情不要晚做，能并行的不要串行进行，这样总的时间进度就能缩短。的时间进度就能缩短。在精良生产中，强化设计者和制造者之间的信息交流；在精良生产中，强化设计者和制造者之间的信息交流；准确预测和妥善安排生产，实现并行工作；准确预测和妥善安排生产，实现并行工作；与传统的大量生产方式相比生产周期大大缩短，库存、劳与传统的大量生产方式相比生产周期大大缩短，库存、劳动量等都响应减少。动量等都响应减少。这也就是并行工程（这也就是并行工程（Concurrent EngineeringConcurrent Engineering）的基本做）的基

29、本做法。法。4、精良的设计、精良的设计 敏捷制造是一种哲理，是先进制造业的一敏捷制造是一种哲理，是先进制造业的一种模式，目前世界各地都有人在研究敏捷制造，种模式，目前世界各地都有人在研究敏捷制造，但还没有公认的定义，正在不断发展的过程之但还没有公认的定义，正在不断发展的过程之中。但必须正确认识这一概念，要改变旧的传中。但必须正确认识这一概念，要改变旧的传统观念，才能正确地改造旧企业，走上新运行统观念，才能正确地改造旧企业，走上新运行模式地道路。模式地道路。二、敏捷制造（二、敏捷制造（agile manufacturingagile manufacturing）v面对21世纪的市场竞争，制造业不

30、仅要灵活多变地满足用户对产品多样性地要求，而且新产品要快速上市。v敏捷性是对于在急速变化、连续分裂地全球市场中提供高质量、高性能、按用户要求配置地商品和服务而赢利的挑战的反应。v未来市场对产品多样性要求会非常突出，各种产品和生产系统必须是可重新编程、可重新组合、可连续更换的，每张订单可能只有一件或两件产品，厂家按订单生产是希望与批量无关。v上市时间是指从提出概念到产品交到用户手上的时间，它将成为竞争的关键，要力争缩到最短。v产品质量的概念从过去的“符合技术标准”、“经久耐用”等，变成为在整个产品生命周期内使顾客满意。v在生产组织、技术管理、人与人的关系上敏捷制造的观点与传统观念有所不同。1 1

31、、敏捷制造的基本思想、敏捷制造的基本思想敏捷性在设计中的要求概括为三点敏捷性在设计中的要求概括为三点1 1、可重组（可重组（reconfigurable）2 2、可重用（可重用（reusable）3 3、可扩充（可扩充（scalable）市场的分割越来越严峻；市场的分割越来越严峻；必须对批量任意大小的订单生产；必须对批量任意大小的订单生产；大批用户的客户关系管理；大批用户的客户关系管理；缩短产品生命周期；缩短产品生命周期；物理产品和服务的交融；物理产品和服务的交融；全球的生产网；全球的生产网；公司之间既合作又竞争；公司之间既合作又竞争；适合大批量用户化生产的销售基础结构；适合大批量用户化生产的

32、销售基础结构；集团重新组织的热潮；集团重新组织的热潮；把流行的社会价值观变成公司内部因素的压力。把流行的社会价值观变成公司内部因素的压力。经济全球化以及市场的急剧变化经济全球化以及市场的急剧变化促使企业必须实施敏捷制造促使企业必须实施敏捷制造具体表现为：具体表现为：v并行工作并行工作v继续教育继续教育v业务流程重组业务流程重组v动态多方合作，从竞争走向合作；动态多方合作，从竞争走向合作；v珍惜雇员，把雇员的知识和创造性看成是企业的财富；珍惜雇员，把雇员的知识和创造性看成是企业的财富；v企业组织结构要减少层次，扁平化；企业组织结构要减少层次，扁平化；v对环境仁慈，即减少污染，保护环境；对环境仁慈

33、，即减少污染，保护环境；v产品终身质量保证，要做到使顾客满意；产品终身质量保证，要做到使顾客满意；v缩短循环周期，即上市时间尽可能缩短；缩短循环周期，即上市时间尽可能缩短；v技术的领先及技术的敏感；技术的领先及技术的敏感；v整个企业的集成，提高企业的柔性。整个企业的集成，提高企业的柔性。2 2、敏捷制造企业的基本特征、敏捷制造企业的基本特征3 3、实现敏捷制造的各种措施、实现敏捷制造的各种措施1 1）将继续教育放在实现敏捷制造的首位）将继续教育放在实现敏捷制造的首位 高度重视并尽可能创造条件使雇员能获取最新的信息和知识。2 2）虚拟企业的组成和工作）虚拟企业的组成和工作 从竞争走向合作，从互相

34、保密走向交流信息，虽与传统观念不一致，但会给企业带来更大的经济效益。如果市场上出现一个新的机遇，几家本来是的大公司，可能立即组成一种合作关系，A公司开发齿轮箱体，B公司开发轴及齿轮，C公司负责总装、测试，各家拿出最强手来共同开发，迅速占领市场。完成这次合作之后，各家还是各自独立的公司，这种方式称为“虚拟企业”（virtual enterprise）。3 3）计算机技术和人工智能技术的广泛应用）计算机技术和人工智能技术的广泛应用 未来制造业中，除了分布式数据库和大范围的计算机通讯网络之外，CAD、CAM，计算机仿真与建模分析技术，作为先进技术的代表，在敏捷企业中加以应用。人工智能在生产和经营过程

35、中的应用，应从底层原始数据检测和收集的传感器到控制过程的机理以至辅助决策的知识库都需要应用人工智能技术。4 4）方法论的指导）方法论的指导 所谓“方法论”，就是在实现某一目标完成某一项大工程时，所需要使用的一整套方法的集合。对敏捷企业而言，首先是人、经营和技术三者的集成，要实现全企业的集成，应对每一时期每一项具体任务有明确的规定和指导方法，这些方法的集合就叫“集成方法论”。对敏捷制造、系统集成所提出的战略考虑，必须解决：缩短提前期对竞争能力有多少好处？如何度量企业的柔性？企业对新产品变异的适应能力会导致怎样的经济效益？如何检测雇员和工作小组的技能？技能标准对企业柔性又会有什么影响？5 5）环境

36、美化工作）环境美化工作 不仅仅指工厂企业范围内的绿化，更主要是对废弃物的管理与销毁。6 6）性能测量与评价）性能测量与评价7 7）标准和法规的作用）标准和法规的作用 要强化标准化组织，使其工作不断跟上环境和市场的改变，各种标准能及时演进。现行法规应跟随国际市场和竞争环境的变化而演进。8 8）组织实践）组织实践 外部形势要求变，内部条件也可以变，关键在于领导能否下决心组织变革，引进新技术，实现组织改革，实现放权，进行与其它企业新形式的合作。要有富于革新精神和善于根据敏捷制造的概念进行变革的个人，更需要这样的小组，才能逐步推动全企业的变革。在敏捷制造的环境下，市场竞争的形式也在敏捷制造的环境下，市

37、场竞争的形式也有所变化。传统的各个公司或集团作为一个封有所变化。传统的各个公司或集团作为一个封闭的竞争单位的情景，已难以继续。闭的竞争单位的情景，已难以继续。发达的计算机网络和通讯工具使得地域上发达的计算机网络和通讯工具使得地域上分散和归属于不同公司集团的设备和设计、生分散和归属于不同公司集团的设备和设计、生产能力被协调地充分利用起来去赢得新的市场产能力被协调地充分利用起来去赢得新的市场机遇。这就是所谓的机遇。这就是所谓的“虚拟企业虚拟企业”。如何将虚拟企业的运作引入如何将虚拟企业的运作引入CIMCIM实施，仍是实施，仍是值得研究的重要课题。值得研究的重要课题。4 4、虚拟企业的形成、虚拟企业

38、的形成 人的集成人的集成很重要的一个问题就是很重要的一个问题就是企业文化企业文化，要建立，要建立一种崭新的企业文化才能适应系统集成的要求。一种崭新的企业文化才能适应系统集成的要求。企业文化指的是企业文化指的是企业中大多数成员所共有的想问题企业中大多数成员所共有的想问题和做事情习惯的或传统的想法和做法。和做事情习惯的或传统的想法和做法。新成员进来时要新成员进来时要想在企业做事，就必须学习和接受这些做法。实质上包想在企业做事，就必须学习和接受这些做法。实质上包含共有的含共有的价值观、决策模式和公开的行为模式价值观、决策模式和公开的行为模式三个主要三个主要成分。成分。敏捷制造的思想提出不久，远远没有

39、成熟，现在也敏捷制造的思想提出不久，远远没有成熟，现在也不存在一个被称为不存在一个被称为“敏捷企业敏捷企业”的企业，但这些想法不的企业，但这些想法不是无中生有的。由于它们与传统观念差距太大，还不能是无中生有的。由于它们与传统观念差距太大，还不能为人们很快接受并付诸实践。但应看到竞争形势的变化，为人们很快接受并付诸实践。但应看到竞争形势的变化，世界市场的发展趋势，必须改革企业，规划未来。世界市场的发展趋势，必须改革企业，规划未来。5 5、改造企业文化促进系统集成、改造企业文化促进系统集成系统集成关键在于人的集成系统集成关键在于人的集成三、并行工程（三、并行工程（concurrent engine

40、eringconcurrent engineering）并行工程是集成地、并行地设计产品及其相并行工程是集成地、并行地设计产品及其相关的各种过程（包括制造过程和支持过程）的系关的各种过程（包括制造过程和支持过程）的系统方法统方法。这种方法要求产品开发人员在设计一开始就这种方法要求产品开发人员在设计一开始就考虑产品整个生命周期中从概念形成到产品报废考虑产品整个生命周期中从概念形成到产品报废处理的所有因素，包括质量、成本、计划进度和处理的所有因素，包括质量、成本、计划进度和用户要求。用户要求。并行工程的含义并行工程的含义 并行工程是一个关于设计过程的方法，它需要在设并行工程是一个关于设计过程的方法

41、，它需要在设计中全面地考虑到相关过程的各种问题，但并非包括制计中全面地考虑到相关过程的各种问题，但并非包括制造过程等其它过程。它要求所有设计工作要在生产开始造过程等其它过程。它要求所有设计工作要在生产开始前完成，并不是要求在设计产品的同时就进行生产。前完成，并不是要求在设计产品的同时就进行生产。并行工程不是指同时或交错地完成设计和生产任务，并行工程不是指同时或交错地完成设计和生产任务，而是指对产品及其下游过程进行并行设计，不能随意消而是指对产品及其下游过程进行并行设计，不能随意消除一个完整工程过程中现存的、顺序的、向前传递信息除一个完整工程过程中现存的、顺序的、向前传递信息的任一必要阶段。的任

42、一必要阶段。并行工程是对设计过程的集成，是企业集成的一个并行工程是对设计过程的集成，是企业集成的一个侧面，它企图做到的是优化设计，依靠集成各学科专业侧面，它企图做到的是优化设计，依靠集成各学科专业人员的智慧做到设计一次成功。人员的智慧做到设计一次成功。传统制造业的工作方式是传统制造业的工作方式是产品设计产品设计工艺工艺设计设计计划调度计划调度生产制造生产制造即串行方式。即串行方式。设计工程师与制造工程师之间互相不了解，设计工程师与制造工程师之间互相不了解，互相不交往，因而造成了设计图样上的技术要互相不交往，因而造成了设计图样上的技术要求可能不适合于制造工艺，甚至根本无法实现，求可能不适合于制造

43、工艺，甚至根本无法实现，制造工程师若主观做修改，可能会降低产品质制造工程师若主观做修改，可能会降低产品质量，要不然，就是双方来回踢皮球，影响工期。量，要不然，就是双方来回踢皮球，影响工期。串行工作方式使产品开发周期长，新产品难以串行工作方式使产品开发周期长，新产品难以很快上市。很快上市。1 1、传统制造业的工作方式是串行方式、传统制造业的工作方式是串行方式2 2、并行工程的目标、组织、方法和工具、并行工程的目标、组织、方法和工具目标目标 并行工程明确将其目标放在缩短提前期（包括新产品开发和用户定制产品的生产）以及提高产品质量方面。方法方法组织组织 由各个专业、各个部门的人员联合组成的，技术设计

44、、工艺设计、加工制造的需求和经验在这里互相交流，取长补短，机械的、电子的、电气的、计算机的、液压的等各种专业的工程师一起工作，相互配合，用最有效的方法去解决一个又一个难题。工具工具 计算机辅助设计的方法和软件工具外，着重在数据交换、数据管理和通讯技术。应用计算机通讯网络，小组内多人同时上网设计，技术设计和工艺设计之间相互迭代，配合改进，就能达到并行工程的基本目标。更进一步与仿真软件及虚拟制造相结合，将并行设计扩展到跨地区、跨国家的范围，效果将更为显著。并行工程在美国是一项已见成效的改革。在并行工程在美国是一项已见成效的改革。在我国虽然设计和制造之间的脱节不是很严重，但我国虽然设计和制造之间的脱

45、节不是很严重，但并行设计本身，作为系统集成的一个侧面，在缩并行设计本身，作为系统集成的一个侧面，在缩短提前期、提高设计质量、降低成本方面所起的短提前期、提高设计质量、降低成本方面所起的作用，必须充分重视和广泛应用。作用，必须充分重视和广泛应用。国外已开发的一些好的软件，在提高设计效国外已开发的一些好的软件，在提高设计效率、协调配合关系、解决干涉和冲突方面已有明率、协调配合关系、解决干涉和冲突方面已有明显效果，可以引来为我所用。显效果，可以引来为我所用。3 3、并行工程与系统集成的关系、并行工程与系统集成的关系 本章习题本章习题1、什么是成组技术？如何实施？什么是成组技术？如何实施？2、零件的分

46、类成组有哪几种方法？各有什么特点？零件的分类成组有哪几种方法？各有什么特点？3、试述用派生式进行计算机辅助工艺规程设计的方法试述用派生式进行计算机辅助工艺规程设计的方法和步骤和步骤 4、试述试述CIM和和CIMS的定义，的定义，CIMS的核心。的核心。5、什么是精良生产、敏捷制造、并行工程。什么是精良生产、敏捷制造、并行工程。人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。