第6章 制造技术先进制造模式

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6.2.2 零件分类编码系统
基本概念 —— 零件分类编码系统是用字符（数字、 字母或符号）对零件有关特征进行描述和识别的一套 特定的规则和依据。 分类编码系统简介 ★ Opitz 分类编码系统（图1-18，1-19，1-20） 特点：1）结构简单，使用方便 2）对零件形状（特别是回转类零件）描述较完善 3）适用范围较广（设计、工艺、管理 …） 4）工艺信息反映不够充分 5）对非回转类零件描述较粗糙 ★ JLBM-1 分类编码系统（图1-21）
0 1 2 3
No gear teeth With gear teeth
Or smooth
2 3 4 5
L/D≥3
Functional groove
Or smooth
no shape elements Thread
no shape elements Thread
Functional groove
External groove and/or slot
Stepped both end
no shape elements Thread
no shape elements Thread
External spline 4 (polygon)
External plane surface and/or slot,external spline
5 6 7 8
Nonrotational
GT的客观基础
机械零件之间存在相似性 这种相似性主要表现在三个方面： 结构（形状、尺寸、精度…） 材料（材质、毛坯、热处理…） 工艺（加工方法、加工设备…） 一次相似性
二次相似性
机械产品中各类零件出现有明显的规律性（图1-14） 正是由于70%左右的零件属于相似件，构成实施成组技 术的客观基础。
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6.2.1 概述
GT工作原理
将多种零件按其相似性分类成组，人为扩大生产批量
产品 部件 零件 零件组
A1 A A2 A3 B1
B
B2 C1 C2
C
C3 C4
图1-17 成组技术基本原理
重复使用原则：◆ 资源重复使用，降低生产成本； ◆ 作业熟练程度增加，提高生产率。
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6.2.1 概述
6 7 8 9
6 7 8 9
Functional groove Functional cone Operating thread
Functional groove Functional cone Operating thread
6
7 8
Internal spline (polygon)
Internal/ external polygon, groove and/or slot
Other holes teeth & forming
Special
图1-18 Opitz 分类编码系统
Dimensions material Original of raw materials Accuracy
20
1
0.5<L/D<3
Internal shape element
Other holes and teeth
Internal plane surface and/or slot
No auxiliary hole Axial, not on pitch circle diameter Axial, on pitch circle diameter Radial, not on pitch circle diameter Axial /radial, and/or other direction Axial /radial, on PCD and/or other direction
第6章 先进制造模式
本章要点
制造模式的概念 成组技术 计算机集成制造 并行工程 精益生产 敏捷制造
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河南省精品课程“先进制造技术”
第6章 先进制造模式
Advanced Manufacturing Model
6.1 先进制造模式的概念
Concept of Advanced Manufacturing Model
1.3.2 成组技术（Group Technology—GT）
Digit1
Part class 0 1
Rotational
L/D≤0.5
0.5<L/D<3
Digit2 External shape, External shape elements
0
1 2 3 4 5
Smooth,no shape elements
GT 发展简况
★ 20世纪 50年代，前苏联院士 Митрофанов 在其著作 “成组工艺科学原理”中首次提出“成组技术”。 ★ 20世纪 60年代西欧研究 GT 形成高潮，代表人物首推 阿亨工业大学 Opitz 教授，他所领导的小组进行了大量 的调查研究工作，为成组技术提供了重要的理论依据。 ★ 20世纪 70年代，美国、日本接受成组技术，并迅速与 计算机技术联系在一起，使其得到更好的应用。 ★ 20世纪 80、90年代， GT 与各种新的制造方式相结合， 成为现代制造技术的基础。 ★ GT发展过程：成组加工→成组工艺→成组技术→成组 生产系统
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6.1.1 制造模式的概念
制造模式的含义
模式是某种实物的标准形式或世人可以照着做的标准 样式。
制造模式(Manufacturing Mode) 是指企业体制、经营、 管理、生产组织和技术系统
制造模式与管理的区别是：制造模式是制造系统某些 特性的集中体现，也是制造企业所有管理方法与工程技 术融合的结晶。管理是一门学科，也是企业界的一项职 能。制造模式是表征制造企业管理方式和技术形态的一 种状态，而管理是面向一切组织的一种过程。
Stepped to both end Stepped one end
Digit3 Internal shape, Internal shape elements
Digit4 Plane surface
Digit5 Auxiliary holes and gear teeth
machining
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9
精益生产模式 敏捷制造模式 虚拟制造生产模式 极端制造模式 绿色制造模式
极端制造是指在极端条件或环境下，制造极端尺度或极
高功能的器件和功能系统。
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6.1.3 先进制造模式的特点
以获取生产有效性为首要目标。AMM的共同目标是：快 速响应不可预测的市场变化，以满足企业的生产有效性。
以制造资源快速有效集成为基本原则。AMM的共同方法 是：在更大的空间范围与更深的层次上快速有效地集成资 源，通过增强制造系统的一致性和灵活性来提高企业的应 变能力。AMM的经济性在于制造资源快速有效地集成。 以人—组织一技术相互结合为实施途径。如何建立AMM ？ AMM的共同思想是：以人为中心，以人一组织一技术相互 结合为实施途径，以保证生产的有效性。人、组织和技术 是制造的三大必备资源。人是制造活动的主体：组织反映 制造活动中人与人的相互关系；技术则是实现制造的基本 手段。
Smooth,no shape elements
Stepped one end
0 1 2 3 4 5
No surface machining
Surface plane and/or curved in one direction,external External plane surface related by graduation around circle
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6.1.1 制造模式的概念
制造模式的演化
制造模式的演化与特性 更新制造模式主要是为了改善制造系统的柔性和生产 率这两个特性。
制造模式的发展过程
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6.1.2 先进制造模式的定义和类型
定义
先进制造模式 (Advanced Manufacturing Mode ，AMM) 是 应用先进制造技术的生产组织和技术系统的形态与运作的 方式。它以获取生产有效性为首要目标，以制造资源快速 有效集成为基本原则，以人一组织一技术相互结合为实旌 途径，使制造系统获得精益、敏捷、优质与高效的特征， 以适应市场变化对时间、质量、成本、服务和环境的新要 求。 AMM与AMT应是制造系统中两个不同的概念。 AMT是 实现 AMM 的基础。 AMT 强调功能的发挥，形成了技术群； AMM强调制造哲理的体现，偏重于管理，强调环境、战略 的协同。
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6.1.2 先进制造模式的定义和类型
柔性生产模式
类型
计算机集成制造—CIM
智能制造模式
应用智能制造技术和系统，以一种高度柔性和高度集成 的方式，通过计算机模拟专家的智能活动，进行分析、判断、推理、构思和 决策，以便取代或延伸制造过程中人的部分脑力劳动，并对人类专家的制造 智能进行了完善、继承和发展。
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6.1.3 先进制造模式的特点
表6-1传统制造模式和先进制造模式的比较
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第6章 先进制造模式
Advanced Manufacturing Model
6.2 成组技术
Group Technology—GT
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6.2.1 概述
多品种、中小批量生产中存在的问题
批量法则 在大批量生产中，由于采用专用、高效和自动化的生 产设备，可以获得高的生产率，低的生产成本，短的生 产周期；而多品种、小批量生产则相反。 机床利用率 例：CA6140 车床，最大加工直径φ400 ，实际加工 90 ％ 以上工件直径不足 100mm，机床利用率极低。 制造周期 在多品种、中小批量生产中，加工时间仅占生产时间 的约5％，其余 95％均为周转等待时间；加工时间中真 正 holes teeth & forming