第三章流水线、成组技术和柔性制造系统
第三章1 先进制造的理念和模式-柔性制造系统
制造自动化技术主要是指制造系统开放式智能体系结构 优化与调度理论、生产过程和设备自动化技术以及产品 研究与开发过程自动化技术等。
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柔性制造技术
互补充的，各自完成某特定的工作，各机床之间
不能相互代替，工件在一定程度上必须按照顺序
经过各加工工位。
鉴于互替式和互补式配置的各自特点，现
有FMS大多采取互替机床和互补机床的混合使用
形式。
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二、机床辅具及自动上、下料装置
（一）机床夹具及其设计原则 1.机床夹具 机床夹具是一种直接用于夹持工件的辅具。
高效的，但超出这些范围就不适用了。
加工系统的结构形式以及所配置的机床的数
量、规格类型取决于工件的形状、尺寸和精度要
求，同时也取决于生产的批量及加工自动化程度。
目前，在FMS上加工的零件可分为两大类，一类
是棱体类零件，如箱体、框架等；另一类为回转
体类零件。
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对于加工棱体类零件的FMS，其机床设备
成熟，目前已进入实用阶段。
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4. FMF柔性制造工厂
FMF是FMS扩大达到全厂范围内的生产管理过程。机械加工过程和物 料储运过程全盘自动化。它的主要特点是：
（1）分布式多级计算机系统，生产计划、日生产进度计划的生产管理 的主计算机，它与CAD/CAM系统相联，以取得自动编制加工用的数 控程序数据。
先进制造技术
第三章 先进制造的理念和模式
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机械制造中的柔性制造系统
机械制造中的柔性制造系统在当今高度竞争的制造业环境中，企业需要不断提高生产效率、降低成本、提高产品质量，并快速响应市场的变化。
为了实现这些目标，柔性制造系统（Flexible Manufacturing System，简称FMS）应运而生。
柔性制造系统是一种先进的制造技术，它将计算机技术、自动化技术和制造技术有机地结合起来，为机械制造企业提供了高度灵活和高效的生产解决方案。
一、柔性制造系统的定义和组成柔性制造系统是由数控加工设备、物料储运系统和计算机控制系统等组成的自动化制造系统。
它能够在不停机的情况下，根据生产任务的变化，自动调整加工工艺和生产流程，实现多品种、中小批量生产的高效化和自动化。
数控加工设备是柔性制造系统的核心，包括数控机床、加工中心等。
这些设备具有高精度、高效率和高自动化程度的特点，能够完成各种复杂零件的加工。
物料储运系统负责原材料、在制品和成品的存储和运输。
它通常包括自动化仓库、输送装置、搬运机器人等，能够实现物料的快速准确配送，保证生产的连续性。
计算机控制系统是柔性制造系统的大脑，它负责对整个生产过程进行监控、调度和管理。
通过计算机控制系统，操作人员可以实时掌握生产进度、设备状态和质量情况，并及时做出调整和决策。
二、柔性制造系统的特点1、高度灵活性柔性制造系统能够快速适应产品品种和生产批量的变化，无需对设备进行大规模的调整和改造。
它可以在同一生产线上同时生产多种不同的产品，大大提高了企业的市场响应能力。
2、高效率通过自动化的物料储运和加工过程，柔性制造系统能够减少生产中的等待时间和运输时间，提高设备的利用率和生产效率。
3、高质量由于采用了先进的数控加工设备和严格的质量控制手段，柔性制造系统能够保证产品的高精度和高质量，降低废品率和次品率。
4、可扩展性柔性制造系统可以根据企业的发展需求进行扩展和升级，增加新的设备和功能，以满足不断增长的生产需求。
三、柔性制造系统的工作原理在柔性制造系统中，计算机控制系统首先接收生产任务，并根据产品的工艺要求和设备的可用性，制定生产计划和调度方案。
先进制造系统第三章
按信息流和物流运动方向分类 按制造过程利用资源的范围分类
按信息流和物流运动方向分类
精益制造模式（LMM/LP/拉动式） 信息化制造模式（IMM/MRPⅡ/推动式）
按信息流和物流运动方向分类
有两种（图3-1）： •拉动式生产的信息 流与物流反向运动， 代表是精益生产； •推动式生产的信息 流与物流同向运动， 代表是制造资源计 划（MRPⅡ） 。
制造模式
•பைடு நூலகம்1.提高制造系统的的市场竞争力
• 2.提高制造技术的有效性 • 3.制造模式拓宽企业资源增值的途径
制造模式的作用
(1)制造模式提高制造系统的的市场竞争力
从零件制造过程的时间分配可以清楚看出制造 模式对提高系统效益的作用。 工件在系统中的“通过时间” 主要由四部分 构成：即加工准备时间、加工时间、排队时间 和传送时间。见图3-4。
按信息流和物流运动方向分类
生产计划 生产进度表 实际需求数量
生产指令 库存
工序1 看板
工序2 看板 信息流
工序3
物料流
图3-2 JIT拉动式生产方式
按信息流和物流运动方向分类
JIT的优点是： 能够形成追求“零库存”的动态系统； 有助于在工序间实现质量保证； 迫使生产过程的精心组织。 JIT的不足是： 要求有重复循环的产品生产环境，生产柔 性不够大； 缺乏改进过程的中心，所有过程活动一样 重要。
制造模式的作用
(3)制造模式拓宽企业资源增值的途径
从资源增值来认识不同类型制造模式的作 用。
刚性制造主要是利用人力、物力和财力资源； 柔性制造则开始较大规模地开发利用信息资源； 可重构制造是实现社会资源与企业资源优化配 置的新模式；精益制造是要彻底挖掘资源潜力； 信息化制造是通过利用信息资源来更快速有效 地转换制造资源；
-Unlicensed-《生产与运作管理》自学指导书
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B. 依据事先确定的目标和标准进行评价 C. 从节省人力的角度进行评价 D. 从节省设备、工具以及材料的角度进行评价 3、工作设计，它是根据组织需要并兼顾个人需要，规定某个工作岗位的任务、责任、权利 以及在组织中与其他工作岗位关系的过程。 工作设计的结果通常也体现在工作说明书上。 从 企业的整个生产经营过程来看，工作设计应当满足：企业劳动分工与协作的需要；企业不断 提高生产效率、增加产出的需要；劳动者在健康、安全、舒适的条件下从事劳动过程中生理 心理的需要。 工作设计的内容主要包括：⑴ 明确生产任务的作业过程；⑵ 通过分工确定工作内容； ⑶ 明确每个操作者的工作责任；⑷ 以组织形式规定分工后的协调，保证任务的完成。
D 、宽裕时间最多的路线
)
B. 单一时间估计法 D. 平均估计法
A、活动数量最多的路线
C、时间最长的路线
3、以下哪一条是项目的特点？（ A A、一次性
） E、风险小
B、重复 C、产出是标准的 D、重复性工作多
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0 10 10 产品 X 的物料清单（BOM）如下：
B（2）
C
D（3）
E（2） F（3） G（2） E（2） H（4） E（2） ⑴ 如果组装 20 个 X，则还需要 E 多少个？ ⑵ 根据进度安排，第 11 周开始时有一份发送 X 的订单。该订单最迟应该什么时候开 始才能按时发货？（无须做 MRP 计划）
制造工艺中的柔性制造系统与流水线设计
制造工艺中的柔性制造系统与流水线设计在现代制造业中，制造工艺的高效性和灵活性对于企业的竞争力发挥着至关重要的作用。
柔性制造系统与流水线设计成为了提升制造效率和适应市场需求变化的关键手段。
本文将探讨柔性制造系统与流水线设计在制造工艺中的应用。
一、柔性制造系统柔性制造系统（Flexible Manufacturing System，简称FMS）是一种以计算机控制的集成制造系统，能够快速适应产品变化和生产需求的变化。
它由多个自动化机器和设备组成，能够在一个系统内完成从零部件加工到成品组装等多道工序，具备高度自动化和灵活性。
1.1 FMS的特点柔性制造系统具有以下几个明显特点：首先，FMS允许在一个系统中同时处理多种产品的制造任务，因此具备较高的生产灵活性。
它能够根据顾客需求和市场变化，快速切换产品型号，提高企业的市场竞争力。
其次，FMS采用计算机控制技术，实现各个设备之间的联动协调。
通过计算机的智能调度和控制，能够优化生产流程，提高生产效率和质量，并降低了人力成本。
再次，FMS具备自动化程度高、运行稳定可靠的优势。
它能够减少人为因素对生产效率的影响，减少由于操作员疲劳导致的错误发生，提高制造过程的一致性和可靠性。
1.2 FMS的应用领域柔性制造系统广泛应用于汽车制造、电子设备制造、航空航天等行业。
以汽车制造为例，由于市场需求的多样化和快速变化，汽车制造商需要能够迅速调整生产线，满足不同车型的需求。
FMS能够提供高度自动化、模块化的生产设备，并通过计算机控制系统的智能调度，实现车型的快速转换和制造过程的优化。
二、流水线设计流水线是一种将生产任务分解成若干个连续工位，然后在这些工位上进行分工协作的制造方式。
通过流水线设计，能够提高生产效率、降低生产成本、减少物料的滞留和待加工时间，提高企业的市场竞争力。
2.1 流水线的优势流水线设计在制造工艺中具有以下几个优势：首先，流水线能够实现生产过程的高度自动化，减少了人工操作的时间和成本，并提供了更高的生产速度和一致性。
生产运作管理(各章节学习)
主题:导论——重点知识点讲解（生产管理、运营管理、生产运作管理的概念，霍桑试验结论）1、生产管理：又称生产控制，是有计划、组织、指挥、监督调节的生产活动。
以最少的资源损耗，获得最大的成果。
是对企业生产系统的设置和运行的各项管理工作的总称。
2、运营管理：就是对运营过程的计划、组织、实施和控制，是与产品生产和服务创造密切相关的各项管理工作的总称。
从另一个角度来讲，运营管理也可以指为对生产和提供公司主要的产品和服务的系统进行设计、运行、评价和改进。
3、生产运作管理：是指为了实现企业经营目标．提高企业经济效益，对生产运作活动进行计划、组织和控制等一系列管理工作的总称。
生产运作管理有狭义和广义之分：狭义的生产运作管理仅局限于生产运作系统的运行管理，实际上是以生产运作系统中的生产运作过程为中心对象。
广义的生产运作管理不仅包括生产运作系统的运行管理，而且包括生产运作系统的定位与设计管理，可以认为是选择、设计、运行、控制和更新生产运作系统的管理活动的总和。
4、霍桑试验：实验结论：1、改变工作条件和劳动效率没有直接关系；2、提高生产效率的决定因素是员工情绪，而不是工作条件；3、关心员工的情感和员工的不满情绪，有助于提高劳动生产率。
说明起初，一九二四年西方电子公司在伊利诺州的霍桑工厂做了一个实验（Hawthorne Studies,1927~1932），这个实验在于找出是否有「疲劳」之外但会降低生产力的因素。
工人坡分成两组：一组为控制组，所有工人都往环境不变的情况下持续工作，一组为实验组；实验本身是为了观察工作环境经过各种改变时工人的反应情形，并比较两组之生产力。
霍桑实验的工作环境改变是透过改变照明亮度来观察，结果是，亮度增加，生产力增加，但亮度逐渐下障生产力仍然继续升高。
更奇异的是，控制组的照明其实一点都没改变，但生产力仍会上升。
甚至，实验人员延长工时或减少休息时间，生产力也会上升。
许多工人都比实验前更满意自己的工作。
3.《生产运作管理》第三章-流水线成组技术和柔性制造系统
的工件类型越多，则柔性程度越高。但加工的工件类型越多，对设备
的要求也越高，设备的投资就越大。所以不要盲目追求FMS的柔性化 程度。 ▪ 采用成组技术组织成组生产，可以使每一个FMS加工工件的类型趋于 简单，节省设备投资，从而达到高效与经济的目的。
▪ （2）物料储运系统
▪ 物料储运系统是FMS的重要组成部分。
“系统24”。其主要设备是六台模块化结构的多工序数控机床，目标是在无
人看管条件下，实现昼夜24小时连续加工，但最终由于经济和技术上的困 难而未全部建成。
▪ 1967年，美国的怀特· 森斯特兰公司建成Omniline I系统，它由八台加工中心
和两台多轴钻床组成，工件被装在托盘上的夹具中，按固定顺序以一定节 拍在各机床间传送和进行加工。这种柔性自动化设备适于少品种、大批量 生产中使用，在形式上与传统的自动生产线相似，所以也叫柔性自动线。 日本、前苏联、德国等也都先后开展了FMS的研制工作。
▪ 第八章 项目管理和网络计划技术
章节目录
▪ 第九章 质量管理
▪ 第十章 物流、库存和供应链管理
▪ 第十一章 设备综合管理 ▪ 第十二章 其他先进生产技术 ▪ 第十三章 生产现场管理
第三章 流水线、成组技术和柔性制造系统
▪ 第一节 流水线生产
▪ 第二节 成组技术
▪ 第三节 柔性制造系统
第一节 流水线生产
上级生产系统 DNC计算机 群控系统 FMS计算机 主控制系统
系统管理员
加工系统
工具系统
运输系统
检验系统
计算机管理与控制系统的基本结构
Production and operations management
生产运作管理
章节目录
▪ 第一章 现代生产运作管理概论
柔性制造系统、柔性制造单元和成组技术的发展及其应用
三、未来展望
未来，柔性制造技术将会朝着智能化、自动化、绿色化等方向发展。智能化 制造将会实现更加精准、高效的生产，自动化制造将会减少人工干预和错误率， 绿色化制造将会实现资源优化利用和社会可持续发展。
四、结论
四、结论
现代柔性制造技术是一种灵活、高效的制造技术，它能够适应不断变化的市 场需求和消费趋势，提高生产效率、降低成本、提高产品质量和缩短产品开发周 期。随着科技的不断发展，柔性制造技术将会迎来更加广阔的发展前景。未来， 企业需要不断提高柔性制造技术的水平和效率，以适应市场的变化，实现可持续 发展。
一、柔性制造系统的概念和组成部分
柔性制造系统（Flexible Manufacturing System，FMS）是一种集自动化、 数字化、精益化于一体的制造系统。它涵盖了生产设备、物料运输、信息处理等 各个方面，能够在不同的生产条件下快速、灵活地生产出满足市场需求的高品质 产品。
一、柔性制造系统的概念和组成部分
一、现代柔性制造技术
现代柔性制造技术的核心是数字化制造，它包括计算机辅助设计、制造执行 系统、数控机床、机器人等。这些数字化设备和系统可以通过互联网和物联网实 现互联互通，从而形成一个智能化的制造系统。在这个系统中，生产流程可以根 据市场需求进行快速调整，生产计划可以实时更新，生产资源可以得到优化配置。
基本内容
目前，柔性制造技术已经发展到了一个相对成熟的阶段。在应用领域方面， 柔性制造技术主要应用于定制化、多样化产品的生产，如汽车零部件、3C电子产 品、医疗器械等。这些领域的产品更新换代迅速，要求制造企业具备快速响应市 场变化的能力。而柔性制造技术的应用正好能够满足这一需求，实现快速、灵活 的产品生产。
二、柔性制造系统的应用
二、柔性制造系统的应用
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生产能力的计算和查定
❖ 1、查定生产能力的作用 ❖ 2、查定生产能力的步骤 ❖ 3、生产能力的计算
生产运作能力规划
❖ 1、生产能力水平的种类 ❖ A、最佳运行生产能力 ❖ B、经济规模运行能力 ❖ C、柔性生产能力 ❖ D、单元生产能力 ❖ 2、规划生产能力应考虑的因素
❖ 3、服务业运作能力规划 ❖ A、服务业运作能力的特征
必然反映
新产品开发决策
❖ 1、新产品的概念和种类 ❖ 全新产品、改进新产品、换代新产品、
本企业新产品 ❖ 2、新产品开发过程 ❖ 3、新产品构思 ❖ 4、产品设计 ❖ 5、产品设计方法
工艺设计
❖ 1、工艺设计过程 ❖ 2、产品—工艺矩阵 ❖ 3、影响工艺设计的主要因素
新产品的试制和鉴定
❖ 1、产品设计 ❖ 2、样品试制和鉴定 ❖ 3、小批试制的鉴定 ❖ 4、生产前的准备
设施选址的一般步骤
❖ 1、选址原则
❖ 2、设施选址设施选址的评价方法 ❖ A、量本利分析法 ❖ B、因素评分法 ❖ C、线性规划法 ❖ D、重心法 ❖ E、仿真法
计划管理概述
❖ 一、企业计划层次和职能计划之间关系 ❖ 1、计划的层次 ❖ 战略、战术、作业 ❖ 2、企业各种计划之间的关系
战略管理及过程
❖ 1、战略管理的内涵
❖ 2、战略管理过程
战略制定
❖ 1、战略分析 ❖ A、企业使命或愿景 ❖ B、外部环境分析 ❖ C、内部资源与能力分析
战略选择
❖ 1、制定备选方案 ❖ 2、评估备选方案 ❖ 3、选择方案
战略实施
❖ 1、公司治理结构 ❖ 2、组织结构 ❖ 3、资源配置 ❖ 战略评价与变革
生产运作策略概述
❖ 1、生产运作战略与企业总战略的关系 ❖ A、企业级战略是企业最高管理层制定 ❖ B、事业部级战略是某一个独立核算单 ❖ 制定 ❖ C、生产运营战略是企业战略体系的职 ❖ 能战略
生产运作策略
❖ 1、总体策略 ❖ （1）、产品或服务选择战略 ❖ A、市场条件 ❖ B、企业内部生产运作条件 ❖ C、原材料、外购件的供应 ❖ D、企业各部门工作目标上的差异性
企业战略的含义
❖ 1、钱德勒 ❖ 2、魁因 ❖ 3、明茨博格
企业战略层次划分
❖ 1、公司战略 ❖ 2、业务战略 ❖ 3、职能战略
企业战略的层次
公司总体战略
A事业单位战略
B事业单位战略
C事业单位战略
D事业单位战略
市场营销战略
生产制造 战略
研究开发 战略
财务战略
人力资源与管理 战略
（图示：战略管理层次示意图）
❖ 1、设施选址 ❖ 2、设施布置 ❖ 3、岗位设计 ❖ 4、考核与报酬
制造业生产运作战略
❖ 1、框架概述 ❖ 2、三大职能 ❖ A、战略决策 ❖ B、战略规划 ❖ C、战略控制 ❖ 3、决策层次
服务业运营战略
❖ 1、运营要素 ❖ 2、服务运营方式 ❖ 3、不同类型服务业运营战略
质量管理概述
❖ 1、质量管理发展史 ❖ 2、统计质量控制阶段 ❖ 3、全面质量管理阶段 ❖ 4、质量管理的内涵
质量改进与控制
❖ 1、流程图 ❖ 2、因果图 ❖ 3、检查表 ❖ 4、排列图 ❖ 5、直方图 ❖ 6、散布图 ❖ 8、分层法 ❖ 9、运行图
产品生命周期理论
❖ 1、产品生命周期的概念 ❖ 2、产品生命周期阶段划分 ❖ 引入期、成长期、成熟期、衰退期 ❖ 3、生命周期的其他形态 ❖ 4、新产品开发是产品生命周期规律的
第三章 生产运作策略
一、企业战略的含义
战略一词来源于希腊文strategos，其含义是 “将军”，是指将帅的智谋和对军事力量的运用。 如今，战略一词运用于经营中，用来描述一个组 织计划如何实现它的目标和使命。，战略是对全 局问题的策划，包括对实现组织目标和使命的各 种方案的拟定和评价，以及最终选定将要实行的 方案。
质量管理大师及其理论
❖ 1、戴明 ❖2、约瑟夫 朱兰 ❖3、菲利普 克罗斯比 ❖ 4、石川馨
质量奖的评价和奖励
❖ 1、波德里奇国家质量奖 ❖ 2、欧洲质量奖 ❖ 3、戴明奖
ISO 9000简介
❖ISO 9000系列质量体系标准 ❖ISO 9000 ❖ISO 9001 ❖ISO 9004 ❖ISO 19011
生产运作策略
❖ （2）、自制或外购战略 ❖ （3）、生产与运作方式选择战略 ❖ A、大批量、低成本 ❖ B、多品种、小批量 ❖ C、混合策略
产品或服务的开发设计
❖ 1、技术领先者或技术追随者 ❖ 2、自己设计还是请外单位设计 ❖ 3、花钱买技术或专利 ❖ 4、做基础研究还是应用研究
生产运作系统设计策略
生产计划层次与计划指标体系
❖ 1、生产计划层次 ❖ 2、生产计划指标体系 ❖ 品种、产量、质量、产值、出产期
制定计划的一般步骤及滚动计划
❖ 1、制定计划的一般步骤
❖ 2、滚动计划的编制方法
生产能力
❖ 一、生产能力概述 ❖ 1、生产能力的概念 ❖ 2、生产能力的种类 ❖ A、按用途分 ❖ B、按结构分 ❖ C、决定生产能力的因素
质量保证体系如何发挥作用
❖ 1、质量计划和预防
❖ 2、质量检测和改正
企业质量领域新思想
❖ 1、全面质量管理 ❖ A、强烈地关注客户 ❖ B、坚持不断改进 ❖ C、改进组织中每项工作的质量 ❖ D、精确地度量 ❖ E、向员工授权 ❖ 2、全面质量管理的实施
6σ管理
❖ 1、6σ管理的基本思想 ❖ 2、6σ管理的实施 ❖ A、界定 ❖ B、测量 ❖ C、分析 ❖ D、改进 ❖ E、控制
并行工程
❖ 1、串行的产品设计方法 ❖ 2、并行的产品设计方法 ❖ 3、并行工程的技术方法 ❖ 4、并行工程的人员构成
生产与服务设施选址概述
❖ 1、基本概念 ❖ 2、设施选址的重要性 ❖ 3、选址决策与物流系统 ❖ 4、设施选址的难度
影响设施选址的因素
❖ 1、全球化进程 ❖ 2、经济因素 ❖ 3、政治因素 ❖ 4、社会因素 ❖ 5、自然因素
❖ B、服务业运作能力规划
综合计划策略
❖ 1、处理非均需求策略 ❖ A、改变库存水平 ❖ B、改变生产速率 ❖ C、改变工人数量
综合计划策略
❖ 2、影响需求策略
❖ 3、反复试验法
年度生产计划
❖ 一、MTS年度生产计划制定 ❖ 1、产品品种与产量的确定