第五章制造系统1
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自动化制造系统
第一章1制造：人类按照市场的需求，运用主观掌握的知识和技能，借助于手工或可以利用的客观物质和工具，采用有效的方法，将原材料转化为最终产品并投放市场的全过程。
2系统的性质：①目的性②整体性③集成性④层次性⑤相关性⑥环境适应性3自动化制造系统定义：由一定范围的被加工对象、一定的制造柔性、一定自动化水平的各种设备和高素质的人组成的一个有机整体。
4自动化制造系统的五个典型组成部分：①具有一定技术水平和决策能力的人②一定范围的被加工对象③信息流及其控制系统④能量流及其控制系统⑤物料流及物料处理系统5自动化制造系统的功能组成：（毛坯制备，储运过程，机械加工，装配过程，辅助过程，质量控制，系统控制，热处理）自动化子系统6自动化制造系统的分类：刚性自动化系统及设备（刚性半自动化单机，刚性自动化单机，刚性自动线，刚性综合自动化系统），柔性自动化系统及设备（数控机床NC，加工中心MC，混合成组制造单元，分布式数控系统DNC，柔性制造单元FMC，柔性制造线FML，柔性制造系统FMS，计算机集成制造系统CIMS）7自动化制造系统的评价指标：①生产率②产品质量③经济性④寿命周期可靠性⑤柔性制造⑥可持续发展性第二章1 人机一体化的定义：就是人与具有适度自动化水平的制造装备和控制系统共同组成的一个完整系统，各自执行自己最擅长的工作，人与机器共同决策、共同作业，从而突破传统自动化制造系统将人排除在外的旧格局，形成新一代人机有机结合的适度自动化制造系统。
2人机一体化的总体结构在人机一体化制造系统定义下的自动化制造系统应该在三个层面上实现一体化，即感知和信息交互层面、控制层面和执行层面，这三个层面的有机结合，就构成了人机一体化制造系统的总体结构3 人机一体化设计的主要步骤：①定义系统目标和作业要求②系统定义③系统设计④人机界面设计⑤作业辅助设计⑥系统检验和评估4人机功能分配：定义：人机功能分配确定了某些功能由人或机器还是由他们相互协作完成的，确定了人机界面的具体位置及人与机器各自的功能职责和配合协作要求。
5机械制造质量分析与控制1
41
5.工艺系统刚度对加工精度的影响
(1)工艺系统刚度变化引起的误差
y系统
yx
y刀架
Fy
1 k刀架
1 （l k 头座
x ）2 l
k
1（
尾座
x l
）2
k系统
Fy y系统
1
1 1 （l x）2
1 （ x）2
k刀架 k头座 l
k尾座 l
5.工艺系统刚度对加工精度的影响
(2)切削力变化引起的误差
➢ 通常要求定位误差和夹具 制造误差不大于工件相应 公差的1/3。
31
三、 调整误差
试切法（图 a）
➢ 测量误差。 ➢ 试切时与正式切削时切削厚度
不同造成的误差。 ➢ 机床进给机构的位移误差。
调整法（图 b）
➢定程机构误差。 ➢样件或样板误差。 ➢测量有限试件造成的误差。
a）
b）
试切法与调整法
32
通常将机械制造质量分成加工精度和 表面质量两个方面来研究。
第一节 机械加工精度
一、基本概念
1.加工精度与加工误差
加工精度指零件加工后的实际几何参数（ 尺寸、形状和位置）与理想几何参数的符合程 度。
零件加工后的实际几何参数对理想几何参 数的偏离程度，称为加工误差。
提高加工精度意义重大。对于特定产品只 要求满足规定的公差要求即可。
作业
第五章 机械制造质量分析与控制
产品质量
指用户对产品的满意程度。
• 产品质量包括范围
产品的设计质量； 产品的制造质量； 产品售后服务质量。
第五章 机械制造质量分析与控制
机械制造质量组成
1 零件几何精度
零件几何误差，包括尺寸误差、几何形 状误差和位置误差。
5.工艺系统刚度对加工精度的影响
(1)工艺系统刚度变化引起的误差
y系统
yx
y刀架
Fy
1 k刀架
1 （l k 头座
x ）2 l
k
1（
尾座
x l
）2
k系统
Fy y系统
1
1 1 （l x）2
1 （ x）2
k刀架 k头座 l
k尾座 l
5.工艺系统刚度对加工精度的影响
(2)切削力变化引起的误差
➢ 通常要求定位误差和夹具 制造误差不大于工件相应 公差的1/3。
31
三、 调整误差
试切法（图 a）
➢ 测量误差。 ➢ 试切时与正式切削时切削厚度
不同造成的误差。 ➢ 机床进给机构的位移误差。
调整法（图 b）
➢定程机构误差。 ➢样件或样板误差。 ➢测量有限试件造成的误差。
a）
b）
试切法与调整法
32
通常将机械制造质量分成加工精度和 表面质量两个方面来研究。
第一节 机械加工精度
一、基本概念
1.加工精度与加工误差
加工精度指零件加工后的实际几何参数（ 尺寸、形状和位置）与理想几何参数的符合程 度。
零件加工后的实际几何参数对理想几何参 数的偏离程度，称为加工误差。
提高加工精度意义重大。对于特定产品只 要求满足规定的公差要求即可。
作业
第五章 机械制造质量分析与控制
产品质量
指用户对产品的满意程度。
• 产品质量包括范围
产品的设计质量； 产品的制造质量； 产品售后服务质量。
第五章 机械制造质量分析与控制
机械制造质量组成
1 零件几何精度
零件几何误差，包括尺寸误差、几何形 状误差和位置误差。
第五章 制造系统1
一 编码分类法
1 步骤 a 制定或选择一个适用的零件分类和编码 系统； b 对需使用GT生产的零件编码； c 确定分类标准； d 分类； 目前开发了各种计算机辅助编码系统的 软件对零件进行自动编码，出错率一般为 2%，最高不超过5%。
2 计算机辅助编码方式
① 问答式：计算机根据预先提供的程序软件， 在显示屏幕上提出问题，编码人员通过键盘回答 “是”或“否”，直至计算机认为回答满意为止。 ② 选择式：计算机在屏幕上用菜单方式显示出 一组提示，要求操作人员从中挑选一顶，并将选 定的项号输入计算机。因此，只要顺次逐个码位 提问，即能编出零件代码。 ③ 组合式：这是一种将上述两种方式结合的人 机对话方式。
第五章 制造系统
5.1 成组技术 成组技术(GT)
5.1.1 概述
一 定义： 成组技术是研究如何识别和发掘生产活动中 有关事物的相似性，并充分利用它，即把相似的 事物归类成组，寻找解决这一组事物相对统一的 最优方案，以取得所期望的经济效益的一门工程 技术科学。 二应用 1 在产品设计方面 ： A大大减少了设计人员的重复劳动； 通过对企业中已有的零件编码和分组，可以 建立起设计图纸的检索系统。当设计一个新零件 时，设计人员将设计零件的构思转化成相应的分 类代码，然后按此代码对其所属零件组的零件设
三 成组技术的核心 成组技术的核心问题就是充分揭示和利用生 产系统中出现的各种相似性信息，使工厂企业以 最有效的工作方式得到统一的数据和信息，从而 为企业建成集成信息系统打下基础，以获得最大 的经济效益。 四 零件的相似特征： 结构形状及其要素 尺寸 精度 相似特征 材料 毛坯形式 加工工艺
机械工业部于1982年9月参照OPITZ系 统组织制定了JCBM－1 (JB/Z190-83) 分类 编码系统，85年修订为JLBM—1(JB/Z25185)分类编码系统，并已作为指导性技术文 件公布试行。 JLBM－1系统是为机械工业制订的一 套零件分类编码系统，它适用于机械制造 工厂在设计、工艺、制造和生产管理部门 推行成组技术。
生产与运作管理 第五章 生产系统设计.ppt
5.3.5 选址的方法
–量本利分析法 –分级加权评分法
量本利分析法
选址方案都有一定的固定成本和变动成本 可用于多个选址方案的比较
量本利分析法(续）
收入
利润
TC2
TC1
FC1 FC2
0 盈亏平衡点 Vo
V1
V2 产（销）量
评分法
全面比较不同选址方案，是一个多目标或多准 则的决策问题
5.2 生产能力概述
假定产品的计算
首先，计算假定产品的台时定额：
–tpj＝(50×20+100×30+125×40+25×80)÷300
=36.67(台时) 然后，将各产品的计划产量折算成假定产品产量
–A：50×20/36.67= 27 –B：100×30/36.67=82 –C：125×40/36.67= 136 –D ：25×80/36.67 = 55
4
2
6
5
联系簇
相对关系布置法
第三步，考虑其他“A”关系部门，如能加在主 联系簇上就尽量加上去，否则画出了分离的子 联系簇。本例中，所有的部门都能加到主联系 簇上去。
单元1
L
D
D
G
L 车床
原
单元2
材
L
G
料
单元3
L
L
G
P
成组生产单元布置示意图
成 D 钻床
品 库
G
磨床
5.4.4 几种典型的布置
形式（续）
按C形制造单元布置
机器2
机器3
机器1
机器4
入口 出口
机器6
机器5
C形制造单元布置示意图
5.4.4 几种典型的布置
智能制造系统中的质量控制方法
智能制造系统中的质量控制方法第一章引言随着人工智能和物联网技术的发展，智能制造系统在工业生产中的应用越来越广泛。
在智能制造系统中，质量控制是保证产品达到一定标准的重要环节。
本章将介绍智能制造系统中质量控制的基本概念和意义，并概述本文后续章节的内容。
第二章数据驱动的质量控制方法数据驱动的质量控制方法是智能制造系统中常用的一种质量控制策略。
通过收集产品生产过程中的各种数据，如温度、压力、速度等参数，建立质量模型来预测产品的质量。
本章将介绍数据驱动的质量控制方法的基本原理和具体实施步骤，并通过案例分析展示其应用效果。
第三章基于统计的质量控制方法基于统计的质量控制方法是传统制造业中常用的一种质量控制策略。
通过采样统计、假设检验等方法，对生产过程中的产品进行质量监控和问题定位。
本章将介绍基于统计的质量控制方法的基本原理和具体实施步骤，并通过实例分析展示其应用效果。
第四章基于人工智能的质量控制方法基于人工智能的质量控制方法是智能制造系统中的新兴趋势。
通过机器学习、深度学习等技术，对大量的生产数据进行分析和挖掘，从而实现智能化的质量控制。
本章将介绍基于人工智能的质量控制方法的基本原理和具体实施步骤，并通过应用实例展示其潜在的应用前景。
第五章质量控制方法的优化和集成为了进一步提高质量控制的效果，研究人员提出了一系列质量控制方法的优化和集成策略。
例如，将数据驱动的质量控制方法与基于统计的质量控制方法相结合，可以充分利用两种方法的优点，提高质量控制的准确性和灵活性。
本章将介绍质量控制方法的优化和集成策略，并通过案例分析评估其性能。
第六章智能制造系统中的质量控制案例本章将通过几个实际的智能制造系统案例，展示质量控制方法在实际生产中的应用效果。
将从数据收集、模型训练、质量控制决策等方面详细阐述案例的具体过程和技术手段。
第七章总结与展望本章对全文进行总结，回顾了智能制造系统中的质量控制方法。
并对未来智能制造系统质量控制的发展方向和可能的研究方向进行展望。
生产与运作管理(第五版)PPT5 第五章 制造资源计划
为了成功地实施MRPⅡ系统，下面四个前提条件是必不可少的：计算机的支持；及时、准确的 数据输入；管理人员的支持；一般员工的理解与有关知识的培训和掌握。 （二）MRPⅡ系统的实施环境
第三节 物料需求计划
一、物料需求计划的原理 （一）物料需求计划的概念 1．物料 2．物料需求计划 3．独立需求与相关需求 （二）物料需求计划的功能 （1）向生产和供应部门提供准确和完整的物料清单，包括它们的需要期限； （2）充分利用库存来控制进货量和进货时间，在保证满足生产需要的前提下最大限度地降低库存； （3）按产品的出产进度要求，并根据零部件的工艺路线和定额工时，提出对各时间周期内有关生产单位的生产能力 需要量计划； （4）能对物料项目做出优先顺序的安排，提出每一时间周期应予优先处理的项目，以保证生产活动始终按产品出产 进度计划的要求进行； （5）动态跟踪计划的实施，根据生产的实际进度、生产能力以及厂级计划的变化更新物料需求计划。 （三）物料需求计划的目标与指导思想 （1）最大限度地保证订货任务的按期完成； （2）提高库存管理的服务水平，最大限度地降低库存量，包括中间库存和在制品库存，以减少在库存上的资金积压； （3）提高计划的可靠性，实现均衡生产； （4）集成管理职能，提高管理效率。
第三节 物料需求计划
二、物料需求计划的组成 （四）库存文件 库存文件中的库存主要指的是半成品库和毛坯库等中间库存。 （五）订货（余额）文件 能作为独立需求项目的除了产品外，还包括直接用于销售的零部件。订货文件就是指 用户对备品备件和用于设备维修的零部件的订货记录。 （六）在制品文件 在制品文件即库存项目正处于加工过程的记录文件，包括加工数量与加工进度等信息。
第四节 闭环MPR
三、粗能力平衡计划 该计划是在物料需求计划以前进行，目的是通过对初步确定的主生产计划进行生产能力上的初
第三节 物料需求计划
一、物料需求计划的原理 （一）物料需求计划的概念 1．物料 2．物料需求计划 3．独立需求与相关需求 （二）物料需求计划的功能 （1）向生产和供应部门提供准确和完整的物料清单，包括它们的需要期限； （2）充分利用库存来控制进货量和进货时间，在保证满足生产需要的前提下最大限度地降低库存； （3）按产品的出产进度要求，并根据零部件的工艺路线和定额工时，提出对各时间周期内有关生产单位的生产能力 需要量计划； （4）能对物料项目做出优先顺序的安排，提出每一时间周期应予优先处理的项目，以保证生产活动始终按产品出产 进度计划的要求进行； （5）动态跟踪计划的实施，根据生产的实际进度、生产能力以及厂级计划的变化更新物料需求计划。 （三）物料需求计划的目标与指导思想 （1）最大限度地保证订货任务的按期完成； （2）提高库存管理的服务水平，最大限度地降低库存量，包括中间库存和在制品库存，以减少在库存上的资金积压； （3）提高计划的可靠性，实现均衡生产； （4）集成管理职能，提高管理效率。
第三节 物料需求计划
二、物料需求计划的组成 （四）库存文件 库存文件中的库存主要指的是半成品库和毛坯库等中间库存。 （五）订货（余额）文件 能作为独立需求项目的除了产品外，还包括直接用于销售的零部件。订货文件就是指 用户对备品备件和用于设备维修的零部件的订货记录。 （六）在制品文件 在制品文件即库存项目正处于加工过程的记录文件，包括加工数量与加工进度等信息。
第四节 闭环MPR
三、粗能力平衡计划 该计划是在物料需求计划以前进行，目的是通过对初步确定的主生产计划进行生产能力上的初
先进制造系统第五章
虚拟轴机床
虚拟轴机床的发展 虚拟轴机床的结构与原理 虚拟轴机床的特点
虚拟轴机床的发展
虚拟轴机床（Virtual Axis Machine Tool）实际上是一 种数控机床。 也称为并联机床（Parallel Machine Tool），并联运动学机器（Parallel Kinematics Machine），Stewart机床，六条腿（Hexapod）机床 20世纪90年代发展起来的一种新型机床，被誉为“机床结 构的重大革命”、“2l世纪机床”，问世后引起了世界各 国制造业的广泛关注。
虚拟轴机床
虚拟轴机床的发展 虚拟轴机床的结构与原理 虚拟轴机床的特点
虚拟轴机床的结构与原理
图5-12表示虚拟轴机床的外观。它实质 上是机器人技术与机床结构技术相结合 的产物。其原型是采用并联机构的 Stewart型并联机器人操作机。 图5-13是虚拟轴机床的主轴头结构。
工作台
第五章 先进制造装备及技术
制造自动化简述 数控机床及技术 加工中心 虚拟轴机床 工业机器人 装配线 自动导向车 质量检测及装备 柔性制造系统（FMS）
加工中心
加工中心的组成与工作原理 加工中心的分类与特点
加工中心的组成与工作原理
1.加工中心的组成
基础部件
制造自动化简述
制造自动化技术的发展 制造自动化技术的内容
制造自动化技术的发展
自动化是减轻、强化、延伸、取代人的有关劳动的技术或手段
机械是一切技术包括自动化技术的载体 制造自动化的发展 :
单机自动化 自动线 数控机床 加工中心 柔性制造系统 计算机集成制造系统 发展方向:柔性化、集成化、智能化
坐标设定 换外径粗精车刀 选主轴高速档 指令主轴转速 恒速切削控制有效 快速定位于中间点 指令刀补 切削液开 平端面 快速定位 快速定位 外圆粗车固定循环指令切削深度 快速定位
第五章先进制造技术
• 柔性制造系统
加工系统 物流系统 调度与控制 故障诊断
• 自动检测与信号识别技术
信号识别 数据获取 数据处理 特征提取与识别
• 过程设备工况监测与控制
过程监视系统 在线反馈质量控制
4．先进制造生产模式和管理
先进制造生产模式
• 计算机集成制造系统 CIMS
• 敏捷制造系统AMS • 智能制造系统IMS • 精良生产LP • 并行工程CE
• 3）恩格斯指出：“直立和劳动创造了人类，而劳动是 从制造工具开始的。动物所做到的最多是收集,而人则 从事生产。”
制
造
业•
发•
展
的•
历 程
• •
1）用机器代替手工，从作坊形成工厂 19世纪机器在英国诞生，先后传人法国、德国和美国。
2）从单件生产方式发展成大量生产方式 泰勒：以劳动分工和计件工资制为基础的科学管理。 福特：零件互换技术，1913年建立了具有划时代意
一. 概 述
1.先进制造技术的定义
先进制造技术是集机械、电子、信息、材料和 管理技术为一体的新型学科。先进制造技术的概念自20世 纪80年代被提出来后至今没有一个很明确的定义，近来普 遍公认的含义是：先进制造技术是在传统制造技术基础上， 以人为主体，以计算机为重要工具，不断吸收机械、光学、 电子、信息(计算机和通信、控制理论、人工智能等)、材 料、环保、生物以及现代系统管理等最新科技成果，涵盖 产品生产的整个生命周期的各个环节的先进工程技术的总 称，它面向包括机械制造、电子产品制造、材料制造、石 油、化工、冶金以及民用消费品制造等在内的“大制造 业”。
2.快速原型制造技术
快速成形制造技术(Rapid Prototyping Manufacturing，RPM ）是20世纪80年代后期 起源于美国，并很快发展起来的一种先进制造 技术，是近20年来制造技术领域的一项重大突 破。是利用光、热、电等物理手段(其中激光是 经常应用的)实现材料的转移与堆积。
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第五章 制造系统
5.1 成组技术(GT)
5.1.1 概述
• 一 定义：
•
成组技术是研究如何识别和发掘生产活动中
有关事物的相似性，并充分利用它，即把相似的
事物归类成组，寻找解决这一组事物相对统一的
最优方案，以取得所期望的经济效益的一门工程
技术科学。
Байду номын сангаас
• 二应用
• 1 在产品设计方面 ：
• A大大减少了设计人员的重复劳动；
1 制订JLBM－1系统的基本原则
• （1）JLBM－1系统是作为机械制造工厂在 推行成组技术进行零件分类编码时的一种 指导性技术文件。各单位既可以采用JLBM －1系统，也可以参照JLBM-1系统制定出 适合于本厂情况的专用编码系统。
• （2）该系统主要针对中等和中等以上规模 的多品种、中小批量生产的机械制造工厂 （车间）。
1 奥匹兹分类系统
2 奥匹兹分类系统概况
• • • OPITZ系统 • 9位 • • •
零件类别
前5位（形状代码） 总体形状
主码
局部形状
尺寸 后4位（辅助代码） 材料
精度 毛坯
3 OPITZ零件编码举例
• 013124279
精度，内外圆与平面 毛坯，锻件
材料，钢σb<420MPa
最大直径：160mm<D<250mm 辅助加工：有分布要求的辅助孔 平面加工：外平面 内部形状：光滑或单向台阶、带槽
二 JLBM－1分类编码系统
机械工业部于1982年9月参照OPITZ系 统组织制定了JCBM－1 (JB/Z190-83) 分类 编码系统，85年修订为JLBM—1(JB/Z25185)分类编码系统，并已作为指导性技术文 件公布试行。
• JLBM－1系统是为机械工业制订的一 套零件分类编码系统，它适用于机械制造 工厂在设计、工艺、制造和生产管理部门 推行成组技术。
• B大幅度降低系统中的信息源
•
新产品设计中大量利用原有产品的零
件图，使企业生产的零件品种大为减少，
大幅度降低了系统中的信息源。一些零件
的批量将得到扩大，因而节省了工艺过程 设计、工装设计和制造的时间和费用 。
• 2 在制造工艺方面
• A 按零件组进行工艺准备和加工，选择 机床设备和组织制造单元（制造岛）；
• B 质量管理由检验人员控制为主，改变为制造岛 内自控为主。
• C 工人由专业工种固定分工劳动向一专多能转变， 从一人一机向多机床管理发展。
•
这一切不仅有利于编制生产计划、生产指令
和调度计划工作的简化，而且能促使整个生产管
理工作向着科学化和现代化的方向发展。
• 三 成组技术的核心
•
成组技术的核心问题就是充分揭示和利用生
产系统中出现的各种相似性信息，使工厂企业以
最有效的工作方式得到统一的数据和信息，从而
为企业建成集成信息系统打下基础，以获得最大 的经济效益。
• 四 零件的相似特征：
•
结构形状及其要素
•
尺寸
•
精度
• 相似特征 材料
•
毛坯形式
•
加工工艺
• 目前，成组技术中的许多工作都可以 借助计算机来完成。例如计算机辅助零件 编码和分类、计算机辅助工艺过程设计， 以及在成组技术准则下开发的计算机辅助 设计等。本章就着重介绍在零件的编码和 分类等方面的计算机辅助工作。
2 JLBM－1系统结构图
3 JLBM－1系统概况
• • • • • JLBM－1 • 系统结构 • 15位
主码 9位
辅码 6位
功能名称矩阵 （1～2位）
形状与加工 （3～9位）
外形及加工 3、4
内形及加工
5、6
平面、曲面加工 7、8
辅助加工
9
材料 毛坯 热处理 主要尺寸 精度
10 11 12 13、14 15
5.1.2 零件的分类和编码系统
• 一概述
成组技术的基本思想
• 根据机械制造中的各种需要将零件按有关的 相似性准则分成各种零件族，以求用同一的方法 解决，达到提高效率的目的。
•
目前，各国都是采用分类编码的方法来描
述零件的相似特征，它就是将零件特征数字化，
用数字来描述零件的几何形状、尺寸、材料、精
度和工艺特征。这样，就有可能采用计算机处理 信息，也能较客观地反映零件的固有特性，而不 受企业经验的约束。
•
至今各国采用的系统约有70多种。现仅介
绍德国的奥匹兹系统和我国的JLBM-1系统。
二 奥匹兹系统
• 奥匹兹系统是在德国阿亨工业大学奥 匹兹教授领导下在德国机床协会（VDW） 的资助下制定的一种通用的零件分类和编 码系统。这套系统不但在德国得到广泛的 应用，而且对世界各国的分类系统也有极 大的影响，如我国机床行业原采用的 JCBM-1系统，就是在奥匹兹系统的基础上 略加修改后建成的。
• （3）考虑了各机械工业的共性内容，力求简单明 白，有规律性，便于各种机械制造企业、部门在 使用时理解和记忆，有利于全国各机械行业零件 分类编码系统的制订与使用。
• （4）采用主、辅码分段的混合式结构。JLBM－ 1结构如图3－2所示。它采用15个码位表示，由 名称矩阵、形状与加工和辅码部分组成。它提供 了零件的功能、几何形状、形状要素、尺寸、材 料、毛坯、热处理、精度和一部分加工信息。
外部形状：单向台阶 零件类别：L/D<0.5 盘类
4 OPITZ 编码系统特点
• 1 系统中每一位码都设有十个特征码。 • 2 在形状代码中，从第二码位开始，特征
码的数值越大，表示形状要素越复杂，加 工的难度越大。 • 3采用高特征码来包含低特征码 • 如果在同一码位上具有多个形状和工艺特 征，就选择形状要素最复杂和工艺难度最 大的特征编码。
•
通过对企业中已有的零件编码和分组，可以
建立起设计图纸的检索系统。当设计一个新零件
时，设计人员将设计零件的构思转化成相应的分
类代码，然后按此代码对其所属零件组的零件设
• 计图纸和资料进行检索，从中选择可直接 采用或稍加修改便可采用的原有零件图。
只有当原有零件图不能利用时，才重新设
计新的零件。这就大大减少了设计人员的 重复劳动。
• B 采用成组工艺装备以取代通用或专用 工艺装备；
• C 实现工艺过程的柔性自动化；
• D 是CAPP、CAM、FMS、CIMS的重要 基础。
• 3 在生产管理方面
• A 将实行按零件组织生产，加工零件固定在一定 的制造单元（制造岛）内，计划部门就有可能打
破产品界限，改变传统的按产品组织生产的方式， 以零件的管理代替原来的工序管理。
5.1 成组技术(GT)
5.1.1 概述
• 一 定义：
•
成组技术是研究如何识别和发掘生产活动中
有关事物的相似性，并充分利用它，即把相似的
事物归类成组，寻找解决这一组事物相对统一的
最优方案，以取得所期望的经济效益的一门工程
技术科学。
Байду номын сангаас
• 二应用
• 1 在产品设计方面 ：
• A大大减少了设计人员的重复劳动；
1 制订JLBM－1系统的基本原则
• （1）JLBM－1系统是作为机械制造工厂在 推行成组技术进行零件分类编码时的一种 指导性技术文件。各单位既可以采用JLBM －1系统，也可以参照JLBM-1系统制定出 适合于本厂情况的专用编码系统。
• （2）该系统主要针对中等和中等以上规模 的多品种、中小批量生产的机械制造工厂 （车间）。
1 奥匹兹分类系统
2 奥匹兹分类系统概况
• • • OPITZ系统 • 9位 • • •
零件类别
前5位（形状代码） 总体形状
主码
局部形状
尺寸 后4位（辅助代码） 材料
精度 毛坯
3 OPITZ零件编码举例
• 013124279
精度，内外圆与平面 毛坯，锻件
材料，钢σb<420MPa
最大直径：160mm<D<250mm 辅助加工：有分布要求的辅助孔 平面加工：外平面 内部形状：光滑或单向台阶、带槽
二 JLBM－1分类编码系统
机械工业部于1982年9月参照OPITZ系 统组织制定了JCBM－1 (JB/Z190-83) 分类 编码系统，85年修订为JLBM—1(JB/Z25185)分类编码系统，并已作为指导性技术文 件公布试行。
• JLBM－1系统是为机械工业制订的一 套零件分类编码系统，它适用于机械制造 工厂在设计、工艺、制造和生产管理部门 推行成组技术。
• B大幅度降低系统中的信息源
•
新产品设计中大量利用原有产品的零
件图，使企业生产的零件品种大为减少，
大幅度降低了系统中的信息源。一些零件
的批量将得到扩大，因而节省了工艺过程 设计、工装设计和制造的时间和费用 。
• 2 在制造工艺方面
• A 按零件组进行工艺准备和加工，选择 机床设备和组织制造单元（制造岛）；
• B 质量管理由检验人员控制为主，改变为制造岛 内自控为主。
• C 工人由专业工种固定分工劳动向一专多能转变， 从一人一机向多机床管理发展。
•
这一切不仅有利于编制生产计划、生产指令
和调度计划工作的简化，而且能促使整个生产管
理工作向着科学化和现代化的方向发展。
• 三 成组技术的核心
•
成组技术的核心问题就是充分揭示和利用生
产系统中出现的各种相似性信息，使工厂企业以
最有效的工作方式得到统一的数据和信息，从而
为企业建成集成信息系统打下基础，以获得最大 的经济效益。
• 四 零件的相似特征：
•
结构形状及其要素
•
尺寸
•
精度
• 相似特征 材料
•
毛坯形式
•
加工工艺
• 目前，成组技术中的许多工作都可以 借助计算机来完成。例如计算机辅助零件 编码和分类、计算机辅助工艺过程设计， 以及在成组技术准则下开发的计算机辅助 设计等。本章就着重介绍在零件的编码和 分类等方面的计算机辅助工作。
2 JLBM－1系统结构图
3 JLBM－1系统概况
• • • • • JLBM－1 • 系统结构 • 15位
主码 9位
辅码 6位
功能名称矩阵 （1～2位）
形状与加工 （3～9位）
外形及加工 3、4
内形及加工
5、6
平面、曲面加工 7、8
辅助加工
9
材料 毛坯 热处理 主要尺寸 精度
10 11 12 13、14 15
5.1.2 零件的分类和编码系统
• 一概述
成组技术的基本思想
• 根据机械制造中的各种需要将零件按有关的 相似性准则分成各种零件族，以求用同一的方法 解决，达到提高效率的目的。
•
目前，各国都是采用分类编码的方法来描
述零件的相似特征，它就是将零件特征数字化，
用数字来描述零件的几何形状、尺寸、材料、精
度和工艺特征。这样，就有可能采用计算机处理 信息，也能较客观地反映零件的固有特性，而不 受企业经验的约束。
•
至今各国采用的系统约有70多种。现仅介
绍德国的奥匹兹系统和我国的JLBM-1系统。
二 奥匹兹系统
• 奥匹兹系统是在德国阿亨工业大学奥 匹兹教授领导下在德国机床协会（VDW） 的资助下制定的一种通用的零件分类和编 码系统。这套系统不但在德国得到广泛的 应用，而且对世界各国的分类系统也有极 大的影响，如我国机床行业原采用的 JCBM-1系统，就是在奥匹兹系统的基础上 略加修改后建成的。
• （3）考虑了各机械工业的共性内容，力求简单明 白，有规律性，便于各种机械制造企业、部门在 使用时理解和记忆，有利于全国各机械行业零件 分类编码系统的制订与使用。
• （4）采用主、辅码分段的混合式结构。JLBM－ 1结构如图3－2所示。它采用15个码位表示，由 名称矩阵、形状与加工和辅码部分组成。它提供 了零件的功能、几何形状、形状要素、尺寸、材 料、毛坯、热处理、精度和一部分加工信息。
外部形状：单向台阶 零件类别：L/D<0.5 盘类
4 OPITZ 编码系统特点
• 1 系统中每一位码都设有十个特征码。 • 2 在形状代码中，从第二码位开始，特征
码的数值越大，表示形状要素越复杂，加 工的难度越大。 • 3采用高特征码来包含低特征码 • 如果在同一码位上具有多个形状和工艺特 征，就选择形状要素最复杂和工艺难度最 大的特征编码。
•
通过对企业中已有的零件编码和分组，可以
建立起设计图纸的检索系统。当设计一个新零件
时，设计人员将设计零件的构思转化成相应的分
类代码，然后按此代码对其所属零件组的零件设
• 计图纸和资料进行检索，从中选择可直接 采用或稍加修改便可采用的原有零件图。
只有当原有零件图不能利用时，才重新设
计新的零件。这就大大减少了设计人员的 重复劳动。
• B 采用成组工艺装备以取代通用或专用 工艺装备；
• C 实现工艺过程的柔性自动化；
• D 是CAPP、CAM、FMS、CIMS的重要 基础。
• 3 在生产管理方面
• A 将实行按零件组织生产，加工零件固定在一定 的制造单元（制造岛）内，计划部门就有可能打
破产品界限，改变传统的按产品组织生产的方式， 以零件的管理代替原来的工序管理。