JLBM—1系统的基本结构图
机械制造技术概述
1.3.2 成组技术（Group Technology—GT）
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
……
与大、小制造概念相对应，对于制造技术的理解也 有广义和狭义之分。广义理解制造技术涉及生产活动的 各个方面和生产的全过程，制造技术被认为是一个从产 品概念到最终产品的集成活动，是一个功能体系和信息 处理系统。
1.1.2 制造系统
制造系统结构
经营管理 财务
用
户
市场与销售
、
市
研究与开发
场
与
工程设计
1.1.1 生产与制造
第一产业
农业 林业 渔业 畜牧业 矿业 采石业 石油业
表1-1 第一、二、三产业的划分
第二产业
航天航空 纺织、服装 汽车、装备、重型机械 冶金、钢铁、金属制品 食品、饮料 化工、石油精炼 计算机、半导体、电器 建筑、建材 日用消费品 玻璃、陶瓷、造纸 制药 橡胶、塑料制品 能源、电力 出版
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 正进行切削的时间不足30% 。
1.3.2 成组技术（Group Technology—GT）
加工时间 制造周期
5％
运输与等待时间 95％
30％ 加工时间
70％
切削 调整、装夹、对刀、检测等
图1-9 多品种、中小批量生产的时间分配
PLM编码分析说明
左图是对零件的统计数据，机械产品中 各类零件出现有明显的规律性，这种规律性 成为分类的客观基础。可以看到，除标准件 外，有 70%的零件有相似特征，零件的分类 即是找出零件属性的相似和区别进行归纳。 零件特征包括零件的几何形状、加工工艺、精度、材料等，分类编码就是用数字、字母 或符号将机械零件各种特征进行标识的一套特定的法则和规定。 二、国际和国内的编码规则介绍 世界上最早的零件分类系统编码是 VUOSO 编码，其仅仅只有 4 位数，是前捷克斯洛伐克 金属切削机床研究所卡洛茨教授领导制定的，世界上现有的零件编码系统大都是由 VUOSO 发 展而来。目前主流的编码系统有德国的 OPITZ 编码,日本的 KK-3 编码，国内有 JBLM－1 编码。 2.1 Opitz 分类编码系统 2.1.1 OPITZ 系统是一个十进制的九位代码的混合结构分类编码系统。由德国 Aachen 工 业大学机床和生产工程实验室所开发。 OPITZ 系统前面五位数主要用来描述零件的基本形状要素。第一位主要用来区分回转体类 与非回转体类的零件类别。对于回转体类零件，用 L/D 来区分盘状，短轴和细长轴类零件。 对 于非回转体类零件，则用长宽高的比值 A/B 与 A/C（A＞B＞C）来区分杆状、板状和块状类零 件。系统的第二位至第五位数，则是针对第一个横向分类环节中所确定的零件类别的形状细 节，作进一步的描述并细分。
16 槽、键槽 17 花 键 18 齿 形
螺纹
锥面 传动螺纹 槽、键槽
2
3
4
非回转体外部加工 非回转体内部加工
组件
加工形状
加工形状
7.2. 成组技术
1．0pitz编码系统 Opitz的基本结构图 Opitz系统是一个十进制9位代码的混合结构分类编码系统(图6-5)， 是由联邦德国Aachen工业大学H．Opitz教授提出的。在成组技术领 域中，它代表着开创性工作，是最著名的分类编码系统。 Opitz编码系统使用下列数字序列：1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D
(2)链式结构 在链式结构中，那些有序符号酌意义是固定的，与 前级符号无关，这种结构亦可称为多码结构。它要复杂些，因而可 以方便地处理具有特殊屑性的零件，有助于识别具有工艺相似要求 的零件本原理图
(3)混合结构 工业上大多数商业零件编码系统都是由上述两种编 码系统组合而成的，形成混合结构。混合结构具有单码结构和多 码结构共同的优点，典型的混合结构都由一系列较小的多码结构 构成，混合结构能较好地满足设计和制造的需要
2．KK—3系统 KK—3系统是由日本通产省机械技术研究所提出的草案，并经日 本机械振兴协会成组技术研究会下属的零件分类编码系统分会多 次讨论修改而成，是一个供大型企业使用的十进制21位代码的混 合结构系统 KK—3系统分类编码系统的基本结构图 KK—3系统的特点； 1)在位码先后顺序安排上，基本上考虑到各部分形状加工顺序 关系，它是一个结构、工艺并重的分类编码系统。 2)KK—3系统前7位代码作为设计专用代码，这便于设计部门 使用。 3)在分类标志配置和排列上．便于记忆和应用。 4)采用了按零件功能和名称作为分类标志，特别便于设计部门 检索用。 5)系统的主要缺点是环节多，在某些环节上，零件出现率极低 ，这意味着有些环节设置不当。
3．JLBM—1系统 JLBM—1系统是我国原机械工业部为在机械加工中推行成组 技术而开发的一种零件分类编码系统，这个系统经过先后四 次的修改，已于1984作为我国机械工业部的技术指导资料 JLBM—1系统的结构可以说是Opitz系统和KK—3系统的结合 ，它克服了Opitz系统分类标志不全和KK—3环节过多缺点。 它是一个十进制15位代码的混合结构分类编码系统，如图所 示 JLBM—1系统的基本结构图 可看出JLBM—1系统的结构基本上和0pitz系统相似。为弥补 Opitz系统的不足 ，把Opitz系统的开头加工码予以扩充 ，把 Opitz系统的零件类别码改为零件功能名称码，把热处理标志从 Opitz系统中的材料、热处理码中独立出来，主要尺寸码也由一 个环节扩大为两个环节。因为系统采用了零件功能名称码，所 以它也吸取了KK—3系统的持点。此外，扩充形状加工码的做 法也和kK—3系统的想法相近。 JLBM—1系统增加了形状加工 的环节，因而比Opitz系统可以容纳较多的分类标志外，它在系 统的总体组成上要比Opitz系统简单，因此也易于使用。
成组技术GT
成组技术GT（Group Technology）是一门生产技术科学，它研究如何识别和发掘生产活动中有关事务的相似性，并对其进行充分利用。
即把相似的问题归类成组，寻求解决这一组问题相对统一的最优方案，以取得所期望的经济效益。
成组技术应用与机械加工方面，乃是将多种零件按其工艺的相似性分类成组以形成零件族，把同一零件族中零件分散的小生产量汇集成较大的成组生产量，从而使小批量生产能获得接近于大批量生产的经济效果。
成组技术将品种众多的零件按其相似性分类以形成为数不是很多的零件族，把同一零件族中诸零件分散的小生产量汇集成较大的成组生产量。
这样，成组技术就巧妙地把品种多转化为“少”，把生产量小转化为“大”，由于主要矛盾有条件的转化，这就为提高多品种、小批量生产的经济效益提供了一种有效的方法。
成组技术的基本原理是符合辩证法的，所以它可以作为指导生产的一般性方法。
实际上，人们很早以来就在应用成组技术的哲理指导生产实践，诸如生产专业化、零部件标准化等皆可以认为是成组技术在机械工业中的应用。
现代发展的成组技术已广泛应用于设计、制造和管理等各个方面，并取得了显著的效益。
与生产事务的相关性是客观存在的，这不仅为人的一般常识所认可，而且也为统计学所证实。
国外通过对机床零件的统计分析，发现产品（同类型或相近类型）的更新换代将不会影响成组技术的继续实施，这就科学的证明了成组技术实施的延续性。
零件统计学是实施成组技术过程中充分认识和利用有关事物相似性的有用的科学方法，为成组技术的创立提供了可以信赖的科学依据。
成组技术基本原理要求充分认识和利用客观存在着的有关事物的相似性，按一定的相似标准将有关事物归类成组。
二、成组技术的分类方法目前，将零件分类成组常用的方法有：1、视检法视检法是由有生产经验的人员通过对零件图纸仔细阅读和判断，把具有某些特征属性的一些零件归结为一类。
它的效果主要取决于个人的生产经验，多少带有主观性和片面性。
2、生产流程分析法生产流程分析法PFA（Production Flow Analysis）是以零件生产流程及生产设备明细表等技术文件，通过对零件生产流程的分析，可以把工艺过程相近的，即使用同一组机床进行加工的零件归结为一类。
CAPP的原理及应用(一)
CAPP的原理及应用（一）发表时间：2011-2-27关键字：CAPP CAPP原理CAPP应用工艺设计信息化调查找茬投稿收藏评论好文推荐打印社区分享CAPP（Computer Aided Process Planning，计算机辅助工艺设计）系统的功能是指利用计算机软硬件作为辅助工具，依据产品设计所给出的信息，对产品的加工、装配等制造过程进行设计。
一般认为，CAPP包括毛坯设计、加工方法选择、工序设计、工艺路线制定和工时定额的计算等。
其中，工序设计又可包含工装夹具的选择或设计、加工余量分配、切削用量选择以及机床、刀具的选择、必要的工序图生成等。
概述工艺设计是制造企业技术部门的主要工作之一，其设计效率和质量对生产的组织、产品质量、生产率、产品成本、生产周期等有着极大的影响。
长期以来，工艺人员根据个人的经验以手工方式进行工艺设计，这种传统的设计方法存在以下的缺陷：① 设计效率低。
工艺设计人员不仅要考虑工艺方案的设计，还必须进行大量的计算、查阅手册、填写表格、工艺数据的统计等繁琐重复性的工作。
② 设计质量不稳定、标准化程度差。
工艺设计是经验性很强的工作，设计质量、所用术语、工艺习惯因人而异，难以统一标准与优化，且随着工艺设计人员的变动使工艺设计经验难以继承。
③ 不能实现信息集成。
目前越来越多的企业已采用CAD，CAM，ERP等先进的设计、制造与管理技术。
随着制造业信息化的发展，企业进一步要求实现基于网络和数据库的CAD/CAM以及技术信息系统和管理信息系统的集成，而手工工艺设计已不能满足系统信息集成的要求。
1、CAPP的基本结构尽管CAPP系统的种类很多，但其基本结构都离不开系统控制与人机界面、零件信息描述与输入、工艺决策、工艺数据／知识库、工艺文件管理与输出等五大部分。
（1）系统控制与人机界面的主要任务就是控制与协调系统各模块的运行，是用户的工作平台。
它通过包括系统菜单、工艺设计的界面、工艺数据／知识的输入和管理界面、以及工艺文件的显示、编辑与管理等人机界面实现人机之间的信息交流。
PLM编码、权限和流程
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开发
质量 上市
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Lead
－ 协助
全新产品
升级
特配
概念
成立项目组
寻找供应商 产品概念设计 关键技术可行性分析 立项评审
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v v
计划
产品P&L分析
确定供应商（RFQ）
选型测试 开发方案评审 开发 产品开发、认证
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v v v v v v
德国
OPITZ 编码
日本
KK-3 编码
中国 JBLM－1 编码
Opitz 分类编码系统
OPITZ 系统是一个十进制的九位代码的混合结构分类编 码系统。 德国Aachen 工业大学机床和生产工程实验室开发。 OPITZ 系统前五位主要用来描述零件基本形状要素。 第一位主要用来区分回转体类与非回转体类的零件类别。 对于回转体类零件，用L/D 来区分盘状，短轴和细长轴 类零件。对于非回转体类零件，则用长宽高的比值A/B 与A/C（A＞B＞C）来区分杆状、板状和块状类零件。 系统的第二位至第五位数，则是针对第一个横向分类环 节中所确定的零件类别的形状细节，作进一步的描述并 细分。
实体性权限细分:
按照用户得到实体权限的方式不同，实体性权限分为静态权 限和动态权限 静态权限是系统管理员或权限管理人员直接授予主体的一种 权限类型。可以授予用户、角色和用户组，用户可以继承所 属角色和用户组的权限。这也是早期PLM系统比较常见的一 种权限管理 动态权限是由于PLM系统用户在相互协作过程中，数据的动 态变化而导致用户对数据权限发生变化，也就是说用户在数 据流动过程中获得的一种权限类型。归结起来就是基于流动 的权限、基于任务的权限。
成组技术GT
成组技术GT（Group Technology）是一门生产技术科学，它研究如何识别和发掘生产活动中有关事务的相似性，并对其进行充分利用。
即把相似的问题归类成组，寻求解决这一组问题相对统一的最优方案，以取得所期望的经济效益。
成组技术应用与机械加工方面，乃是将多种零件按其工艺的相似性分类成组以形成零件族，把同一零件族中零件分散的小生产量汇集成较大的成组生产量，从而使小批量生产能获得接近于大批量生产的经济效果。
成组技术将品种众多的零件按其相似性分类以形成为数不是很多的零件族，把同一零件族中诸零件分散的小生产量汇集成较大的成组生产量。
这样，成组技术就巧妙地把品种多转化为“少”，把生产量小转化为“大”，由于主要矛盾有条件的转化，这就为提高多品种、小批量生产的经济效益提供了一种有效的方法。
成组技术的基本原理是符合辩证法的，所以它可以作为指导生产的一般性方法。
实际上，人们很早以来就在应用成组技术的哲理指导生产实践，诸如生产专业化、零部件标准化等皆可以认为是成组技术在机械工业中的应用。
现代发展的成组技术已广泛应用于设计、制造和管理等各个方面，并取得了显著的效益。
与生产事务的相关性是客观存在的，这不仅为人的一般常识所认可，而且也为统计学所证实。
国外通过对机床零件的统计分析，发现产品（同类型或相近类型）的更新换代将不会影响成组技术的继续实施，这就科学的证明了成组技术实施的延续性。
零件统计学是实施成组技术过程中充分认识和利用有关事物相似性的有用的科学方法，为成组技术的创立提供了可以信赖的科学依据。
成组技术基本原理要求充分认识和利用客观存在着的有关事物的相似性，按一定的相似标准将有关事物归类成组。
二、成组技术的分类方法目前，将零件分类成组常用的方法有：1、视检法视检法是由有生产经验的人员通过对零件图纸仔细阅读和判断，把具有某些特征属性的一些零件归结为一类。
它的效果主要取决于个人的生产经验，多少带有主观性和片面性。
2、生产流程分析法生产流程分析法PFA（Production Flow Analysis）是以零件生产流程及生产设备明细表等技术文件，通过对零件生产流程的分析，可以把工艺过程相近的，即使用同一组机床进行加工的零件归结为一类。
3 零件分类编码系统实例
（5）实例 下面是用OPITZ分类编码系统分别对 一个回转体零件和非回转体零件进行的分类编码实 例。零件图只标注了零件的主要尺寸。
a)回转体零件 b)非回转体零件
（三）柔性编码系统
1.柔性编码系统简介 在成组技术中，长期使用的零件分类编码系统都属 于刚性分类编码系统，它们主要适用于形成结构、 工艺相似的零件族，其系统表达形式一般是表格式 刚性结构，主要优点是：①系统结构简单，便于记 忆和使用；②便于识别。存在的问题：①只能对零 件进行概括地描述，不能提供全面、准确的零件信 息，故不能满足企业各部门要求，更不能满足 CIMS各环节的需要；②零件代码码位长度固定， 不能随零件复杂程度而变化。对简单零件，相当多 的码位编码为0，造成极大冗余；而对于复杂零件
四位表示零件ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ否有平面和槽；第五位表示零件上 是否有辅助孔和齿形等。非回转体零件的第二、三、 四、五位代码分别表示零件的外形、主要孔和其他 回转表面、平面加工、辅助孔及齿形加工等特征。 （4）辅助码 系统的第六位至第九位数字是辅助 码。第六位：表示零件的基本尺寸，10个代码分 别代表10个由小到大排列的尺寸分段；第七位： 表示零件的材料类别，分为铸铁、碳钢、合金钢、 非铁合金等；第八位：表示零件毛坯形式，分为棒 料、管材、铸锻件、焊接机等10类；第九位：表 示零件上高精度加工要求（精度高于IT7和Ra<0.8） 所在的形状部位。
形状特征的、框架结构的二级形状码，它能较详细 准确地描述零件形状和形状要素；管理码：为组织 成组生产而设置的码位，码位内容由零件分类以后 自动生成，目前设五个码位，反映零件所属组别及 加工单元信息。
柔性零件编码系统总体结构
从功能上看，分类识别码完成零件整体信息的描述， 对于需要详细、确切描述形状的零件，可进入到二 级形状码描述。系统的柔性在分类识别码中体现在 两方面：从横向看，系统的码位数量是可变的，最 短为9位，最长为12位，由零件的工艺特征复杂程 度来决定；从纵向看，柔性码中的特征项数是可变 的。本系统柔性码的代码是用字符串来描述的，当 零件同时具有某一柔性码位中两个或两个以上特征 时，则该码位的特征值为一字符串，该字符串由各 特征项对应的特征码组成，字符串的长度不固定。 为了识别，柔性码的每一个码位用字母作分隔标识 符，“R”表示热处理，“B”表示表面处理，T