成组技术
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。
第二章 成组技术
第二章成组技术2.1成组技术产生的意义2.1.1成组技术的涵义成组技术（GT-group technology）于20世纪50年代起源于前苏联与欧洲等一些国家。
20世纪五六十年代我国已有少数企业利用成组技术组织生产。
20世纪70年代柔性制造系统（FMS）出现并成为解决中小批量生产新途径后，成组生产组织的思想被融到柔性生产系统中，有效提高了生产柔性，很好地解决了多品种小批生产的问题，有很好的应用价值。
揭示和利用事物间的相似性，按照一定的准则分类成组，同组事物能够采用同一方法进行处理，以便提高效益的技术，称为成组技术。
它已涉及各类工程技术、计算机技术、系统工程、管理科学、心理学、社会学等学科的前沿领域。
日本、美国、苏联和联邦德国等许多国家把成组技术与计算机技术、自动化技术结合起来发展成柔性制造系统，使多品种、中小批量生产实现高度自动化。
全面采用成组技术会从根本上影响企业内部的管理体制和工作方式，提高标准化、专业化和自动化程度。
在机械制造工程中，成组技术是计算机辅助制造的基础，将成组哲理用于设计、制造和管理等整个生产系统，改变多品种小批量生产方式，以获得最大的经济效益。
2.1.2 成组技术研究的问题成组技术所研究的问题就是如何改善多品种、小批量生产的组织管理，以获得如同大批量那样高的经济效果。
成组技术的基本原则是根据零件的结构形状特点、工艺过程和加工方法的相似性，打破多品种界限，对所有产品零件进行系统的分组，将类似的零件合并、汇集成一组，再针对不同零件的特点组织相应的机床形成不同的加工单元，对其进行加工，经过这样的重新组合可以使不同零件在同一机床上用同一个夹具和同一组刀具，稍加调整就能加工，从而变小批量生产为大批量生产，提高生产效率。
2.1.3成组技术发展的原因工业生产倾向于产品品种更加多样而每种产品生产的数量减少，以此来满足当今社会不断增长的个性化需求。
工厂中分批式生产的产品占有率越来越高，预计交来占全部产品的75%左右。
三章成组技术
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3.2 零件分类编码技术
– 零件分类编码系统的定义
概念：用数字、字母或符号对零件各有关 特征进行描述和标识的一套特定的法则和规定 。
按照分类编码系统的规则用数字或字符描 述标识零件特征的代码就是零件分类编码，也 叫GT代码。
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3.2 零件分类编码技术
– 建立零件分类编码系统应考虑的因素
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3.1 成组技术概述
–机械类产品零件的组成如下：
• 第一类（A类）：复杂件或特殊件 零件量少，约占 总数的5%-15%，但结构复杂，价值高，如机床床 身、主轴箱、飞机和发动机中的大件
• 第二类（B类）：相似件 数量大，品种多，约占 70%，相似度高，多为中等复杂程度，如轴、套筒 、法兰、齿轮
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3.1 成组技术概述
• 3.1.2 成组技术的概念和实质
– 成组技术的概念 成组技术（GT）是一门生产技术科学和管
理科学，它研究如何识别和发展生产活动中有 关事物的相似性，并充分利用它把各种问题按 它们之间的相似性归类成组，并寻求解决每一 组问题相对统一的最优方案，以取得所期望的 经济效益。
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3.1 成组技术概述
–成组技术的发展
20世纪50年代中期 前苏联提出较为完整的体系， 1959年出版了《成组工艺科学原理》
20世纪50年代末60年代初 传入欧洲各国，德国 H.Opitz教授研制了Opitz零件分类编码系统，并提出 了零件分类编码方法
20世纪60年代以后 日本开始重视成组技术的应用 ，先后开发了5个零件分类编码系统
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3.2 零件分类编码技术
成组技术简介
关于成组技术一、成组技术定义成组技术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、成组技术的发展现状成组技术从50年代提出到如今已经历了近50年的发展和应用。
成组技术作为一门综合性的生产技术科学是计算机辅助设计、计算机辅助工艺过程设计、计算机辅助制造（CAM）和柔性制造系统等方面的技术基础。
成组技术
Chap.2: 成组技术
上世纪50年代，前苏联学者Mitrofanov首先提 上世纪50年代，前苏联学者Mitrofanov首先提 50年代 Mitrofanov 出成组技术原理，然后迅即在东欧（捷克等国） 出成组技术原理，然后迅即在东欧（捷克等国） 得到推广应用 及至上世纪60年代，在西欧（ 60年代 英等国） 及至上世纪60年代，在西欧（德、法、英等国） 和中国、 和中国、日本传播应用 美国则在上世纪80年代才接受GT 80年代才接受 美国则在上世纪80年代才接受GT 经历了： GT 经历了： 成组加工 成组工艺 成组技术的 发展过程
Chap.2: 成组技术
对零件分类编码系统的要求： • 充分、全面、准确地描述零件信息 充分、全面、 • 系统逻辑层次分明，结构合理 系统逻辑层次分明， • 容易被计算机理解和处理 • 考虑与CAD、CAM的链接和企业的应用要求 考虑与CAD、CAM的链接和企业的应用要求 CAD • 易于被工程人员理解，易于编程 易于被工程人员理解，
优 质 和 合 金 钢
光滑或台阶
轴线外有孔 有槽或平面 1+2 1+3 2+3 1+2+3 锥面 异形
圆 锥 齿 蜗 轮 多 联 齿 其 它
渗炭钢 淬硬钢 热处理钢 其它合金钢 有色金属
其它
Chap.2: 成组技术
系统的基本特点 类：描述零件基本轮廓形状。它决定了零 件的主要工艺过程和主要表面的加工。 级：很巧妙地用两个尺寸参数（D与L/D） 进一步描述了零件的几何形状，同时也确 定了零件的安装方法和所应选用的机床。
Chap.2: 成组技术
2.2 零件分类编码系统
（1）概念 分类——把事物划分成不同组的过程 分类 把事物划分成不同组的过程 编码——对不同组的事物给予不同的代码 对不同组的事物给予不同的代码 编码 零件分类编码——抽象地反映零件名称、功能、结 抽象地反映零件名称、 零件分类编码 抽象地反映零件名称 功能、 构、形状、工艺特性、精度等信息的代码（符号） 形状、工艺特性、精度等信息的代码（符号） 编码法则——对代码代表的意义所作出的明确规定 编码法则 对代码代表的意义所作出的明确规定 和说明
成组技术
强调：不仅是一种设备布置形式，还涉及生产对象、 生产人员和生产计划管理等方面，构成了一个最低层、 最完整的生产组织。
成组技术 GT
成组生产单元的优点 2) 成组生产单元的优点(教材p153，四点) 在多品种、中小批生产中采用成组生产单元具有 以下优点： 简化生产管理 合理的物料流程 生产周期大大缩短 便于实现生产经济责任制
成组技术 GT
8.3.1 成组加工车间的设计步骤
调研工厂生产情况收集有关技术资料
按工艺相似性分组形成加工族（车间） ★ 有些步骤需平行或交错进 行。例：当对机床负荷进行 计算和调整，最终确定了成 组车间的成组生产单元，这 时可能会涉及到需要重新选 择机床或修订成组工艺规程， 这样又将影响到工时，从而 需要核算机床的负荷等等。
人工信息处理常规 人工建立、使用相似 常规管理成组生 工艺准备方法，通 图册等成组设计资料 产 用、专用成组工装 计算机辅助建立使用 计算机辅助工艺准 计算机辅助成组 相似图库等成组设计 备、使用NC、成 管理 资料 组工艺装备
高级控制，高水平 产品设计自动化、优 工艺装备、制造柔 多目标优化、自 综合自动化 化、信息化 性化、自动化 动化生产管理
成组技术 GT
8.3 成组加工车间设计
8.3.1 成组加工车间的设计步骤 目前，大多数情况是原有工厂（或企业）为实施成组 技术采用成组生产单元生产方式，故需要对原有车间 重新调整和改造。 值得注意的是：车间的改造设计，应考虑的因素和涉 及到的方面是较多的，从这个观点来看，比新车间设 计的工作任务更为复杂和艰巨。
制定成组工艺规程选择机床类型
初步规划车间组成的成组生产单元
确定机床需要量，机床负荷计算及平衡，最终确 定车间的成组生产单元 车间总体规划及设备布置
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。
成组技术与成组流水线设计
成组技术起源于机械工业的产品生产，
传统的生产组织忽略了不同产品和不同零 件在结构上和工艺上的相似性和继承性， 而成组技术在根本上改变了传统的生产组 织方法。它不再以单一产品为生产对象， 而是根据若干产品零件的结构和工艺相似 性来组织生产。
二.成组技术的基本原理
成组技术是建立在相似性分析基础上 的，它所研究的对象不是单个零件而是按 相似性标准组成的“零件族”
通用分类系统:对针不同的设计工艺范围而建立的,它 可以解决从零件设计开始,经过工艺过程设计、制造、 装配等全过程的成组技术问题，企业之间可以通用
代码的特征和它所反映的设计信息时，至少包括 下列方面：
工件形状和加工表面相似标准 材料类别 零件加工工序的相似标准 零件加工设备的相似标准 与工件、工序、设备分类相对应的尺寸参数
传统的批量生产的缺陷:
(1)在进行生产技术准备时,都是围绕某一 种产品进行的,当这种产品变换零部件时或 增加新产品时,必须抛开原有的技术准备工 作,而重新进行技术准备;
(2)组织生产和进行工艺准备时,也是以某 一具体产品的需要量为根据,而在中小批量 生产的情况下,只能采用通用设备和通用工 艺装备.
27 B
26 C
25 D
24 E
23 F
22 G
2第28+1二2行5+2021=十进制 2H第4+三20=行I 数
排列
26第+2四4+行20=
11 2
1 1
12第27第8+五+2六213行1==行
290 17
1 7
3
1
1
2第6+七120行= 81
流水线组织设计
成组技术与单元制造
机械行业的成组技术及生产作业计划课件
适应市场变化。
1
解决资源冲突
当生产资源不足或冲突时， 应合理调配资源，确保关键
任务得到优先保障。
应对技术难题
当遇到技术难题时，应组织 专业人员进行技术攻关，确 保生产计划的顺利进行。
加强沟通协作
加强各部门之间的沟通协作 ，确保生产作业计划的顺利 实施。
机械行业的成组技术 及生产作业计划课件
目 录
• 成组技术的基本原理 • 成组技术的实际应用 • 生产作业计划的制定 • 生产作业计划的实施 • 机械制造企业的成组技术应用及案例分析 • 成组技术的发展趋势与展望
CHAPTER 01
成组技术的基本原理
成组技术的概念
成组技术是一种以相似性原理为基础，将多种不同零件组合 在一起，按照统一的标准进行分类、编码和整理，实现零件 的标准化、系列化和通用化的生产管理技术。
编码系统
生产计划
成组技术的编码系统是零件分类编码系统 的核心，通过对每个零件进行唯一编码， 实现零件的标识和管理。
成组技术通过对零件进行分类、编码和整 理，建立一套完整的生产计划系统，实现 生产计划的优化和管理。
CHAPTER 02
成组技术的实际应用
成组技术在机械行业的应用
提高生产效率
通过成组技术，机械制造企业可 以将具有相似特征和属性的零件 组合在一起，实现批量加工和处
在满足客户需求的前提下，应尽量 降低生产成本。
04
制定生产作业计划的步骤
01
分析市场需求
了解客户需求和市场趋势 ，为制定生产作业计划提 供依据。
02
制定生产计划大 纲
根据企业战略目标和市场 状况，制定生产计划大纲 ，明确生产任务、目标、 重点等。
成组技术的基本原理
成组技术的基本原理
成组技术是一种将多个计算机连接在一起，形成一个网络的技术。
它的基本原理是将多个计算机连接在一起，形成一个网络，使它们可以共享资源和信息。
成组技术的基本原理包括以下几个方面：
1. 网络拓扑
网络拓扑是指计算机网络中各个节点之间的物理连接方式。
常见的网络拓扑有星型、总线型、环型、树型等。
不同的网络拓扑对网络的性能和可靠性有不同的影响。
在选择网络拓扑时，需要考虑网络规模、带宽、延迟、故障恢复等因素。
2. 网络协议
网络协议是指计算机网络中各个节点之间通信的规则和标准。
常见的网络协议有TCP/IP、HTTP、FTP、SMTP等。
网络协议规定了数据传输的格式、传输速率、错误检测和纠正等方面的内容。
在网络中，不同的计算机需要遵守相同的网络协议才能进行通信。
3. 网络安全
网络安全是指保护计算机网络不受未经授权的访问、破坏、篡改和泄露的技术和措施。
网络安全包括身份认证、访问控制、数据加密、防火墙等方面的内容。
在网络中，需要采取一系列的安全措施来保护网络的安全。
4. 网络管理
网络管理是指对计算机网络进行监控、维护和管理的技术和措施。
网络管理包括网络拓扑设计、设备配置、性能监测、故障诊断和维修等方面的内容。
在网络中，需要进行有效的网络管理来保证网络的正常运行。
成组技术的基本原理包括网络拓扑、网络协议、网络安全和网络管理等方面的内容。
在实际应用中，需要根据具体的需求和情况来选择合适的成组技术，并采取相应的技术和措施来保证网络的正常运行和安全。
什么是成组技术3篇
什么是成组技术第一篇：成组技术的定义与发展历史成组技术（Groupware），又称协同软件，是一种集成了多种功能的、支持多人协同工作的软件系统。
它是在计算机技术的推进下诞生的，使得人们可以在不同地理位置、不同时间、不同计算机设备上进行协同工作。
成组技术最初的目的是为了帮助企业在内部进行协同工作，以提高工作效率和减少组织成本。
随着网络技术的进一步发展和应用场景的扩展，成组技术也被广泛应用于跨企业或跨组织的协同工作，如跨公司的业务协同、跨国际机构的科研合作等。
成组技术的应用领域非常广泛，包括但不限于文档协同、讨论协同、进度协同、任务协同、会议协同、电子邮件协同等。
成组技术的应用也在不断地扩展和深化，目前较为火热的几个领域包括在线协同办公、在线游戏、在线教育等。
成组技术也在不断地发展和完善，在功能上不断添加新的特色功能，如视频会议、远程桌面、云存储等，以满足用户不断变化的需求。
成组技术还涉及到多个学科领域，如计算机科学、社会学、心理学等，需要进行多学科的交叉研究和整合，以进一步提高其应用效果和用户体验。
总之，成组技术是一种可以极大提高协同工作效率和方便协同工作的软件工具，它是网络技术的重要应用形式，发展前景也非常广阔。
第二篇：成组技术的主要特点和优势成组技术作为一种支持多人协同工作的软件工具，其具有很多独特的特点和优势。
1. 多人协同：成组技术可以支持多个用户同时进行协同工作，提供统一的工作环境和协同平台，使得相关人员可以同时查看、编辑、共享文档、任务、进度和其他资源。
2. 实时互动：成组技术可以提供实时通讯工具，如聊天室、即时消息等，使得用户可以实时互动，讨论工作内容和解决问题。
3. 分布式协同：成组技术支持分布式协同工作，不受时间和空间限制，可以在不同地域、不同计算机或终端设备上进行协同，为远程协作提供了方便。
4. 共享资源：成组技术提供了统一的资源管理和共享机制，使得用户可以共享文档、进度、任务等，从而避免了重复制作和不必要的沟通。
成组技术
（2） CAPP系统数据库 ） 系统数据库
工艺信息经过数字化后形成了大量数据， 工艺信息经过数字化后形成了大量数据，按一定的工艺 文件形式集合起来，存储在计算机内， 文件形式集合起来，存储在计算机内，形成数据库以备检 索和调用。数据文件的格式主要有零件编码特征矩阵文件、 索和调用。数据文件的格式主要有零件编码特征矩阵文件、 样件工艺文件，工艺数据文件等。 样件工艺文件，工艺数据文件等。
4）零件上各种形面Байду номын сангаас数字化 ）
编码只表示零件结构、工艺特征， 编码只表示零件结构、工艺特征，没有提供零件表面 信息，还必须对零件表面逐一编码，如图4 信息，还必须对零件表面逐一编码，如图4-71
5）工序工步名称编码 ）
编码以工步为单位，热处理、检验以及装夹、 编码以工步为单位，热处理、检验以及装夹、调头等操 作也当作一个工步编码, 使计算机能按预定方法调出。 作也当作一个工步编码, 使计算机能按预定方法调出。
(2)主样件设计 (2)主样件设计
能集中反映组内所有零件的结构特征和工艺特征的零件 称为主样件。它可以是真实零件也可是综合的假想零件。 称为主样件。它可以是真实零件也可是综合的假想零件。 综合的假想零件
（3）拟订零件组工艺过程
制订主样件的工艺过程，作为该零件组的工艺过程， 制订主样件的工艺过程，作为该零件组的工艺过程，可 加工组内每一个零件。成组工艺路线常用图表格式表示， 加工组内每一个零件。成组工艺路线常用图表格式表示， 68是六个零件组成的零件组的 图4—68是六个零件组成的零件组的“综合零件”及其成组工 68是六个零件组成的零件组的“综合零件” 艺过程卡的示意图。 艺过程卡的示意图。
(1)成组单机
设备是单台成组加工机床或成组加工中心
成组技术
1.成组技术（GT-group technology）含义：揭示和利用事物间的相似性，按照一定的准则分类成组，同组事物能够采用同一方法进行处理，以便提高效益的技术，称为成组技术。
效用：全面采用成组技术会从根本上影响企业内部的管理体制和工作方式，提高标准化、专业化和自动化程度。
在机械制造工程中，成组技术是计算机辅助制造的基础，将成组哲理用于设计、制造和管理等整个生产系统，改变多品种小批量生产方式，以获得最大的经济效益。
成组技术的核心：是成组工艺，它是把结构、材料、工艺相近似的零件组成一个零件族（组），按零件族制定工艺进行加工，从而扩大了批量、减少了品种、便于采用高效方法、提高了劳动生产率。
成组工艺实施的步骤为：①零件分类成组；②制订零件的成组加工工艺；③设计成组工艺装备；④组织成组加工生产线。
成组技术的基本原则：是根据零件的结构形状特点、工艺过程和加工方法的相似性，打破多品种界限，对所有产品零件进行系统的分组，将类似的零件合并、汇集成一组，再针对不同零件的特点组织相应的机床形成不同的加工单元，对其进行加工，经过这样的重新组合可以使不同零件在同一机床上用同一个夹具和同一组刀具，稍加调整就能加工，从而变小批量生产为大批量生产，提高生产效率。
2柔性制造单元定义：由一台或几台配有一定容量的工件自动更换装置的加工中心组成的生产设备。
能连续地自动加工一组不同工序与加工节拍的工件。
可以作为组成柔性制造系统的模块单元。
柔性制造单元由一台或数台数控机床或加工中心构成的加工单元。
该单元根据需要可以自动更换刀具和夹具，加工不同的工件。
柔性制造单元适合加工形状复杂，加工工序简单，加工工时较长，批量小的零件。
它有较大的设备柔性，但人员和加工柔性低。
所谓柔性，是指一个制造系统适应各种生产条件变化的能力，它与系统方案、人员和设备有关。
系统方案的柔性是指加工不同零件的自由度。
人员柔性是指操作人员能保证加工任务，完成数量和时间要求的适应能力。
成组技术的基本原理
成组技术的基本原理成组技术是一种将多个计算机连接在一起形成一个单一的系统的技术。
这种技术可以提高计算机系统的性能和可靠性，同时也可以提高系统的可扩展性和可维护性。
成组技术的基本原理包括以下几个方面。
1. 网络拓扑结构成组技术的基本原理之一是网络拓扑结构。
网络拓扑结构是指计算机之间的物理连接方式。
常见的网络拓扑结构包括总线型、环形、星型、树型和网状型等。
不同的拓扑结构对系统的性能和可靠性有不同的影响。
例如，总线型拓扑结构可以提高系统的可扩展性，但是当总线出现故障时，整个系统都会受到影响。
2. 网络协议成组技术的基本原理之二是网络协议。
网络协议是指计算机之间通信的规则和标准。
常见的网络协议包括TCP/IP、HTTP、FTP等。
网络协议可以保证计算机之间的通信是可靠和安全的。
例如，TCP/IP协议可以保证数据的传输是有序和可靠的。
3. 分布式系统成组技术的基本原理之三是分布式系统。
分布式系统是指多个计算机协同工作，共同完成一个任务的系统。
分布式系统可以提高系统的性能和可靠性，同时也可以提高系统的可扩展性和可维护性。
例如，分布式数据库可以将数据存储在多个计算机上，提高系统的可靠性和可扩展性。
4. 负载均衡成组技术的基本原理之四是负载均衡。
负载均衡是指将任务分配给多个计算机，使得每个计算机的负载相对均衡。
负载均衡可以提高系统的性能和可靠性，同时也可以提高系统的可扩展性和可维护性。
例如，负载均衡可以将网站的访问请求分配给多个服务器，提高网站的访问速度和可靠性。
5. 集群技术成组技术的基本原理之五是集群技术。
集群技术是指将多个计算机组成一个单一的系统，共同完成一个任务。
集群技术可以提高系统的性能和可靠性，同时也可以提高系统的可扩展性和可维护性。
例如，集群技术可以将多个服务器组成一个单一的系统，提高服务器的性能和可靠性。
总之，成组技术是一种将多个计算机连接在一起形成一个单一的系统的技术。
成组技术的基本原理包括网络拓扑结构、网络协议、分布式系统、负载均衡和集群技术等。
第4章成组技术
第4章成组技术本章导读多品种、中小批生产方式在目前和未来的机械制造业中占有重要的地位，成组技术是一门特别适用于这种生产方式的工程技术科学。
实践证明应用成组技术对提高中小工厂的技术水平和经济效益十分显著。
因此，学习成组技术的科学原理及其应用方法，使学生能够理解成组技术的基本概念及原理、基本方法，正确掌握基本类型零件的描述、对零件进行分类编码，为学生学习后继课程打下坚实的基础。
本章重点：成组技术的基本概念及原理，基本方法，基本类型零件的描述本章难点：进行零件分类编码教学建议：本章只是介绍成组技术中一些必要的基本概念，为后续课程进一步学习成组技术打下理论基础。
鼓励学生查阅成组技术的发展案例及发展趋势，在教师的指导下进行一些零件的分类编码，并建议配有多媒体或录像教学资源，并提供一定量的教学实物教具。
讲授课程1学时。
4.1 成组技术概述成组技术（Group Technology，GT）并不是自动生产的技术策略，而是一种理念，一种适合于中小批量生产方式的制造理念。
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75％～80％的机械产品是以这种中小批生产方式制造的，中小批生产在机械工业的地位日益重要，而且，现代的制造环境还将面临一系列的问题和挑战，它包括：•为满足不同用户的需要，要求产品具有不同的规格和选项；•要求产品具有高可靠性，以及零件具有高精度；•需要处理极为广泛的工件材料，包括不同的金属材料、塑性材料、陶瓷材料以及复合材料；•要求将产品的设计与制造紧密地结合起来。
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，管理困难，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关注的重大研究课题。
针对生产中的这种需求，需要一种生产和管理相结合的科学，它就是成组技术。
成组技术的基本原理是充分利用事物之间构成要素的相似性，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、降低生产成本的目的。
成组技术
一.成组技术原理
成组技术将具有相似性的零件汇集成组， 成组技术将具有相似性的零件汇集成组，实现 成组加工、成组工艺编制， 扩大批量、 成组加工、成组工艺编制，以扩大批量、减少调整 时间， 时间，使工序间的搬运和等待时间接近大量生产的 效果, 效果 , 从而大幅度的提高生产效率的一种合理化组 织生产的科学方法。 织生产的科学方法。
三.成组技术的作用
1)简化了生产技术准备工作。 1)简化了生产技术准备工作。 简化了生产技术准备工作 2)为中小批量生产广泛采用高效率设备，为实现自动化 为中小批量生产广泛采用高效率设备， 创造了条件。 创造了条件。 3)缩短了产品生产周期，提高了按期交货率。 缩短了产品生产周期，提高了按期交货率。 4)促进产品结构及零部件的标准化。 促进产品结构及零部件的标准化。 5)简化了生产管理。 简化了生产管理。
二、成组技术的主要特点
1、成组技术的基本原理就是利用产品或零 成组技术的基本原理就是利用产品或零 件的形状、结构、加工工艺、 件的形状、结构、加工工艺、加工设备等的 相似性来进行产品、零件的设计、 相似性来进行产品、零件的设计、制造和生 产车间的规划等活动 2、根据零件组的划分情况建立成组生产单 、 元或成组流水生产线
奥匹兹(OPITZ) 奥匹兹(OPITZ)零件分类编码系统 (OPITZ)零件分类编码系统 日本KK 日本KK—3零件分类编码系统 KK— 中国JCBM 中国JCBM—1零件分类编码系统 JCBM—
奥匹兹(OPITZ)编码系统 编码系统 奥匹兹
分为主码和副码两部分 主码反映产品零件的形状特征,有五位数码 有五位数码, 主码反映产品零件的形状特征 有五位数码 副码反映尺寸、材料、毛坯、热处理和精度， 副码反映尺寸、材料、毛坯、热处理和精度， 有四位数码
第八章 成组技术
三类零件产品中所占比例（ %）
~
标准件
~
相似件
~
专用件
4
产 品 零 件
结构形状 相 尺寸大小 材料、毛坯 工 设备工装 艺 似
分 类 成 性 组
成 组 加 工
改 变 生 产 面 貌
提高加工质量 提高生产效率 减少生产周期 降低零件成本 减少在制品等
5
8.2
8.2.1
零件分类编码系统
零件编码的概念
11
其余
第二、三码位（外圆 和内孔）有精度要求 铸造毛坯 灰铸铁 外径在160～250mm之间 轴向孔、有节距要求，无齿形 有外平面加工 内孔一端有台阶，有功能槽 一端有台阶，无形状要求 回转体L/D≤0.5
a)
b)
Opitz 编码
名 称 类 别 粗 分 ： 回 转 体 类 、 轮 盘 类
名 称 类 别 细 分 ： 法 兰 盘
热 处 理 ： 无
主 要 尺 寸 ︵ 直 径 ︶ :
主 要 尺 寸 ︵ 长 度 ︶ :
精 度 ： 内 外 圆 中 等 精 度
D>160～400㎜
L>50～120㎜
c)
JLBM—1系统编码 12
8.3
零件分类成组方法
8.3.1 视检法
视检法是根据零件图样机器制造过程，直观的凭经验判断 零件的相似性，并据此将零件进行分类成组。这种方法直 观易行，对零件进行粗分类的有效方法。
辅助孔及 齿形加工
特殊的
主要形状
9
2．JLBM—1零件分类编码系统
名称类别矩阵码 第一位 粗分类
轮盘类 环套类 回 转 销杆轴类 类 零 齿轮类 件
专用件类
形 状 及 加 工 码
什么是成组技术
什么是成组技术成组技术是一种管理团队的方法，通过将一个大型项目分成许多小团队，以便于更好地协调、计划、实施和监测任务。
在实践中，成组技术可应用于各种不同的领域和情境。
例如，它可用于研发、建筑、工业制造、科学研究等各种行业的项目管理。
成组技术的主要目的是加强团队协作，提高生产效率，并最终促进整个项目的顺利进行。
通过成组技术，项目管理者将一个大型项目分割成许多独立的任务单元，每个单元与其他单元无关。
这样可以使团队成员更容易理解和承担他们的责任，同时也降低项目的复杂性。
成组技术将团队成员分治为不同的小团队，从而让每个小团队成员都能够更深入地了解他们的工作任务，并且可以专注于自己的任务。
此外，由于每个小团队都有一个特定的任务目标，他们的思路更加集中，优先考虑任务的完成，而不是其他因素。
成组技术使得项目管理者可以更好地监控项目的各个细节，而不必花费大量时间。
通过细分任务分配给不同的小组，每个小组可以跟踪自己的工作进展并保持高度积极，随时解决问题和确定优先事项。
通过实时跟踪每个小团队的进展情况，项目管理者可以有效地预测操作问题，并及时采取对策。
成组技术的另一个重要优点是，它提供了一个开放的沟通渠道，使团队成员可以在一个同等的平台上交流、讨论甚至建立社交关系。
因为每个小组有自己的任务，他们可以集中心思探讨与项目任务相关的问题，并能够自主解决。
该过程不仅可以提高团队的生产效率，而且还有利于小组以更开放的方式交流心得、经验和互相学习。
成组技术的最后一个优点是它具备可重复使用的组件，可以在以后的项目中复用。
项目管理者可以将这些组件以团队任务的方式打包提供给新的小组，以便快速启动新的项目。
虽然成组技术在项目管理中是一个非常强大的工具，但在工作中也有一些缺陷和限制。
其中一些因素包括：首先，成组技术需要一个稳定且确定的项目范围。
如果项目过于复杂或不确定，那么可能很难确定每个小组所需完成的任务。
其次，成组技术需要项目管理者对团队成员有足够的了解。
成组技术
三、成组技术的应用 2、成组技术在工艺过程中的应用 复合零件法（又称为主样件法）：按照零件 族中的复合零件来设计工艺规程的方法
复合零件即拥有同组零件的全部特征加工表 面要素的一个零件。
三、成组技术的应用 2、成组技术在工艺过程中的应用 复合路线法：以组内最复杂零件的工艺路线 为基础，添不组内其它零件需要的工序，最 终形成满足全组零件要求的成组工艺
成组技术在机械工业生产中的重要作用
提高设计工作的标准化与合理化，减少设计工作量
减少生产准备时间 有利于生产管理科学化 成组技术是CAD、CAM的基础
成组技术基本原理简图
成组技术基本原理示意图
产品
分解
归并
标准化
零件分类之前与分类之后
成组生产的组织形式
根据目前成组加工的实际应用情况，成组加工系 统有三种基本形式：
成组单机
成组生产单元 成组生产流水线
成组单机
把一组工序相同或相似的零件族集中在一台机床 上加工。 特点：针对从毛坯到成品多数工序可以在同一类型 的设备上完成的工件；也可以只完成其中某几道 工序。 功用：成组技术的最初形式，是成组技术发展的基 础；减少机床调整时间，有一定经济效果。
VUOSO分类编码系统
这是原捷克斯洛伐克金属切削机床研究所为机床行 业制订的一个系统。 这个系统的结构属于10进制4位码。
I II III
IV
类
级
型
组
毛坯类型、材料、热处理 附在轮廓形状上的结构要素 尺寸大小、基本轮廓形状 回转体或非回转体、基本轮廓形状
VUOSO分类编码系统
回转体零件
类
0 1
三、成组技术的应用 3、成组技术在管理中的应用
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绪 论
机械制造加工精度不同时期人们共识的标准： 机械制造加工精度不同时期人们共识的标准：
绪 论
主要发展趋势
1.制造敏捷化 制造敏捷化 2.制造网络化 制造网络化 3.制造虚拟化 制造虚拟化 4.制造智能化 制造智能化 5.制造全球化 制造全球化 6.制造绿色化 制造绿色化
（1）虚拟现实 ） （2）虚拟设计 ） （3）虚拟制造 ） （4）虚拟产品开发 ） （5）虚拟企业 ）
绪 论
主要发展趋势
下图所示的一组零件，从设计角度看是各不相同， 但从工艺角度看，它们属于同一零件加工组。因为都 是铸件，且只有内孔及端面要加工。
成组单机的工装可以利用“综合零件”的概念进行设计。所谓综合零件 是它的形状要素能够包括一组内各个零件的全部形状要素。综合零件可以是 实际存在的，也可以是假拟的，多数是假拟的，（如下图），只要根据综合 零件的加工要求设计工装、布置刀具，便能加工组内的各个零件。
机械制造自动化现代技术
绪
论
机械：由零部件组成的，可实现运动、能量、 机械：由零部件组成的，可实现运动、能量、信息传递或转换 具有某种功能的机器、设备或仪器。 的，具有某种功能的机器、设备或仪器。 制造：一般是指将原材料转变为产品的过程。 制造：一般是指将原材料转变为产品的过程。而机械制造是将 材料或毛坯加工成零件部件或产品的过程。 材料或毛坯加工成零件部件或产品的过程。 自动化：自动化是针对应用对象用某种控制方法和手段， 自动化：自动化是针对应用对象用某种控制方法和手段，通过 执行机构来实现其动作， 执行机构来实现其动作，使其按预先规定的程序自动地进行 操作，而无需人直接干预的过程。 操作，而无需人直接干预的过程。 机械制造自动化：是机械制造用某种控制方法和手段， 机械制造自动化：是机械制造用某种控制方法和手段，通过执 行机构来实现其功能， 行机构来实现其功能，使其按预先规定的程序自动地进行操 而无需人直接干预的过程。 作，而无需人直接干预的过程。 现代技术；科学与技术： 现代技术；科学与技术：科学是正确反映客观事物本质和规律的知识体系。技术
绪 论
计算机在机械制造中的应用
CMS( CMS(计算机化的生产系统 Computerize Manufacturing System) FMS( FMS(柔性制造系统 Flexible Manufacturing System ) ； FMC( FMC(柔性制造单元 Flexible Manufacturing Cell ) ； FML( FML(柔性生产线 Flexible Manufacturing Line) ； CAT( CAT(计算机辅助测试 Computer Aided Testing) ； CNC( CNC(计算机数控 Computer Numerical Control) ； DNC( Control)； DNC(直接数控或称群控 Direct Numerical Control)； CAPM( CAPM( 计 算 机 辅 助 生 产 管 理 Computer Aided Production Management)。 Management)。
（1）虚拟现实虚拟现实技术是人的想象力和电子学等相 ）
结合而产生的一项综合技术， 结合而产生的一项综合技术，它利用多媒体计算机仿真技术 构成一种特殊环境， 构成一种特殊环境，用户可以通过各种传感系统与这环境进 行自然交互，从而体验比现实世界更加丰富的感受。 行自然交互，从而体验比现实世界更加丰富的感受。
绪 论
主要发展趋势
3.制造虚拟化制造虚拟化主要指虚拟制造，又称拟实制造。它 制造虚拟化制造虚拟化主要指虚拟制造，又称拟实制造。 制造虚拟化制造虚拟化主要指虚拟制造 是以制造技术和计算机技术支持下的系统建模技术和仿真技 术为基础，集现代制造工艺、计算机图形学、并行工程、 术为基础，集现代制造工艺、计算机图形学、并行工程、人 工智能、人工现实技术和多媒体技术等多种高新技术为一体， 工智能、人工现实技术和多媒体技术等多种高新技术为一体， 由多学科知识形成的一种综合系统技术。 由多学科知识形成的一种综合系统技术。
2．目前生产类型的发展趋势 ．
由于科学技术的发展和社会需求的多样化、市场 竞争的加剧、产品更新换代的加快，使得多品种、中 小批生产在机械工业中的比例和地位都明显呈上升趋 势。国际工程研究协会（CIRP1972年对美国、欧洲和 日本工业部门的统计见下表：
3．提高单件小批生产的途径 ．
单件小批生产中工件在车间内时间消耗的分 配如下图所示： 从中看出真正用于切削的时间，即直接改 变工件毛坯的形状、尺寸、精度的时间仅占零 件由毛坯变成成品时间的1.5%。所以，如何缩 短单件小批生产的零件生产周期，提高生产效 率，降低生产成本，确保生产成本，确保生产 质量？寻求一个有效的途径，那就是成组技术。
二、何谓成组技术
当前，对成组技术还没有一个统一的定义，因为成组技 术可涉及不同的领域和应用范围，下面给出两种定义： 广义的：将各不相同但又具有相似信息的事物，被某种 准则分类归组，使相似的事物可以采用统一的处理方法已 达到优化处理的目的。 狭义的：成组技术是根据工厂产品零件间结构形状、尺 寸、材料和工艺等信息的相似性原理分类成组，通过扩大 成组批量来提高多品种、中小批生产的设计、制造和管理 水平的应用技术。 成组技术是一门综合性技术，是从系统工程的角度来研 究产品的全过程。 成组技术是CAD、CAPP、CAM的基础。
绪 论
主要发展趋势
（4）虚拟产品开发虚拟产品开发是实际产品开发过程在计算 ）虚拟产品开发虚拟产品开发是实际产品开发过程在计算 机上的本质实现，即采用计算机仿真与虚拟现实技术， 机上的本质实现，即采用计算机仿真与虚拟现实技术，在计 算机上群组协同工作，通过三维模型及动画， 算机上群组协同工作，通过三维模型及动画，实现产品的设 计开发的本质过程。 计开发的本质过程。 （5）虚拟企业虚拟企业是指分布在不同地方的多个分布式企 ）虚拟企业虚拟企业是指分布在不同地方的多个分布式企 业利用电子手段，为快速响应市场需求而组成的动态联盟。 业利用电子手段，为快速响应市场需求而组成的动态联盟。
2．成组加工单元 ．
成组加工单元是根据一个或几个零件加工组的 全部工艺要求，选择一组机床集中布置在一定的 面积内，形成一个在管理上自成一体的生产单元。 零件的全部加工均在生产单元内加工完毕。这是 实现加工过程合理化的中级形式。因为成组单元 具有独立而明确的职责范围。在生产管理上具有 一定的独立性。因而可以用比较简单的方法保证 加工质量。成组生产单元的重要特点是，缩短生 产周期，简化生产管理。
1.制造敏捷化敏捷制造是制造企业能够把握市 制造敏捷化敏捷制造是制造企业能够把握市 制造敏捷化 场机遇，及时动态地重组重构生产系统， 场机遇，及时动态地重组重构生产系统，能 在最短的时间内快速的向市场推出满足供求 关系的高质量的产品。 关系的高质量的产品。 2.制造网络化制造网络化是通过网络实现跨部 制造网络化制造网络化是通过网络实现跨部 制造网络化 跨地区，乃至跨国家的资源共享、 门、跨地区，乃至跨国家的资源共享、重组 与优化利用。 与优化利用。
三、成组技术原理 是零ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ相似性原理，零件 的相似分为作用相似和结构 特征相似。
四、成组生产组织形式
成组生产组织形式分为：成组加工单机、成组加工单元和成组加 工流水线。 1．成组加工单机 所谓成组加工单机是在一台机床上，采用共同的工装加工一组相 似零件的某些工序，其余工序仍分散到机群中的其它机床来完成。它只 是按加工工序的相似性，将零件中相似的工序集中在一台机床上进行。 即在同一工作地点上，用同一种加工方法去完成相似件的某些或全部工 序。 利用这种方式来进行加工零件组中（如下图）每个零件必须有两 个基本特点。第一，每个零件必须具有相同的装夹方式；第二，每个零 件在空间位置和尺寸方面必须有相同或极相似的加工表面。但并不要求， 每个零件的形状要相同，因为我们仅仅考虑加工表面位置和尺寸的相似 性，而不是考虑整个零件形状和尺寸。
绪 论
主要发展趋势
虚拟设计是以虚拟现实技术为基础， （2）虚拟设计虚拟设计是以虚拟现实技术为基础，以机械产 ）虚拟设计虚拟设计是以虚拟现实技术为基础 品为对象的设计手段。 品为对象的设计手段。借助这样的设计手段设计人员可以通 过多种传感器与多维的信息环境进行自然地交互， 过多种传感器与多维的信息环境进行自然地交互，实现定性 和定量的综合集成，从环境中得到感性和理性的认识，从而 和定量的综合集成，从环境中得到感性和理性的认识， 帮助深化概念和萌发新意。 帮助深化概念和萌发新意。 虚拟制造是以虚拟现实技术为基础， （3）虚拟制造虚拟制造是以虚拟现实技术为基础，是一种 ） 集合的综合制造环境， 集合的综合制造环境，用于加强一个企业各层次的决策与管 理。
粗加工 半精加工 精加工 超精加工 纳米精加工
70年代 1mm
0.1mm
0.01mm
1µm 0.1µm <0.1µm
当 代 0.1mm 0.01mm
1µm
绪 论
计算机在机械制造中的应用
CAD( CAD(计算机辅助设计 Computer Aided Design) ； CAM(计算机辅助制造Computer CAM(计算机辅助制造Computer Aaided Manufacturing) ； CAPP( CAPP( 计 算 机 辅 助 工 艺 规 程 设 计 Computer Aided Process Planning Design )； CIM( CIM(计算机集成生产 Compute Integrated Manufacturing ) ； IMS( IMS(集成生产系统 Integrated Manufacturing System) CIAM( CIAM( 计 算 机 集 成 自 动 化 制 造 系 统 Compute Integrated Automater Manufacturing ) ；