计算机集成制造系统培训

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• (2)计算机辅助制造(CAM)。也起始于上世纪50年代。 1952年,美国首先研制成功数控机床。1958年,随着刀库 的发明,出现了能在一台机床上通过自动换刀实现铣、钻、 镗、铰及攻丝等多种加工的数控加工中心。1967年,英国 首先研制、美国制造成功了由数控机床组成名符其实的多品 种加工自动生产线,并命名为柔性制造系统(FMS)。
• 零件的互换性和装配的简单化。由于分工精细、操作 简单,工人只需几分钟训练就能上装配线干活。
• ②实行大量生产的结果
• 生产率大幅度提高。1908年514分钟生产一辆车,到 1914年实行流水生产后,只要1.19分钟生产一辆车。 随着产量的提高,成本大幅度下降。1908年每辆车售 价$850,到1926年每辆车售价$290。
• (3)制造自动化或柔性自动化分系统。数控机床等。
• (4)质量保证分系统。包括质量检测、质量评价、质量控制、 质量跟踪等。
• 2、两个支撑分系统
• (1)计算机网络分系统。实现异种机互联、异构局部网络及多 种网络的互联。
• (2)数据库分系统。支撑CIMS各分系统,覆盖企业全部信息的 数据库系统。
第三节 准时生产制
• 一、JIT的出发点及基本思想
• (一)JIT的出发点
• ★两种经营思想:
• 1、成本主义:价格=成本+利润
• 2、JIT的思想:利润=价格-成本
• 不断消除浪费,降低成本,是积极进取的经营 思想,是企业的求生之路。
• 这里所说的浪费,指凡是超过生产产品所绝对 必要的最少量的设备、材料、零件和工作时间 的部分,都是浪费。(不增加价值的活动,是 浪费;尽管是增加价值的活动,所用的资源超 过了“绝对最少”的界限,也是浪费。)
• (1)实行看板管理之前,设备要重新排列,重新布置。 • (2)使加工作业的每个工作地都有两个存放处:入口
存放处和出口存放处。 • (3)在制品与零部件放在工作地旁,工人可以亲眼看
到他们加工的东西,就不会盲目地过量生产。
• 5、用看板组织生产的特征
• 它只向总装配指示顺序计划,除此之外,不再 向其他加工工序指示顺序计划。其他加工工序 需要生产什么,生产量多少,何时生产都由看 板进行控制。
• 6、看板的使用规则
• ①不合格件不交给后工序
• ②后工序来取件
• ③只生产后工序领取的工件数量
四、组织准时生产的条件
• (一)组织混流生产
• 如,按市场要求,某厂三月份要生产A、B、C、D4种产品,每种产 品的月产量为:A:400台;B:300台;C:200台;D:100台,总 共1000台。该月有25个工作日。
• (二)效益
• 1、在工程设计自动化方面。便于开发技术含量高和结构复杂的 产品,缩短产品设计与工艺设计周期。
• 2、在加工制造方面。可提高制造过程的柔性与质量,提高设备 利用率,缩短产品制造周期。
• 3、在经营管理方面。市场竞争中,保证产品报价快速、准确。 生产过程中,减少在制品,压缩库存,加速资金周转。
• CIMS则强调研究开发不要停留在哲理上,而要把重点放 在实践上。
• 德国经济生产委员会(AWF)1985年对CIM的推荐定义 是:CIM是指所有与生产有关的企业部门中集成地采用电 子数据处理,CIM包括了在生产计划和控制(PPC)、计 算机辅助设计(CAD)、计算机辅助工艺规划(CAPP)、 计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助质量管理(CAQ) 之间信息技术上的协同工作,其中为生产产品所需的各种 技术功能和管理功能应实现集成。
• 1、看板,又称传票卡,是传递信号的工具。
• 2、适用条件:看板只有在工序一体化、生产 均衡化、生产同步化的前提下,才有可能发挥 作用。
• 3、看板种类
• ①传送看板:用于指挥零件在前后两道工序之 间移动。
• ②生产看板:用于指挥工作地的生产,它规定 了所生产的零件及其数量。
• 4、用看板组织生产的过程
• 好处:①使工人操作更加熟练 • ②提高了对需求的响应性 • ③降低了库存 • ④缩短了每台产品的制造周期
• (二)减少调整准备时间 • 1、提高生产系统的柔性 • ①改变劳动工具 • ②改变劳动对象 • 2、减少调整准备时间的办法 • ①尽可能在机器运行时进行调整准备 • ②尽可能消除停机时的调整时间 • ③进行人员培训 • ④对设备和工艺装备进行改造
• ③大量生产方式的基本发展模式
大批量生产 降低成本
刺激需求
批量的扩大
• (二)从大量生产到精细生产
• 1、大量生产方式的衰落
• 福特的大量生产有一个根本缺陷,就是 缺乏适应品种变化的能力,即缺乏柔性。
• 为了使专用、高效、昂贵的机器的高固 定成本分摊到尽可能多的产品上,生产 线不能停工,这就需要各种缓冲:过量 的库存,过多的供应厂家,过多的工人、 过大的场地。
• 第一种方式,一个月内每种产品各生产一次: • A(400)---B(300)---C(200)---D(100) • 第二种方式,每天生产各品种一次: • A(16)---B(12)---C(8)---D(4) 一个月25天重复25次 • 第三种方式,进一步扩大生产频率,按: • AAAA---BBB---CC---D 即一天重复4次,一个月重复100次
• 特点:物料流和信息流是分离的。
• 2、“拉动式”方式:从市场需求出发, 由市场需求信息拉动产品装配,再由产 品装配拉动零部件加工。每一道工序、 每个车间都向前一道工序、上游车间提 出要求,发出工作指令,上游工序、车 间完全按这些指令进行生产。
• 特点:物料流和信息流是结合在一起的。
• (二)看板管理
• 2、整个生产过程实质上是一个数据的采集、传递和加 工处理的过程。最终形成的产品可以看作是数据的物 质表现。
• (一)产生CIMS的技术推动作用
• 1、计算机在产品设计和制造中的应用
• (1)计算机辅助设计(CAD)。起始于上世纪50年代,刚 开始主要用于产品设计计算及计算机绘图,随着计算机性能 的提高和成本的大幅度下降,CAD进入了更多的应用领域 (出现了可绘制2维、3维图形的交叉绘图系统,可以完成 产品设计、材料分析、制造要求分析等),采用CAD可以 大大节省劳动时间,其设计速度一般是人工的1至5倍。
• 欧共体CIM-OSA(开放系统结构)课题委员会最近提出 的CIM的定义,被认为是当前对CIM的最权威、最科学的 定义:“CIM是信息技术和生产技术的综合应用,由此, 企业是所有功能、信息、组织管理方面都是一个集成起来 的整体的各个部分。”
• 三、计算机集成制造系统(CIMS)的组成
• (一)CIMS的功能结构
• CIMS功能组成示意图
• (二)CIMS集成的内涵
• 集成与连接不同,它不是简单地把多个单元连 在一起,而是将原来没有联系或联系不紧密的 单元组成为有一定功能、紧密联系的新系统。
• 1、系统运行环境的集成 • 2、信息的集成 • 3、应用功能的集成 • 4、技术的集成 • 5、人和组织的集成
露问题---
二、JIT的起源及进一步升华
• (一)从手工生产到大量生产 • 1、手工生产方式 • 19世纪末,法国巴黎Panhard-Levassor
(P&L)机床公司开始制造汽车。 • 特点:几乎没有两辆汽车是相同的;制
作成本高,且易出故障;要求工人具有 高超技术。
• 2、大量生产方式
• 1908年,亨利·福特推出了他的T型车。 • ①大量生产的技术关键
• 20世纪70年代开始,世界市场发生了重大的 变化,即“3C”。
• 企业过去那种“四平八稳”的经营习惯已不能 适应了,企业必须寻求一种技术与管理高度结 合的新的生产方式。
• 人们进一步发现,如果将自动化单元技术加以 有机集成,则可带来更高的技术个经济效益。
• 二、有关CIM和CIMS的定义
• CIM是组织现代化生产的一种哲理。
• 1974年,美国的约瑟夫·哈林顿博士在Computer Integrated Manufacturing一书中首次提出计算机集 成制造的概念,其中有两个基本观点:
• 1、企业生产的各个环节,即从市场分析、产品设计、 加工制造、经营管理到售后服务的全部生产活动是一 个不可分割的整体,要紧密联系、统一考虑。
三、JIT的现场控制—看板管理
• (一)“推动式”与“拉动式”生产
• 1、传统方式:由计划部门根据市场需求,计 算出每种零部件的需要量和各生产阶段的生产 提前期,确定每个零部件的投入出产计划,按 计划发出生产和订货指令。每个生产阶段都按 计划制造零部件,并将加工完的零部件送到后 一道工序和下游车间,而不管后一道工序和下 游车间当时是否需要。这种方式被称为“推动 式”。
• 计算机技术结构示意图
• 四、CIMS的广泛适用性及给企业带来的效益
• (一)广泛适用性
• 1、没有行业限制。
• 企业追求的共同目标:高生产率和高柔性。
• 2、没有规模限制
• 可逐步扩大计算机技术的应用范围,量力而行地逐步集成。
• 甚至不用计算机,只要根据CIM的哲理寻求企业最佳的经营模式, 也可认为是CIMS。
先进生产方式
• 第一节 现代生产管理发展趋势 • 第二节 计算机集成制造系统 • 第三节 准时生产制 • 第四节 再造工程
第一节 现代生产管理发展趋势
• 一、当今制造业面临的环境形势 • 1、产品更新换代加快 • 2、以消费者为导向的市场机制 • 3、企业经营国际化 • 4、经济发展的高科技化
• 二、现代生产管理的发展趋势 • 1、增强生产系统的适应性 • 2、企业生产经营目标的重新定位
• (三)建立JIT制造单元 • 1、把库房搬到厂房里 • 2、不断减少工序间的在制品库存 • 为此,需要对车间进行重新布置与整理 • (四)准时采购 • 思路:选择尽量少的、合格的供应厂家。 • 选择条件:质量、合作的愿望、技术上的竞争
• CIMS包含了一个制造企业的设计、制造、经营管理三种主要功 能,要使这三者集成起来,还需要一个支持环境,即分布式数据 库和计算机网络以及指导集成运行的系统技术。
• 1、四个功能分系统
• (1)管理信息分系统。以MRPⅡ为核心。
• (2)产品设计与制造工程设计自动化分系统。即 CAD/CAPP/CAM系统。
传统竞争主要手段 质量、价格
现代竞争优势 时间、质量、成本、服务
• 3、组织结构的扁平化 • 4、与分销商、供应商建立合作伙伴关系 • 5、充分开发利用信息资源,加强企业的内部 • 和外部管理
第二节 计算机集成制造系统
• 一、 计算机集成制造系统( CIMS)的产生
• 自泰勒的科学管理后,人们寻求各种优化生产与运作 的方法,出现了订货点法、经济生产批量法、物料需 求计划方法、准时生产制等。其中,最具代表性的是 计算机集成制造系统( CIMS )。
• ②当时日本国内对汽车的需要量小,需要的品 种却相当多,不能实行大量生产。
• ③受新劳工法保护,日本不能象美国随时解雇 工人。
• ★JIT的进一步升华----精益生产方式
• 精益生产方式是美国在全面研究以JIT生 产方式为代表的日本式生产方式在西方 发达国家以及发展中国家应用情况的基 础上,于1990年提出的一种较完整的经 营管理理论。
• 2、精细生产方式的出现
• 1950年,丰田汽车公司丰田喜一郎到美国参 观了福特汽车公司位于底特律的Rouge工厂, 回日本后与生产管理专家大野耐一研究得出结 论:大量生产方式不适合日本
• 原因是:
• ①当时日本经济十分困难,不可能化大量外汇 去购买美国的技术和设备,也不可能花巨资去 建Rouge那样的工厂。
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• 2、计算机在企业管理中的应用
• 1954年美国通用电气公司第一次用计算机计 算职工的工资,是计算机首次进入管理业务。
• 随着计算机技术、网络技术的迅速发展,计算 机在管理上的应用也由初期的单项数据处理阶 段发展到数据综合处理阶段,进而发展到现在 的数据系统处理和管理信息系统(MIS)阶段。
• (二)产生CIMS的市场拉动作用
• (二)JIT的基本思想和核心
• 1、基本思想: • 只在需要的时候, • 按需要的量, • 生产需要的产品。 • JIT认为:库存是恶魔, • 不仅造成浪费,还将许 • 多管理不善的问题掩盖 • 起来,使问题得不到及 • 时解决,就像水掩盖了 • 水中的石头一样。 • 2、核心:追求无库存,或库存达到最小的生产系统。 • 3、改进途径:降低库存---暴露问题---降低库存---暴
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