成组技术_第3章 零件分类成组方法
3.成组技术!
6. VUOSO分类编码系统
18
115
75
轴
材料：45
分类编码结果
材料：QT400–17 40
50
117 4
齿轮
90 材料： 40 Cr
轴承端盖
分类编码结果
5 3 1 2
5604
分类编码结果
25
7. 柔性编码系统 OPITZ、JLBM-I等是属刚性分类编码系统，柔性编码系统没有 固定的码位设置和码位定义，其横向长度可以根据描述的对象的 复杂程度变化，柔性编码系统继承了刚性分类编码系统的优点：
在一个零件族(组)中，选择其中一个能包含这个组零件全部加
工表面要素的零件作为该族的代表零件，或称之为样件，即为复 合零件。该零件虽然在结构上与其它零件有差异，但从加工表面 要素来看，零件能包含组中所有零件。
(2) 成组工艺的制定 对复合零件制定其工艺过程即为该零件组的成组工艺。成组工 艺过程经过删减可分别得到该族(组)中各零件的工艺过程。
3. 成组技术在CAD中的应用 (1) 产品的三化工作与成组技术 不仅在同系列产品之间，在不同系列产品之间也尽可能如此。 设计者的任务不是创造新零件，而是尽量利用现有零件拼装新 产品。成组技术的目标与产品三化(标准化、系列化、通用化)的 目标是一致的。
成组技术要求各种产品间的零件尽可能相似，尽可能重复使用，
成组工艺：把尺寸、形状、工艺相近似的零件组成一个个零件
族(组)，按零件族制订工艺进行生产制造，扩大了批量，减少了
品种，提高了劳动生产率。 零件的相似性是实现成组工艺的基本条件。 零件分类编码系统是实现成组工艺的重要工具，是成组技术的 重要组成部分，没有零件分类编码系统，成组工艺就不能有效地
成组技术_3
图1-23 综合零件
成组技术（Group Technology—GT）
车间
1
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
成组工艺过程卡
特征矩阵
3 4 5 6 7 8 9
零件组代号
综合零件
页
2
工序号 工序名称及内容 机 床 1 车右端面,打中心孔,车外圆(留磨量) C6132 车螺纹,倒角,切槽,切断 2 C6132 车左端面,打中心孔,倒角 3 铣键槽（铣横槽,铣扁） X51W 调质 4 研中心孔 5 C6132 M121 磨外圆 6
2）综合路线法——（复合路线法） ★ 将零件组内所有零件的工艺内容综合在一起，形成 成组工艺。
★多用于非回转体零件的成组工艺过程设计。
成组技术（Group Technology—GT）
成组技术（Group Technology—GT）
成组件 综合零件
成组技术（Group Technology—GT）
成组单元的设计步骤： （1） 正确制定企业生产纲领 （2） 产品零件分类成组 ●目检法 ●功能名称法 ●分类编码系统法 ●工艺流程分析法 （3） 计算各种设备需求量与设备配备 （4） 成组生产单元的平面布置
成组技术（Group Technology—GT）
成组技术（Group Technology—GT）
◎ 零件结构标准化等级与标准化要素之间的关系：
标准化等级 简单标准化 基本标准化 主要标准化 完全标准化 标准化要素 功能要素 基本形状 功能要素配置 主要尺寸
◎ 设计标准化与工艺标准化的关系：
设计标准化 工艺标准化
基本形状标准化 功能要素标准化 功能要素配置标准化 主要尺寸标准化
成组生产单元
成组技术
拍基本一致。与普通流水线不同的是：在生产线上流 动的不是一种零件而是一组零件。
二、计算机辅助工艺规程设计（ CAPP） Computer Aided Process Planning 是利用计算机
协助工艺人员进行过程设计的技术，是把对产品本身进 行定义的数据转换成面向制造的数据的关键环节。
1. CAPP设计方法
（1） 样件法
采用成组技术按主样件设计典型工艺规程存贮计算机中。 输入新零件编码及要求，检索出相应的工艺规程并进行编 辑修改，最后输出该零件的工艺规程。
（2）创成法
输入零件图形和工艺信息后，计算机便按照工艺决策 制定的逻辑算法语言，在不需人工干预条件下自动生成 工艺规程。 自动化程度高，但系统复杂，技术上尚不成熟。
（3）专家系统
把工艺专家编制工艺的经验和知识存在知识库中，可 较方便地通过专用模块进行增删和修改。
2．样件法CAPP设计原理
（1）工艺信息数字化 1）零件编码矩阵化
零件编码→矩阵，即一维数组→二维数组
2）零件组特征的矩阵化
同组所有零件的特征矩阵叠加起来得零件组特征矩阵
3）主样件设计
特征矩阵图中交点上出现“1”与“0”的频数各不相同， 频数大的特征须反映到主样件中，频数小的特征可舍去
对象归并成组，并用大致相同的方法去解决相似组中的 生产技术问题，以达到规模生产的效果，这种技术统称
为成组ห้องสมุดไป่ตู้术。
2．零件的分类编码
零件编码：用数字表示零件的形状特征和工艺
特征。在实施成组技术的过程中，必须首先建
立相应的零件分类编码系统，然后应用这个编 码系统使零件的有关信息代码化，据此对零件 进行分类分组，以便进一步以成组的方式组织 生产。
成组技术(第3章1)
螺纹
均 布 孔
径向
3 4 5 6 7 8 9
球、曲面 正多边形 非圆对称 截面 扇形或弓形 4、5除外
1+2 锥面 1+4 2+4 1+2+4 传动螺纹 其 它
1+2 锥面 1+4 2+4 1+2+4 传动螺 纹 其 它
非 均 布 孔
第三章
成组技术
3.1 批量法则 3.2 成组技术的基本原理 3.3 关键技术
• 3.1 批量法则（Batch Rule） • 1. 大批量生产方式的产生及其特点 • 工业革命以后至20世纪初以前，以 机器代替人力成为生产的主要方式，大 大促进了生产力的发展，并形成了现代 意义上的机械制造业。但由于机器精度 不高，产品质量主要靠从业人员的技艺 来保证，故称为“技艺”型生产时代。
3.1 批量法则
单件产品的生产成本为：
CD CB CP CS BQ Q
（2-2）
单件产品的生产成本与批量的关系
CP
A CP
Ⅰ
B
ΔCP
C
D
Ⅱ
QOP
ΔQ
Q
QK
Q
图1-9 单件产品成本与生产批量关系 图1-10 不同设备投资方案单件产品的生产成本
第二章 成组技术 2.1 批量法则
• 在小批量的条件下，生产成本对批量的变化非
1
2
0
1 2 3 4 回 转 类 零 件 零 件 名 称 类 别 粗 分 零 件 名 称 类 别 细 分
回转类零件形状及加工码
外部形状 及加工 基 本 形 状 功 能 要 素 内部形状 及加工 基 本 形 状 功 能 要 素 平面、曲 面加工 外平 内 面、 平 端面 面 辅助 加工 辅助 孔、 成形 刻线
零件分类成组技术
分类方法
可以采用不同的分类方法，如按形状分类、按尺寸 分类、按材料分类等，具体方法应根据生产实际情 况选择。
分类标准
制定统一的分类标准，确保零件分类的准确 性和一致性，有利于提高生产效率和产品质 量。
成组技术应用
1 2 3
零件成组
将具有相似工艺特点、加工要求和生产流程的零 件归为一组，以便于集中生产和管理。
要点二
详细描述
零件的模块化是零件分类成组技术的核心，通过将复杂的 零件拆分成简单的模块，可以大大提高生产效率和质量。 同时，模块化的设计还可以方便地进行模块的替换和升级 ，提高了产品的可维护性和可扩展性。在实现零件的模块 化时，需要注重模块的标准化和通用化设计，以确保不同 模块之间的互换性和兼容性。
特点
零件分类成组技术具有标准化、模块 化、批量处理和灵活性等优点，能够 实现零件的快速、准确分类，提高生 产效率，降低生产成本，优化资源配 置。
技术的重要性
提高生产效率
通过将相似零件归为同一组，可 以批量处理，减少单个零件的加 工时间，提高生产效率。
降低生产成本
零件分类成组技术可以实现标准 化和模块化生产，减少生产过程 中的浪费，降低生产成本。
详细描述
零件的互换性是零件分类成组技术的关键，通过确保同一组内的零件具有良好的互换性，可以大大提 高生产效率和降低库存成本。为了实现零件的互换性，需要确保零件的几何尺寸、材料和工艺特性等 方面具有高度的统一性，同时还需要对零件进行标准化设计和管理。
零件模块化原理
要点一
总结词
零件模块化原理是指将复杂的零件拆分成若干个简单的模 块，每个模块具有独立的功能和结构，可以单独制造和替 换，以提高生产效率和降低制造成本。
数字化管理
成组技术作业
《成组技术》思考题：1、按照科研论文格式，摘要概括成组技术各章内容（每章200字左右）；2、提出各章关键词（四个左右）；3、解释选用关键词的意义。
成组技术作业摘要：成组技术（GT-group technology）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。
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。
关键词：相似、成组技术第一章总论（一）主要内容：1、学习目的：解决、寻求多品种、中小批量生产的优化方法。
了解和熟悉现代制造工业的技术和途径。
2、成粗技术含义：成组技术是用系统分析方法将具有某些相似信息的事物集合成组来进行处理的一种高效率的生产技术和管理技术。
3、成组技术原理：利用零件在几何形状、尺寸、功能要素、精度、材料等方面的相似性，把相似零件分类成组，实现合小成大（即把小批量生产模式转化为大批量生产模式），以获得最大的经济效益。
4、成组技术的发展过程（二）关键词：含义，目的，原理（三）选用关键词的意义：第一章是对成组技术的一个总论，它包括了学习成组技术的目的、意义和成组技术的一些学习方法，以及其发展的过程。
第二章零件分类编码系统（一）主要内容：1、主要知识结构：零件的代码分为零件的识别码和分类码。
零件的结构形式包括基本形状、功能要素和功能要素的排列。
2、零件分类编码的作用：零件分类编码可以利用统计学的方法把零件的各种特征字符化、明朗化，便于科学管理。
3、分类系统的结构：分类系统的结构包括码位和码域。
其种类有整体式和分段式，树式、链式和混合式，全组合排列法和选择排列法，表格式和决策树式等。
4、典型分类编码系统：典型分类编码系统有VUOSO系统（4位）、OPITZ系统（9位）、KK-3系统（21位）、JLBM系统（15位）等。
3 零件分类成组方法-3-4
式中，nki——零件k在机床i上的加工次数； nkj——零件k在机床j上的加工次数； t ko,i ——零件k第o次通过机床i的工序时间； t ko, j ——零件k第o次通过机床j的工序时间。
三、人工神经元网络在零件分类的应用
设输入向量为： 其中
aik 0
aik 1
Ak a , a , , a
k 1 k 2
k n
表示第k个输入的第i个神经元抑制，在成组分 类中表示第k个零件不具备第i个特征； 表示第k个输入的第i个神经元兴奋，在成组 分类中表示第k个零件具有第i个特征。
编码分类法需要将众多的零件编码与各零件族特征矩 阵逐个匹配，包括大量的筛选分类工作，既繁琐又易出差 错，故宜采用计算机辅助。根据编码分类法原理即可设计 出零件分类程序。
第四节 零件分类成组方法新 发展
一、聚类分析法的新发展
聚类分析法及其分枝——聚类法，这种分类策略不能 真实反映生产的实际情况。 新的聚类分析方法综合考虑零件的加工顺序、使用的 机床、生产批量及工序时间等要素，提出了一种新的相似 系数计算模型。 新的聚类分析方法的目标是建立生产单元中的机床组， 其聚类过程是逐步将相似的机床归类成组，故在此计算的 相似系数是两台机床之间的相似系数。
一、零件分类的相似性标准
（一）特征码位法
例如，奥匹兹编码系统 按全码位（9个码位）分类，Gmax = 109； 规定第1、2、6及7这4个码位为分类特征码位，则 Gmax = 104； 与全码位比值为104/109=1/105，即可能出现的零件组 组数仅为全码位的10万分之一。
第三章成组技术与成组流水线设计PPT课件
在工艺准备方面应用成组技术, 可以提高零件的工艺 继承性和零件的加工相似性,大大减少工艺准备的工 作量,解决工艺准备跟不上产品品种发展问题;
采用成组技术可以为中不批量生产广泛采用高效率的 设备和工艺装备装备,从而大幅度提高劳动生产率
18
常见的分类系统有：
苏联 米特洛法诺夫 英国 布列希 柯庇克 德国 奥匹兹 瑞士 苏尔泽 日本 日本系统
19
20
三.奥匹兹编码体系
21
22
23
四.我国的分类编码系统 根据西德的奥匹兹系统和日本的KK系统,于1984年制订了 JLBM-1
16
二.零件的分类编码方法
零件的分类是根据相似性原则进行的，通常是按 几何形状和加工工艺相似来进行分类；
零件的编号则是用数字来反映该零件的各项特征， 如形状、尺寸、材料、热处理、精度、工艺特点和其 它必需的信息。
目前的分类编码系统基本上有两种:
专用分类系统:针对某一工艺过程或某一范围的有限 零件系列建立的,是本企业专用的分类编码系统
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”
零件分类编码和分组的可能性 各种类型的零件（标准件、相似件、复杂
件）在整个产品结构的构成中，具有一定的 出现率
零件结构和尺寸分布具有相对稳定性
7
组成零件族的具体步骤可概括为： “以数代形”和“按类归族”两个阶段
以数代形：就是将各种零件图的不同几何形 状，加工要求等信息用数字代码来表示，将 数字按照统一规定，编成零件的分类编码系 统
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
《成组技术》自学指导书
《成组技术》自学指导书一、课程编码及适用专业课程编码：适用专业：机械设计制造及其自动化（函授本科）二、课程性质成组技术是一门工程技术，它将客观世界普遍存在的事物相似性的哲理应用在机械制造中, 以获得最佳的综合效益。
适应市场需要，多品种、中小批量生产方式是当前机械制造业发展的趋势，而成组技术可作为指导该生产方式的基本法则。
它也是先进制造技术的重要技术基础。
三、本课程的地位和作用成组技术作为一门工程技术科学在理论和体系上的日臻完善，在生产工程方面的应用日益显示其重要价值，学习成组技术关于工程技术事务中有关共性与个性的分析和处理方法，有利于提高工程技术人员的素质；鉴于数控机床的高度自动化和柔性化，它在机械制造业中获得了广泛的应用，运用成组技术基本原理设计数控程序将为合理的和有效的使用数控机床开辟新的途径；因此成组技术日益受到工程教育界和工程技术界的认同和重视，对于提高产品性能、改进产品质量、提高设计效率，都是具有重要作用的。
四、学习目的和要求本门课程的教学目的和任务是：通过对成组技术的教学使学生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，即把性似性的问题归类成组，寻求解决这一组问题的相对统一的最优方案，已取得所期望的经济效益。
在有条件的情况下，应在课余时间指导学生参与实践，提高学生独立工作的能力，掌握实例用于解决工程实际问题。
（一）要抓主要矛盾，有条件地略去一些次要因素，找出问题的本质。
（二）要抓住重点，按一定的相似性标准将有关事物归成组。
（三）要有良好的学习方法，可运用对比或比较的学习方法，找出零件分类编码系统使零件有关信息代码化，将有助于应用计算机辅助成组技术的实施。
五、本课程的学习方法为了学好本课程，首先要具有正确的学习目的和态度。
在学习中要刻苦钻研、踏踏实实、虚心求教、持之以恒。
在学习时要抓住基本原理，常用方法，基本步骤这一主线；要理解问题是如何提出和引申的，又是怎样解决和应用的；要注意各部分内容之间的联系，前后是如何呼应的。
成组技术
第二章基于成组技术的DJ-1CAPP系统工艺设计标准化过程开发2.1 概述DJ—1CAPP系统是针对电机生产开发的CAPP系统，同时系统具有一定的通用性。
系统为基于成组技术的派生式CAPP系统，可以通过调用典型零件工艺或已编制的相似工艺，在此基础上进行编制、修改，最后生成具有面向电机生产的机械加工工艺规程。
2.1.1 成组技术简介成组技术是一门基于解决多品种小批量生产所存在的种种问题而产生的生产技术应用性科学，它利用统计分析和相似性的理论，将分散的小生产汇集成较大的成组生产，把多品种转化为少品种，小批量转化成大批量，显著地提高了多品种多批量生产的经济效益。
成组技术的最初应用是在指导机械零件的制造工艺方面，把许多结构不同的零件按工艺相似性分类整理成零件族，设计出适合全族零件加工的成组工序，从而取得最佳的生产经济效益。
随着成组技术理论体系的完善，成组技术的应用不仅在制造工艺方面，而且在产品设计和生产组织管理方面也日益广泛，特别是与计算机技术的结合，使得成组技术的应用更加简单、实用。
成组技术是利用有关事物的相似性将相似的问题归类成组，并寻求解决这一组问题的最优方案。
在机械加工工厂中，应用成组技术将该厂产品中的被加工零件，按其结构形状、尺寸大小、材料及加工工艺的相似性进行分类成组，可达到扩大零件批量的目的。
在成组技术中，将零件归类成组是关键。
分类的合理与否直接影响到成组技术的效果，因此国内外对成组技术的分类方法十分重视。
随着计算机技术的发展，现已广泛采用电子计算机进行零件的分类。
为此，必须用数字化信息描述零件的结构形状、尺寸大小、材料、加工工艺、加工精度等特征。
成组技术的核心问题是按相似性将零件分类成组，并根据各个零件组设计主样件。
2.1.2 系统开发的思想及思路变异型CAPP系统的特点就是运用GT的原理，利用零件的相似性检索现有的工艺规程来生成新的零件加工工艺规程。
基于上述设计思想，在CAPP系统开发过程中主要应做如下几项工作：1）根据产品的特点，选择(或设计)合适的编码系统；2）制订辅助编码系统，以助于对已有零件的整理、分类；3) 按照编码系统对零件分类归族(组)，按族选择出每族(组)的主样件，确立典型工艺路线和相应的工序内容；4) 确立各类工艺数据库；5) 进行系统总体设计。
成组技术
概述
刚性编码系统的优点：
–结构简单，便于记忆和使用；便于识别和检索
刚性编码系统的缺点：
–不能全面、准确的描述零件信息，不能满足CIMS各环节的需要 –码位长度固定，不能随零件复杂程度而变化，对于简单零件， 数据冗余，对于复杂零件，描述存在多义性 –无法统一描述零件信息，不能适应信息集成的需求 –不能满足生产系统中不同层次、不同方面的需要
25
亚琛工业大学
26
3.2 零件分类编码技术
27
3.2 零件分类编码技术
零件类型码 OPITZ分类编码系统的第一位是类型码，用于描述 零件的总体类型；对于回转体零件，第一位代码值为0、 1、2、3、4、5，用于描述零件的长径比的范围，各代 码含义如下： 0：L/D≤0.5 表示盘类零件 1：0.5<L/D<3 表示短轴零件 2：L/D≥3 表示长轴零件 3：L/D≤2 表示短形带偏异回转体 4：L/D>2 表示长形带偏异回转体 5：备用
3
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 第三类（C类）：简单件或标准件 结构简单，再用 性高，多为低值件，一般已组织大量生产，如螺钉、 螺母、垫圈
成组技术采用零件编码系统，对零件进行编 码，在宏观上描述零件而不涉及零件的细节。
16
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。
成组技术基本介绍及应用
成组技术基本介绍及应用•相关推荐成组技术基本介绍及应用成组技术基本介绍及应用2008-9-23 来源：中国机床商务网一、成组技术的基本概念在现代机械制造领域中，由于新工艺新技术的飞速发展，社会需求的多样化，产品更新周期的日益缩短，使得多品种小批量生产的企业大量增加。
而单件、小批量生产的生产率低、成本高、制造周期长、工艺手段落后、管理也复杂。
能改变多品种小批量生产企业的落后状况，提高生产率，又能充分利用设备，降低产品成本的有效办法，就是利用成组技术。
成组技术就是将企业的多种产品、部件或零件，按一定的相似性准则，分类编组，并以这些组为基础，组织生产各个环节，实现多品种小批量生产的产品设计、制造和管理的合理化。
从而克服了传统小批量生产方式的缺点，使小批量生产能获得接近大批量生产的技术经济效果。
对于零件第一文库网设计而言，许多零件都具有相似的形状，那些相似的零件可以归并成设计族。
一个新零件可以通过修改一个现有的同族零件而形成。
应用这个概念，可以确定出复合零件。
复合零件是包含一个设计族的所有特征的零件。
它由设计族内零件所有几何要素组合而成。
图10-9所示是一综合零件例子。
对机械制造工艺而言，成组技术的应用显得比零件设计更重要。
不仅结构特征相似的零件可归并成组，结构不同的零件仍可能有类似的制造过程。
例如，大多数箱体零件都具有不同的形状和功能，但它们都要求镗孔、铣端面、钻孔等。
因此，可以得出它们都相似的结论。
这样可以把具有相似加工特点的零件也归并成族。
由此出发，工艺过程设计工作便可得到简化。
由于同族零件要求类似的工艺过程，于是可建立一个加工单元来制造同族零件。
而对每个加工单元只需考虑具有类似加工特点的零件加工，于是可使生产计划、工艺准备、生产组织和管理等项工作的水平得以提高。
另外，随着计算机技术和数控技术的应用和发展，成组技术也已成为计算机辅助工艺设计、柔性制造系统、计算机集成制造系统的基础。
二、成组技术中的零件编码（一）零件分类编码的基本原理分类是一种根据特征属性的有无，把事物划分成不同组的过程。
2 零件分类编码方法(2)
零件分类成组方法
1 实施成组技术的难题
1）如何进行零件分类，形成零件族？ 2）如何把加工机床重新布置成加工单元？ 解决办法
视检法（ 视检法（Visual Inspection） ）
由有实际生产经验 生产经验的人员通过对零件图样仔细阅读和判断，把具 生产经验 有某些特征属性的一些零件归为一类。带有主观性和片面性，适于零 件品种较少、结构简单的场合。
回转体零件，最大直径 回转体零件，最大直径150 中批生产， ＃ 中批生产，45＃钢
2534
非回转体零件，最大长度 非回转体零件，最大长度150 大批生产， ＃ 大批生产，45＃钢
2.3 零件分类编码的结构－－混 －－混 合结构
混合结构 Hybrid Structure
2.3零件分类编码的结构
混合结构 树状结构 链状结构
XXXXXXXX
设计属性
制造属性
分类编码（GT码）：根据零件特征，按照一定的相似性标准直接采用编码 编码进行分类的方 编码 法。所以需将待分类零件的设计信息、制造信息和管理信息等用代码（数字、字母或符号 代码（ 代码 数字、字母或符号) 表示。 分类编码法的难点是相似性标准的确定：标准太高，零件难以汇集成组，且易掩盖实际存 在并可利用的相似性；标准太低，同一族的零件数量增多，零件间差异增大，妨碍零件相 似性的利用。
2 3 4
链状结构 Chain-type Structure
又称并列结构。各特征码具有独立 的含义，与前后位无关。包含的特 征信息量比树式结构少，结构简单， 编码和识别比较方便。如OPITZ系 统的辅助码。
2.3 零件分类编码的结构－－链 －－链 状结构 实例
材料 批量 最大尺寸 外部形状
1524
4 零件分类成组方法(编码分类法)
码域法 a)零件简图及编码 b)零件组特征矩阵
（3）特征位码域法 特征码位法和码域法的有机 结合，既抓住了零件的主要特征，又适当放宽了相 似性要求，兼顾了两者的特点，分类效果更好。 图示为用特征位码域法制定的特征矩阵。与前相比， 由于仅关注第1、2、6、7码位的特征相似性，故将 允许有更多种数的零件进入零件族。也可以看做是 码域法的一种特殊形式，即它对各码位都规定了相 应的码域，只是对非特征码位放宽到全码域，即放 宽了对非特征码位的相似性要求。
三、零件分类成组方法
分类是成组技术的基础，分类的依据是零件的相似 性，分类的结果是形成零件族（具有某些属性的零 件集合）。根据不同的分类目的，采用不同的相似 性标准，可以将零件划分为具有不同属性的零件族。 一般可将零件分为设计族、加工族或管理族等。 （1）设计族 分类标准包括零件功能、几何形状、 材料、加工方法及工艺特征等，主要用于零件图样 检索、设计合理化及标准化、CAD等。 （2）加工族 分类标准包括零件几何形状、加工工 艺、材料、毛坯类型、加工尺寸、加工设备及工艺 装备等，主要用于成组加工、设备布置、成组工艺 设计、成组夹具设计、CAM等。
标准太低，归属同一组的零件数量增多，零件间差 异性增大，从而妨碍零件相似性的利用。 制定零件相似性标准的方法有特征码位法、码域法 及特征位码域法等三种。 （1）特征码位法 在编码中选用一定数量的特征码 位来制定分类的相似性标准，将特征码相同的零件 归属于同一零件族。图 表示特征码位法的零件分 类的代码分别为0,4,3,0，凡是零件编码相应的特征 码位的代码与其相同的均可归属于同一零件族；图 b列出了符合上述相似特征要求的几个零件的简图 及其编码。
（2）编码分类法 根据零件特征、按照一定的相似 性标准直接采用编码进行分类的方法。实质：让零 件编码与各零件族特征矩阵逐个的匹配比较，若零 件编码与某一零件族特征矩阵相匹配，则该零件就 归属于此零件族。 合理确定各零件族相似性标准是用分类编码法获得 满意结果的关键因素。不同的分类目的对零件族中 的零件的相似性内容和相似性程度要求不同。如设 计族侧重零件结构功能等方面；加工族除考虑结构 功能之外，还应考虑工艺属性方面。 难点：相似性标准的确定。标准太高，零件难以汇 集成组，且容易掩盖实际存在并可利用的相似性；
1.3.3成组技术cadcam
。
*
【首页】【上页】【下页】【返回】【结束】 第 25 页
JLBM—1系统的名称类别
1.3.3 成组技术
【首页】【上页】【下页】【返回】【结束】 第26 页
1.3.3 成组技术
JLBM—1系统的名称类别（续）
【首页】【上页】【下页】【返回】【结束】 第 27 页
1.3.3 成组技术 JLBM-1系 统的形状与 加工码位分 类表
【首页】【上页】【下页】【返回】【结束】 第23 页
典型(复合)零件
1.3.3 成组技术
【首页】【上页】【下页】【返回】【结束】 第 24 页
1.3.3 成组技术
在链式结构
中，每个码位上 符号的意义是固 定的，与前级符 号无关，这种结 构亦可称为多码 结构。链式结构 所包含的信息量 比树式结构少， 但结构简单,编码 和识别都比较方 便。
【首页】【上页】【下页】【返回】【结束】 第 2 页
1.3.3 成组技术
形状不同的零件也有可能要求类似的加工过程，如图 所示的大多数零件都有不同的形状和功能，但它们都要求 镗内孔、铣端面、钻孔等等，因此可以得出图中的零件加 工过程都相似的结论，工艺设计可以得到简化。
*
3
【首页】【上页】【下页】【返回】【结束】 第 3 页
【首页】【上页】【下页】【返回】【结束】 第 6 页
Opitz的基本结构图
码值
码位
1.3.3 成组技术
【首页】【上页】【下页】【返回】【结束】 第 7 页
1.3.3 成组技术
OPITZ系统的前五个码位，称为主码。
第一个码位用来表示零件的类别，对回转体类零件。它用长径 比(L／D)来区分盘状、短轴和细长轴类零件。接着提出了回转体类 零件中的变异零件和特殊零件，如用各种多边形型钢制成的回转体 零件以及偏心零件和多轴线零件等。
3 零件分类成组方法-1-2
qmax = ∑ qi = 5 + 20 + 60 + 120 = 205
i =1
4
而实际出现的各级分枝组组数为17。
二、顺序分枝法
（一）顺序分枝法的原理
2.并枝过程 若将两个分枝组之间的工艺过程相似程度定义为亲 密度，则可并枝的两分枝组之间的亲密度关系可区分为 高、中、低三级。 (1) 高亲密度关系 设两个不同级分枝组X1与X2，它们的分枝组级别分 别为n1与n2，且n1＞n2。若分枝组X1的前n2道工序与分枝 组X2的n2道工序在工序类型及顺序上完全相同，则称分 枝组X1 与X2 之间具有高亲密度关系。如分枝组1245与 124属于高亲密度关系。
二、顺序分枝法
（一）顺序分枝法的原理
顺序分枝法是将待分类的全部零件按其工艺过程逐 个判别，使之归属于相应的各级分枝组，进入各级分枝 组的诸零件在工序（主要的）类型、数量和顺序上完全 一致；然后，遵循一定的并枝原则把各级分枝组合并为 零件种数适当的加工族。 用顺序分枝法对零件分类包括两个过程：分枝过程 和并枝过程。
二、顺序分枝法
（二）计算机辅助顺序分枝法零件分类
顺序分枝法的特点： 按高亲密度和中亲密度关系并枝，可使成组的零件 之间有较高的相似性，即使采用低亲密度关系并枝，只 要适当地规定并枝水平和机床组允许的机床台数这两个 分类控制参数，就可以避免把加工族零件间的相似性降 低到不恰当的水平。 顺序分枝法另一优点是采用此法的计算机分类程序 需要较少的内存。
一、生产流程分析的基本原理
（三）车间流程分析的实施步骤
1.数据采集 生产流程分析的第一步是决定研究范围和收集需要 的数据。 研究范围决定了被分析零件的总体，是车间里生产 零件的全部，还是其中有代表性的一部分。 需要的数据就是每种零件的工艺过程信息，此外还 包括批量、工时定额、年生产纲领等数据。
成组技术中零件的分类成组
成组技术中零件的分类成组
于复曾;王忠
【期刊名称】《黄河汽车》
【年(卷),期】1992(000)001
【摘要】本文介绍了零件分组的概念及其在成组技术中的意义，概述了零件分组的方法和按零件编码对零件分组的作法，列出了零件分组的筛选程序。
【总页数】4页(P31-34)
【作者】于复曾;王忠
【作者单位】山东工业大学;山东工业大学
【正文语种】中文
【中图分类】TH163
【相关文献】
1.基于成组技术的零件分类与编码 [J], 杨笋
2.成组技术在零件分类编码中的应用 [J], 袁维
3.成组技术中零件分类的一种新方法 [J], 韩文非;罗党;宁宣熙
4.成组技术中的零件分类法 [J], 郑明初
5.基于加工资源的零件分类成组研究 [J], 宋海草;易树平;刘觅;秦高阳;郑文炜因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
成组技术 GT
成组技术 GT
3.1 概述
a. 视检法——目测法 依靠人的经验和判断 收集资料(图纸、工艺、计划、条件) 按结构粗分(盘、套、轴、齿轮、壳体、杂件等) 按加工方法相似性细分：相同毛坯材料；相近的外 形；相似的工艺过程；相同的机床；相同的装夹方式 分析处理例外情况：把少数结构形状不同，而加工 方法相同的零件按工艺相似原则插入各组中 考虑生产批量、工时、负荷、外协等情况进行综合 平衡
笛卡尔思维法则2的解释说：对任何一个东西，有个模糊的 概念远易于对一个无论多么简单的问题的真知。(It is much easier to have some vague notion about any subject, no matter what, than to arrive at the real truth about a single question however simple that may be.) 思明就能以少知多，以近知远。 古人云：“涉浅水者见虾，其颇深者见鱼鳖，其尤深者观蛟龙。”
3.2.1 顺序分枝法
例，有25个代表零件，工艺过程代码： 1-车床，2-卧式铣床，3-立式铣床，4-钻床，5-磨 床，特殊工艺顺序：24—524，25—154 按上述顺序分枝原理，此25个零件可分别进入相应序 号的各级分枝组。
一
1×× × 2×× × 3×× ×
二
1×× × 2×× × 3×× ×
3.2.1 顺序分枝法
1) 分枝过程
一级分枝组 二级分枝组 三级分枝组 m…
一
1×× × 2×× × 3×× × 4×× × …
二
1×× × 2×× × 3×× × 4×× × …
三
1×× × 2×× × 3×× × 4×× ×
…
级
级
级
… … …
分
分
分
枝
枝
枝
二级分枝：
成组技术 GT
成组技术 GT
3.2.1 顺序分枝法
1) 分枝过程
一级分枝： 按首道工序分 类，即将首道 工序相同的零 件聚集在一起。 由此形成若干 一级分枝。零 件工艺过程只 有一道工序的， 应“进入”相 应序号的一级 分枝组。 一级分枝组
按1、2道工序分类，即将1、2道工序相同的零件 聚集在一起。由此形成若干二级分枝。零件工艺 过程只有二道工序的，应“进入”相应序号的二 级分枝组。 m… 二级分枝组 三级分枝组
成组技术 GT
成组技术 GT
3.2.1 顺序分枝法
随着机床类型和工艺过程多样性的增加，会出现较 多的各级分枝组，虽然同序号的同级分枝组内各零 件的工艺过程完全相同，但各级分枝组过多，则不 利于成组加工的实施。因此，需把工艺过程相近的 各级分枝组进行合并——并枝。
3.2.1 顺序分枝法
2) 并枝过程
生产组织、作业计划、MIS
成组技术 GT
成组技术 GT
3.1 概述
3) 零件分类成组的方法 无编码系统(视检法、生产流程分析法) 编码分类系统
3.1 概述
a. 视检法——目测法 依靠人的经验和判断 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。 例如，应用视检法可方便地将零件划分为回转体类、 箱体类和叉体类等。但由于这种方法是凭经验进行的， 所依据的零件类型是模糊的，因此用它对零件进行较 细的分类就比较困难。 目前，这种方法一般不单独使用，而是作为一种辅 助方法，用于零件的粗分类。
成组技术 GT
成组技术 GT
3.2 生产流程分析法
3) 步骤
a.收集资料(每种零件的工艺过程信息、批量、工时) b.工艺过程编码(如：核心机床设备或工序的代码 )
若采用机床代码，规格相近的同类型机床可用同一代码，但同类型机床用于不 同性质的工序(如粗、精加工等)，则应采用不同的代码。 同一工艺过程中，若有若干工序使用代码相同的机床，则仅对最先工序编码， 即工艺过程编码不会有相同的代码出现。 不需要特殊设备或采用低廉设备的辅助工序，如划线、钳工及检验工序等，可 以不予编码。 按上述规定，仅需对工艺过程的代表工序编码，即分析不包括性质相同的工 序和次要的辅助工序。
2016/3/23
武汉理工大学
成组技术 GT
知多则广，思明乃深
有些人很容易被新东西吸引，爱学新东西，但深度不尽如意， 这是性格使然。就像梁启超，求知欲极强，趣味庞杂，感受敏锐， 但深度有限。 思明比知多要难不少！
武汉理工大学机电工程学院 罗 丹
成组技术(Group Technology)
专业、重用、全局、预知
三
1×× × 2×× × 3×× ×
…
级
级
级
… …
分
分
分
分枝组序号与 … 枝 枝 4×× 枝 4×× 4×× 据以分类的工 同理，按工序顺序依次逐级分枝，直至全部零件分别归属于相应的各级分 × × × 序或机床代码 枝组为止。显然，同一序号的分枝组内所有零件，其工艺过程（代表工序） … 相同。 … 相同。
成组技术 GT
成组技术 GT
3.2.1 顺序分枝法
零件 机 代码 1 床 代 码
3.2.1 顺序分枝法
表3-2 各级分枝零件统计表
分枝组 级别 各级 各组 分枝 零 件 组数 统计
2 3
4 5
6 7
8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
3.1 概述
b. 生产流程分析法 分析全部加工零件的加工工艺路线，识别出客观存在 的零件工艺相似性，从而划分零件族。
2
2016/3/23
成组技术 GT
成组技术 GT
3.1 概述
c. 编码分组法 根据零件编码后得到的分类代码，按照一定准则划分 零件组(族)。
3.2 生产流程分析法
1) 定义: 是研究工厂生产活动中物料流程客观规律 的一种统计分析方法。它着重分析生产过程中从 原材料到产品的物料流程，研究最佳物料流程系 统。 简称PFA
输入 被分类零件 及特征属性
分类系统 分类法则、 方法、步骤
输出 符合规定目标与 要求的结果
编码 ABCD 0123456789 ……
零件分类系统的含义与作用
分类编码系统的含义与作用
1
2016/3/23
成组技术 GT
成组技术 GT
3.1 概述
1) 零件分类成组 按一定相似性准则将零件归并成具有某些特征相 似的零件组（或族）。
若把两个分枝组之间的工艺过程相似程度定义为亲密度，可分： 高亲密度关系 工艺过程相同，少几道工序 两不同分枝组：X1、X2， 分枝组级别： n1、n2 （n1> n2） 分枝组 X1的前 n2道工序与分枝组 X2的 n2道工序在工序类型和顺序上完全 相同，则称分枝组X1 与X2之间具有高亲密度关系。 例如：分枝组124和1245之间。 中亲密度关系 工艺过程相同，少几道工序，且顺序变化 两不同分枝组：X1、X2， 分枝组级别： n1、n2 （n1> n2） 分枝组X1有任意n2道工序与分枝组X2的n2道工序相同，则称分枝组X1 与 X2之间具有中亲密度关系。 例如：分枝组2345和524之间。
3.2 生产流程分析法
3.2.1 顺序分枝法 3.2.2 聚类分析法 3.2.3 分枝-聚类法 3.2.4 排序聚类分析法
零件号 机床 车 床 立式铣床 钻 床 外圆磨床 车 床 卧式铣床 钻 床 外圆磨床 刨 床 钻 床 平面磨床 镗 床
√√√√√√√√ √√√√√√√ √√√√√ √ √√ √ √√√√√√ √√√√√√√ √√√√√ √ √√√ √√√√√ √√√√√ √√√√√ √√ √
3.1 概述
2) 零件组(族)的类型
零件族 相似性特征 应用
设计族
零件功能、几何形状、材料、成型方法、加工特 点等 零件几何形状、加工工艺、材料、毛坯类型、加 工尺寸、加工设备及工装等
零件图样检索、设计三化、 CAD 成组加工、设备布置、工艺设 计、夹具、CAM
加工族
在建立加工族的基础上考虑与管理有关的因素： 管理族 GT生产组织形式、批量、制造指令、停留时间、 工装种类及复杂程度、制造加工复杂程度等
成组技术 GT
成组技术 GT
第3章 零件分类成组方法
3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 概述 生产流程分析法 编码分类法 零件分类成组方法新发展 聚类分析算法尝试
搜索本质？
根据相同相似相近的程度
文本(新闻、知识)、音乐、图片、视频、地图
工程领域？ 设计？工艺？装备？物流？管理？ 消除内部多样性？增加重用？
2345
3 0 34 1 1 245 1
5 0 52 0 524 1
▲ ▲ ▲
0 6 7 4
0 6 10 9
▲ ▲ ▲ ▲ ▲ ▲ ▲ ▲▲ ▲
▲ ▲
24
▲▲ ▲ ▲ ▲ ▲ ▲ ▲
▲ ▲ ▲ ▲
三级 四级
125 1
134 2
1345
▲
▲▲ ▲
图3-3 原始零件－机床矩阵图
1
3
3
242016/3/来自332016/3/23
成组技术 GT
成组技术 GT
3.2.1 顺序分枝法
顺序分枝法是将待分类的全部零件按其工艺过程 逐个判别，使之归属于相应的分枝组，进入各级 分枝组的所有零件在工序（主要的）类型、数量 和顺序上完全一致，然后遵循一定的并枝原则把 各级分枝组合并为零件组数适当的加工族。 用顺序分枝法对零件分类包括二个过程：分枝过 程和并枝过程。
2) PFA：(Production Flow Analysis)的三个阶段 工厂流程分析：全厂物料流程，有合理的物料流程，决定各 车间的生产任务和设备 ； 车间流程分析：本车间，加工族，各加工族的一组设备(成 组生产单元)，车间的组成和简化车间物料流程 ； 生产单元流程分析：单元内，单元最合理的设备平面布置， 零件小组，成组工艺过程、成组工艺调整方案和成组夹具。