成组技术_第3章 零件分类成组方法

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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。
零件编号 0 2 7 6 4 表示工艺顺序的设备编码 01 07 12 15 21 其他数据
3.2 生产流程分析法
3) 步骤
c.建立原始零件-机床数据矩阵表：将收集到的经工艺过程编码的全部零 件汇总，即得到教材p38图3-1(a)。
零件号 机床 车 床 立式铣床 卧式铣床 刨 床 钻 床 外圆磨床 平面磨床 镗 床
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
√√√√√√√√ √√√√√√√ √√√√√ √ √√ √ √√√√√√ √√√√√√√ √√√√√ √ √√√ √√√√√ √√√√√ √√√√√ √√ √
三
1×× × 2×× × 3×× ×
…
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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。
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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。
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3.2.1 顺序分枝法
2) 并枝过程
低亲密度关系
部分工序相同
3.2.1 顺序分枝法
两不同分枝组：X1、X2， 分枝组级别： n1、n2 （n1> n2） 分枝组X1与分枝组有 Y道工序相同，且n1>n2> Y ，则称分枝组X1 与X2具有并枝水平为Y值的低亲密度关系。 例如：分枝组1234和524之间属于并枝水平为2的低亲密度关系。 按低亲密度关系并枝时，并枝水平可作为一个可控参数，允许的并枝水 平值越低、则并枝成组的相似性越低。 并枝成组时，宜从最高级分枝组开始逐次寻求可并枝的次一级分枝组。 当然，最先应按高亲密度关系并枝，然后求其次，按中亲密度关系并枝， 最后，若需要可放宽相似性尺度，按低亲密度关系并枝。从而形成加工组 （族）。 按上述原则，所举例的并枝组合后形成三个加工族。(P42图3-4,5)
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
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
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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）。
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×× ×
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。
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。
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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
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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
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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
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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
3.2.1 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：
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3.2.1 顺序分枝法
√√ √√ √√√ √√ √√ √√√√ √ √ √ √ √ √√ √ √ √ √ √ √√√ √ √ √ √ √ √√√√ √√√ √√√√√ √√√ √ √ √ √√ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √
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3.2 生产流程分析法
3) 步骤
d.生产流程分析：将工艺过程相似的零件及所使用相同机床的行、列相 对集中于矩阵表中的某一区域，即得到教材p38图3-1(b)
1 2 3 4 5
▲ ▲ ▲ ▲▲
▲ ▲
▲ ▲ ▲ ▲ ▲ ▲ ▲ ▲ ▲ ▲ ▲
▲ ▲ ▲
▲ ▲ ▲ ▲ ▲ ▲
▲▲ ▲ ▲ ▲▲ ▲▲ ▲ ▲ ▲ ▲ ▲
▲ ▲ ▲
▲ 一级 二级 ▲ ▲ 123 0
1234
各级分枝组序号 进入本枝组的零件数
1 0 12 1 124 3
1245
2 0 13 1 14 1 135 1 15 1 154 1 23 0 234 0
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
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武汉理工大学
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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
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回顾
分类系统是为了达到一定的分类目的和要求而采 用的相应分类原理、规则和步骤所构成的一个体 系的总称（或为一系列分类环节和分类标志的总 和）。
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
回顾
零件分类编码系统就是用字符(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规则和依据。 （一系列分类环节和分类标志的总和） 编码：按规则用字符描述和标识零件的过程。 分类与编码
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
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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。”
生产组织、作业计划、MIS
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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。
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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？
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。