制造系统的性能分析
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形下，一些焊、铆设备等都搬到固定的现场，这是因为产品的尺寸(即使 是某些零件的尺寸)太大，以致移动不便。
School of Mechanical Engineering Shanghai Jiao Tong University
第三章 制造系统的性能分析 7
制造Biblioteka Baidu统的组成
（1）基于产品的布局方式 针对某一特定产品而言，若工厂的产品是固定的且批量很大，采用
备注： 由于长期以来并未规范“制造”、“加工”两术语的含义， 致使常有混淆不清的时候。人们只好根据特定的场所去判断 “制造”术语的含义。如通常所说的“柔性制造系统”。
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第三章 制造系统的性能分析 3
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第三章 制造系统的性能分析 2
3.1 制造系统的基本概念
何谓“制造”？
狭义的制造：指加工，它是把原材料变换成产品的直接物理过程。
广义的制造：包含了为加工而服务的设计、准备、计划、物流输 送， 甚至供销及售后服务等过程。也就是说广义的制造包含了物理 过程(加工、装配等)、概念过程(设计、计划等)以及原材料和产 品的转移过程。
第三章 制造系统的性能分析 5
3.2 制造系统的组成
1 制造系统的组成：
制造系统的活动=物流活动+信息流活动 物流（Material Flow）：物料流，能量、人员、资金。 信息流：产生，转换，传递。 制造系统=物流子系统+信息流子系统 由此派生出不同的功能部门。
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第三章 制造系统的性能分析
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第三章 制造系统的性能分析 1
主要内容
3.1 制造系统的基本概念 3.2 制造系统的组成 3.3 制造系统的性能 3.4 制造系统的可靠性 3.5 制造系统的模型
才有相互关系，才会相互作用。 实体：实体可以是物理的，也可以是概念的，信息的。机床可以是一个
实体，管理信息也是一个实体。 关联：系统中不同部分或子系统是相互关联和依赖的，只有协同工作才
能保证系统稳定运行。 稳定性：系统在正常情况下具有保持其稳定状态的能力。注意稳定是动
态意义上的。 适应：系统能自我调整以适应外界条件的变化。
离散事件系统：状态改变是受事件驱动的，而且发生在离散的时刻点 上，这导致其时间推进的增量不是固定的。 例如：
理发店服务系统，半导体制造系统：离散事件系统。 电机速度系统：同时包含了连续系统和离散时间系统的混合系统，由 计算机控制，被控对象电机是时间连续的，而控制器是离散的数字控制器。
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制造系统的组成
（3）基于成组技术（GT）的布局方式
方法：上述两种极端方式的融合。它是基于零件的相似性原理，在 分析某一类相似零件的工艺基础上，将适应加工某一类相似零件的机床 成组布局，前提是相似零件要有一定的批量。零件的流动路径有些完全 相同，有些略有差异。
特点：可以使物料输送时间和装夹准备时间缩短，提高生产率。从 生产管理的角度看，这种方式使作业计划和调度更容易。在制品数也较 少。
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第三章 制造系统的性能分析 4
按照特性来分：
连续系统： 状态变量都随时间变化，时间是连续的。 如：电机速度控制系统
离散系统： 离散时间系统：状态变量都随时间变化，时间是一系列的离散时刻。 如：计算机系统。
制造系统的基本概念
何谓“系统”？
系统是一个可辨别的、复杂的动态实体。它由互相关联、互相依 赖的具有不同特征的部分或子系统所组成。其整体能保持稳定性， 并能调整其行为以适应外界的影响。
可辨别：系统具有可定义的边界，不是一些杂乱无章的事物的集合。 动态：系统的特征之一是其运动性，正是通过运动，系统的各组成部分
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第三章 制造系统的性能分析 8
制造系统的组成
（2）基于加工工艺的布局方式 方法：
设备按照其相似的加工功能和能力被划归为组，并排在一起。 例如:
在一个车间中，若干加工能力相似的车床形成一个车床组，类似地 还有铣床组、磨床组等。 特点：
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这种方式比较合适。
例如：汽车发动机的加工，机床可按发动机的工序顺序排列，从而 形成一个流水线或自动线。发动机毛坯进入流水线后，顺序经过各自机 床，待离开最后一台机床时，在此线中所需的全部加工就完成了。
特点： 效率高; 在制品少: 人们一般希望把在制品数控制在最低限度; 适合于大批量生产, 否则利用率太低。
一个车间加工多种零件时，不同种类的工件会以不同的路径在各机 床组之间流动，生产率较低。在制品数的控制也相对困难。 适用场合：单件小批量生产。
图 基于加工工艺的机床布局
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第三章 制造系统的性能分析 9
第三章 制造系统的性能分析 6
制造系统的组成
2 制造物流系统
物流系统的组成：物料本身＋实现物流所需的资源。 车间设备布局的基本形式
车间工件流或者设备布局的形式通常有四种： 1 基于产品 2 基于工艺 3 基于成组 4 固定位置
注：前三种形式较常见. 固定位置方式只是针对一些特殊的产品，如船舶、飞机。在这种情
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第三章 制造系统的性能分析 7
制造Biblioteka Baidu统的组成
（1）基于产品的布局方式 针对某一特定产品而言，若工厂的产品是固定的且批量很大，采用
备注： 由于长期以来并未规范“制造”、“加工”两术语的含义， 致使常有混淆不清的时候。人们只好根据特定的场所去判断 “制造”术语的含义。如通常所说的“柔性制造系统”。
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3.1 制造系统的基本概念
何谓“制造”？
狭义的制造：指加工，它是把原材料变换成产品的直接物理过程。
广义的制造：包含了为加工而服务的设计、准备、计划、物流输 送， 甚至供销及售后服务等过程。也就是说广义的制造包含了物理 过程(加工、装配等)、概念过程(设计、计划等)以及原材料和产 品的转移过程。
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3.2 制造系统的组成
1 制造系统的组成：
制造系统的活动=物流活动+信息流活动 物流（Material Flow）：物料流，能量、人员、资金。 信息流：产生，转换，传递。 制造系统=物流子系统+信息流子系统 由此派生出不同的功能部门。
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第三章 制造系统的性能分析 1
主要内容
3.1 制造系统的基本概念 3.2 制造系统的组成 3.3 制造系统的性能 3.4 制造系统的可靠性 3.5 制造系统的模型
才有相互关系，才会相互作用。 实体：实体可以是物理的，也可以是概念的，信息的。机床可以是一个
实体，管理信息也是一个实体。 关联：系统中不同部分或子系统是相互关联和依赖的，只有协同工作才
能保证系统稳定运行。 稳定性：系统在正常情况下具有保持其稳定状态的能力。注意稳定是动
态意义上的。 适应：系统能自我调整以适应外界条件的变化。
离散事件系统：状态改变是受事件驱动的，而且发生在离散的时刻点 上，这导致其时间推进的增量不是固定的。 例如：
理发店服务系统，半导体制造系统：离散事件系统。 电机速度系统：同时包含了连续系统和离散时间系统的混合系统，由 计算机控制，被控对象电机是时间连续的，而控制器是离散的数字控制器。
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制造系统的组成
（3）基于成组技术（GT）的布局方式
方法：上述两种极端方式的融合。它是基于零件的相似性原理，在 分析某一类相似零件的工艺基础上，将适应加工某一类相似零件的机床 成组布局，前提是相似零件要有一定的批量。零件的流动路径有些完全 相同，有些略有差异。
特点：可以使物料输送时间和装夹准备时间缩短，提高生产率。从 生产管理的角度看，这种方式使作业计划和调度更容易。在制品数也较 少。
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第三章 制造系统的性能分析 4
按照特性来分：
连续系统： 状态变量都随时间变化，时间是连续的。 如：电机速度控制系统
离散系统： 离散时间系统：状态变量都随时间变化，时间是一系列的离散时刻。 如：计算机系统。
制造系统的基本概念
何谓“系统”？
系统是一个可辨别的、复杂的动态实体。它由互相关联、互相依 赖的具有不同特征的部分或子系统所组成。其整体能保持稳定性， 并能调整其行为以适应外界的影响。
可辨别：系统具有可定义的边界，不是一些杂乱无章的事物的集合。 动态：系统的特征之一是其运动性，正是通过运动，系统的各组成部分
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第三章 制造系统的性能分析 8
制造系统的组成
（2）基于加工工艺的布局方式 方法：
设备按照其相似的加工功能和能力被划归为组，并排在一起。 例如:
在一个车间中，若干加工能力相似的车床形成一个车床组，类似地 还有铣床组、磨床组等。 特点：
School of Mechanical Engineering Shanghai Jiao Tong University
这种方式比较合适。
例如：汽车发动机的加工，机床可按发动机的工序顺序排列，从而 形成一个流水线或自动线。发动机毛坯进入流水线后，顺序经过各自机 床，待离开最后一台机床时，在此线中所需的全部加工就完成了。
特点： 效率高; 在制品少: 人们一般希望把在制品数控制在最低限度; 适合于大批量生产, 否则利用率太低。
一个车间加工多种零件时，不同种类的工件会以不同的路径在各机 床组之间流动，生产率较低。在制品数的控制也相对困难。 适用场合：单件小批量生产。
图 基于加工工艺的机床布局
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第三章 制造系统的性能分析 6
制造系统的组成
2 制造物流系统
物流系统的组成：物料本身＋实现物流所需的资源。 车间设备布局的基本形式
车间工件流或者设备布局的形式通常有四种： 1 基于产品 2 基于工艺 3 基于成组 4 固定位置
注：前三种形式较常见. 固定位置方式只是针对一些特殊的产品，如船舶、飞机。在这种情