制造系统的规划与设计课件

  1. 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. 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. 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)。
36
空间分析:
1.机群制:中小企业最常见形式。按机床功能不同组 织生产车间、工段、组。物流路径曲折复杂,管理 困难。占用空间大。
2.以产品为核心:航空、船舶等大型产品制造以总装 为核心设计空间。位置固定辅以一些附件与辅助制 造车间。由产品决定占用空间很大。
3.流水线:单一产品或若干相似产品以顺序加工次序 流水式空间布局,从起始工位到最终工位完成产 品加工。只适合大批量规模的产品生产。效率高 运输路径短(直线或环线)但对生产节拍有严格 要求
IDEF0是功能分析模型,也是最基本的模型。 它从功能 角度,将系统从整体开始,逐步深 入分解到最基层功能子系统止。
其基本要素是:对一系统(用方框表示)作用 元素为输入、输出、控制和机制(用有向箭头 表示)。
20
产品资料、工艺、标准、法规等 (C)
市场需求、 订单等(I)
制造系统
产品 (O)
人员、设备、材料 (M)
37
4.成组车间或单元:采用成组技术,将有相似制造工艺 的产品归类组成零件族来组织生产。每一单元或车间 完成一族或若干族零件或产品的生产。同一生产单元 或车间有加工该族零件所需的所有设备。物流路径短、 效率高。
24
制造系统的分类:
1. 按制造过程: 流程工业: 连续生产,以监督保证正常为主要操作。重点为维 护保养和供应。
装配工业: 离散间断生产,制造操作为主,重点是有效时间组 织。
“流程工业”生产方式适用于化工行业、纺织行业、医药行业等; “装配工业”生产方式适用于电子行业、机械行业、仪表行业等。
25
2. 按生产批量 (1)多品种小批量:(1-100件/年)通用设
生产管理系统
1
第二章 制造系统的规划与设计
§1. 制造系统
2
系统的概念
系统: 二个以上相互关联、依赖和作用的要素构成。
系统特点:
集合性; 相关性;
目的性;
环境适应性;
动态性; 反馈性; 随机性;
3
制造系统
制造系统:受物流、信息流和能源流约束的,由人、设 备组合而成的复杂系统。
集合性:多种设备与各种人员的集合 相关性:不同设备之间、设备与人之间、人与人之间 目的性:制造特定产品获取利润与社会效益 环境适应性:适应市场、法规、环境等的变化 ,以最 小代价与时间来适应 动态性:生产经营活动是一个随时间推进,不断输入 生产要素输出产品的过程 反馈性:市场信息、质量信息、生产信息、经营信息 随机性:物料、能源、市场、设备、人员、加工过程 的随机突发事件
14
第二章 制造系统的规划与设计
§2. 制造系统理论与建模概况
15
目标:追求制造系统全生命周期优化 方向:使制造工程向系统科学与学科综合性发展 方法:进行制造系统理论体系与建模的研究 内容:基本结构与功能、特性、概念;优化设计; 优化规划;自动化与控制;信息;运筹与管理; 社会、自然关系;
16
加工任务、图纸、工艺、质 量标准等
建模方法: 数学解析模型 图示概念模型(如IDEF) 图示解析混合模型(如Petri网)。
19
IDEF (Integrated Computer Aided Manufacturing Definition)
IDEF是一种结构化系统分析与设计方法。从 IDEF0到IDEFX有功能、信息等多种模型。




支撑系统(数据库系统、网络系统)
销售服 务系统
9
什么是制造业?
在国内,我们把原材料转换成具有效(价值)的产 品过程叫制造业。这是比较准确的定义。
权威人士解释说,在工业领域,除了采掘业和电、 水、气的供应行业外,其他所有行业都属于制造业 范畴,或者说,制造业包括对农产品、矿物质的所 有有关加工部门。也就是说,人们所熟悉的手机、 轿车等都是当前制造业的代表产品。
IDEF0基本概念
21
产品数据库 工艺库
仑库
订单 制定生产
预测
计划
MC
设计 开发
MC
订货制造功能图
加工 制造
MC
产品
22
组织视图


销 售 处
采 购 处
设 备 处
设 计 开 发
生 产 计 划
财 务 处
人 力 资 源
储 运 处
车间1
……
车间N
23
第二章 制造系统的规划与设计
§3. 制造系统的分类
ຫໍສະໝຸດ Baidu
信息流系统
制造系统
原材料 存 贮 运 输 加 工 检 验
物料流系统 三流结构论
能源流系统




17
信息制造观: 制造过程实质是一个信息采集、输入、加工处 理的过程。
人机一体集成论: 人与机器优化合作、协同工作的人机一体化 制造系统。
集成决策观: 功能、信息、活动、人机、资源集成来最 优决策。
18
4
制造系统的复杂在于:
由于产品多样、技术快速发展、人员与设备条件不同、 环境不同——制造系统多样性。
由于必须包括设计、开发、财务、销售、制造、质量、 库存等功能——制造系统包含多个具有复杂交互作用的 子系统 由于不同的任务必须由不同学科、不同层次来处理,如 管理层、技术层、物流层等——制造系统包含多个不同 学科、相互作用的层次
武藏曲线是索尼中村研究所的所长中村 末广命名的。他的思路 是,二刀流中的一刀掌握了市场的变化确定出最佳的出货,另 外一刀对材料和零部件进行最佳采购,这两刀可以减少库存从 而改善收益。
在《制造业白皮书》中,还发表了对不同行业中哪一个业务阶 段利润率最高进行调查的结果,回答 “制造·组装”最高的行业 是汽车行业,回答比例超过了66.7%。另外,在对中小企业进 行同样的提问时,回答“制造·组装”的也高达63.1%。这表明 尤其是在制造领域中,有许多企业认为其他公司根本无法模仿 的材料成型、加工技术等才是利润率的源泉。
企业的分散集中状况、企业经营方针和社会协作水
平等。横向结构越复杂,企业的效率就越低。应通
过广泛开展社会的专业化协作,简化横向结构,实
行较高程度的专业化生产,通过实现工业企业横向
生产结构合理化来有效提高企业的生产效率。目前,
分散网络化生产的理论与实践,亦是体现了这种潮
流。
35
制造系统的组织: 1.合理地进行生产过程空间组织。 2.合理地进行生产过程时间组织。 3.合理地进行生产规模与柔性组织。 4.合理设立维护保障系统体系。
7
发货
客户
质控
信息流
销售
能量流 物流
财务
制造
采购
库存
设计
计划 控制
制 造 功 能 环
8
功能系统
制造资源 计划
(MRPII)
生产计划与控制 (PPC)
计算机辅助设计 工程系统
(CAD/CAPP/CAE/ NCP)
计算机辅助制造 系统(CAM)



设计质量 工程、制 造质量工
造 系 统 功
程(CAQ) 能
在从事“制造·组装” 的企业(360家)中,有 44.4%的企业回答“制 造·组装”的利润率最高。 其次是“销售”(325家) 占30.8%、“售后服务” (257家)占10.5%、“开 发·设计·试制”(335家)12
2005年6月发表的《2004年度制造业白皮书》(日本)
把业务流程当作横轴而 描绘出的利润率曲线就 是著名的“微笑曲线 (Smile Curve)”。 因为在描绘出的曲线中, “制造·组装”的利润 率最低,整个曲线酷似 微笑的嘴巴。
4. 快速响应(Quick Response)与敏捷(Agility)是制造 业成功的关键因素。
11
2005年6月发表的《2004年度制造业白皮书》(日本)
在对不到400家制造业企业 进行调查时,对于在“研 究”、“开发·设计·试制”、 “制造·组装”、“销 售”·“售后服务”等业务阶 段(工程)中,“哪一个 业务阶段的利润率最高” 的问题,得到的结果是 “制造·组装”利润率最高 的企业非常多。
中 较高
按工艺无线 低 低
管理
日生产、简单 计划协调复杂 复杂多变准备工作
投资与风险 大而高
库存
大量
经济性 最佳
较高、小
大 较好

少 一般
适应性 差

对工人要求 调整高操作低 较高
好 最高
27
多品种小批量生产(成批生产)
上海服装机械有限公司下属上海黎明服装机械厂: 主要产品有“凯固”、“佳友”牌服装机械和“棉花” 牌服装金属扣件、饰件。产品拥有裁剪机械、缝制机 械、粘合机械、熨烫机械、鞋帽专用机械、验布检针 机械等八大类,共十几个系列,一百多个品种。具有 品种多,规格齐的特点,在国内外享有盛誉。上海商 检局认定公司为出口产品实施一类管理单位。
31
4. 按生产计划模式
(1)MRPII系统 (2)JIT系统
32
制造系统分析:
1. 纵向展开:
所谓纵向展开,是将生产过程按工艺性质的不同划分 为若干具有特定工艺性质的生产阶段。 不同的生产阶段由于其工艺不同,所以生产所需的物 质条件和生产管理的特点亦是不同的。 利用纵向展开,划分不同生产阶段,能针对特点进行 相应的管理。
30
4. 按生产布局
(1)功能布局(JOB SHOP):机群制,生产调 度复杂
(2)项目布局(PROJECT SHOP):巨大产品, 其位置固定
(3)流水线:单一产品、成批产品、混合产品。 (连续传输、同步传输、异步传输)
(4)成组布局:设备按GT工艺要求配置。运输 路径短、生产率高、生产调度简单
34
2. 横向展开:
横向展开是指按产品生产的不同作用将生产过程划
分为几个组成过程。一般分为生产技术准备过程、
基本生产过程、辅助生产过程、生产服务过程和附
属生产过程。生产技术准备过程是生产的前提,而
基本生产过程是核心,其他部分则为基本生产过程
创造条件,围绕生产基本过程而进行。横向展开的
复杂程度取决于产品结构、工艺特点、生产规模、
5
数据库
环境
决策和控制 开发发展 制造
市场
信息
生产系统框图
物质
能源
6
信息:
加工方法、加工任务、加工工艺、物流要求 制造:
原材料、储存、运输、加工、检验、成品
生产系统目标:
在有效利用人力、物力、财力的基础上,按市 场需求,在满足经营目标的前提下,最经济地 按时、按质、按量、按品种生产或提供客户要 求的产品与劳务。
33
同一生产(工艺)阶段,又可按其使用的设备、场地和工艺方 法,进一步划分为若干工序。所谓工序,指在一个场地(或一 类设备乃至一台设备),由一个工人(或一组工人)对一定生 产对象连续进行作业(加工、装配等)。工序是生产过程的基 本单位,它是工艺规程的单位,亦是计算工作量、制定工时定 额、核算生产能力、确定生产组织形式、安排生产作业计划、 进行质检和配备人员的基本单位。 工序的划分取决于对生产对象的技术要求、采用的工艺方法和 设备以及劳动分工情况。它又可分为工艺工序、检验工序、运 输工序等。若工序划分较粗,仅归纳为较少几个时,可以减少 生产辅助时间,采用高效专用设备,便于管理和提高生产效率。 但必然导致设备投资大、对工人技术要求高等缺点;若工序划 分较细,相应分散,则便于组织各工序并行生产,能使用简单 或通用设备,工人能很快达到操作熟练,但这种方法将会由于 辅助时间增加而使生产效率较低。同时,工序数越多,生产管 理就越复杂。因此工序划分应按具体的生产条件与对象特性来 确定。
备、高技术水平工人、柔性大、效率低。 (2)中批量: (100-10000件/年) (3)大批量: (10000件/年以上)
26
大批量 批量
单件
品种


极多复杂
工序数 设备
较少 1-2 较多11-20 高级专用 部分专用
很多21--40 通用
设备布局
设备利用率
生产率
流水线 高 最高
按工艺可变生产线
28
随着市场变化, 单件生产将会增
多。
单件生产
多品种小批量生产 少品种重复生产 标准产品大量生产
柔性要求
29
3. 按生产策略: (1)按订货设计(ETO):技术复杂、批量少 (2)按订货制造(MTO):需求不可预测 (3)按订货装配(ATO):需求可统计预测、 附件多、交货期短 (4)有库存制造(MTS):需求可预测、交货 期很短、产品变化少
但此次的结果却绘出了 完全相反的曲线,反而 是“制造·组装”的利 润率最高,成了所谓的 “武藏曲线(指和微笑 曲线相反的拱形曲
13
2005年6月发表的《2004年度制造业白皮书》(日本)
《日经制造》早在2004年10月号的特集中,就指出了武藏曲线 的重要性,《制造业白皮书》的调查结果也证明了其准确性。
10
什么是制造业?
制造业不只包含采购和销售,还包括将低价值的材料。 转换成高价值的产品。
制造业有如下特点: 1. 材料流:供货商的材料经由工厂流到客户手中(原材
料到完成品,价值不断提升);
2. 信息流:信息(包括过去的计划和业绩、未来的计划 等)流动到所有相关部门;
3. 时间是制造业流程上最重要、最宝贵的资源,所有 的收益与材料流、信息流的速度成正比。
相关文档
最新文档