先进制造技术基础第6章 先进制造模式
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第6章 先进制造模式
§6-1 精益生产 §6-2 敏捷制造 §6-3 并行工程 §6-4 虚拟制造
教学时数：4 学时
教学目标：
了解先进制造模式中几种典型的制造模式的发展背景；
掌握先进制造模式中精益生产、敏捷制造、虚拟制造以 及并行工程的基本概念、内涵特点、关键支撑技术及发 展应用；
通过实例分析了解这些先进制造模式在现代化企业制造 中的实际应用。
敏捷制造AM这一概念的提出，是在1991年美国国防部为 解决国防制造能力问题，而首次提出。
这一新的生产模式在全世界产生了巨大的反响，是一种 直接面向用户不断变更的个性化需求、完全按订单生产， 可重新设计、重新组合、连续更新的信息密集的制造系 统，目前已经取得了引人瞩目的实际效果。
பைடு நூலகம்
6.2.2 敏捷制造的内涵及特点
成组技术就巧妙地把品种多转化为“少”，把生产量小
转化为“大”，为提高多品种、小批量生产的经济效益 提供了一种有效的方法。
全面质量管理 （Total quality control，TQC）
全面质量管理认为产品质量不是检验出来的，而是制造
出来的。它采用预防型的质量控制，强调精简机构，优 化管理，赋予基层单位以高度自治权利，全员参与和关 心质量工作。质量保证不再作为一个专业岗位，而是职 工本职工作的一部分。预防型的质量控制要求尽早排除 产品和生产过程中的潜在缺陷源，全面质量管理体现在 质量发展、质量维护和质量改进等方面，从而使企业生 产出低成本、用户满意的产品。
可以概括为：速、小、美、变、零、源。
基本特征 （1）以”人”为中心 ； （2）以“简化”为手段 ； （3）以“尽善尽美”为最终目标。
6.1.3 体系结构
基本原则 “消灭一切浪费”和“不断改善”。
准时制作业（JIT）、全面质量管理（TQC）、成组技 术（GT）、弹性作业人数和尊重人性是精益生产的主 要支柱。
掌握虚拟制造的相关知识，理解虚拟制造的定义及特点， 掌握虚拟制造的研究内容及关键技术，了解其发展及应用。
§6-1 精益生产
6.1.1 精益生产的历史背景
在20世纪90年代由美国麻省理工学院在总结日本丰田汽 车公司生产经验所得，称其为“世界级制造技术的核 心”，并在国际汽车计划研究报告中首次提出了精益生 产这个概念。
精益生产在国内企业中的应用
唐山爱信公司采用精益化生产方式中的后工序从前工序领取零部件 的“拉动方式”，生产轻、微、轿型变速器。在产量逐年增大的情况下， 不但满足了市场的需要，而且存货资金同时逐渐降低；存货资金周转天 数由1996年的104天降到2001年的22天；
§6-2 敏捷制造
6.2.1 精益生产的历史背景
美国人经过调查研究发现了这种生产方式——U形线生产
方式，并把它称之为精益生产方式。
6.1.2 精益生产的内涵及特征
基本概念 Lean Production：
“Lean”表示“精益是有其深刻含义的”； “精”表示精良、精确、精美； “益”则包含利益、效益。 原则 (1)最大限度地满足市场多元化的需要; (2)最大限度地降低成本。
准时制作业
成组技术 (Group technology)
已成为生产现代化不可缺少的组成部分。它把相似的问
题归类成组，寻求解决这一组问题相对统一的最优方案， 以取得所期望的经济效益。
成组技术应用于制造加工方面，乃是将多种零件按其工
艺的相似性分类成组，以形成零件族，把同一零件族中 零件分散的小生产量汇集成较大的成组生产量，从而使 小批量生产能获得接近于大批量生产的经济效果。
ISO9000国际质量认证标准为实现全面质量管理提供
了十分有效的手段。
准时制生产、成组技术和全面质量管理之间的内在关系
6.1.4精益生产在国内外的应用
精益生产在国外航空工业中的应用
洛克希德航空系统公司可在24个月内把第一架F-22战斗机交付空军， 比原订交货时间提前1年零4个月；对于pratt＆Whitney公司的F-119发动 机来说，交货时间也由30个月缩短到10个月，减少了1年零8个月。
AM的内涵
敏捷制造，又成为灵捷制造。按照字面的理解，敏捷一
词是“聪明、机动和快速”的
含义。作
为一个新型模式，它在概念和敏 捷 制 造 企 业
组成上都
不断的更新和发展。
敏捷制
造目前尚无统一 市 场 /用 户 定义。
企业能力
合作伙伴
速度
质量
成本
敏捷制造概 念示意图
先进制造技术
市 场 /用 户 市 场 /用 户 是 谁 ？ 市 场 /用 户 的 需 求 ？
教学要求：
掌握精益生产的相关知识，理解精益生产的内涵及特征， 掌握其体系结构组成，了解其历史背景及国内外的应用。
掌握敏捷制造的相关知识，理解敏捷制造的内涵及特征， 掌握其关键技术组成，了解其发展背景；
掌握并行工程的相关知识，理解并行工程的定义及特点， 掌握其关键技术组成，了解其产生的背景及应用与发展；
企业的技术准备层 敏捷制造的基础结构 产 品 标 准 化 /系 列 化 /规 范 化
企业资源重用技术 制造链、供应链管理技术
企业核心竞争力及集成 企业信息化建设
企业可用的敏捷制造使能技术
产品
敏捷制造系统运行与管理技术 敏捷合作关系建立与管理
制 造 与 供 应 链 控 制 /调 度 与 管 理 资源配置、使用与管理 C A D /C A P P /C A M P D M /E R P /S C M
虚拟公 司运作
签订 协议
虚拟公 司形成
虚拟公司的生命周期
6.2.4 敏捷制造的一般实施方法
敏捷性？
企业敏捷制造战略选择层 竞 争 优 势 /基 本 优 势 分 析 企业敏捷制造目标体系
敏捷制造实施的一 般流程
企业敏捷化建设及经营策 略变更层
员工的敏捷化综合配训 过 程 /功 能 分 析 与 重 组 相 应 的 组 织 /资 源 等 调 整
基础设施
合作伙伴 合作伙伴是谁？ 如何选择？
敏捷制造的特点
AM是自主制造系统； AM是虚拟制造系统；
AM是可重构的制造系统。
6.2.3 敏捷制造的关键技术
产品设计和企业并行工程 虚拟制造 制造计划与控制 智能闭环加工 虚拟公司
把握市 场机遇
选择 伙伴
经营设计 与仿真
解散和 重构
产品或项目 任务完成
§6-1 精益生产 §6-2 敏捷制造 §6-3 并行工程 §6-4 虚拟制造
教学时数：4 学时
教学目标：
了解先进制造模式中几种典型的制造模式的发展背景；
掌握先进制造模式中精益生产、敏捷制造、虚拟制造以 及并行工程的基本概念、内涵特点、关键支撑技术及发 展应用；
通过实例分析了解这些先进制造模式在现代化企业制造 中的实际应用。
敏捷制造AM这一概念的提出，是在1991年美国国防部为 解决国防制造能力问题，而首次提出。
这一新的生产模式在全世界产生了巨大的反响，是一种 直接面向用户不断变更的个性化需求、完全按订单生产， 可重新设计、重新组合、连续更新的信息密集的制造系 统，目前已经取得了引人瞩目的实际效果。
பைடு நூலகம்
6.2.2 敏捷制造的内涵及特点
成组技术就巧妙地把品种多转化为“少”，把生产量小
转化为“大”，为提高多品种、小批量生产的经济效益 提供了一种有效的方法。
全面质量管理 （Total quality control，TQC）
全面质量管理认为产品质量不是检验出来的，而是制造
出来的。它采用预防型的质量控制，强调精简机构，优 化管理，赋予基层单位以高度自治权利，全员参与和关 心质量工作。质量保证不再作为一个专业岗位，而是职 工本职工作的一部分。预防型的质量控制要求尽早排除 产品和生产过程中的潜在缺陷源，全面质量管理体现在 质量发展、质量维护和质量改进等方面，从而使企业生 产出低成本、用户满意的产品。
可以概括为：速、小、美、变、零、源。
基本特征 （1）以”人”为中心 ； （2）以“简化”为手段 ； （3）以“尽善尽美”为最终目标。
6.1.3 体系结构
基本原则 “消灭一切浪费”和“不断改善”。
准时制作业（JIT）、全面质量管理（TQC）、成组技 术（GT）、弹性作业人数和尊重人性是精益生产的主 要支柱。
掌握虚拟制造的相关知识，理解虚拟制造的定义及特点， 掌握虚拟制造的研究内容及关键技术，了解其发展及应用。
§6-1 精益生产
6.1.1 精益生产的历史背景
在20世纪90年代由美国麻省理工学院在总结日本丰田汽 车公司生产经验所得，称其为“世界级制造技术的核 心”，并在国际汽车计划研究报告中首次提出了精益生 产这个概念。
精益生产在国内企业中的应用
唐山爱信公司采用精益化生产方式中的后工序从前工序领取零部件 的“拉动方式”，生产轻、微、轿型变速器。在产量逐年增大的情况下， 不但满足了市场的需要，而且存货资金同时逐渐降低；存货资金周转天 数由1996年的104天降到2001年的22天；
§6-2 敏捷制造
6.2.1 精益生产的历史背景
美国人经过调查研究发现了这种生产方式——U形线生产
方式，并把它称之为精益生产方式。
6.1.2 精益生产的内涵及特征
基本概念 Lean Production：
“Lean”表示“精益是有其深刻含义的”； “精”表示精良、精确、精美； “益”则包含利益、效益。 原则 (1)最大限度地满足市场多元化的需要; (2)最大限度地降低成本。
准时制作业
成组技术 (Group technology)
已成为生产现代化不可缺少的组成部分。它把相似的问
题归类成组，寻求解决这一组问题相对统一的最优方案， 以取得所期望的经济效益。
成组技术应用于制造加工方面，乃是将多种零件按其工
艺的相似性分类成组，以形成零件族，把同一零件族中 零件分散的小生产量汇集成较大的成组生产量，从而使 小批量生产能获得接近于大批量生产的经济效果。
ISO9000国际质量认证标准为实现全面质量管理提供
了十分有效的手段。
准时制生产、成组技术和全面质量管理之间的内在关系
6.1.4精益生产在国内外的应用
精益生产在国外航空工业中的应用
洛克希德航空系统公司可在24个月内把第一架F-22战斗机交付空军， 比原订交货时间提前1年零4个月；对于pratt＆Whitney公司的F-119发动 机来说，交货时间也由30个月缩短到10个月，减少了1年零8个月。
AM的内涵
敏捷制造，又成为灵捷制造。按照字面的理解，敏捷一
词是“聪明、机动和快速”的
含义。作
为一个新型模式，它在概念和敏 捷 制 造 企 业
组成上都
不断的更新和发展。
敏捷制
造目前尚无统一 市 场 /用 户 定义。
企业能力
合作伙伴
速度
质量
成本
敏捷制造概 念示意图
先进制造技术
市 场 /用 户 市 场 /用 户 是 谁 ？ 市 场 /用 户 的 需 求 ？
教学要求：
掌握精益生产的相关知识，理解精益生产的内涵及特征， 掌握其体系结构组成，了解其历史背景及国内外的应用。
掌握敏捷制造的相关知识，理解敏捷制造的内涵及特征， 掌握其关键技术组成，了解其发展背景；
掌握并行工程的相关知识，理解并行工程的定义及特点， 掌握其关键技术组成，了解其产生的背景及应用与发展；
企业的技术准备层 敏捷制造的基础结构 产 品 标 准 化 /系 列 化 /规 范 化
企业资源重用技术 制造链、供应链管理技术
企业核心竞争力及集成 企业信息化建设
企业可用的敏捷制造使能技术
产品
敏捷制造系统运行与管理技术 敏捷合作关系建立与管理
制 造 与 供 应 链 控 制 /调 度 与 管 理 资源配置、使用与管理 C A D /C A P P /C A M P D M /E R P /S C M
虚拟公 司运作
签订 协议
虚拟公 司形成
虚拟公司的生命周期
6.2.4 敏捷制造的一般实施方法
敏捷性？
企业敏捷制造战略选择层 竞 争 优 势 /基 本 优 势 分 析 企业敏捷制造目标体系
敏捷制造实施的一 般流程
企业敏捷化建设及经营策 略变更层
员工的敏捷化综合配训 过 程 /功 能 分 析 与 重 组 相 应 的 组 织 /资 源 等 调 整
基础设施
合作伙伴 合作伙伴是谁？ 如何选择？
敏捷制造的特点
AM是自主制造系统； AM是虚拟制造系统；
AM是可重构的制造系统。
6.2.3 敏捷制造的关键技术
产品设计和企业并行工程 虚拟制造 制造计划与控制 智能闭环加工 虚拟公司
把握市 场机遇
选择 伙伴
经营设计 与仿真
解散和 重构
产品或项目 任务完成