成组技术

2008-1-17北京
机械工程及自动化学院杨建军jjyang@010******** School of Mechanical Engineering and Automation (SMEA)
1.成组技术的基本概念
Group Technology GT
源于苏联。

1959年米特洛凡诺夫，首次提出成组
技术的概念和基本原理。

一种生产组织和管理技术
使产品设计和制造合理化
―对产品零件间存在的相似特征识别
―根据相似特征分类归组(族)
―在产品零件族的基础上进行设计和制造
成组技术
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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”，由于主要矛盾有条件地转化，这就为提高多品种、小批量生产的经济效益提供了一种有效的方法—生产专业化、零部件标准化。

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成组技术的应用
产品设计方面
赋予各类零件以更大的相似类，这就为在制造管理方面实施成组技术奠定了良好的基础，使之取
得更好的效果。

标准化、系列化
–制造工艺方面
成组工序，即把加工方法、安装方式和机床调整相近的零件归结为零件组，设计出适用于全组零
件加工的成组工序，选择合适的设备、工装。

生产组织管理方面
成组加工要求将零件按工艺相似性分类形成加工族，加工同一加工族有其相应的一组机床设备。

因此，很自然成组生产系统要求按模块化原理组织生产，即采取成组生产单元的生产组织形式。

在一个生产单元内有一组工人操作一组设备，生产一个或若干个相近的加工族，在此生产单元内
可完成诸零件全部或部分的生产加工。

成组生产单元是以加工族为生产对象的产品专业化或工艺专业化（如热处理等）的生产基层单位。

成组技术是计算机辅助管理系统技术基础之一。

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GT的需要：零件能归到到一个零件族相似的制造工艺需求
(manufacturing attributes),
不同的设计属性
(design attributes）
车, 钻, 铣…..
圆柱, 孔, 螺纹, 锥度, 公差, 尺寸……
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相似制造工艺要求但设计特征不同的零件组
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机械工程及自动化学院杨建军jjyang@010******** School of Mechanical Engineering and Automation (SMEA) Classification and coding system
用数字或字母描述零件特征
一套规定
零件分类编码系统的结构
树式结构
链式结构
混合式结构
成组技术-零件分类编码系统
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2.零件分类编码系统
Classification and coding system
用数字或字母描述零件特征
一套规定
零件分类编码系统的结构
树式结构
链式结构
混合式结构
成组技术
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OPITZ零件分类编码系统的总体结构
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OPITZ零件分类编码举例
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OPITZ零件分类编码举例
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零件分类编码系统的码位结构
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OPITZ系统中码位中的特征项安排实例
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OPITZ系统中码位中的特征项安排实例
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OPITZ系统中码位中的特征项安排实例
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零件分类编码举例
零件分类编码系统的作用
•是实施成组技术的基础
•实现对零件间的相似性进行形式化描述
•以数代形是成组技术推广应用的基础
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零件特征谱统计
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如何建立企业的零件分类编码系统
•企业自行开发
做法：(1)分析已有公开的或商用系统及本企业零件
(2)选择一基本适合的系统,并试套
(3)统计分析零件特征
(4)对系统的结构或特征安排进行修改和补充
(5)试用新系统,并重复(3),(4)直至满足企业的需要
•直接采用公开的或商用系统
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零件分类编码系统实例介绍
OPITZ
JLBM-1
KK-3
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零件分类编码系统举例——KK-3
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零件分类编码系统举例——JLBM-1
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零件分类编码系统举例——BRISCH
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零件分类编码系统举例——BUCCS
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零件分类编码系统小结：
零件间的相似性
——客观存在；是多种特征的相似
对特征的描述
——结构特征；材料特征；工艺特征
零件分类编码系统
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3.零件分组
Grouping
零件分组的方法
目测法
利用零件分类编码分组
已知工艺过程的分类
（聚类分析法）
各种方法的特点
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利用
零件分类编码分组方法——原
理
示
意
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特征码位法
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码域法
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特征位码域法
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已
知
工
艺
过
程
的
分
类
示
意
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机床-零件关联矩阵
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聚类分析法示例
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秩排序聚类算法（Rank Order Clustering Algorithm）
秩排序聚类算法
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A方法
B方法
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Cell 1
Cell 2
Cell 3
Bottleneck
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利物浦大学工业工程系单元化实验数据3维图
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重要的思考
硬配置和软配置的概念
硬配置
软配置
引入软配置的概念对聚类算法的影响？
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4.成组技术的应用
①在产品设计中的应用
②在工艺设计中的应用
③在生产管理中的应用
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①在产品设计中的应用
−设计检索
−设计标准化
②在工艺设计中的应用
−工艺过程设计——成组工艺
−工装设计
③在生产管理中的应用
−组织机床单元
−成组作业安排
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GT在
产品设计中的应用:设计检索
改进的设计流程
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GT在
产品设计中的应用:
复合零件及
设计标准化
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设计标准化：分级、分层的实现概念
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设计标准化与工艺标准化
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在工艺设计中的应用
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复合零件与工艺标准化
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School of Mechanical Engineering and Automation (SMEA)成组夹具示例
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GT ：
机床单元
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School of Mechanical Engineering and Automation (SMEA)实施GT的流程示意
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School of Mechanical Engineering and Automation (SMEA)GT 的需要：设备能归到到一个单元
基于GT 的布局。