几种生产模式的区别

单件生产
大量生产
动 因
多品种小批量生产
生产力的发展
技术的进步
市场的变化
图1 生产方式的演变
3.1 单件生产方式
19世纪以前——手工作坊方式运作
19世纪初到20世纪20年代——作坊式单件生产组织 方式（“技艺”性运作方式）
目前， 这种生产模式主要针对消费需求中豪 华的、性能各异或独特的单件产品上，使用高度 熟练的技工、先进的生产设备，来满足大量生产 方式无法向消费者提供个性化产品的要求。—— 家庭装饰业、Hi-End音响业、高档艺术品。
工艺过程的拟定 的加工工艺，制定工序卡片
详细按每道工序拟定零件
按零件制定加工工 艺，编制工艺过程卡
按每项订货任务拟 定加工工艺
产品周期
作业的弹性程度
短
小
较长
较大
生产批量的制定，产 品更换的生产准备工作
长
大
生产管理的重点
产品生产的效率
作业标准的制定
高
作业日常控制
低
较高
生产成本
低
较高
高
3 生产组织方式的演变
（7）全面质量管理
（8）自动化 （9）动态自我完善机制
二、 成组生产方式
成组技术为改变多品种小批量生产的传统生产方 式开辟了一条重要的途径，并在工业生产中推广应用， 取得了良好的经济效益。
1.成组技术原理
成组技术将具有相似性的零件汇集成组，实现 成组加工、成组工艺编制，以扩大批量、减少调整 时间，使工序间的搬运和等待时间接近大量生产的 效果 , 从而大幅度的提高生产效率的一种合理化组 织生产的科学方法。如图4-2所示。
单件生产 (piece production)
成批生产(bulk production)
大量生产 (production run quantity)
成组技术 (group technology)
准时化生产(just in time)
奥匹兹(OPITZ)编码系统
柔性制造系统((flexible manufacturing system)
多品种小批量生产生产模式
成组生产 准时化生产(JIT)
精益生产(LP) 敏捷制造 (AM) CIMS
一、 准时化生产方式
“ 准时化”（ JUST IN TIME ） ——“ 在必要的时刻生产 必要数量的必要产品或零部件。” “三及时生产系统” —— 需要的时候，按需要的时间， 按需要的数量及时进行生产。
3.零件分类编码系统 用数字或符号对零件的有关特性如产品、零件、 工艺、设备、材料等，按照一定的规律进行描述与 识别的一套规则和依据。
奥匹兹(OPITZ)零件分类编码系统 日本KK—3零件分类编码系统
中国JLBM—1零件分类编码系统
图4-3 奥匹兹(OPITZ)编码系统
4.成组生产的组织形式
最基本的组织形式是成组生产单元。成组生产单 元是按一个(或)几个零件组的共同工艺流程布置设备， 它是能完成类似零件全部工序的一种封闭式生产组织形 式。
一、 流水生产的基本原理
劳动分工原理
+
线
支 撑
作业标准化原理
流
水
生
产
使用大型设备且 多台机器联用
管理技术 加工技术 自动控制技术
人类对产品的需求数 量大，且复杂性增加
生产力
技术的进步
市场的变化
二 、流水生产的特征
按照设计好的工艺流程顺序地通过每个工作地， 并按照统一的生产速度完成每道工序的加工作业任 务，是一个连续的不断重复的生产过程。其主要特 征是：
生产&营运的区别
培训目标
1) 说明不同的生产类型及其特点。
2) 了解企业生产组织方式的衍变过程。
3) 掌握流水生产方式的基本原理。
4) 了解多品种小批量生产方式的几种主要模式。 5) 了解柔性生产方式的特点。 6）掌握生产集成的类型、特点。
撰于：2010年12月（重庆） 张 山
关 键 词
生产类型 ( production type)
3.2 大量生产方式
1913年产生于美国福特汽车公司流水生产线
流水生产线——大量生产方式的典型运作模式
流水生产方式“拉开了现代工业生产的序幕”， 使制造业发生了革命性变化。以流水生产线为代表 的大批量生产方式主导了制造业近百年，对于人类 的进步做出了巨大贡献。大批量生产方式虽然目前 已日渐退出历史舞台，但流水生产线作为大批量生 产方式的早期运作模式却在不断发展、衍化和革新。
柔性装配系统(flexible assembly system)
1 生产运作组织过程
核心 能力
供货 选择
产品 类型
生产 类型 供应链
生产 组织
营销 策略
2 生产类型
生产类型是生产系统结构类型的简称，是产品 的品种、产量、生产的专业化程度在企业生产系统 的技术、组织、经济效果等方面的综合表现。
生产类型
（4）生产提前期最短 （5）搬运量最低
（5）库存造成的浪费
（6）寻找操作工具造成的浪费
（6）机器损坏低
（7）批量小
（7）产品缺陷造成的浪费
3.JIT的主要手段和方法
（1）看板管理
源自文库（2）均衡化生产
（3）设备的快速装换调整
（4）生产工序的合理设计和设备的合理布置 （5）弹性作业人数——多技能作业员
（6）标准化作业
受行业、产品类 型的影响较大
生产系统结构
工艺流程、厂房 布置、车间职能 划分、设备配置、 工作标准等。
生产管理决策
劳动制度、岗位设置、 生产计划、工艺纪律、 质量管理、设备操作 维护规程、安全规程、 生产集成决策等。
企 业 生 产 类 型
连续性生产和离散性生产
备货型生产和订货型生产
大量生产、成批生产和单件生产
零件分 类编码
图 4 2 成 组 技 术 的 原 理
-
成 组 加 工
成 组 工 艺
提高生产效率、产 品质量、降低成本
2.成组技术的作用——通向CIMS的必由之路
1)简化了生产技术准备工作。
2)为中小批量生产广泛采用高效率设备，为实现自动化
创造了条件。 3)缩短了产品生产周期，提高了按期交货率。 4)促进产品结构及零部件的标准化。 5)简化了生产管理。
消除浪费、减少库存、制止过量、适应市场
1.JIT发展历程
1953年丰田汽车公司首创
2.JIT生产方式的目标
—— 消除生产过程中的浪费 日本人定义7种浪费 （1） 过量生产的浪费 （2） 等待时间造成的浪费 （3）搬运造成的浪费 （4）工艺流程造成的浪费 JIT的具体目标
（1）零废品
（2）零库存
（3）零装备时间
表3 大量生产、成批生产、单件小批生产特点比较
项 目
大量生产
生产类型
成批生产 单件小批生产
在一定时间内，固定生产 产品品种有数十种以上 产品不固定 产品种类 某一种或少数几种产品 每个工作地固定完成 每个工作地定期轮 每个工作地完成多 工作的专业 1—2种零件或工序， 番生产，每个工作 种产品的生产，每个 化程度 专业化程度高 地专业化程度不高 工作地专业化程度很低 一部分设备按机群 采用专用设备．设备 式布置，一部分设备 通用设备，按机群式布置 设备及其布置 按产品工艺过程布置 按工艺过程布置 部分采用专用工装， 采用专用工装 通用工装 工艺装备 主要为通用工装 平行移动，少数用平 生产对象 平行顺序移动 顺序移动 行顺序移动 移 动方式
表2 备货型生产与订货型生产主要区别
项目
产品
对产品的需求
MTS
标准产品 可以预测
事先确定
不重要，由成品库随时供货
MTO
按用户要求生产，无标准产品， 大量的变型产品与新产品
难以预测
订货时确定 很重要，订货时决定 多采用通用设备 多种操作技能人员
价格 交货期 设备 人员
多采用专用高效设备 专业化人员
2.3
JIT、FAS、FML、 CIMS、CIPS
3.3 多品种小批量生产方式
主要特点 ——产品种类多、变换快，生产中同时加工 的零件种类繁多、可以缩短生产周期，实现均匀化生 产，降低库存，增强对市场变化的适应力。但生产组 织和计划管理工作复杂，难度较大。
实质——用大量生产的成本来生产满足具有不同要
求的大批用户的个体化多样性的产品。 欧美、日本制造业——中小批量生产的产品在数量上 约占85％，在产值上约占60%至70%。中小批量生产一 批的数量通常为5件到50件。
大量生产、成批生产和单件生产
根据产品生产的重复程度和工作地的专业化程 度，可以把生产方式分为大量生产、单件生产和成 批生产类型。 大量生产——重复性生产，产品品种单一、产量大， 生产重复程度高。 成批生产——“成批轮番生产” ，产品品种较多，各 种产品， 在计划期内成批轮番生产。 单件生产——产品品种繁多，每种产品数量很少， 生产重复程度很低。产品专用件很多， 标准件和通用件所占比重很小。
下表1： 连续性生产与离散性生产特征
特
征
连续性生产
离散性生产
用户数量 产品品种数 产品差别 自动化作业 设备布置的性质 设备布置的柔性 生产能力 扩充能力的周期 对设备可靠性要求 维修的性质 原材料品种数 能源消耗 在制品库存 副产品
较少 较多 较少 较多 有较多标准产品 有较多用户要求的产品 较易实现 较难实现 流水式生产 批量或流水生产 较低 较高 可明确规定 模糊的 较长 较短 高 较低 局部检修多，停产大修少 多数为局部修理 较少 较多 较高 较低 较低 较高 较多 较少
生 产 管 理 的 特 点 与 技 术 手 段 比 较
生产过程自动化 连续性生产 生产管理自动化 物流自动化 柔性自动化 物流自动化 离散性生产 强调协作 库存管理
2.2 备货型生产和订货型生产 根据用户对产品的需求特性，可把生产方式分 为备货型生产 (Make—to—Stock，简称MTS) 和订货 型生产(Make—to—Order，简称MTO)。 备货型生产 —— 企业根据市场需求 ( 现实需求 和潜在需求 ) ，有计划地进行产品开发和生产，生 产出的产品不断补充成品库存，通过库存随时满足 用户的需求。 订货型生产——企业根据用户订单组织产品的 设计和生产，企业根据用户在产品结构及性能等方 面的要求以合同的方式确定产品的品种、性能、数 量及交货期来组织生产。
1)工作地专业化程度高。 2)生产按节拍进行。 3) 流水生产线内各道工序的生产能力相等。 4)工艺过程是封闭的。 5)劳动对象流水般地从一道工序流向下一道工序。
三 、流水生产的发展
流水线生产方式的发展变化
多品种小批量生产方式
一条流水生产线能够同时 生产多种结构相似产品
大量生产方式 单一品种产品
新型流水线—— 早期流水线
2. 柔性生产方式 发展概况
3.柔性制造系统的特点
两个基本特点，即柔性和自动化。一个理想的 FMS应当具有8种柔性：
1)设备柔性
2)工艺柔性
5)运行柔性 6)批量柔性 7)扩展柔性 8)生产柔性
3)产品柔性 4)工序柔性
4.柔性制造（装配）系统的组成
2.1 连续性生产和离散性生产
根据生产对象在生产过程中运动的连续程度， 可以把企业分为连续性生产和离散性生产。在连续 性生产过程中，物料均匀、连续地按一定工艺顺序 运动，生产流程具有连续性的特点和要求，故又称 为流程式生产。另一类产品是由离散的零部件装配 而成，零部件以各自的工艺过程通过各个生产环节， 物料运动呈离散状态，因此将其称为离散性生产。 因为这类产品都是先加工出零件，再将零件装配成 产品，所以又将其称为加工-装配式生产。
柔性装配系统（ FAS ） ——计算机控制的自动装
配系统，其组成是装配中心和装配机器人，使零件 转变成具有特定功能的产品。
柔 性 制 造 单 元 （ Flexible Manufacturing Cell， FMC ）——是在制造单元的基础上发展起
来、具有柔性制造系统部分特点的一种单元。通常 由 1 至3 台具有零件缓冲区、刀具换刀及托板自动更 换装置的数控机床或加工中心与工件储存、运输装 置组成，具有适应加工多品种产品的灵活性和柔性， 可以作为FMS中的基本单元，也可将其视为一个规模 最小的FMS ，是 FMS 向廉价化及小型化方向发展的一 种产物。 FMC 的自动化程度虽略低于 FMS ，但其投资 比FMS少得多而经济效益接近，更适用于财力有限的 中小型企业。目前国内外众多厂家都将FMC列为发展 的重点。
成图 组 4 生 产 4 单单 元机 -
成图 组 4 生 5 产多 单 元机
成图 组 4 生 6 产 单流 元水
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三、柔性生产方式
1.基本概念
柔性制造系统（ FMS ） ——计算机控制的自动加
工系统，组成核心是数控机床 (NC) 和加工中心 (MC) ， 包括多个柔性制造单元（FMC）。其功能是使金属毛 坯转变成具有一定几何形状、一定尺寸精度，一定 表面质量的机械零件。