精益制造：减少生产成本的技术

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1、精益制造：减少生产成本的技术专用机械的时代已经过去了。车间必须精益、灵活，用较少的资源做更多的工作，并面向制造设计。为了做到这些，普通制造商们正在向精益制造或六西格玛原则转变，利用研发的优势，实施现场解决方案，并执行产品生命周期管理。 精益制造 WilliamParr是美国精益企业系统设计研究所教授和田纳西州大学Greenwood精益企业中心系主任，据他介绍，精益制造是一项强大的工具，能帮助所有大型和小型的车间大大缩减生产周期并消除废品。 他说：“大多数制造工艺就像乘坐飞机。乘客们往往只有大约20%到25%的时间在空中向他们的目的地移动。类似的，产品通常不是向做好待售准备移

2、动——它在一次批量生产中的某处等待着。采用精益制造，公司减小批量，缩减零件无所事事等待加工的时间。实际上，将生产周期缩短1/2并不稀奇。” 在传统的制造系统中，中心计划员发出备忘录，它指定哪些原料零件去往何处。他们还发出加工单，其中说明了欲在装配和加工站上构造什么。Parr解释说：“如果计划准确无误，没有任何变化，则事情一切顺利。但是，发生得更多的却是大量昂贵的废品，因为总是有变化。” 相反，精益制造的运作使用一种基于JIT交货的“拉式”系统，在该系统中，零件只根据需要来制造和交货。 Parr说：“传统的推式系统使库存持续增长直至车间破产。或者直至执行者发出备忘录，宣布接下

3、来三个月裁减库存量。我已经发现这种情况在美国工业中发生得非常多。但是拉式系统天生就具有低库存，因为它们对库存设置了一定的限度。” 优化产品设计的软件 公司能够通过在开始时改进设计工艺来大大缩减成本。面向制造与装配的设计（DFMA）软件包括一个面向制造的设计模块和一个面向装配的设计模块，工程师们利用前者来获得关于零件或产品的早期成本估算，他们使用后者来决定制造产品的最佳方法。 工程师们在仅仅只有一个初步的设计思想时使用软件。或者，他们使用软件来对成品进行全面的再次检查以确保设计的有效性。例如，工程师们获取零件的几何形状并决定零件应该采用铸造、机加工、或者注模的方式来制造。在该

4、过程中，软件利用它的大型数据库来决定。数据库中包含数千种制造工艺、材料和机械，这是与通用和福特等公司同心协力经过多年开发而成的。工程师们还评估每次装配的作用以及各零件之间的关系。他们反复简化和组织设计，直至达到最小的单件成本。例如，在一项应用中，工程师们通过简化一项产品设计来消除装配螺丝的过程，从而大大缩减了工时。 美国罗得岛州普罗维登斯的Parker集团公司的董事长MilesParker说，设计室可以使用软件有效地设计产品，因此击败可能拥有更多资源的OEM设计部门。 他说：“有太多的公司根据相应的装配速度从海外外购，而不考虑机构的整体成本。从事创新设计并消除装配工作的公司

5、不必到海外采购以使自己富有竞争力。”他解释说许多一级和二级供应商目前正使用软件，但是即使是小公司也能竞争，只要他们做出优秀的设计。 过去，设计工程师们设计产品，然后将其交给制造工程师们。往往，产品不能顺利地制造，甚至有时它根本就无法制造出来。Parker继续说：“DFMA解决了这些问题，因为设计师们与服务、质量和生产部门共同使用它。” 智能机械 智能机械试验项目是一项合作性研发项目，由位于密歇根州安阿伯的美国国家制造科学中心（NCMS）主持。该项目帮助美国军械库系统提高其生产率并减小单件成本。得克萨斯苔克斯卡那的红河军械库（RRAD）需要帮助一些陈旧的机械，它们将橡胶铸模到

6、履带车的链接处。举例来说，军械库不能应付由于伊拉克战争引起的日益增长的需求。 在该项目中，工程师们为机械设备配备了传感器，并提供电子日志以便自动收集有关每台机械的性能和良好状态的数据。在下一阶段，工程师们将使用该数据来为一个预测维护系统开发预测算法。项目合作伙伴包括军械库、NCMS以及几家公司，如位于依利诺斯州皮奥里亚的AdvancedTechnologyServices(ATS)公司，还有位于肯塔基州Hebron的辛辛那提实验室。 自动探测和检查 据位于伊利诺州伊埃尔金的WilcoxAssociates公司的业务发展部主任SteveLogee介绍，将设计与下游工作联系起来

7、很好地使电子集成检查方案与CAD文件相互关联。检查工艺的精确性和有效性得到了提高，它们支持精益制造，因此降低了编程工作并缩减了成本。 “我们的企业测量解决方案（EMS）系统采用与MicrosoftOffice大致相同的方式工作。组件具有相似的外观和感觉，并且它们之间共享数据和检查报告。因此，该系统既适合于家庭式的工厂也适合于通用和福特这样的大公司。”Logee解释说。 他认为一个真正的万能测量系统必须能与多种类型的测量机械和多种探针协同工作。系统必须是动态的，并随着制造业和计量学中的新发展而变化。Wilcox的系统