先进制造哲理及生产模式

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1、第二章先进制造哲理及生产模式2.1制造业生产模式的演变及产生背景2.2先进制造生产模式创立基点及战略目标2.3计算机集成制造系统（CIMS）2.4并行工程（CE）2.5敏捷制造（AM）2.6智能制造系统（IMS）2.7虚拟制造（VM）2.8精益生产（LP）2.9绿色制造（GM）2.1制造业生产模式的演变及产生背景一、制造业生产模式的演变人类制造业及制造系统生产模式的发展已有了漫长的历史。但长期以来，人类社会处于手工技术和手工业的水平，制造业及制造生产模式的真正形成与发展，还只有近两百年的历史。回顾

2、历史，人类制造业的生产方式的发展大致经历了四个主要阶段。2.1制造业生产模式的演变及产生背景1．手工与单件生产方式1765年瓦特蒸气动力机的发明，促使制造业取得了革命性的变化，引发了工业革命，出现了工场式的制造厂，从手工业到机器作业，从作坊到批量生产，生产率有了较大提高，揭开了近代工业化大生产的序幕。其基本特征是：(1)采用手动操作的通用机床，按用户要求进行生产，生产的产品可靠性和一致性不能得到保证。(2)生产效率低，生产成本低。(3)生产者是整台机器的作坊业主。(4)工厂组织结构松散，管理层次简

3、单。2.1制造业生产模式的演变及产生背景2．大批量生产方式从19世纪中叶到20世纪中叶，由于E.Whitney提出“互换性”与大批量生产，OliverEvons将传送带引入生产系统，F.W.Taylor的“科学管理”，H.Ford开创的汽车装配自动流水生产线，使制造业开始了第一次生产方式的转换，这种模式推动了工业化进程，为社会提供了大量的经济产品，促进了市场经济的高度发展，成为各国仿效的生产方式。其主要特征是：(1)实行从产品设计、加工制造到管理的标准化和专业化生产。(2)采用移动式的装配线和高效

4、的专用设备。(3)实行纵向一体化管理。把一切与最终产品相关的工作都归并到厂内自制。2.1制造业生产模式的演变及产生背景3．柔性自动化生产方式从50年代开始，人们逐渐认识到刚性自动化的不足：劳动分工过细，导致了大量功能障碍；对市场和用户需求的应变能力较低；纵向一体化的组织结构形成了臃肿官僚的“大而全”的塔形多层体制。面对市场的多变性和顾客需求的个性化、产品品种和工艺过程的多样化以及生产计划与调度的动态性，迫使人们寻找新的生产方式，提高工业企业的柔性和生产率。1952年美国麻省理工学院试制成功世界上第

5、一台数控铣床，揭开了柔性自动化的序幕；1958年研制成功“自动换刀镗铣加工中心；1962年在数控技术基础上，研制成功第一台工业机器人、自动化仓库和自动导引小车；1966年出现了用一台大型通用计算机集中控制多台数控机床的CNC系统；1968年英国莫林公司和美国辛辛那提公司建造了第一条由计算机集中控制的自动化制造系统，定名为柔性制造系统；70年代，出现了各种微型机数控系统、柔性制造单元、柔性生产线和自动化工厂。以上这些技术进步和发展，标志着柔性生产的开始。与刚性自动化的工序分散，固定节拍和流水生产的特

6、征相反；柔性自动化的共同特征是：工序相对集中，没有固定的节拍，物料的非顺序输送；将高效率和高柔性融于一体，生产成本低；具有较强的灵活性和适应性。2.1制造业生产模式的演变及产生背景4．高效、敏捷与集成经营生产方式自70年代以来，不同时期不同国家的经济增长、繁荣与停滞、衰退交替出现，企业所处的外部环境日趋复杂多变，使得世纪之交的企业面临一系列前所未有的挑战。(1)市场需求波动，消费者更加具有选择性，产品需求朝多样化发展。开放——自由表达——多样化潮流的发展，是消费者价值观念结构性变化的必然结果，消费

7、者不仅要求产品体现个性，且其需求的变化十分迅速。(2)市场对产品性能、质量要求更高，产品寿命缩短。(3)国际合作成为科学发展的强大势头。科学技术、经济、生产及市场的全球化、一体化、社会化已成为必然趋势，国家间的市场界线即将消失，企业经营处于全球化竞争环境之中，科技的发展对经济和社会的影响将空前广泛，愈加深刻。(4)竞争日趋激烈。技术的迅速发展，市场的用户化、经济的全球化及基于不同基础上的企业竞争行为等组合作用的结果，使竞争形势瞬息万变，其速度远远超过了现有企业内部因素变化的速度，使得企业的生存与发

8、展愈来愈取决于对市场变化的响应速度。(5)技术的迅猛发展。大量新技术的不断涌现，并向各个领域渗透，科技内部的交叉和联系，以及科学技术与社会相互作用的进一步增强，使技术、知识及产品的更新速度加快，特别是计算机技术、信息技术的发展,将引起人类生产力的飞跃和社会生产方式的巨变，是推动企业全面变革的主导力量。2.1制造业生产模式的演变及产生背景近些年来，在日本、美国有关制造模式的新概念层出不穷,例如并行工程、敏捷制造、智能制造、精益生产等，这些新方法的出现彻底动摇了原有的管理理论和生产方式