第三章先进制造模式_大批量定制16231.pptx

《第三章先进制造模式_大批量定制16231.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第三章先进制造模式_大批量定制16231.pptx（75页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、1第第 3 章章 先进制造模式先进制造模式 先进制造系统先进制造系统先进制造系统先进制造系统先进制造系统先进制造系统第第 1 章章 先进制造系统总论先进制造系统总论第第 2 章章 先进制造系统基本原理先进制造系统基本原理第第 3 章章 先进制造模式先进制造模式 第第 4 章章 先进设计技术先进设计技术第第 5 章章 先进制造装备及技术先进制造装备及技术 第第 6 章章 先进制造工艺技术先进制造工艺技术 第第 7 章章 绿色设计与制造绿色设计与制造第第 8 章章 典型产品的制造系统典型产品的制造系统 第第 9 章章 制造系统展望制造系统展望 2第第 3 章章 先进制造模式先进制造模式 先进制造系

2、统先进制造系统第第第第3 3章章章章提要提要提要提要 本章先进制造模式（本章先进制造模式（AMM）是全书的重点内）是全书的重点内容。容。每一种制造模式都从属于相应的制造系统，每一种制造模式都从属于相应的制造系统，并与相关的制造技术相互交织和相互作用。并与相关的制造技术相互交织和相互作用。如果把制造技术比作制造系统的骨骼（硬件）如果把制造技术比作制造系统的骨骼（硬件）和肌肉（软件），和肌肉（软件），那么，制造模式就是制造系统的灵魂（哲理那么，制造模式就是制造系统的灵魂（哲理的反映）和神经（运行的规律）。的反映）和神经（运行的规律）。3第第 3 章章 先进制造模式先进制造模式 先进制造系统先进制造

3、系统第第第第3 3章章章章提要提要提要提要本章首先阐述了本章首先阐述了制造模式的类型和作用制造模式的类型和作用；然后着重从然后着重从发展、原理和案例发展、原理和案例三个方面来介绍目前比三个方面来介绍目前比较较典型的典型的AMM：并行工程（并行工程（CE）、敏捷制造（）、敏捷制造（AM）、可）、可重构制造（重构制造（RM）、大量定制（）、大量定制（MC）、网络化制造（）、网络化制造（NM）、成）、成组技术（组技术（GT）、精益生产（）、精益生产（LP）、计算机集成制造（）、计算机集成制造（CIM）、）、虚拟制造（虚拟制造（VM）和智能制造（）和智能制造（IM）；）；最后分析了一些最后分析了一些A

4、MM的联系与区别的联系与区别。本章介绍的本章介绍的AMM突出了突出了敏捷性和精益性敏捷性和精益性，它们能够，它们能够在效率和有效性两方面产生显著作用。在效率和有效性两方面产生显著作用。还有一些非常重要的还有一些非常重要的AMM，如柔性制造（，如柔性制造（FM）、绿色制造）、绿色制造（GM）、微纳制造（）、微纳制造（MM）和生物制造（）和生物制造（BM）等，将在后续各）等，将在后续各章中介绍。章中介绍。4第第 3 章章 先进制造模式先进制造模式 先进制造系统先进制造系统 第第第第 3 3 章章章章 先进制造模式先进制造模式先进制造模式先进制造模式3.1 3.1 制造模式的类型与作用制造模式的类型

5、与作用3.2 3.2 并行工程（并行工程（CECE）3.3 3.3 敏捷制造（敏捷制造（AMAM）3.4 3.4 可重构制造（可重构制造（RMRM）3.5 3.5 大量定制（大量定制（MCMC）3.6 3.6 成组技术（成组技术（GTGT）3.7 3.7 精益生产（精益生产（LPLP）3.8 3.8 计计 算算 机机 集集 成成 制制 造造（CIMCIM）3.9 3.9 虚拟制造（虚拟制造（VMVM）3.10 3.10 网络化制造（网络化制造（NMNM）3.11 3.11 智能制造（智能制造（IMIM）3.12 3.12 几种制造模式的比较几种制造模式的比较5第第 3 章章 先进制造模式先进制

6、造模式 先进制造系统先进制造系统3.1.1 制造模式的类型制造模式的类型 3.1.2 制造模式的作用制造模式的作用 3.1 3.1 3.1 3.1 制造模式的类型与作用制造模式的类型与作用制造模式的类型与作用制造模式的类型与作用6第第 3 章章 先进制造模式先进制造模式 先进制造系统先进制造系统1.1.按制造过程可变性分类按制造过程可变性分类2.2.按信息流和物流运动方向分类按信息流和物流运动方向分类3.3.按制造过程利用资源的范围分类按制造过程利用资源的范围分类3.1.1 3.1.1 制造模式的类型制造模式的类型制造模式的类型制造模式的类型 7第第 3 章章 先进制造模式先进制造模式 先进制

7、造系统先进制造系统(1)刚性制造模式(2)柔性制造模式(3)可重构制造模式1.1.按制造过程可变性分类按制造过程可变性分类几乎没有中等最大3.1.1 3.1.1 制造模式的类型制造模式的类型制造模式的类型制造模式的类型 8第第 3 章章 先进制造模式先进制造模式 先进制造系统先进制造系统一般采用自动流水线，包括物流设备和相对固定的加工工艺，适应于大批量、少品种。(1)(1)刚性制造模式刚性制造模式特征：实现从设计、加工到管理的标准化和专业化生产；采用移动式的装配线和高效的专用设备，工序分散，节拍固定；实行厂内自制管理，纵向一体化组织结构；劳动分工很细；对市场和用户需求的应变能力较低。3.1.1

8、 3.1.1 制造模式的类型制造模式的类型制造模式的类型制造模式的类型 9第第 3 章章 先进制造模式先进制造模式 先进制造系统先进制造系统优点：生产率高，设备利用率高，产品成本很低(1)(1)刚性制造模式刚性制造模式缺点：投资大，设备不灵活，只能加工一种零件，或几种相似零件。若要改变产品品种，则需对自动流水线作较大改动，投资和时间的耗费很大。3.1.1 3.1.1 制造模式的类型制造模式的类型制造模式的类型制造模式的类型 10第第 3 章章 先进制造模式先进制造模式 先进制造系统先进制造系统特征：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

9、灵活性和适应性。(2)(2)柔性制造模式柔性制造模式单机柔性：采用单台数控机床来解决小批量、多品种的问题。系统柔性 结合自动流水线与数控机床的特点，将数控机床与物料输送设备通过计算机联系起来，形成一个“柔性制造系统”，来解决中等批量、中等品种的制造问题。3.1.1 3.1.1 制造模式的类型制造模式的类型制造模式的类型制造模式的类型 11第第 3 章章 先进制造模式先进制造模式 先进制造系统先进制造系统特征：制造系统可按功能划分为若干制造单元。不管是加工系统、信息流，还是工件流和刀具流，或是组织机构和产品结构，所分单元即为模块。RMM是指将各种模块加以标准化，从标准化的模块中选出若干模块，以组

10、成适合不同用户要求的制造系统。(3)(3)可重构制造模式可重构制造模式(RMM)(RMM)3.1.1 3.1.1 制造模式的类型制造模式的类型制造模式的类型制造模式的类型 12第第 3 章章 先进制造模式先进制造模式 先进制造系统先进制造系统2.2.按信息流和物流运动方向分类按信息流和物流运动方向分类(1)(1)精益制造模式精益制造模式 （LMM/LP/LMM/LP/拉动式拉动式)(2)(2)信息化制造模式信息化制造模式 (IMM/MRP/(IMM/MRP/推动式推动式)3.1.1 3.1.1 制造模式的类型制造模式的类型制造模式的类型制造模式的类型 13第第 3 章章 先进制造模式先进制造模

11、式 先进制造系统先进制造系统2.2.按信息流和物流运动方向分类按信息流和物流运动方向分类图图3-1 拉动式生产与推动式生产拉动式生产与推动式生产a)推动式推动式 b)拉动式拉动式使用安排使用安排生产安排生产安排前道工序完成后前道工序完成后送物料到后道工序送物料到后道工序使用安排使用安排生产安排生产安排需要前发出指令需要前发出指令需要时送到物料需要时送到物料a)b)有两种（图3-1）：拉动式生产的信息流与物流反向运动，代表是精益生产；推动式生产的信息流与物流同向运动，代表是制造资源计划（MRP）。3.1.1 3.1.1 制造模式的类型制造模式的类型制造模式的类型制造模式的类型 14第第 3 章章

12、 先进制造模式先进制造模式 先进制造系统先进制造系统2.2.按信息流和物流运动方向分类按信息流和物流运动方向分类(1)(1)精益制造模式精益制造模式（Lean Manufacturing Mode，LMM）在制造过程中贯穿一种零浪费的生产理念。通常称为精益生产（Lean Production，LP），又称精良生产。它是1990年美国在研究总结日本丰田汽车公司准时生产（Just in Time，JIT）的基础上提出的。LP的基本思想是要从原材料采购到产品销售及售后服务的整个企业活动过程中，去掉一切多余的环节，使每个岗位的工作人员都能对产品实现增值。这里的关键问题是涉及到对人的管理。LP通常采用J

13、IT、看板管理、均衡生产和组织整体优化等技术。LP在日本效果显著，而欧美仿效时效果却不明显。3.1.1 3.1.1 制造模式的类型制造模式的类型制造模式的类型制造模式的类型 15第第 3 章章 先进制造模式先进制造模式 先进制造系统先进制造系统2.2.按信息流和物流运动方向分类按信息流和物流运动方向分类JIT又称适时生产，其含义为“只在需要的时间、按照需要的数量，生产真正需要的产品”。JIT是实现LP理念的一种方式。它的核心是实现无库存的生产，见图3-2。首先根据预测制定年度、季度和月度生产计划，然后再据此制定日工作计划，下达到最后一道工序，而前道工序根据后道工序的要求指令来生产。看板是实现J

14、IT的手段。看板在生产线上的传递过程是以总装配线为起点，逆工艺路线在上下两个工序之间往返传递，工件只是在需要的时候才被加工。3.1.1 3.1.1 制造模式的类型制造模式的类型制造模式的类型制造模式的类型 16第第 3 章章 先进制造模式先进制造模式 先进制造系统先进制造系统2.2.按信息流和物流运动方向分类按信息流和物流运动方向分类生产计划生产计划生产进度表生产进度表工序工序1工序工序2生产指令生产指令工序工序3库存库存实际需求数量实际需求数量看板看板看板看板图图3-2 JIT拉动式生产方式拉动式生产方式 信息流信息流 物料流物料流3.1.1 3.1.1 制造模式的类型制造模式的类型制造模式

15、的类型制造模式的类型 17第第 3 章章 先进制造模式先进制造模式 先进制造系统先进制造系统JIT的优点是：能够形成追求“零库存”的动态系统；有助于在工序间实现质量保证；迫使生产过程的精心组织。JIT的不足是：要求有重复循环的产品生产环境，生产柔性不够大；缺乏改进过程的中心，所有过程活动一样重要。2.2.按信息流和物流运动方向分类按信息流和物流运动方向分类3.1.1 3.1.1 制造模式的类型制造模式的类型制造模式的类型制造模式的类型 18第第 3 章章 先进制造模式先进制造模式 先进制造系统先进制造系统(2)(2)信息化制造模式信息化制造模式 目前主要是通过制造资源计划（MRP）或企业资源计

16、划（ERP）来支持。信息化制造、MRP和ERP已在第2章介绍。作为一种制造模式，它的基本思想是：基于企业经营目标制定生产计划，围绕物料转换组织制造资源，实现按需要按时进行生产。3.1.1 3.1.1 制造模式的类型制造模式的类型制造模式的类型制造模式的类型2.2.按信息流和物流运动方向分类按信息流和物流运动方向分类 19第第 3 章章 先进制造模式先进制造模式 先进制造系统先进制造系统(2)(2)信息化制造模式信息化制造模式 MRP的核心是将库存管理和生产进度计划综合考虑，根据需求将生产指令同时下达给每个工序，需求与实际生产数量不同，工序间通过库存作为缓存来应付突发事件，见图3-3。它的产品生

17、产按预先制定的生产计划进行。当一道工序加工完后，工件被送到指定的地点等待加工下一道工序，这时工件实际上处于在制品库存状态。从原材料开始被加工到最后成品的整个过程，原材料和在制品是按一定生产计划和工艺规程被推向成品状态。其缺点是会造成库存过剩或在制品、原材料无法保证供应。3.1.1 3.1.1 制造模式的类型制造模式的类型制造模式的类型制造模式的类型2.2.按信息流和物流运动方向分类按信息流和物流运动方向分类 20第第 3 章章 先进制造模式先进制造模式 先进制造系统先进制造系统 信息流信息流 物料流物料流图图3-3 MRP推动式生产方式推动式生产方式库存库存实际需求数量实际需求数量库存库存生产

18、计划生产计划生产进度表生产进度表生产指令生产指令生产指令生产指令生产指令生产指令工序工序1工序工序2工序工序3库存库存3.1.1 3.1.1 制造模式的类型制造模式的类型制造模式的类型制造模式的类型2.2.按信息流和物流运动方向分类按信息流和物流运动方向分类 21第第 3 章章 先进制造模式先进制造模式 先进制造系统先进制造系统(2)(2)信息化制造模式信息化制造模式在资源管理范围上，MRP侧重于企业内的资源管理，ERP扩展到了整个供应链的制造资源；在生产方式管理上，MRP适用于离散型制造系统的几种典型生产方式，如规模生产、重复生产、按库存生产、按订单生产、按订单装配等，ERP实现MRP与JI

19、T相结合支持混合型生产方式的管理；在事务处理控制方面，MRP一般只能实现事中控制，ERP强调事前控制能力。3.1.1 3.1.1 制造模式的类型制造模式的类型制造模式的类型制造模式的类型2.2.按信息流和物流运动方向分类按信息流和物流运动方向分类 22第第 3 章章 先进制造模式先进制造模式 先进制造系统先进制造系统(1)集成制造模式(2)敏捷制造模式(3)智能制造模式3.3.按制造过程利用资源的范围分类按制造过程利用资源的范围分类3.1.1 3.1.1 制造模式的类型制造模式的类型制造模式的类型制造模式的类型 23第第 3 章章 先进制造模式先进制造模式 先进制造系统先进制造系统以计算机网络

20、和数据库为基础，试图利用计算机软硬件将企业的经营、管理、计划、产品设计、加工制造、销售及服务等全部制造活动集合成一个综合优化的整体。集成的含义主要在于企业内部的信息集成与人员集成。(1)(1)集成制造模式集成制造模式(IMM)(IMM)3.1.1 3.1.1 制造模式的类型制造模式的类型制造模式的类型制造模式的类型 24第第 3 章章 先进制造模式先进制造模式 先进制造系统先进制造系统IMM通常称为计算机集成制造(CIM)。CIM作为一种制造思想，包括4个基本观点：信息集成；整个制造过程是一个系统；以人为本；动态发展，CIM是一种理想状态，是一个无限追求的目标。由CIM构成的制造系统称为计算机

21、集成制造系统(CIMS)。CIM是一种制造哲理，CIMS是CIM制造哲理的具体体现。3.1.1 3.1.1 制造模式的类型制造模式的类型制造模式的类型制造模式的类型(1)(1)集成制造模式集成制造模式(IMM)(IMM)25第第 3 章章 先进制造模式先进制造模式 先进制造系统先进制造系统宗旨是使制造系统对市场有快速响应的能力，不以大幅度提高成本为其代价。强调企业间的紧密联系，以便共同尽快地最大限度地满足用户需求的变化。(2)(2)敏捷制造模式敏捷制造模式(AMM)(AMM)敏捷性体现在：企业管理模式要适应持续变化的市场；为快速反应抓机遇，要求公司共担风险；由用户来评价产品质量；以合理的费用满

22、足市场需求。3.1.1 3.1.1 制造模式的类型制造模式的类型制造模式的类型制造模式的类型 26第第 3 章章 先进制造模式先进制造模式 先进制造系统先进制造系统实现AMM的必要条件：高柔性、可重组的自动化加工设备。标准化的、易维护的信息网络系统。人因的发挥和管理机构改革。3.1.1 3.1.1 制造模式的类型制造模式的类型制造模式的类型制造模式的类型(2)(2)敏捷制造模式敏捷制造模式(AMM)(AMM)27第第 3 章章 先进制造模式先进制造模式 先进制造系统先进制造系统是人工智能（AI）技术广泛应用于制造领域和响应制造活动全球化趋势的结果。它不仅强调信息集成，更强调知识集成。(3)(3

23、)智能制造模式智能制造模式(IMM)(IMM)知识集成是比信息集成水平更高的集成。工厂的设计、生产和管理等过程中隐含着大量的知识，而且各职能部门的工作是相互联系的，因此存在着知识共享。有些工作需要不同领域专家协同完成，故知识的协同也是非常重要的问题。3.1.1 3.1.1 制造模式的类型制造模式的类型制造模式的类型制造模式的类型 28第第 3 章章 先进制造模式先进制造模式 先进制造系统先进制造系统智能不仅体现在知识的处理上，还体现在感知手段上，对于加工技术而言，感知手段尤为重要。缺乏智能感知手段，就难以实现智能制造。鉴于知识集成的困难，要开发出不受环境和国家限制、彼此合作的智能系统来，必须利

24、用全球的智力资源。3.1.1 3.1.1 制造模式的类型制造模式的类型制造模式的类型制造模式的类型(3)(3)智能制造模式智能制造模式(IMM)(IMM)29第第 3 章章 先进制造模式先进制造模式 先进制造系统先进制造系统制造模式制造模式v1.1.提高制造系统的的市场竞争力提高制造系统的的市场竞争力v2.2.提高制造技术的有效性提高制造技术的有效性 v3.3.制造模式拓宽企业资源增值的途径制造模式拓宽企业资源增值的途径 3.1.2 3.1.2 3.1.2 3.1.2 制造模式的作用制造模式的作用制造模式的作用制造模式的作用 30第第 3 章章 先进制造模式先进制造模式 先进制造系统先进制造系

25、统从零件制造过程的时间分配可以清楚看出制造模式对提高系统效益的作用。1.1.制造模式提高制造系统的的市场竞争力制造模式提高制造系统的的市场竞争力 工件在系统中的“通过时间”主要由四部分构成：即加工准备时间、加工时间、排队时间和传送时间。见图3-4。3.1.2 3.1.2 制造模式的作用制造模式的作用制造模式的作用制造模式的作用 31第第 3 章章 先进制造模式先进制造模式 先进制造系统先进制造系统 实实际际上上只只有有总总时时间间的的1.5%用用于于切切削削加加工工。因因此此，一一味味提提高高切切削削速速度度，缩缩短短加加工工时时间间并并非非上上策策。采采取取缩缩短短加加工工辅辅助助时时间间、

26、改改变变制制造造模模式式（如成组制造）、改进组织管理（如成组制造）、改进组织管理等措施，更容易取得成效。等措施，更容易取得成效。95%加工时间加工时间加工准备时间：加工准备时间：定位、装夹、测量、空运转定位、装夹、测量、空运转通过时间（在车间）通过时间（在车间）加工准备时间加工准备时间+加工时间加工时间图图3-4 传统小批量生产中零件制造过程的时间分配传统小批量生产中零件制造过程的时间分配5%传送时间传送时间+排队时间排队时间70%30%在机床上时间在机床上时间3.1.2 3.1.2 制造模式的作用制造模式的作用制造模式的作用制造模式的作用1.1.制造模式提高制造系统的的市场竞争力制造模式提高

27、制造系统的的市场竞争力 32第第 3 章章 先进制造模式先进制造模式 先进制造系统先进制造系统3.1.2 3.1.2 制造模式的作用制造模式的作用制造模式的作用制造模式的作用2.2.制造模式提高制造技术的有效性制造模式提高制造技术的有效性 从制造模式与制造技术的关系中也可以看出制造模从制造模式与制造技术的关系中也可以看出制造模式的重要作用。式的重要作用。例如，一个企业要采用例如，一个企业要采用CAD/CAMCAD/CAM并并获得实效，就需要对企业现有的生产组织和运作方获得实效，就需要对企业现有的生产组织和运作方式进行调整，而实践证明这是不容易的，需要时间式进行调整，而实践证明这是不容易的，需要

28、时间才能获得进展。才能获得进展。CADCAD和和CAMCAM属于制造系统的单元自属于制造系统的单元自动化技术。而单元自动化技术必须在信息集成的环动化技术。而单元自动化技术必须在信息集成的环境中才能发挥更大的效益。因此，导致计算机集成境中才能发挥更大的效益。因此，导致计算机集成制（制（CIMCIM）哲理和模式的出现，形成计算机集成制）哲理和模式的出现，形成计算机集成制造系统（造系统（CIMSCIMS）。）。总之，为获取企业投入的优化增总之，为获取企业投入的优化增值，制造技术与制造模式需要互相匹配。值，制造技术与制造模式需要互相匹配。33第第 3 章章 先进制造模式先进制造模式 先进制造系统先进制

29、造系统从资源增值来认识不同类型制造模式的作用。刚性制造主要是利用人力、物力和财力资源；柔性制造则开始较大规模地开发利用信息资源；可重构制造是实现社会资源与企业资源优化配置的新模式；精益制造是要彻底挖掘资源潜力；信息化制造是通过利用信息资源来更快速有效地转换制造资源；3.3.制造模式拓宽企业资源增值的途径制造模式拓宽企业资源增值的途径 3.1.2 3.1.2 制造模式的作用制造模式的作用制造模式的作用制造模式的作用 34第第 3 章章 先进制造模式先进制造模式 先进制造系统先进制造系统从资源增值来认识不同类型制造模式的作用。集成制造是通过物料流和信息流的集成来全面开发利用企业内部的知识和信息资源

30、；敏捷制造是基于柔性技术的全球资源共享与优化配置；智能制造追求实现智力资源全球利用无障碍。3.1.2 3.1.2 制造模式的作用制造模式的作用制造模式的作用制造模式的作用3.3.制造模式拓宽企业资源增值的途径制造模式拓宽企业资源增值的途径 35第第 3 章章 先进制造模式先进制造模式 先进制造系统先进制造系统3.1 END3.1 END 36第第 3 章章 先进制造模式先进制造模式 先进制造系统先进制造系统3.5.1 MC的发展的发展 3.5.2 MC的原理的原理3.5.3 MC的优势与应用的优势与应用 3.5.4 案例：戴尔与海尔的案例：戴尔与海尔的MC应用应用 3.5 3.5 3.5 3.

31、5 大量定制（大量定制（大量定制（大量定制（MCMCMCMC）37第第 3 章章 先进制造模式先进制造模式 先进制造系统先进制造系统 1970年阿尔文托夫勒（A1vin Toffler）在未来的冲击一书中提出了一个设想：以类似于标准化或大量生产的成本和时间，提供满足顾客特定需求的产品和服务。1987年斯坦达维斯（Stan Davis）在完美的未来一书中将这种生产方式称为大量定制（Mass Customization，MC）。它又称为大批量定制或大规模定制或大规模顾客化生产。1988年欧洲开始的ESPRIT的扩展FOF（Factory of future，未来工厂）研 究，主 要 进 行 顾 客

32、 驱 动 的 制 造（Customer driver manufacturing）方面的基础研究。1993年约瑟夫派恩二世（Joseph Pine）在大量定制商业竞争的新前线中进行了完整地描述，并将它与大量生产模式进行了比较，从而确定了它的模式概念。3.5.1 MC3.5.1 MC的发展的发展的发展的发展 38第第 3 章章 先进制造模式先进制造模式 先进制造系统先进制造系统目前，国内外的学术界和企业界对MC生产进行了广泛的理论研究和实际应用。例如，美国Motoro1a公司的传真机、日本松下公司的自行车、英国Ra1eigh公司的山地车、德国Benz公司的轿车、意大利Levi公司的牛仔裤、我国青

33、岛海尔公司的家用电器等都不同程度地采用了MC生产方式。中国科学院软件研究所工业管理与设计工程研究中心在1998年开始了MC设计技术的研究。我国863计划CIMS主题专家组在“九五”和“十五”期间也有计划地部署了一系列课题，对MC的理论、方法和技术等进行了深入的研究。3.5.1 MC3.5.1 MC的发展的发展的发展的发展 39第第 3 章章 先进制造模式先进制造模式 先进制造系统先进制造系统1.MC的内涵的内涵 2.MC与大量生产的比较与大量生产的比较3.定制方法分类定制方法分类4.MC的相关技术的相关技术5.MC的实施策略的实施策略3.5.2 MC3.5.2 MC的原理的原理的原理的原理 4

34、0第第 3 章章 先进制造模式先进制造模式 先进制造系统先进制造系统大量定制（MC）：是一种在系统整体优化的思想指导下，集企业、顾客、供应商和环境于一体，充分利用企业已有的各种资源，根据顾客的个性化需求，以大量生产的低成本、高质量和高效率提供定制产品和服务的生产模式。3.5.2 MC3.5.2 MC的原理的原理的原理的原理1.MC1.MC的内涵的内涵 MC的指导思想是系统整体优化；MC的产品能够满足顾客的个性化需求，即定制；MC的成本、质量和效率同大量生产的产品一致；MC是对企业的设计、制造、销售、服务等活动以顾客为中心进行思考的一种哲理，是考虑问题的思想方法。41第第 3 章章 先进制造模式

35、先进制造模式 先进制造系统先进制造系统基基本本思思想想：通过产品结构和制造过程重构，运用现代信息技术、新材料技术、柔性制造技术等一系列高新技术，把产品的定制生产问题全部或部分转化为规模生产，以大量生产的成本和速度，为单个顾客或小批量多品种市场定制任意数量产品。3.5.2 MC3.5.2 MC的原理的原理的原理的原理产产品品多多样样化化有两种情况：顾客可以感受到的产品外部多样化；在产品的设计、制造、销售和服务过程中企业可以感受到的产品内部多样化。为了支持企业以大量生产的效益生产满足顾客个性化需求的定制产品，归根结底是应该尽可能减少产品内部多样化、增加产品外部多样化，这是MC的核心。1.MC1.M

36、C的内涵的内涵 42第第 3 章章 先进制造模式先进制造模式 先进制造系统先进制造系统MC是一种将相似性原理、重用性原理和全局性原理与应用实践相结合的生产方式，以减少产产品品内内部部多多样样化化、增加产产品品外外部部多多样样化化为目的，在空间上对整个产品族、在时间上对产品全生命周期进行全方位的优化，低成本、快速地生产定制产品。3.5.2 MC3.5.2 MC的原理的原理的原理的原理1.MC1.MC的内涵的内涵 43第第 3 章章 先进制造模式先进制造模式 先进制造系统先进制造系统MC的重点是如何减少定制的成本，缩短定制的时间，使定制产品能同大量生产的标准产品相抗衡。表3-4对MC生产与大量生产

37、方式进行了比较。MC生产与大量生产方式的主要差别在于重点、目标、特征等方面。3.5.2 MC3.5.2 MC的原理的原理的原理的原理2.MC2.MC与大量生产的比较与大量生产的比较 44第第 3 章章 先进制造模式先进制造模式 先进制造系统先进制造系统3.5.2 MC3.5.2 MC的原理的原理的原理的原理表表3-4 大量定制和大量生大量定制和大量生产产的比的比较较大量生产大量定制重点重点 通通过稳过稳定和控制取得效率定和控制取得效率通通过过柔性和快速反柔性和快速反应应取得品种和定制取得品种和定制目目标标以使几乎每个以使几乎每个顾顾客都能承受的客都能承受的低成本和低价格来开低成本和低价格来开发

38、发、生、生产产、销销售和运送商品和服售和运送商品和服务务以使几乎每个以使几乎每个顾顾客足客足够够找到可支付的、找到可支付的、确切确切满满足自己需要的品种和定制来开足自己需要的品种和定制来开发发、生生产产、销销售和运送商品和服售和运送商品和服务务特征特征稳稳定的需求，定的需求，统统一的大市一的大市场场低成本、低成本、稳稳定的定的质质量、量、标标准准化的化的产产品和服品和服务务产产品开品开发发周期周期长长，产产品生命品生命周期周期长长动态动态的需求，分散的小市的需求，分散的小市场场低成本、高低成本、高质质量、定制的量、定制的产产品和服品和服务务产产品开品开发发周期短，周期短，产产品生命周期短品生命

39、周期短2.MC2.MC与大量生产的比较与大量生产的比较 45第第 3 章章 先进制造模式先进制造模式 先进制造系统先进制造系统3.5.2 MC3.5.2 MC的原理的原理的原理的原理产品单价图图3-14 大量定制的经济性大量定制的经济性1大量生产成本曲线成 2大量定制成本曲线3客户愿支付的价格 4大量生产净利润（规模经济性）5大量定制净利润（范围经济性）小 中 大生产批量2.MC2.MC与大量生产的比较与大量生产的比较 46第第 3 章章 先进制造模式先进制造模式 先进制造系统先进制造系统随着市场的越来越分散，大量生产的机会将越来越少。但这并不说明大量生产获得低成本的方法已经失效。大量生产获得

40、低成本的规模经济，虽然造成产品种类单一，但在设计、生产、制造没有做到完全柔性之前，由于减少了工装准备和更换加工件等所需要的消耗，确实能够降低单位成本，从而降低产品价格。MC通过范围经济，即根据不同产品间设计流程、功能实现等的相似性，使用统一的开发流程、产品组成模块等，利用范围的扩大实现小批量的大型化，降低成本，获得经济效益，如应用单一流程，更便宜、更快速地生产多种产品或提供多种服务，也继承了规模经济的优点。同时MC要求制造柔性的发展，最终实现生产成本与批量无关。3.5.2 MC3.5.2 MC的原理的原理的原理的原理2.MC2.MC与大量生产的比较与大量生产的比较 47第第 3 章章 先进制造

41、模式先进制造模式 先进制造系统先进制造系统按对产品功能及其附加属性设计的不同影响分按对产品功能及其附加属性设计的不同影响分 按顾客需求对企业生产活动影响程度不同分按顾客需求对企业生产活动影响程度不同分 3.5.2 MC3.5.2 MC的原理的原理的原理的原理3.3.定制方法分类定制方法分类 48第第 3 章章 先进制造模式先进制造模式 先进制造系统先进制造系统合合作作定定制制：是是指指定定制制企企业业通通过过与与顾顾客客交交流流，帮帮助助顾顾客客澄澄清清其需要，准确设计并制造出能够满足顾客需要的个性化产品。其需要，准确设计并制造出能够满足顾客需要的个性化产品。透透明明定定制制：是是指指企企业业

42、为为顾顾客客提提供供定定制制化化的的商商品品或或服服务务，而而顾客并没有清楚地意识到这些产品和服务是为其定制的。顾客并没有清楚地意识到这些产品和服务是为其定制的。装装饰饰定定制制：是是指指企企业业以以不不同同的的包包装装把把同同样样的的产产品品提提供供给给不不同的顾客。同的顾客。适适应应定定制制：是是指指企企业业提提供供标标准准化化的的产产品品，但但产产品品本本身身是是可可顾客化的，顾客可根据自身需要对产品进行调整。顾客化的，顾客可根据自身需要对产品进行调整。3.5.2 MC3.5.2 MC的原理的原理的原理的原理(1)(1)按对产品功能及其附加属性设计的不同影响分按对产品功能及其附加属性设计

43、的不同影响分 49第第 3 章章 先进制造模式先进制造模式 先进制造系统先进制造系统按订单销售：是指企业用标准产品加上特定的附件形成有个性的产品，它由销售部门或者配送机构来实现定制以满足不同顾客的需求。是一种大量生产方式，只有销售活动是由顾客驱动的，如日常生活用品等。按订单装配：是指接到顾客订单后，将企业中已有的零部件经过再配置后向顾客提供定制产品。其装配及下游的活动都由顾客订单驱动，如个人计算机等。3.5.2 MC3.5.2 MC的原理的原理的原理的原理(2)(2)按顾客需求对企业生产活动影响程度不同分按顾客需求对企业生产活动影响程度不同分 50第第 3 章章 先进制造模式先进制造模式 先进

44、制造系统先进制造系统按订单制造：是指接到顾客订单后，在已有零部件的基础上进行变型设计、制造和装配，最终向顾客提供定制产品。它的变型设计及其下游的活动都由顾客订单驱动，如低压电器开关等。按订单装配和按订单制造其本质上都是强调某一产品族的产品配置。按订单设计：是指根据顾客订单中的特殊要求，重新设计能满足特殊需求的新零部件或整个产品，在此基础上，向顾客提供定制产品。它在产品设计、制造、装配和销售配送阶段都是定制的，如大型设备的制造。3.5.2 MC3.5.2 MC的原理的原理的原理的原理(2)(2)按顾客需求对企业生产活动影响程度不同分按顾客需求对企业生产活动影响程度不同分 51第第 3 章章 先进

45、制造模式先进制造模式 先进制造系统先进制造系统对于不同的企业，MC的实现有不同的层次。根据变化的性质和程度将其区别表示为表3-5。企业采用不同的定制方法，在设计产品时就会考虑相应的实现方法，而达到不同的效果。3.5.2 MC3.5.2 MC的原理的原理的原理的原理3.3.定制方法分类定制方法分类 52第第 3 章章 先进制造模式先进制造模式 先进制造系统先进制造系统3.5.2 MC3.5.2 MC的原理的原理的原理的原理表表3-5 提供提供顾顾客大量定制的程度客大量定制的程度定制程度定制程度小小较较小小中中大大定制范定制范围围没有没有小范围小范围大范围大范围全范围全范围价价 格格很高很高同同标

46、标准件准件领领先先时间时间同单独定制同单独定制同大量产品同大量产品发发 放放库存件库存件及时装配及时装配变变化性化性质质没有没有外观定制外观定制功能选择功能选择核心定制核心定制变变化程度化程度没有没有顾客顾客详细详细定制定制3.3.定制方法分类定制方法分类 53第第 3 章章 先进制造模式先进制造模式 先进制造系统先进制造系统MCMC的设计技术的设计技术MCMC的制造技术的制造技术 MCMC的管理技术的管理技术 MCMC的信息技术的信息技术 3.5.2 MC3.5.2 MC的原理的原理的原理的原理4.MC4.MC的相关技术的相关技术在上述4个方面的相关技术中，MC的设计与制造是实现MC生产的途

47、径；MC的管理是MC哲理在企业经营管理方面的运用；而MC的信息技术是其他3个方面的基础和手。只有充分利用计算机和网络等信息技术，MC的目标才有可能真正实现。54第第 3 章章 先进制造模式先进制造模式 先进制造系统先进制造系统3.5.2 MC3.5.2 MC的原理的原理的原理的原理(1)MC(1)MC的设计技术的设计技术是实现MC的核心和源头。它包括产品设计技术与工艺设计技术，前者的对象是产品，而后者的对象则是产品的加工或装配过程。MC的设计技术强调基于相似性的“简化”和“重用”。这里“简化”和“重用”既是目的，又是手段，其包括产品结构的简化、生产过程的简化和组织机构的简化等一系列内容。MCM

48、C将产品设计分成产品开发和快速设计两个阶段。图3-15表示了一种比较典型的大量定制的设计过程。MC的设计技术赋予产品零部件及其工艺过程和工艺装备以更高的相似性，从而为在后续生产活动中重用这些相似性奠定了良好的基础。55第第 3 章章 先进制造模式先进制造模式 先进制造系统先进制造系统3.5.2 MC3.5.2 MC的原理的原理的原理的原理图图3-15 大量定制的设计过程大量定制的设计过程大量定制的产品开发阶段大量定制的产品开发阶段确定产品的工作原理进行新产品的概念设计进行标准化、规范化建立产品模型和过程模型大量定制的快速设计阶段大量定制的快速设计阶段迅速向顾客提供正确的报价快速设计产品和制造过

49、程前期工作建立MC编码体系零部件ABC分析零部件分类零部件名称分析产品建模几何形状分析参数分析建立主模型建立主文档建立主结构主模型主模型主文档主文档主结构主结构产品配置设计产品变型设计顾顾 客客 需需 求求(1)MC(1)MC的设计技术的设计技术 56第第 3 章章 先进制造模式先进制造模式 先进制造系统先进制造系统3.5.2 MC3.5.2 MC的原理的原理的原理的原理(2)MC(2)MC的制造技术的制造技术主要包括制造信息资源的有序化技术、可重组的制造系统与过程技术、模块化制造技术以及模块化装配技术等方面。为了全面实现MC，对底层的制造技术和系统也提出了较高的要求。MC的制造技术应具有足够

50、的物理和逻辑的灵活性，能够根据被加工对象的特点，方便、高效、低成本地改变系统的布局、控制结构、制造过程和生产批量等，有效地支持MC。当然，为了有效地实现MC的制造，在制造过程的上游还必须提供一定的条件。例如，产品设计和工艺设计必须做到标准化、规范化和通用化，以便在制造过程中可以利用标准的制造方法和标准的制造工具，优质、高效、快速地制造出顾客定制的产品。57第第 3 章章 先进制造模式先进制造模式 先进制造系统先进制造系统3.5.2 MC3.5.2 MC的原理的原理的原理的原理(3)MC(3)MC的管理技术的管理技术是实现MC的关键技术。主要包括MC的企业资源管理技术、MC的业务过程重组技术、M