先进制造技术作业doc.docx
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先进制造技术作业doc
先进制造技术作业
一、先进制造技术包含哪些技术,简述各种技术有何特点根据先进制造技术的功能和研究对象,可将先进制造技术归纳为五大类1.现代设计技术2.先进制造工艺技术3.制造自动化技术4.现代生产管理技术5.先进制造生产模式1.现代设计技术特点p5b9NT8Q*\C/K6P
(1)设计范畴的扩展化9C1w7r4uz8k5F设计范畴正在扩大,传统的设计只限于产品设计,而现代设计则将产品设计向前扩展到产品规划,甚至用户需求分析;向后扩展到工艺设计,使产品规划、产品设计、工艺设计形成一个有机的整体。
另外,设计范畴的扩展还体现在面向“X”的设计技术,即在设计过程中同时考虑制造、维修、价格、包装发运、回收、质量等因素。
(2)设计手段的计算机化u,S;{,[5kgNO4i2MoT(5)设计手段的拟实化N4g1}1kZ5t3c,iLm在传统的设计过程中,产品和零件的外观形状只有在制造后才能看到。
由于三维造型技术,仿真和虚拟制造技术,以及快速原形技术的出现,使得人们在零件被制造之前就可以看到它的形状甚至摸到它,可以大大改进设计的效果。
(6)分析手段的精确化/|pb2EMyb传统设计中,认为载荷和应力是集中的,靠加大安全系数来提高可靠性。
但在实际中,载荷和应力却往往是分布性的,并且提高安全系数并不总能提高可靠性。
现代设计则可考虑载荷和应力的分布特性,利用有限元等功能强大的分析工具,准确模拟系统的真实工作情况,得到符合实际情况的最佳解。
现代设计还运用概率论和统计学方法进行产品的可靠性设计。
7SI3T{13强调设计阶段的质量控制Y0L-N1|0Fy/f现代质量控制理论认为产品的质量首先是设计出来的,其次才是制造出来的。
所以,应特别重视设计阶段的质量控制活动,以免设计出来的产品在质量上先天不足。
2d;r.wVpXp14设计和制造一体化M4tMAz“Q.txM9C传统的设计与制造过程是分离的,从设计到制造要经过好几个过程,往往会造成信息的“误理解”,所需的时间也很长。
现代设计则强调设计和制造过程的一体化和并行化,强调从设计信息到制造信息的顺畅传递和快速反馈,甚至要求设计和制造采用统一的数据模型。
l5强调产品全寿命周期最优化现代设计强调从市场调研、用户要求,到产品规划、产品设计、工艺设计、制造过程、质量控制、成本核算、销售价格、包装运输、售后服务、维修保养、报废处理、回收再利用等产品全寿命周期的综合最优化。
2.先进制造工艺的特点可用先进性、实用性和前沿性来概括。
1先进性先进制造工艺的先进性主要表现在优质、高效、低耗、洁净、灵活(柔性)五个方面。
优质加工制造出的零件或整机质量高,性能好;零部件尺寸精确,表面光洁,内部组织致密,无缺陷及杂质,使用性能好;整机的结构、色彩美观宜人,使用寿命和可靠性高。
高效生产效率及劳动生产率高,大大降低了操作者的劳动强度。
低耗节省原材料及能源。
洁净生产过程不污染环境,零排放或少排放。
灵活能快速对市场变化及产品设计的更改作出反应,适应多品种柔性生产。
(2)实用性先进制造工艺的实用性主要表现在两个方面。
一是应用普遍性,它是当今或不久将来机械工厂量大面广的看家工艺;;二是经济适用性,它一般投资不高,且有不同档次,宜于工厂根据本身的条件通过技术改造予以采纳。
(3)前沿性先进制造工艺的前沿性主要表现在先进制造工艺是高新技术产业化或传统工艺高新技术化的结果,它们是制造工艺研究最为活跃的前沿领域。
部分先进制造工艺可能目前应用还不广泛,但是它们代表着某些发展方向,而且可望会得到越来越广泛的应用。
因此,先进制造工艺就是机械工厂普遍能够采用,具有直接推广价值或广阔应用前景的一系列优质、高效、低耗、洁净、灵活工艺的总称3.制造自动化以下简称自动化的概念是一个动态发展过程。
过去,人们对自动化的理解或者说自动化的功能目标是以机械的动作代替人力操作,自动地完成特定的作业。
这实质上是自动化代替人的体力劳动的观点。
后来随着电子和信息技术的发展,特别是随着计算机的出现和广泛应用,自动化的概念已扩展为用机器包括计算机不仅代替人的体力劳动而且还代替或辅助脑力劳动,以自动地完成特定的作业。
制造自动化已远远突破了上述传统的概念,具有更加宽广和深刻的内涵。
制造自动化的广义内涵至少包括以下几点1在形式方面,制造自动化有三个方面的含义.代替人的体力劳动。
.代替或辅助人的脑力劳动。
.制造系统中人、机及整个系统的协调、管理、控制和优化。
2在功能方面,制造自动化代替人的体力劳动或脑力劳动仅仅是制造自动化功能目标体系的一部分。
制造自动化的功能目标是多方面的,已形成一个有机体系。
此体系可用如图1所示的功能目标模型描述。
此功能目标模型简称TQCSE模型,其中T表示时间Time,Q表示质量Quality,C表示成本Cost,S表示服务Service,E表示环境友善性Environment。
TQCSE模型中的T有两方面的含义,一是指采用自动化技术,能缩短产品制造周期,产品上市快;二是提高生产率。
Q的含义是采用自动化系统,能提高和保证产品质量。
C的含义是采用自动化技术能有效地降低成本,提高经济效益。
S也有两方面的含义,一是利用自动化技术,更好地做好市场服务工作;二是利用自动化技术,替代或减轻制造人员的体力和脑力劳动,直接为制造人员服务。
E的含义是制造自动化应该有利于充分利用资源,减少废弃物和环境污染,有利于实现绿色制造。
TQCSE模型还表明,T、Q、C、S、E是相互关联的,它们构成了一个制造自动化功能目标的有机体系。
3在范围方面,制造自动化不仅涉及到具体生产制造过程,而是涉及产品生命周期所有过程。
制造自动化技术的发展趋势近年来,制造自动化技术的研究发展迅速,其发展趋势可用“六化”简要描述。
即制造全球化、制造敏捷化、制造网络化、制造虚拟化、制造智能化和制造绿色化。
(1)制造全球化制造全球化的概念出于美日欧等发达国家的智能系统计划。
近年来随着Internet技术的发展,制造全球化的研究和应用发展迅速。
制造全球化包括的内容非常广泛,主要的有.市场的国际化,产品销售的全球网络正在形成。
.产品设计和开发的国际合作。
.产品制造的跨国化。
.制造企业在世界范围内的重组与集成,如动态联盟公司。
.制造资源的跨地区、跨国家的协调、共享和优化利用。
.全球制造的体系结构将要形成。
(2)制造敏捷化敏捷制造是一种面向21世纪的制造战略和现代制造模式,当前全球范围内敏捷制造的研究十分活跃。
敏捷制造是对广义制造系统而言。
制造环境和制造过程的敏捷性问题是敏捷制造的重要组成部分。
敏捷化是制造环境和制造过程面向21世纪制造活动的必然趋势。
制造环境和制造过程的敏捷化包括的内容很广,如.柔性包括机器柔性、工艺柔性、运行柔性和扩展柔性等。
.重构能力能实现快速重组重构,增强对新产品开发的快速响应能力。
.快速化的集成制造工艺如快速原型制造RPM,是一种CAD/CAM的集成工艺等。
(3)制造网络化当前由于网络技术特别是Internet/Intranet技术的迅速发展,正在给企业制造活动带来新的变革,其影响的深度、广度和发展速度往往远超过人们的预测。
正如1997年10月在新加坡召开的第四届国际CIM大会上,大会主席RobertGay博士指出“自1995年的第三届国际CIM大会以来,基于Internet的生产经营活动是出人意料地迅猛增长”。
又如美国ManufacturingEngineering杂志高级编辑JeanV.Owin最近专门撰文论述了基于Internet的制造的重大意义和应用情况。
基于网络的制造,包括以下几个方面1制造环境内部的网络化,实现制造过程的集成。
2制造环境与整个制造企业的网络化,实现制造环境与企业中工程设计、管理信息系统等各子系统的集成。
3企业与企业间的网络化,实现企业间的资源共享、组合与优化利用。
4通过网络,实现异地制造。
总之,制造的网络化,特别是基于Internet/Intranet的制造已成为重要的发展趋势。
(4)制造虚拟化制造虚拟化主要指虚拟制造,又称拟实制造。
虚拟制造Virtualmanufacturing是以制造技术和计算机技术支持的系统建模技术和仿真技术为基础,集现代制造工艺、计算机图形学、并行工程、人工智能、人工现实技术和多媒体技术等多种高新技术为一体,由多学科知识形成的一种综合系统技术。
它将现实制造环境及其制造过程通过建立系统模型映射到计算机及其相关技术所支撑的虚拟环境中,在虚拟环境下模拟现实制造环境及其制造过程的一切活动和产品制造全过程,并对产品制造及制造系统的行为进行预测和评价。
虚拟制造的研究正越来越受到重视。
如美国政府制定的TEAM敏捷制造使能计划包括5个重点研究领域,虚拟制造是其中之一。
虚拟制造是实现敏捷制造的重要关键技术,对未来制造业的发展至关重要;同时虚拟制造将在今后发展成为很大的软件产业,我们应充分注意到这个发展趋势。
(5)制造智能化智能制造将是未来制造自动化发展的重要方向。
所谓智能制造系统是一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化智能系统,它在制造过程中能进行智能活动,诸如分析、推理、判断、构思和决策等。
智能制造技术的宗旨在于通过人与智能机器的合作共事,去扩大、延伸和部分地取代人类专家在制造过程中的脑力劳动,以实现制造过程的优化。
有人预言下一世纪的制造工业将由两个“I”来标识,即Integration集成和Intelligence智能。
(6)制造绿色化环境、资源、人口是当今人类社会面临的三大主要问题。
特别是环境问题,其恶化程度与日剧增,正在对人类社会的生存与发展造成严重威胁。
近年来的研究和实践使人们认识到环境问题决非是孤立存在的,它和资源、人口两问题有着根本性的内在联系。
特别是资源问题,它不仅涉及人类世界有限的资源如何利用,而且它又是产生环境问题的主要根源。
于时,近年来,一个新的概念已经提出最有效地利用资源和最低限度地产生废弃物,是当前世界上环境问题的治本之道。
制造业量大面广,对环境的总体影响很大。
可以说,制造业一方面是创造人类财富的支柱产业,但同时又是当前环境污染的主要源头。
有鉴于此,如何使制造业尽可能少地产生环境污染是当前环境问题研究的一个重要方面。
于是一个新概念绿色制造Greenmanufacturing由此产生。
绿色制造是一个综合考虑环境影响和资源效率的现代制造模式,其目标是使得产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个产品生命周期中,对环境的影响负作用最小,资源效率最高。
绿色制造是可持续发展战略在制造业中的体现,或者说绿色制造是现代制造业的可持续发展模式。
绿色制造涉及的面很广,涉及到产品的整个生命周期和多生命周期。
对制造环境和制造过程而言,绿色制造主要涉及到资源的优化利用、清洁生产和废弃物的最少化及综合利用。
绿色制造是目前和将来制造自动化系统应该予以充分考虑的一个重大问题。
结论制造自动化是一个动态概念,有着十分广泛和深刻的内涵。
目前制造自动化技术的研究非常活跃,主要表现在制造系统中的集成技术和系统技术、人机一体化制造系统、制造单元技术、制造过程的计划和调度、柔性制造技术和适应现代生产模式的制造环境的研究方面。
制造自动化技术的发展趋势可用“六化”简要描述,即制造全球化、制造敏捷化、制造网络化、制造虚拟化、制造智能化和制造绿色化。
4.现代生产管理特点
(1).无形资产经营所创造的利润将超过有形资产一些企业便将自己的核心业务逐渐转向研究与开发、品牌经营、资产重组、产权经营等价值增值高、利润高的业务领域,而将那些需要大量有形资产投资和重复性劳动的物质产品生产、物流配送业务外包或委托出去,交给那些专业化公司来完成。
这些专业化公司不断提高其作业的智能化水平,提高其产品的知名度和客户信赖度,增加其产品或服务的知识含量和价值含量,进而不断提高企业无形资产的价值及其在创造利润中的重要性。
(2).知识所有者和资本所有者将共同治理企业制约企业发展的主要因素已经不是资金和生产能力,而是企业的技术创新能力和管理能力,是企业技术知识或管理知识对企业的贡献大校因此,让知识所有者拥有企业部份股权,参与企业治理,以调动他们的积极性也顺理成章。
许多企业的所有者将企业所有权的一部分,以技术入股、职工持股等方式让渡给企业的知识所有者,以留住他们,让他们作为股东参与企业治理。
(3).创新将是企业取得竞争优势的根本途径技术创新是企业在生产上、市场上占据竞争优势的根本途径。
没有技术创新的企业,不但得不到新的市场,还会失去原有的市常市场和技术的发展变化还需要企业不断进行管理创新(包括制度创新)。
(4).经营战略将围绕发挥和塑造企业的核心竞争能力来制定进入90年代之后,全球范围内的工农业产品价格下跌和市场竞争格局的重新调整,迫使企业将自己的主要精力集中到附加价值高、自己拥有垄断优势核心业务领域,而将不创造价值或创造价值较少、其他企业能够比自己干得更好的业务外包或剥离转移出去。
(5).市场营销活动将以赢得客户信赖为目标随着工业化和信息化的发展,围绕满足顾客需要这个核心,逐渐形成了4C’S整合营销(指消费者、成本、方便、沟通的有效整合)、概念营销、网络营销、客户关系管理等营销新概念、新方法,这些新的营销活动将以赢得客户信赖为核心。
(6).企业生产将向个性化、柔性化、分散化方向发展企业通过生产管理技术多方面的创新,已经形成了比较先进和稳定的计算机应用系统,生产管理技术和软件的发展和完善,使企业生产的个性化、柔性化水平大大提高。
(7).生产配送体系以快速满足客户需求为核心互联网的发展使单个企业变成了整个满足顾客需要的产供销链条上的一个环节。
顾客可以在进入这个链条的所有企业里寻找自己满意的产品或服务,并直接和他们签订合同。
在这种物流和资金流有可靠保证的情况下,企业之间的竞争,实际上就是满足顾客需求的能力和速度方面的竞争。
(8).财务管理将向战略型、集成化方向发展随着经济全球化、网络化、知识化的进程,企业的财务管理主要发生了以下变化财务管理从静态的事后核算向动态的、参与经营过程的财务管理方向发展;财务管理从战术性、事务性的管理向战略性、全局性的经营理财方向发展;财务管理从内部的、独立的职能管理向开放的、三流(物流、信息流、资金流)合一的集成管理方向发展,等等。
总之,这些变化和发展,使企业的财务管理向战略、集成化方向发展。
(9).信息资源管理将向知识资源管理转变自计算机技术应用以来,企业的信息管理经历了围绕产品设计、财务管理、库存管理、职工档案等的单机信息处理阶段,人、财、物、产、供、销等多环节信息综合起来的企业管理信息系统阶段,以及基于内部网络的数据库管理阶段,目前正向知识资源管理方向发展。
(10).人力资源管理将以发挥员工的潜能为目标企业人事管理的目的是使企业工作成为员工的一种享受,而不是刻板的义务;使企业成为员工学习知识、发展自我、实现人生价值的地方,而不应成为不容差错和失误、束缚个人自由发展的流水生产线。
5.先进制造生产模式概念先进制造模式是指作用于制造系统的具有相似特点的一类先进方式、方法的总称。
它以获取生产有效性为首要目标,以制造资源的快速有效集成为基本原则,以人、组织、技术相互结合为实施途径,使制造系统获得精益、敏捷、优质与高效的特征,以适应市场变化对时间、质量、成本、服务和环境的新要求。
包含内容计算机集成制造、并行工程、敏捷制造、智能制造、精益生产等先进的生产组织管理模式和控制方法。
特点
(1)灵活性利用不同地区的现有资源,迅速组合成为没有围墙的、超越空间约束的、靠电子手段联系的统一指挥的经营实体虚拟企业和虚拟单元。
(2)分散性由于知识、信息的分散性,制造企业面临的环境具有随机性、动态性和竞争性。
(3)动态性为实现企业的目标,企业的组织结构将从传统的、递阶层次的“机械结构型”向更适合市场竞争的“化学分子型”和“生物细胞型”转变,成为扁平的多元化“神经网络”。
这种结构在整个产品生产周期内是动态变化的、可及时重组和解体。
(4)并行性产品开发工作虽然是有序的,但并不一定按简单的串行方式相连接,而是在时间坐标上相互重叠与交叉,小组内的成员并行工作,协同完成产品设计、制造、销售等任务。
(5)独立性项目组在企业内是相对独立的,项目负责人有权做出关于项目内活动的决策。
(6)简单性项目组内以简单的工艺流程来代替传统的整个工厂集中控制的复杂的流程。
二、为了配合课程内容,我们播放了公司的力量中其中2集录像,“各领风骚”(第七集)和“创业先锋”(第八集),请论述日本企业文化的核心是什么日本的企业文化建设(管理科学)对中国机械制造行业有何启发
(1)丰田文化的核心在于五个方面挑战、持续改善、现地现物、尊重员工、团队合作挑战丰田自从诞生之日起,就在不断地挑战自己的极限。
二次大战之后,日本工业一片萧条,但就在这时,丰田汽车公司创始人丰田喜一郎就提出“三年赶上美国”的目标,他们知道如果一味地模仿美国的生产管理方式,只会永远跟在别人背后,于是大胆创新,成就了今天的丰田生产方式TPS,仅仅二十年时间,丰田的生产效率从美国同行的八分之一提高到美国同行的五倍。
2000年,丰田进一步挑战自我,提出“3年内削减30的成本”的战略目标,开始实施降低成本的“CCC21”活动,3C代表“ConstructionofCostCompetitiveness”即构筑成本竞争力。
丰田以汽车的173种主要零部件为对象,通过重新整合设计、生产、采购及供应商平台基本实现了该目标。
持续改善在丰田,平均每年每人提交75个以上的改善提案,而且超过99的提案得到了实施。
在丰田人看来,现状永远都是最差的,明天一定要比今天更好。
对于丰田来说,每一个员工都是问题的解决者,他们根据自己的岗位要求全都受过严格系统的培训,掌握了不同程度的问题解决技能,完全能够承担起自己工作范围内的职责。
所以,在丰田生产线上设计了一种安灯系统,任何一个人只要发现异常情况,他/她都可以凭自己的判断决定拉下安灯,让生产线停下来,使问题得到解决,避免将问题产品流入下工序。
正是这样的行为方式帮助丰田建立了一个问题曝光系统,普通员工像管理者一样思考,每天都去解决现场面临的问题,推动企业不断进步。
现地现物丰田喜一郎有一句名言“每天洗手次数不超过3次的技术人员根本算不上称职。
”他的意思是说,技术人员整天坐在办公室里是造不出好产品的,因为他无法了解现场的实际生产情况。
丰田文化倡导无论职位高低,每个人都要深入现场,彻底了解事情发生的真实情况,基于事实进行管理,才不会使决策偏离实际。
正因如此,丰田这样大规模的企业才可以有效避免“官僚主义”。
去年刚上任的总裁丰田章男誓言“做离前线最近的总裁”,就是带头实践丰田文化“现地现物”,深入市场、生产、研发等一线现场,他相信管理最基本的原则就是,同员工一起思考、发展,这样才能在工作的每一阶段构造品质。
尊重员工尊重员工就是相信每一个员工都贡献于企业,创造一个组织环境,使人人都能真正发挥自己的才能,这一点丰田做到了。
丰田倡导仆从领导的文化,领导者不是高高在上发号施令者,也不是生杀予夺的法官,而是教练与顾问。
他们的使命就是协助下属来完成任务,对他们来说更多的是责任与义务,而不是权力。
在丰田,员工实行自主管理,在组织的职责范围内自行其是,不必担心因工作上的失误而受到惩罚,相反将问题揭示出来的员工还会受到表扬,出错一定有其内在的原因,只要找到原因施以对策,下次就不会出现了。
丰田的员工有非常强的职业安全感,他们每年获取稳定的薪酬增长,由于效率高于同行,整体薪酬水平也较同行要高,系统的培训、轮岗也让他们快速掌握工作技能,人人参与管理,获取很高的工作乐趣与成就感。
即便在经济不好时也不用担心,因为丰田不会随意裁人,即使要裁也首先是管理人员薪水,轮不到普通员工身上。
团队合作随着企业的组织规模越来越庞大,管理变得越来越复杂,大部分工作都需要依靠团队合作来完成。
在丰田,灵活的团队工作已经变成了一种最常见的组织形式,有时候同一个人同时分属于不同的团队,负责完成不同的任务。
大型的团队合作莫过于丰田的新产品发展计划,该计划由一个庞大的团队负责推动,团队成员来自各个不同的部门,有营销、设计、工程、制造、采购等,他们在同一个团队中协同作战,大大缩短了新产品推出的时间,而且质量更高、成本更低,因为从一开始很多问题就得到了充分的考虑,在问题带来麻烦之前就已经被专业人员所解决。
小型的团队合作则是一线的每一个生产单元,5到8人一组,结成一个基本生产团队,由一个团队领导带领,成员间互相协助共同完成生产任务。
不同于国内很多企业实行计件工资,员工各自为政独立完成工作。
正是以上五项最典型的丰田文化最终带领丰田走向了卓越。
虽然近期丰田正在遭受召回门事件的强大压力,但我相信丰田正在认真反省,重拾丰田文化,通过不懈的努力,丰田不仅不会陷入危机,而且在未来会走得更加稳健和自信
(2)日本企业文化建设对中国企业的启示因中日两国社会制度不同、历史文化背景不同、所处历史阶段及企业具体情况不同,对日本企业文化建设的经验必须有选择地加以借鉴。
一、中国企业的企业文化建设应做到科学定位、扎实推进,真正促进企业发展。
企业文化是一个企业在长期生产经营过程中形成和发展起来的,是一个企业的生存方式和发展方式。
企业发展实践是企业文化产生与发展的基础,反过来企业文化又对企业的发展发挥促进作用。
企业文化是企业发展的精神动力和思想灵魂,在一定程度上反映了企业经营管理者和全体员工的文化素养和文化追求。
企业文化建设的程度和水平,既与企业发展的阶段性直接相关,又与企业家的素质和职工的整体状况直接相联。
而且,它的一个显著特点就是内生性,只有内在生长起来的文化,才能适应这个企业的需要,才能成为企业核心竞争力的组成部分,从而真正促进企业发展。
企业文化建设可以学习借鉴,但不可以照搬;可以适当引导,但不可以超越阶段;可以积极创造,但不可以忽视企业职工的整体特点。
中央企业的企业文化建设应遵循“三个规律”,做到科学定位、扎实推进。
一是遵循企业文化形成和发展的基本规律,认清文化建设的长期性,做到统筹规划、分步实施,注重文化积淀,不断实现文化提升。
企业百年不倒靠文化,建设优秀的企业文化也需要长期的培育过程。
目前,在部分中央企业的企业文化建设中存在的短期行为、形式主义和急功近利的错误倾向,应该得到克服和改进。
二是遵循企业成长的规律,认清文化建设与企业发展的内在统一性,做到从企业发展的阶段性特点和内在要求出发,去推进企业文化建设,既不能过于超前,又不能严重滞后,必须具有一定的前瞻性,同企业的组织结构、产业结构和发展战略的调整保持协调一致。
三是遵循文化育人的规律,坚持文化理念推行的系统性和长期性,做到因人因群体不同而采取相应的方法和措施,推进理念普及和文化育人。
考察中,19名同志对日本企业在推行理念中强调自主性原则印象很深,但这一原则是建立在日本
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