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面向21世纪的制造模式

面向21世纪的制造模式 2011年12月09日 来源： 　　摘要　阐述了近几年国外引进和国内开发的先进制造模式，剖析了先进制造模式的内涵，介绍了我国面向21世纪的先进制造模式。　　关键词：机械制造　虚拟制造　智能制造　生产模式　　当前，先进制造业正朝着精密化、自动化、柔性化、信息化、集成化和智能化的方向发展，随着这种发展趋势，涌现出许多先进制造技术，诸如计算机集成制造技术、信息网络技术、自动化技术、现代管理技术和智能制造技术等，以提高制造业产品市场竞争力为目标的科技进步与企业改造工程的成功实施。这不仅仅是技术问题，而是先进的制造技术必须在与相匹配的制造模式中运作才能收到良好效果的，因此，对先进制造模式的研究势在必行。1、先进的制造模式1.1　并行工程　　1988年美国国防分析研究所(IDA)的R.I.Winner提交了题为“并行工程(Concurrent Engineering简称CE)在武器系统采购中的作用”的研究报告中提出了并行工程的概念。　　并行工程的定义是：集成地、并行地设计产品及其相关的各种过程(包括制造过程和支持过程)的系统方法。这种方法要求产品开发人员在设计一开始就考虑，在产品的整个生命周期中，从概念形成到产品报废处理的所有因素，包括质量、成本、进度计划、用户要求等。为了了解并行工程的内涵，要注意以下几个问题：　　(1)CE是关于设计过程的方法，它要在设计过程中全面地考虑到相关过程的各种问题，但不包含制造过程等其它过程。相反，强调在生产前完成全部设计。　　(2)CE不要求设计和生产并行进行或交叉地完成设计和制造任务，而是指对产品及其下游过程进行并行设计，CE不能随意消除一个完整工程过程中现存的、顺序的、向前传递信息的任一必要阶段。　　(3)CE的技术构思是对设计过程的集成，它是企业集成的一个侧面，不是超出企业集成的一个新概念。　　(4)CE不仅是可加工性、可靠性和可维修性设计，还包括产品的美观性、耐用性甚至产品报废后可处理性等更多需求的设计，其目的是优化设计。　　CE改变了制造业的企业结构和工作方式，实施CE的企业可达到以下目标：通过缩短设计周期，减少再设计工作量，在设计阶段不仅设计产品，同时与生产有关的方法、计划等均要确定，因而能缩短产品的制造周期，使产品投入市场的时间缩短；CE强调产品设计和过程设计，以达到优化生产过程，提高产品质量；CE是为了降低产品在整个生产周期中的消耗，包括设计、制造、装配、检验和维修等的消耗，因此能降低成本；CE与顺序工程比较，在产品质量、生产成本、生产柔性和产品创新等方面均占优势，因此能增强市场的竞争能力。　　为了成功实施并行工程的生产模式，除了要依靠现有科技成果、鼓励创新之外，还要加强基础理论与技术的研究，其中CAX(CAD、CAM、CAPP、CAE等的简称)和DFX(面向性能DFP、装配DFA、制造DFM、分析DFE、测试DFT、质量DFQ、成本DFC、服务DFS等的简称)是并行工程的关键技术；另外，还要加强CE过程的建模与仿真，加强数据管理，加强综合协调技术等。目前，国内一些有关这方面的专家学者基于并行工程的内涵，开展面向并行工程的自动工艺过程设计和并行制造方法的研究，探讨并行工艺设计和并行制造实施策略。1.2　精良生产　　精良生产(Lean Production简称LP)是美国麻省理工学院(MIT)于1989年和1990年出版的《美国制造业的衰退及对策——夺回生产优势》和《改变世界的机器》两本专著中提出LP的概念，实际上在这之前，日本在这方面已经作了大量工作。　　LP是一项在生产实践中总结出来的新技术，其特征是：　　(1)重视客户的需求，以最快的速度和适宜的价格提供质量优良的适销产品去占领市场，并向客户提供优质服务。　　(2)重视企业职工的作用，强调一专多能，推行小组自治工作制，赋于每个职工有一定的独立自主权，运行企业文化。　　(3)精简一切生产中不创造价值的工作，减少管理层次，精简组织机构，简化产品开发过程和生产过程，减少非生产费用，强调一体化质量保证。　　(4)精益求精，持续不断地改进生产，降低成本，力求达到零废品、零库存和产品品种多样化。　　实现LP有四项基本支持技术：　　(1)成组技术（Group Technology简称GT)是基础。应用GT方法可将原生产系统的老模式改变成流水型和单元型的新模式，可使企业工作简化和有序化。　　(2)适时生产(Just in Time 简称JIT)是LP发展的核心。JIT以市场需求为驱动，按质、按量和按时提供市场需求产品，达到低成本、高质量和高效率。　　(3)全面质量管理(Total Quality Management简称TQM)，LP要求企业职工重视产品质量，不仅要产品合格，而且要求不断提出新的改进方案，改进质量，做到尽善尽美。　　(4)并行工程实施对LP的作用主要反映在产品设计中。　　国内一些企业应用精良生产原理，通过实践已经取得了良好的效果。如在上海大众发动机厂，根据该厂的实际情况，对主要零件加工，贯彻JIT原则，从根本上改变了传统的管理思想和管理方法，按

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