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制造系统工程第八章.pptx
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制造系统工程第八章.pptx
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8 现代制造系统模式
8.1 现代制造系统模式的特点
8.1.1 制造系统模式的概念、主要目标及研究的意义
制造系统模式是指制造系统的体制、经营、管理、
生产组织和技术系统的形态和运作的方式。根据制造系
统理论,制造系统是一个复杂的非线性动力学大系统,
在系统内部动态地流动着信息流、物料流、能量流等各
种资源。采取什么样的制造系统模式来经营、管理和优
化利用各种资源,以获取系统投入的最大增值是建立先
进制造模式的主要目标之一。
制造系统是一个由制造技术、制造资源、
制造信息、以及对资源、信息进行加工处理的过
程所组成的相联系的有机体,制造模式所关心的
是采取何种方式对资源、信息进行处理,因此制
造系统所采取的制造模式对制造系统的特性具有
重要影响。这些影响主要体现在 :
先进制造技术的应用
系统运行效率
系统的柔性和开放性
系统的可持续发展性
8.1.2 制造模式的变迁
回顾制造系统的发展历史,制造模式总是处于不断
的变迁和发展之中,如本世纪初,以美国为首开创了的大
规模生产方式,取得了很大的经济效益;而随着用户需求
的多样性,大规模生产方式已不能适应这一需要,从而出
现了一系列新的生产模式,如精良生产,敏捷制造等。综
合考虑各方面的因素,制造模式的变迁离不开先进制造技
术的应用、社会生产力水平的发展、市场需求的变化、社
会需求的变化四大因素,这四个因素构成了促使制造模式
变迁和发展的动力,如图 8-1 所示。
图 8-1 制造系统模式变迁与发展的动力
制造系统模式的变迁与发展
先进制
造技术
生产力
发展水平
市场
需求
社会
需求
先进制造技术的应用:先进制造技术常常是为了解决
制造系统中出现的技术需求而产生的。而先进制造技术的应
用则必须在与之相适应的制造模式下才能收到实效,因此导
致了制造模式的变迁和发展。如制造自动化单元技术的产生
并发展到一定阶段后,导致了 CIM 哲理和系统的出现,即
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。先进制造技术导致的制造模式变迁和发展主要体现在制
造系统结构的调整、新的管理方式等。
社会生产力水平的发展:制造系统采取和发展何种制
造模式很大程度上取决于社会生产力水平的发展,包括社会
的经济水平、科学文化水平、技术应用的整体水平等,某种
生产模式的出现实际上是生产力发展的产物。例如网络化信
息时代的到来产生了敏捷制造模式,传感器技术和人体工程
学的发展使虚拟制造模式成为可能。发达国家、发展中国家、
不发达国家所采取的制造模式不能完全相同,必须根据生产
力的实际水平采取合理的制造模式,不能看到某种制造模式
在当地产生了很高的效益就盲目照搬。
市场需求的变化:市场需求是制造模式变迁和发展的
一个主要原因。市场需求包括顾客对产品的种类需求、质量
需求、价格需求、时间需求和服务需求等。不同的时期市场
需求是不同的,由此产生了不同的制造模式。如 20 世纪中
期的大批量生产模式主要是满足顾客对产品的质量需求和价
格需求;当市场需求由大批量向多品种、小批量转变时,出
现了 CIM 、敏捷制造等模式,可以满足顾客对产品多样性
的需求;而并行工程则更加关心满足顾客对产品的时间需求。
社会需求的变化:除市场需求外,制造模式的变迁和
发展也要受到社会需求变化的影响。社会需求包括对人类生
存环境的需求、国家的发展计划、就业政策、人们的意识观
念和素质、世界范围的发展潮流等因素。如绿色制造模式的
出现就是为了满足社会对人类生存环境保护的需求而产生的,
又如象我国这种劳动力密集的国家采用完全自动化的制造模
式显然是不完全符合社会需求的。
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