先进制造技术概述.pdf
《先进制造技术概述.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《先进制造技术概述.pdf(13页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、现代制造技术 1 前言 传统的制造业是建立在规模经济的基础上,靠大规模批量生产、重复性劳动来获得 竞争优势,它强调资源的有效利用,以低成本获得高质量和高效率。在当今知识经济时 代,传统制造业面临巨大的挑战,主要表现在产品的生命周期缩短、用户需求多样化、 新技术广泛应用等方面。面对挑战,如何才能具有良好的竞争优势,持续提高企业的效 益,为社会提供优质的产品是每个企业必须考虑的问题。 技术的更新是推动企业向前发展的根本动力,对于制造行业来说尤其如此。现代制 造技术主要包括先进的生产组织方式,先进的加工手段,先进的设计方法等方面。 先进的生产组织方式包括敏捷制造、精益生产、并行工程、智能制造、全能制
2、造和 绿色制造等,其中以精益生产方式应用最广。 先进的加工手段包括数控技术、机器人技术、柔性制造技术和智能制造技术等,其 中数控技术和机器人技术是柔性制造技术和智能制造技术的基础。 先进的设计方法包括计算机辅助设计、计算机辅助工程、优化设计和可靠性设计等, 在实际应用上将计算机辅助设计(三维建模)、计算机辅助工程(有限分析)和优化设 计结合起来叫虚拟样机技术。 本文主要从精益生产方式、机器人技术和虚拟样机技术三个方面加以论述。 2 精益生产方式 精益生产方式就是丰田生产方式,起源于日本丰田公司的汽车生产流水线。 上个世纪 50 年代初,丰田公司副总裁大野耐一注意到制造过程中的浪费是制造 生产率
3、低下和增加成本的根结, 他从美国的超级市场受到启迪, 形成了看板系统 的构想,提出了准时生产制, 进而形成了精益生产方式, 之后被多许多制造企业 所采用。 其基本思想是“彻底杜绝浪费”, 追求产品制造的合理性以及节约成本。 2.1 精益生产的体系 精益生产的核心内容是准时制生产方式JIT (Just-in-time) ,该种方式通 过看板管理, 成功地制止了过量生产, 实现了“在必要的时刻生产必要数量的必 要产品” ,从而彻底消除产品制造过程中的浪费,以及由之衍生出来的种种间接 浪费,实现生产过程的合理性、高效性和灵活性。其组织结构如下图所示。 图 2-1 精益生产方式组织结构图 精益生产的基
4、础是良好的企业文化和良好的企业人力资源管理制度,在这个 不 断 暴 露 问 题 , 不 断 改 善 公司利润增加 降低成本 提高竞争力 经济性 适应性 准时化生产 看板管理 均衡化生产 良好的外部 协作关系 质量保证 小批量生产 同步化生产 全面质 量管理 自动化设备的快 速准备 设备的合 理布局 标准作 业 多技能 作业员 全员参与的改善和合理化活动 良好的企业文化、良好的企业人力资源管理制度 尊 重 人 性 , 发 挥 人 的 创 造 性 基础之上,全员可以参与改善和合理化制造过程的活动,从而可以实现全面质量 管理、自动化水平的提高、 设备的快速准备、 设备的合理布局以及标准化的作业 模式
5、。全面质量管理和自动化水平的提高是产品质量的保证;设备的快速准备和 设备的合理布局是快速实现小批量生产的前提;标准的作业模式、 设备的合理布 局以及多技能的作业员为同步化生产提供有力的保障。小批量生产和同步化生产 结合在一起构成了均衡化生产。 质量保证、外协关系以及均衡化生产通一由看板 系统来管理,这样就实现了准时化生产。 这一过程减少了浪费, 从经济性角度讲, 降低了产品的生产成本, 从适用性角度讲, 提高了产品的市场竞争力。 在精益生 产组织方式中,看板管理系统是核心。 2.2 看板管理 看板是用来控制生产现场的生产排程工具,也是一种传递信息的载体。 具体 而言,是一张卡片,卡片的形式随不
6、同的企业而有差别,大到公司的生产计划板, 小到零件入库出库牌, 都是看板的具体形式, 如下图所示。 看板的共同特点就是 放在外面,全员都能看到,都能利用。 看板的本质是在需要的时间, 按需要的量对所需零部件发出生产指令的一种 信息媒介体, 而实现这一功能的形式可以是多种多样的。总体上分为三大类: 传 送看板、生产看板和临时看板。 1传送看板,主要是用来指示零件的出处及去向,或者是上序已经完成的 工艺及要进行的下序工艺。 对于单个的零件, 传送看板一般挂在零件上; 对于成 批的零件,传送看板一般挂在零件的存放区。 2生产看板,一般放置在车间或工厂的显眼位置,标示出当前的产量、目 图 2-2 看板
7、 标的产量、班组产量及生产进度的信息。 3临时看板,进行设备安全、设备修理、临时任务、或需要加班生产时所 使用。 在生产的各个方面, 根据不同的使用要求都可以使用不同的看板,进行不同 的看板管理,从而实现准时生产的目的。 2.3 精益生产方式特点 精益生产方式主张消除一切不生产附加价值的活动和资源,将企业中的所有 的功能合理地加以组合, 以利用最少的资源、 最低的成本获得最大利润和最佳应 变能力,总结一下其特点有以下几个方面: 1. 简化生产制造过程, 合理利用时间, 实行拉动式的准时生产, 杜绝一切超 前、超量生产。 2. 组织结构简化, 权利下放给项目小组, 发挥项目组的作用, 采用项目组
8、协 作方式而不是等级关系。 项目组不仅完成生产任务而且参与企业管理,从事各种 改进活动。 3. 精简岗位与人员, 每一个生产岗位必须是增值的,否则就撤除。 在一定的 岗位员工都是一专多能,及所谓的“多面手”,互相替补,而不是严格的专业分 工。 4.JIT 的供货方式,保证最小的库存和最少的在制品数。为实现这种关系, 应与供货商建立起良好的合作关系,相互信任,相互支持,利益共享。 5.“零缺陷”的工作目标,即以最低陈本、最好质量、无废品、零库存与产 品的多样性。 3 机器人技术 应该说中国是最需要又最不需要机器人的国家。中国人口众多, 劳动力资源 丰富且廉价,从这一层面说用一个贵而笨重的机器人还
9、不如雇一个人来的便宜, 但是我国要做世界强国就必须用最少的资源作更多的事,我们的企业必须尽可能 的采用高新技术来获得更高效率的生产,以高竞争力取胜, 这就需要很多的机器 人,人是没有机器人那样的精确率,准确率和高效率的。可能会有人失业,但创 造的就业机会更多,社会所得利益会更多。 3.1 机器人 提到机器人, 大部分人可能会想到变形金刚或日本人形机器人,但是工业领 域机器人是完全不同的。1956 年第一台工业机器人的诞生。随着机器人的不断 发展和完善,对于机器人的定义也是多种多样的。 美国人认为, 工业机器人是一种用于移动各种材料、零件、工具或专用装置 的通过可编程序动作来执行种种任务的,并且
10、有编程能力的多功能机械手。 日本人认为, 机器人是一种装备有记忆装置的末端执行器,能够转动并通过 自动完成各种移动来代替人类劳动的通用机器 而比较通用的定义是,工业机器人(Industrial Robot,简称 IR)是指在 工业中应用的一种能进行自动控制的、可重复编程的、多功能的、多自由度的、 多用途的操作机,能搬运材料、工件或操持工具,用以完成各种作业。 这种操作机可以固定在一个地方,也可以在往复运动的小车上。 在无人参与 的情况下,工业机器人可以自动按不同轨迹、不同运动方式完成规定动作和各种 任务。 图 3-1 变形金刚 图 3-2 本田机器 工业机器人由主体、 驱动系统和控制系统三个基
11、本部分组成。主体即机座和 执行机构,包括臂部、腕部和手部,有的机器人还有行走机构。由于工业机器人 具有一定的通用性和适应性,能适应多品种中、小批量的生产,70 年代起,常 与数字控制机床结合在一起,成为柔性制造单元或柔性制造系统的组成部分。 3.2 机器人控制系统 机器人控制系统是机器人的重要组成部分,用于对操作机的控制,以完成特 定的工作任务 , 主要包括以下几个部分: 1控制计算机控制系统的调度指挥机构。一般为微型机、微处理器有32 位、 。64位等,如奔腾系列CPU ; 2.示教盒示教机器人的工作轨迹和参数设定,以及所有人机交互操作,拥 有自己独立的 CPU以及存储单元,与主计算机之间以
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 先进 制造 技术 概述
链接地址:https://www.31doc.com/p-5557009.html