JIT 计划的启动和实施将给制造企业其资源利用的各个方面带来显著效果,尤其是在那些使用 MRP很出的企业中,在本讨论将不会详述它们的情况,在一些著作中有专门论述。
MRP 和 JIT的共同目标 |
成为并保持为世界级的竞争者,是 MRP和 JIT郑州堵车的共同目标。 Oliver Wight曾说:企业间是没有同等的,只有竞争。这句话包含了好和坏两种说法,好的说法是,一家企业是不太行的制造商,但如果竞争者更弱的话,则可能会很成功。坏的说法是,另一家企业是很优秀的制造商,但如果竞争者更强的话,则可能破产。在今天的世界市场中,如果有,也只是少数企业能靠着竞争者弱的保证而保存。保持并增加市场份额的唯一可靠方法是:不落后并超越竞争者(和未来的竞争者)。 在本文中,关于 MRP和 JIT的几点将被提到。 1 .高水平的成功运行 MRP的公司已获得了显著的效果。原因很明显: MRP帮助企业的每个人将他们的努力朝着共同的目标和谐的结合起来。用个简单的词来说,就是团队意识。大量热心于 JIT的人批评 MRP难于实施和运行。另外,他们说 MRP提高了产品设计和流程设计的质量,却没有减少浪费,等等。 这些误解包含有真相和假相,值得进一步考察,如果一个企业其组织行为很不规范,并且其成员间缺乏信任, MRP则难以实施和运行,这个组织必须培养团队意识。这是一种文化的改变,一些组织可能还不够成熟来完成这种改变,在这种情况下, MRP的逻辑并没有错。而是说明了这些公司的人员不能或不会提出一起工作的问题。 MRP 是给制造企业的所有资源做有效计划的方法,但不仅指一些制造企业,而是指所有制造企业。 MRP必须设计的很 “健壮 ”,因为它得适用于所有制造企业。如果一个企业是按客户订单、或备货生产、或按合同生产、或按订单设计、或其它组合方式。 MRP都是适用的。如果产品是只生产一次、或只是一时生产、或重复生产。 MRP同样适用。不管产量是高是低、可预测或不可预测, MRP都能轻松的处理好。不管产品是锻造、铸造、装配、仿照、纺织、混装、烘烤、散装、酿造等等, MRP都已被证明是一个有效的计划工具。 MRP是给各种制造类型做计划的普遍适用方法,因为它的普适性和健壮性,它能被用于适应那些粗糙的生产活动。举例来说, MRP能被用于计划和调节减少废料,与其靠减少提前期和订单数量,还不如使用 MRP,它不管计划人员如何减少提前期和订单数量,都能达到目的。 MRP还可被用于减少库存。 MRP是帮助制造企业解决它们资源协调问题的计划工具。 在这方面,它是如此强大,对于那些粗糙的生产活动,它都能进行计划,计划的不适用,不应看作是计划系统本身的缺点,而是要考虑那些使用人员。 MRP的批评者不应将计划方法的逻辑看作是缺点。 2 . JIT为制造企业中任何地方减少浪费,包括库存、提前期、订单数量、设置、质量、产品设计、产量选择、报告、保存、公务、材料运送、杂乱的物流、工厂布局、雇员技能分级、与顾客和供应商来去的信息流、以及表单。它尽可能使得事情都可预测,并易于重复执行。简单 JIT的特点。当企业运用 JIT后,它们的产品制造变的更为简单,它们的制造流程变的更为可预测,产品和流程设计合理化、集成化了。总之,两种的自由度大为降低,这使得在这些企业中做计划更为简单,从而 MRP的应用更为容易。 3 .最近关于制造企业的调查显示,正在引入 JIT计划的自定级 A级的 MRP企业比起其它企业来,效率是成倍的。原因很简单, A级企业运作有序,并有时间尝试其它的改进。 4 .前面已提到, MRP的 A和 B级用户已表明了它们企业运作的极大改进,而且,当它们积极引入 JIT后,这些改进又向前推进了一步。事实上, MRP和 JIT协调运作是最好的。 5 .相当一部分世界级竞争者是那些综合 MRP和 JIT的美国企业,当它们谈到它们的运作时,很少提到 MRP。在这些企业中,它们的经营方式很简单,但要它们说出经营中哪些是 MRP或 JIT时,却难于分清。它们重点不是放在工具上,而是在经营上。 |
现场里,管理人员必须管理5个M:
人员( M a n p o w e r )
机器( M a c h i n e s )
材料( M a t e r i a l s )
方法( M e t h o d s )
测量( M e a s u r e m e n t s )。
任何与5 M有关的异常问题,都必须以可视化呈现出来,以下是在这 5个范围里,需详细视察使之可视化。
人员( M a n p o w e r )
机器( M a c h i n e s )
材料( M a t e r i a l s )
方法( M e t h o d s )
测量( M e a s u r e m e n t s )。
任何与5 M有关的异常问题,都必须以可视化呈现出来,以下是在这 5个范围里,需详细视察使之可视化。
1、人员方面(作业员)
作业员的士气如何呢?可由提案建议件数、质量圈参与率及缺勤次数来衡量。你如何知道生产线上,今天谁缺席,由谁替代他的工作?这些事项要在现场做成“可视化”。
你如何知道作业员的技能?现场里的公布栏,可以张贴出谁已接受过何种工作训练,谁还需要再施以其他的训练。
你如何知道作业员的工作方法是正确的呢?“标准化”即是用来规定正确的工作方法之用,例如:作业要领书及作业标准书都必须陈列出来。
2、机器方面
你如何知道机器正在制造良好质量的产品?是否附有自动化及防错装置:一有错误发生时,机器能立即自动停止下来。当管理人员看到一部停下来的机器时,我们必须知道为什么。是否是计划性的停机?因换模设置而停机?因质量问题而停机?因机器故障而停机?因预防保养而停机?
润滑油的液位、更换的频率和润滑油的类别,都必须标示出来。
金属外盖应改为透明式外盖,当机器内部发生故障时,才能使作业员能够看得见。
金属外盖应改为透明式外盖,当机器内部发生故障时,才能使作业员能够看得见。
3、材料方面
你如何知道物料的流动是否顺畅?你如何知道材料是否超出所能掌握的数量,以及是否生产过多的数量。将附有证明最少库存数量的看板附挂于在产品的批量上,作为前后流程之间生产指令的沟通工具,就可使异常现象看得见。
物料储存的位置要标示出来,并且要标明库存数量水准及料号。可以用不同颜做区分,用以防止失误。可以利用信号灯或蜂鸣器,突显异常现象,例如供料短缺。
4、方法
督导人员如何知道作业员的工作方式是否正确?将作业标准书张贴在每一个工作站上就清楚了。这些标准书上要注明工作的顺序、周期时间、安全注意事项、质量查核点,以及变异发生时,要如何处置。
5、测量
你如何检查流程是否正常运转?量规上必须清楚标示出正常的作业范围。感温贴纸要贴在发动机上,以感测出是否产生过热的现象。
你如何知道改善是否完成了,以及是否未达成目标,仍在改善进行中?你如何发觉精密的设计是否已经正确地被校正过了?现场里要挂出趋势图、提案建议件数、生产进度、质量改善目标、生产力改进、换模时间缩短,以及工业意外事故的降低。 TPM起源
60年代起源于美国的PM(预防保全),经过日本人的扩展及创新,于81年形成了全公司的TPM(全面生产管理),并在日本取得巨大成功,随之在世界各地实施开来,91年在日本东京举行了第一回TPM世界大会,有23个国家700余人参加,瑞典VOLVO(沃尔沃)及新加坡的NACHI INDUSTRIES PTE.LTD.公司成为日本以外获得TPM认证的首2家企业。
在亚洲:韩国、台湾、新加坡、印尼,在欧洲:瑞典、法国、意大利、芬兰、挪威,在美国:福特、P&G等数百家,在南美:巴西、哥伦比亚。世界各地成千上万家企业已经导入并取得令人震惊的效果。
在深圳及沿海地区已有一些外资、私营企业正在推行TPM活动。
推行TPM可期待的效果
一、推行TPM可期待的效果
1、有形效果
● 提高设备综合效率
雪佛龙tcp
一、推行TPM可期待的效果
1、有形效果
● 提高设备综合效率
雪佛龙tcp
● 提高劳动生产性
● 减少市场投诉
● 降低各种损耗
● 缩短生产周期
● 提高间接部门效率
2、无形效果
● 企业体质的革新
● 全员意识的革新
● 充满活力的企业
● 有成就感、满足感、能实现自我的企业
● 有信心、能让客户信赖的企业
● 减少市场投诉
● 降低各种损耗
● 缩短生产周期
● 提高间接部门效率
2、无形效果
● 企业体质的革新
● 全员意识的革新
● 充满活力的企业
● 有成就感、满足感、能实现自我的企业
● 有信心、能让客户信赖的企业
表 已取得TPM认证的企业总体有形效果
类 别 项 目 效 果
P(效率) 附加价值生产性 提升至 1.5~2倍
设备综合效率 提升至 1.5~2倍
一汽丰田卡罗拉
类 别 项 目 效 果
P(效率) 附加价值生产性 提升至 1.5~2倍
设备综合效率 提升至 1.5~2倍
一汽丰田卡罗拉
突发故障件数 减少至 1/10~1/250
Q(品质) 工程内不良率 减少至 1/10
市场投诉件数 减少至 1/4
C(成本) 制造原价 减少 30%
D(交期) 完成品及中间在库 减少 50%
S(安全) 停业灾害0,公害0 停业灾害0,公害0
M(士气) 改善提案件数 提升 5~10倍
Q(品质) 工程内不良率 减少至 1/10
市场投诉件数 减少至 1/4
C(成本) 制造原价 减少 30%
D(交期) 完成品及中间在库 减少 50%
S(安全) 停业灾害0,公害0 停业灾害0,公害0
M(士气) 改善提案件数 提升 5~10倍
TPM的定义(TPM = Total Productive Management)
★追求生产系统效率(综合的效率)的极限为目标
★从意识改变到使用各种有效的手段,构筑能未然防止所有灾害、不良、浪费的体系(最终达成:「0」灾害、「0」不良、「0」浪费的体系)
★从生产部门开始、到开发、营业、管理等所有部门
★从最高领导到第一线作业者全员参与
从定义中可以看出,TPM所追求的是整个生产系统的综合效率的极限,排除一切灾害、不良、浪费的挑战极限的企业革新活动。“排除一切灾害、不良、浪费?”,也许有人觉得
★追求生产系统效率(综合的效率)的极限为目标
★从意识改变到使用各种有效的手段,构筑能未然防止所有灾害、不良、浪费的体系(最终达成:「0」灾害、「0」不良、「0」浪费的体系)
★从生产部门开始、到开发、营业、管理等所有部门
★从最高领导到第一线作业者全员参与
从定义中可以看出,TPM所追求的是整个生产系统的综合效率的极限,排除一切灾害、不良、浪费的挑战极限的企业革新活动。“排除一切灾害、不良、浪费?”,也许有人觉得
这是不是只喊喊口号而已,甚至认为TPM不可思议,怀疑其结果。这些怀疑完全可以理解,因为做为企业的革新活动,TPM所产生的效果实在是超出了我们许多人的想象。不过,如果您有机会到已通过TPM认证的企业去参观、学习的话,一切怀疑都会消失。
TPM活动由“设备保全”、“品质保全”、“个别改善”、“事务改善”、“环境保全”、“人才育成”6大支柱组成,各支柱都有一套完整的推行方法,对企业进行全方位的改善。依企业具体情况,只选其中几个支柱推进,也能取得较大的成功。
TPM适合哪些行业
从80年代开始,在日本TPM已在汽车、半导体、家电、木工、机械等组装产业及钢铁、化工、食品、医药品、造纸、印刷、石油、燃气等装置产业中实施。几乎涵盖了所有制造行业,均取得巨大成果。
实施TPM需要什么样的条件
公司领导充分地认识到管理的重要性,有进行体质革新的紧迫感,有追求完美的强烈愿望,以适应优胜劣汰的市场经济。
从80年代开始,在日本TPM已在汽车、半导体、家电、木工、机械等组装产业及钢铁、化工、食品、医药品、造纸、印刷、石油、燃气等装置产业中实施。几乎涵盖了所有制造行业,均取得巨大成果。
实施TPM需要什么样的条件
公司领导充分地认识到管理的重要性,有进行体质革新的紧迫感,有追求完美的强烈愿望,以适应优胜劣汰的市场经济。
国外部分企业TPM推进成果
北海道制油:劳动生产性提高58%、故障件数减少81%
理光(沼津):劳动生产性提高130%、生产周期短缩77%、开发周期短缩35%、市场投诉件数减少88%
大日本印刷·赤羽工厂:劳动生产性提高80%
车体工厂:劳动生产性提高90%
新日轻·北陆事业所:劳动生产性提高120%
小野田:成本低减30%、故障件数减少98%┋
VOLVO:劳动生产性提高30%、设备维护费减少50%
法国钢铁:设备效率提高50%
美国·雅玛哈:设备效率提高28%、工程内不良率减少80%
韩国现代汽车:设备效率提高25%、每台车制造工时减少28%、工程内不良率减少44%
韩国起亚特殊钢:设备效率提高50%。
北海道制油:劳动生产性提高58%、故障件数减少81%
理光(沼津):劳动生产性提高130%、生产周期短缩77%、开发周期短缩35%、市场投诉件数减少88%
大日本印刷·赤羽工厂:劳动生产性提高80%
车体工厂:劳动生产性提高90%
新日轻·北陆事业所:劳动生产性提高120%
小野田:成本低减30%、故障件数减少98%┋
VOLVO:劳动生产性提高30%、设备维护费减少50%
法国钢铁:设备效率提高50%
美国·雅玛哈:设备效率提高28%、工程内不良率减少80%
韩国现代汽车:设备效率提高25%、每台车制造工时减少28%、工程内不良率减少44%
韩国起亚特殊钢:设备效率提高50%。
深圳理光TPM推进成果简介
TPM在理光实施2年来,全公司改善提案件数37354件,99年下期人均提案件数3件/月以
TPM在理光实施2年来,全公司改善提案件数37354件,99年下期人均提案件数3件/月以
上,是实施之前的40倍。全公司改善风气浓厚,充满活力。
累计改善金额(97~99年)1800万RMB。
四个代表事例的改善效果如下:
1. A生产线效率改善
效果:效率提高40%,人数减少70人
2. 仓库动力叉车台数低减改善
效果:物流量30%上升,动力叉车台数反而从 33台减至22台
3. 制造部工程内不良损耗金额低减改善
效果:1年内不良损耗金额减少96.6%
4. 品质不良预测活动
效果:新品种达到品质的时间从6个月短
累计改善金额(97~99年)1800万RMB。
四个代表事例的改善效果如下:
1. A生产线效率改善
效果:效率提高40%,人数减少70人
2. 仓库动力叉车台数低减改善
效果:物流量30%上升,动力叉车台数反而从 33台减至22台
3. 制造部工程内不良损耗金额低减改善
效果:1年内不良损耗金额减少96.6%
4. 品质不良预测活动
效果:新品种达到品质的时间从6个月短
价值工程的概念 | ||
在价值工程中,价值的定义为 式中 V——价值(Value Idex); F——功能评价值(Function Worthy); C——总成本(Total Cost)。 可见,价值工程包括三个基本要素,即价值、功能和成本。 1.什么是价值 价值工程中的价值的含义有别于政治经济学中所说的价值08别克凯越“凝结在商品中的一般的、无差别的人类劳动”;也有别于统计学中的用货币表示的价值。它更接近人们日常生活常用的“合算不合算”、“值得不值得”的意思,是指事物的有益程度。价值工程中关于价值的概念是个科学的概念,它正确反映了功能和成本的关系,为分析与评价产品的价值提供了一个科学的标准。树立这样一种价值观念就能在企业的生产经营中正确处理质量和成本的关系,生产适销对路产品,不断提高产品的价值,使企业和消费者都获得好处。 2.什么是功能 功能可解释为功用、作用、效能、用途、目的等等。对于一件产品来说,功能就是产品的用途、产品所担负的职能或所起的作用。功能所回答的是“它的作用或用途是什么”。价值工程中,功能含义很广。对产品来说,是有何效用,如电视机是看节目的等。功能本身必须表达它的有用性。没有用的东西就没有什么价值,就谈不到价值分析了。以产品来说,人们在市场上购买商品的目的是购买它的功能,而非产品本身的结构。例如人们买彩电,是因为彩电有“收看彩电视节目”的功能,而不是买它的集成元件、显像管等元器件。功能是各种事物所共有的属性。价值工程自始至终,都要求围绕用户要求的功能,对事物进行本质的思考。 功能是包含许多属性的,为分清它的性质,价值工程中一般将其分为以下几类: (1)按重要程度标志分基本功能和辅助功能。 l)基本功能是指实现该事物的用途必不可少的功能,即主要功能。例如,钟表的基本功能是显示时间。基本功能改变了,产品的用途也将随之改变。确定基本功能应从用户需要的功能出发。可以从它的作用是否是必须的,主要用途是否真是主要的,其作用改变后是否会使性质全部改变等三方面来考虑。 2)辅助功能是指基本功能以外附加的功能,也叫二次功能。如石英钟的基本功能是显示时间,但有的附加了音响、日期等辅助功能。辅助功能可以依据用户需要进行改变。 (2)按满足要求性质的标志分 使用功能和美观功能。 1)使用功能是指提供的使用价值或实际用途。使用功能通过基本功能和辅助功能反映出来,如带音响的石英钟,既要显示时间,又要按时发出声音。 2)美观功能是指外表装饰功能,如产品的造型、颜等等。美观功能主要是提供欣赏价值,可起到扩增价值的作用。有些产品纯属欣赏的,如美术工艺品、装饰品等。有些产品不追求美观,如煤、油、地下管道等。有些产品,要讲求美观功能,如衣着等。 (3)按用户用途标志分必要功能和不必要功能 1)必要功能是指用户要求的需要功能。如钟表的“走时”功能是必要功能。产品若无此功能,也就失去了价值。必要功能包括基本功能和辅助功能,但辅助功能不一定都是必要功能。 2)不必要功能是指用户可有可无的、不甚需要的功能,包括过剩的多余的功能。 区分上述功能,就可以抓住主要矛盾,尽量减少那些不必要的、次要的功能成本,从而提高其价值。 3.什么是成本 发动机抗磨剂 价值工程中的“成本”,是指实现功能所支付的全部费用。从产品来说,是以功能为对象而进行的成本核算。一个产品往往包含许多零部件的功能,而各功能又不尽相同,就需要把零部件的成本变成功能成本,这与一般财会工作中的成本计算是有较大的差别的。财会计算成本是零部件数量乘以成本单价,得出一个零部件的成本,然后把各种零部件成本额相加,求得总成本。而价值工程中的功能成本,是把每一零部件按不同功能的重要程度分组后计算的。价值分析中的成本的“大小”,是根据所研究的功能对象确定的。 | ||
虚拟制造 | ||
一、概述 自70年代以来,世界市场由过去传统的相对稳定逐步演变成动态多变的特征,由过去的局部竞争演变成全球范围内的竞争;同行业之间、跨行业之间的相互渗透、相互竞争日益激。为了适应变化迅速的市场需求,为了提高竞争力,现代的制造企业必须解决TQCS难题,即以最快的上市速度(T--Time to Market),最好的质量(Q--Quality),最低的成本(C--Cost),最优的服务(S--Service)来满足不同顾客的需求。 与此同时,信息技术取得了迅速发展,特别是计算机技术、计算机网络技术、信息处理技术等取得了人们意想不到进步。二十多年来的实践证明,将信息技术应用于制造业,进行传统制造业的改造,是现代制造业发展的必由之路。80年代初,先进制造技术以信息集成为核心的计算机集成制造系统(CIMS,Computer Integrated Manufacturing System)开始得到实施;80年代末,以过程集成为核心的并行工程(CE,Cocurrent Engineering)技术进一步提高了制造水平;进入90年代,先进制造技术进一步向更高水平发展,出现了虚拟制造(VM,Virtual Manufacturing)、精益生产(LP,Lean Production)、敏捷制造(AM,Agile Manufacturing)、虚拟企业(VE,Virtual Enterprise)等新概念。 在这些诸多新概念中,“虚拟制造”引起了人们的广泛关注,不仅在科技界,而且在企业界,成为研究的热点之一。原因在于,尽管虚拟制造的出现只有短短的几年时间,但它对制造业的革命性的影响却很快地显示了出来。典型的例子有波音777,其整机设计、部件测试、整机装配以及各种环境下的试飞均是在计算机上完成的,使其开发周期从过去8年时间缩短到5年。又如Perot System Team利用Dench Robotics开发的QUEST及IGRIP设计与实施一条生产线,在所有设备订货之前,对生产线的运动学、动力学、加工能力等各方面进行了分析与比较,使生产线的实施周期从传统的24个月缩短到9.5月。Chrycler公司与IBM合作开发的虚拟制造环境用于其新型车的研制,在样车生产之前,发现其定位系统的控制及其他许多设计缺陷,缩短了研制周期。 因此,近几年,工业发达国家均着力于虚拟制造的研究与应用。在美国,NIST (National Institute of Standards and Technology)正在建立虚拟制造环境(称之为国家先进制造测试床National Advanced Manufacturing Testbed,NAMT),波音公司与麦道公司联手建立了MDA(Mechanical Design Automation),在德国,Darmstatt技术大学Fraunhofer计算机图形研究所,加拿大的Waterloo大学,比利时的虚拟现实协会等均先后成立了研究机构,开展虚拟制造技术的研究。 由于“虚拟制造”概念出现才几年时间,目前还缺乏从产品生产全过程的高度开展虚拟制造技术的系统研究。例如,虚拟制造的内涵是什么?它包涵哪些关键技术?如何建立集产品研究、设计、工艺、制造、标准、资源共享、技术共享、信息传递、市场需求、系统控制于一体的虚拟制造环境?这些仍然是世界各国研究人员正在研究和探讨的问题。本文就“虚拟制造”的内涵。涉及到关键技术进行探讨,并提出支持产品生产全过程的虚拟制造平台的框架及体系结构。 二、虚拟制造的定义 如前所述,“虚拟制造”是近几年由美国首先提出的一种全新概念。什么是虚拟制造?它包括哪些内容?这些至今仍然是人们讨论的问题。很多人曾为虚拟制造进行定义,比较有代表性有: 佛罗里达大学Gloria J.Wiens的定义是:虚拟制造是这样一个概念,即与实际一样在计算机上执行制造过程。其中虚拟模型是在实际制造之前用于对产品的功能及可制造性的潜在问题进行预测。(VM is a concept of executing manufacturing processes in computers as well as in the real world, where virtual models allow for prediction of potential problems for product functionality and manufacturability before real manufacturing occurs.)该定义强调VM“与实际一样”“虚拟模型”和“预测”,即着眼于结果。 美国空军Wright实验室的定义是“虚拟制造是仿真、建模和分析技术及工具的综合应用,以增强各层制造设计和生产决策与控制。(VM is the integrated application of simulation,modeling and analysis technologies and tools to enhance manufacturing design and production decisions and control at all process levels.)该定义着眼于手段。 另一个有代表性的定义是由马里兰大学Edward Lin&etc给出的,“虚拟制造是一个用于增强各级决策与控制的一体化的、综合性的制造环境。”(VM is an integrated, synthetic manufacturing environment exercised to enhance all levels of decision and control.),则着眼于环境。 显然,上述定义强调的方面是不同的,甚至也有人认为没有必要只有一种定义。但是为了讨论和交流,普遍认为,对VM进行定义是有必要的。 综合目前国际上有代表性的文献,本文对虚拟制造给出如下定义:虚拟制造是实际制造过程在计算机上的本质实现,即采用计算机仿真与虚拟现实技术,在计算机上组协同工作,实现产品的设计、工艺规划、加工制造、性能分析、质量检验,以及企业各级过程的管理与控制等产品制造的本质过程,以增强制造过程各级的决策与控制能力。 可以看到,“虚拟制造”虽然不是实际的制造,但却实现实际制造的本质过程,是一种通过计算机虚拟模型来模拟和预估产品功能、性能及可加工性等各方面可能存在的问题,提高人们的预测和决策水平,使得制造技术走出主要依赖于经验的狭小天地,发展到了全方位预报的新阶段。图1简要表示了虚拟制造与实际制造的联系与区别。 与实际制造相比较,虚拟制造的主要特点是: (1)产品与制造环境是虚拟模型,在计算机上对虚拟模型进行产品设计、制造、测试,甚至设计人员或用户可“进入”虚拟的制造环境检验其设计、加工、装配和操作,而不依赖于传统的原型样机的反复修改;还可将已开发的产品(部件)存放在计算机里,不但大大节省仓储费用,更能根据用户需求或市场变化快速改变设计,快速投入批量生产,从而能大幅度压缩新产品的开发时间,提高质量、降低成本; (2)可使分布在不同地点、不同部门的不同专业人员在同一个产品模型上同时工作,相互交流,信息共享,减少大量的文档生成及其传递的时间和误差,从而使产品开发以快捷、优质、低耗响应市场变化。 三、虚拟制造的内涵 如果将实际制造系统(RMS,Real Manufacturing System)抽象成由实际物理系统(RPS)、实际信息系统(RIS),实际控制系统(RCS)组成的,可以简单标识为: RMS={RPS,RIS,RCS} RPS包括所有的制造物理实体,例如材料,机床,机器人,夹具,控制器等;RIS包括信息处理和决策,如调度、计划、设计。RIS通过RCS与汽车公告查询RPS交换信息。 那么,我们可以将实际制造系统映射于基到虚拟制造技术的虚拟制造系统,虚拟制造系统可以表示为:VMS={VPS,VIS,VCS},其中VPS是虚拟物理系统,VIS为虚拟信息系统,VCS是虚拟控制系统。 按照与生产各个阶段的关系,有些文献将虚拟制造分成三类,即以设计为核心的虚拟制造(Design Centered VM)、以生产为核心的虚拟制造(Production Centered VM)和以控制为中心的虚拟制造(Control Centered VM)。这三类虚拟制造的关系可以用图2描述。 以设计为核心的虚拟制造把制造信息引入到整个的设计过程,利用仿真来优化产品设计,例如DFX技术,通过“在计算机上制造”产生许多“软”样机;以生产为核心的虚拟制造是在生产过程模型中加入仿真技术,以此来评估和优选生产过程,例如组织与重组织技术;以控制为中心的虚拟制造是将仿真加到控制模型和实际处理中,可“无缝”地仿真使得实际生产优化。 虚拟制造从根本上讲就是要利用计算机生产出“虚拟产品”,我们不难看出,虚拟制造技术是一个跨学科的综合性技术,它涉及到仿真、可视化、虚拟现实、数据继承、优化等领域。然而,目前还缺乏从产品生产全过程的高度开展对虚拟制造的系统研究。这表现在: ● 虚拟制造的基础是产品、工艺规划及生产系统的信息模型。尽管国际标准化组织花了很大精力去开发产品信息模型,但CAD开发者尚未采用它们;尽管工艺规划模型的研究已获得了一些进展和应用,但仍然没有一种综合的,可以集成于虚拟制造平台的工艺规划模型;生产系统能力和性能模型,以及其动态模型的研究和开发需要进一步加强; ● 现有的可制造性评价方法主要是针对零部件制造过程,因而面向产品生产过程的可制造性评价方法需要研究开发,包括各工艺步骤的处理时间,生产成本和质量的估计等; ● 制造系统的布局,生产计划和调度是一个非常复杂的任务,它需要丰富的经验知识,支持生产系统的计划和调度规划的虚拟生产平台需要拓展和加强; ● 分布式环境,特别是适应敏捷制造的公司合作,信息共享,信息安全性等方法和技术需要研究和开发,同时经营管理过程重构方法的研究也需加强; ● 虚拟制造环境缺乏统一的集成框架和体系 | ||
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