1、汽汽 車車 制制 造造 工工 程程 概概 述述汽汽 車車 制制 造造 技技 術術 汽車生產過程方框圖汽車生產過程方框圖熱處理鑄造鍛造粉末冶金燒結部件裝配試驗調整協作件電氣系統，輪胎及其他部件總裝配鋼材鑄鐵廢鋼鋁錠輔助材料機械加工鐵粉碳粉汽車鋼板沖壓裝配鉚、焊接油漆退火 正火maxau淬火 回火maxau發動機變速器驅動橋轉向器缸體曲軸齒輪軸 汽汽 車車 制制 造造 技技 術術 進進 展展 第一節第一節 概述概述一一. .傳統制造技術與現代制造技術傳統制造技術與現代制造技術1.1.傳統制造技術傳統制造技術: :一般是指加工制造工藝一般是指加工制造工藝. . 機械制造觀機械制造觀 鑄、鍛、沖焊、切

2、割、軋制及熱處理鑄、鍛、沖焊、切割、軋制及熱處理, ,零件的切削加工零件的切削加工, ,部部件、產品的裝配校驗等件、產品的裝配校驗等.(.(幾何形狀或物理化學性能發生變化幾何形狀或物理化學性能發生變化) ) 物料流、能量流、物料流、能量流、 信息流信息流2.2.現代制造技術現代制造技術: :計算機技術、數控技術、控制論及系統制造技計算機技術、數控技術、控制論及系統制造技術的結合術的結合, ,形成了現代制造技術形成了現代制造技術. .已發展成為一個集機械、電子、已發展成為一個集機械、電子、信息、材料和管理技術于一體的新型交叉學科信息、材料和管理技術于一體的新型交叉學科. .信息制造觀信息制造觀

3、市場分析市場分析- -產品設計產品設計- -生產計劃生產計劃- -制造加工制造加工- -過程控制過程控制- -材料材料處理處理- -信息管理信息管理- -產品銷售、維修服務產品銷售、維修服務- -回收再生產等環節回收再生產等環節. . 汽汽 車車 制制 造造 技技 術術 進進 展展 第一節第一節 概述概述一一. .傳統制造技術與現代制造技術傳統制造技術與現代制造技術信息制造觀信息制造觀: :將產品定義為將產品定義為: :在原始資源上賦予信息與知識的產物在原始資源上賦予信息與知識的產物. .而將制造過程視為而將制造過程視為: :賦予信息與知識的過程賦予信息與知識的過程. .傳統制造技術傳統制造技

4、術重點在于提高和改進對原料和能源的處理能力重點在于提高和改進對原料和能源的處理能力. .現代制造技術現代制造技術重點則在于提高信息處理能力重點則在于提高信息處理能力 市場分析市場分析- -產品設計產品設計- -生產計劃生產計劃- -制造加工制造加工- -過程控過程控制制- -材料處理材料處理- -信息管理信息管理- -產品銷售、維修服務產品銷售、維修服務- -回收再回收再生產等環節生產等環節. .現代制造技術現代制造技術 FMS,CIMS,IMS,GM FMS,CIMS,IMS,GM 柔性制造系統柔性制造系統 計算機集成制造系統計算機集成制造系統 智能制造智能制造 全球制造全球制造現代制造技術

5、發展過程現代制造技術發展過程 19141914年福特的流水線使產量大幅度上升年福特的流水線使產量大幅度上升 1911191119121912， 7.84407.8440輛輛 流水線后：流水線后：19141914，3030萬輛萬輛/ /年年. .售價售價 $440$440，成本，成本 $360.$360. 1916 1916， 降至降至 $360$360，成本，成本 $345.$345. 1926 1926，200200萬輛萬輛/ /年年. . 每輛售價由首批的每輛售價由首批的 $850$850，下降到，下降到19231923的的 $265,$265,到到19271927年，最年，最后一輛后一輛

6、T T型車在美國本土駛出流水線時，累計生產型車在美國本土駛出流水線時，累計生產15001500萬輛。萬輛。 美國于美國于19521952年研制成功的第一臺數控銑床年研制成功的第一臺數控銑床, ,使機使機械制造業發生一次技術革命。械制造業發生一次技術革命。 現代制造技術發展過程現代制造技術發展過程 FMS,CIMS,IMS,GM FMS,CIMS,IMS,GM單機自動化數控機床與加工中心單機自動化數控機床與加工中心(NC/MC)(NC/MC)計算機輔助設計與制造計算機輔助設計與制造(CAD/CAM)(CAD/CAM)柔性制造系統柔性制造系統(FMS) (FMS) 汽車品種的多樣小批生產汽車品種的

7、多樣小批生產計算機集成制造系統計算機集成制造系統(CIMS) (CIMS) 智能制造與全球制造智能制造與全球制造(IM/GM)(IM/GM)現代制造技術發展過程現代制造技術發展過程智能制造與全球制造智能制造與全球制造(IM/GM)(IM/GM) 信息高速公路信息高速公路與與互聯網互聯網的普及和應用的普及和應用, ,使地球變成使地球變成全球經濟村全球經濟村, ,制造業全球化使制造業全球化使競爭競爭的含義正在發生變化的含義正在發生變化, ,通過通過競爭者之間的合作競爭者之間的合作來來創造滿足用戶各自需要的產品和服務創造滿足用戶各自需要的產品和服務, ,已成為當代先進的制造和服務的明已成為當代先進的

8、制造和服務的明顯特征顯特征. .智能制造系統智能制造系統所涉及的范圍所涉及的范圍由最初的為實現一個企業內由最初的為實現一個企業內部的部的市場分析市場分析- -產品設計產品設計- -生產計劃生產計劃- -制造加工制造加工- -過程控制過程控制- -材材料處理料處理- -信息管理信息管理- -設備維護等技術環節的自動化設備維護等技術環節的自動化, ,發展到今發展到今天的面向天的面向世界范圍世界范圍的整個制造環境的集成化與動態重組的整個制造環境的集成化與動態重組, ,也也即所謂全球制造即所謂全球制造. . 汽汽 車車 制制 造造 技技 術術 進進 展展 第一節第一節 概述概述二二. .現代制造技術是

9、制造技術與管理的統一現代制造技術是制造技術與管理的統一 技術技術和和管理管理是現代制造系統的兩個輪子是現代制造系統的兩個輪子, ,由由生生產模式產模式結合在一起結合在一起, ,推動制造系統向前發展推動制造系統向前發展. . 在在FMS,CIMS,IMSFMS,CIMS,IMS中中, ,管理是其中的重要組成管理是其中的重要組成部分部分; ;在在敏捷制造、虛擬制造、敏捷制造、虛擬制造、 全球制造和精全球制造和精良生產良生產中中, ,管理的策略和方法是這些生產模式管理的策略和方法是這些生產模式的靈魂的靈魂. . 汽汽 車車 制制 造造 技技 術術 進進 展展 第二節第二節 現代制造系統物流技術現代制

10、造系統物流技術制造系統制造系統是將原材料、半成品加工出成品是將原材料、半成品加工出成品, ,并和部分外并和部分外 構成品一起裝配成為最終產品的一個系統。構成品一起裝配成為最終產品的一個系統。制造系統的所有活動都圍繞著物流過程而進行。制造系統的所有活動都圍繞著物流過程而進行。一般由三個子系統組成：一般由三個子系統組成：向物料供應商采購原材料和部分產品，半產品的物料向物料供應商采購原材料和部分產品，半產品的物料供應子系統；供應子系統；制造企業內部的物料搬運流通系統。制造企業內部的物料搬運流通系統。將成品送往消費者手中的成品運送流通系統。將成品送往消費者手中的成品運送流通系統。 汽汽 車車 制制 造

11、造 技技 術術 進進 展展 第二節第二節 現代制造系統物流技術現代制造系統物流技術在物料搬運系統中，一般企業有三種庫存過程：在物料搬運系統中，一般企業有三種庫存過程：加工前的庫存；加工前的庫存；加工過程的庫存；加工過程的庫存；加工后的庫存。加工后的庫存。 伴隨著這三種庫存有如下物流過程：原材料及半成伴隨著這三種庫存有如下物流過程：原材料及半成品的入庫檢驗、毛坯的制造（鑄、鍛、沖焊、切割、軋品的入庫檢驗、毛坯的制造（鑄、鍛、沖焊、切割、軋制及熱處理）、零件的加工、零件加工的在線檢測和成制及熱處理）、零件的加工、零件加工的在線檢測和成品檢驗、產品裝配校驗等。品檢驗、產品裝配校驗等。 汽汽 車車 制

12、制 造造 技技 術術 進進 展展 第二節第二節 現代制造系統物流技術現代制造系統物流技術現代制造系統物流技術具有如下特點：現代制造系統物流技術具有如下特點：（1 1）強調柔性化生產過程）強調柔性化生產過程 能方便地適應零件形狀和精度的改變能方便地適應零件形狀和精度的改變（2 2）生產過程的自動化和準自動化）生產過程的自動化和準自動化采用適度自動化（準自動化）設備是必要的采用適度自動化（準自動化）設備是必要的（3 3）生產過程清潔化）生產過程清潔化節能防污節能防污（4 4）零件加工的高速化和精密化）零件加工的高速化和精密化以適應生產周期日益縮短、產品精度不斷提高以適應生產周期日益縮短、產品精度不

13、斷提高 的要求的要求（5 5）毛坯制備的精密化）毛坯制備的精密化采用精鑄、精鍛采用精鑄、精鍛 、精沖，少切削，清潔化生產、精沖，少切削，清潔化生產（6 6）在線檢測及質量反饋控制）在線檢測及質量反饋控制自動確定產品是否合格，如果不合格，則自動查找自動確定產品是否合格，如果不合格，則自動查找 原因并指出誤差源所在原因并指出誤差源所在（7 7）裝配過程的自動化）裝配過程的自動化大力采用自動裝配技術可提高勞動生產率大力采用自動裝配技術可提高勞動生產率（8 8）庫存管理的計算機化）庫存管理的計算機化為減少各種庫存，提高資金有效利用率，可在庫存管理為減少各種庫存，提高資金有效利用率，可在庫存管理 過程采

14、用計算機技術，并可采用各種計算機控制的立體過程采用計算機技術，并可采用各種計算機控制的立體 倉庫和抓取物料機械手。倉庫和抓取物料機械手。 汽汽 車車 制制 造造 技技 術術 進進 展展 第二節第二節 現代制造系統物流技術現代制造系統物流技術一一. .加工自動化及設備加工自動化及設備柔性制造系統柔性制造系統(FMS)(FMS)： 是一個電子計算機控制的制造系統，在這種系統中是一個電子計算機控制的制造系統，在這種系統中可同時加工形狀相近的一組或一類產品。可同時加工形狀相近的一組或一類產品。 在在IMIM（智能制造）概念下，（智能制造）概念下， FMSFMS被定義為在廣義上被定義為在廣義上可編程的控

15、制系統，它具有處理高層次分布數據的能可編程的控制系統，它具有處理高層次分布數據的能力，具有自動的物流，它使力，具有自動的物流，它使IMIM的概念得以在車間實施，的概念得以在車間實施，從而實現小批量、高效率的制造，以適應不同產品生命從而實現小批量、高效率的制造，以適應不同產品生命周期的動態變化。周期的動態變化。 汽汽 車車 制制 造造 技技 術術 進進 展展 第二節第二節 現代制造系統物流技術現代制造系統物流技術一一. .加工自動化及設備加工自動化及設備1.1.數控機床數控機床(NC)(NC)： 它的最重要的功能主要有如下幾點：它的最重要的功能主要有如下幾點：數控代碼信息處理；數控代碼信息處理；

16、邏輯功能處理；邏輯功能處理；幾何（運動學的）功能處理；幾何（運動學的）功能處理；實際刀位和機車狀態的采集；實際刀位和機車狀態的采集；刀具誤差的修正和換刀。刀具誤差的修正和換刀。 在在NCNC機床中，核心是程序控制器。機床中，核心是程序控制器。 汽汽 車車 制制 造造 技技 術術 進進 展展 第二節第二節 現代制造系統物流技術現代制造系統物流技術一一. .加工自動化及設備加工自動化及設備2.2.計算機數控機床計算機數控機床(CNC)(CNC)： (CNC)(CNC)系統完成的控制功能與系統完成的控制功能與(NC)(NC)機床相同。現代機床相同。現代CNCCNC控制系統往往包含控制系統往往包含一臺

17、微型計算機或多處理機體系結構，它們都具有高度柔性。一臺微型計算機或多處理機體系結構，它們都具有高度柔性。 CNCCNC系統系統主要的特點有：主要的特點有：由于微型計算機應用，減少了硬件，增加設備的可靠性；由于微型計算機應用，減少了硬件，增加設備的可靠性；不依賴硬件而獨立使用，可用于不同種類的機床；不依賴硬件而獨立使用，可用于不同種類的機床；要改變擴展功能比較容易；要改變擴展功能比較容易；后置處理以軟件方式實施；后置處理以軟件方式實施；編碼轉換器允許采用不同編碼的數控程序（編碼轉換器允許采用不同編碼的數控程序（EIAEIA或或ISOISO）；）；可以監測和修正刀具磨損；可以監測和修正刀具磨損；C

18、NCCNC系統與用戶界面友好。系統與用戶界面友好。 汽汽 車車 制制 造造 技技 術術 進進 展展 第二節第二節 現代制造系統物流技術現代制造系統物流技術一一. .加工自動化及設備加工自動化及設備3.3.直接數控直接數控(DNC)(DNC)：Direct Numerical ControlDirect Numerical Control DNCDNC系統的基本功能主要有系統的基本功能主要有: : 零件程序管理；零件程序管理； 零件程序分配；零件程序分配；DNCDNC系統通信結構有系統通信結構有3 3種種: : 點對點型；點對點型； 現場總線型現場總線型; ; 局域網型。局域網型。 汽汽 車車

19、制制 造造 技技 術術 進進 展展 第二節第二節 現代制造系統物流技術現代制造系統物流技術一一. .加工自動化及設備加工自動化及設備3.3.直接數控直接數控(DNC)(DNC)：Direct Numerical ControlDirect Numerical Control DNC DNC可稱之為可稱之為直接數控，直接數控，也可稱之為也可稱之為分布式分布式數控，數控，它是實現它是實現CAD/CAMCAD/CAM和和計算機輔助生產管理計算機輔助生產管理系統（簡稱系統（簡稱CAPMSCAPMS）集成的紐帶，是機械加工車集成的紐帶，是機械加工車間自動化的又一種方式，相對間自動化的又一種方式，相對FM

20、SFMS來說，來說，DNCDNC是投是投資小，見效快，可大量介入人機交互，并具有較資小，見效快，可大量介入人機交互，并具有較好柔性的多數控加工的集成控制系統。（好柔性的多數控加工的集成控制系統。（Fanuc Fanuc 和和 Siemens)Siemens) 汽汽 車車 制制 造造 技技 術術 進進 展展 第二節第二節 現代制造系統物流技術現代制造系統物流技術一一. .加工自動化及設備加工自動化及設備4.4.柔性制造系統柔性制造系統(FMS)(FMS)： 是由數控加工設備、物料運儲裝置和計算機控制系統等組成的自動化制造系統，是由數控加工設備、物料運儲裝置和計算機控制系統等組成的自動化制造系統，

21、它包括多個柔性制造單元，能根據制造任務或生產環境的變化迅速進行調整，適用于它包括多個柔性制造單元，能根據制造任務或生產環境的變化迅速進行調整，適用于多品種、中小批量生產。多品種、中小批量生產。各種定義的描述方法雖然不同，但它們都反映了各種定義的描述方法雖然不同，但它們都反映了FMSFMS應具備下面一些應具備下面一些特點：特點：兩臺以上的數控機床或加工中心以及其它的加工設備。兩臺以上的數控機床或加工中心以及其它的加工設備。包括測量機包括測量機、清洗機清洗機、動平衡機動平衡機、各種特種加工設備等。各種特種加工設備等。一套能自動裝卸的運儲系統。一套能自動裝卸的運儲系統。包括刀具的包括刀具的運運儲和工

22、件原材料的儲和工件原材料的運運儲。儲。具體結構可采用傳送帶、有軌小車、無軌小車、搬運機器人、上下料托盤交換工作站具體結構可采用傳送帶、有軌小車、無軌小車、搬運機器人、上下料托盤交換工作站等。等。一套計算機控制系統。一套計算機控制系統。包括主控計算機系統包括主控計算機系統、監控系統、通信系統等。、監控系統、通信系統等。 汽汽 車車 制制 造造 技技 術術 進進 展展 第二節第二節 現代制造系統物流技術現代制造系統物流技術一一. .加工自動化及設備加工自動化及設備4.4.柔性制造系統柔性制造系統(FMS)(FMS)：從從FMSFMS的軟件內容看，它主要包括的軟件內容看，它主要包括： FMSFMS的

23、運行控制；的運行控制； FMSFMS的質量保證；的質量保證； FMSFMS的數據管理和通訊網絡的數據管理和通訊網絡。從從FMSFMS的功能看，它必須是的功能看，它必須是：能自動進行零件的批量生產能自動進行零件的批量生產；簡單地改變控制指令、便能制造出某一零件族的任何零件簡單地改變控制指令、便能制造出某一零件族的任何零件；物料的運輸和儲存必須是自動的（包括刀具、工裝和工件）；物料的運輸和儲存必須是自動的（包括刀具、工裝和工件）；能解決多機條件下的零件混合加工，且無須額外增加費用。能解決多機條件下的零件混合加工，且無須額外增加費用。 汽汽 車車 制制 造造 技技 術術 進進 展展 第二節第二節 現

24、代制造系統物流技術現代制造系統物流技術二二. .精密、超精密及納米加工技術精密、超精密及納米加工技術精密加工技術精密加工技術 實現微米級（形狀尺寸誤差實現微米級（形狀尺寸誤差0.1 1 m m，表面粗糙度，表面粗糙度Ra Ra 0.03 0.3 m)m)超精密加工技術超精密加工技術 實現亞微米級（精度實現亞微米級（精度0.01 0.1 1m m，表面粗糙度，表面粗糙度Ra Ra 0.005 0.03m)m)納米加工技術納米加工技術 實現納米級（精度小于實現納米級（精度小于0.001 m m，表面粗糙度小于，表面粗糙度小于Ra Ra 0.005 m)m) 汽汽 車車 制制 造造 技技 術術 進進

25、 展展 第二節第二節 現代制造系統物流技術現代制造系統物流技術三三. .物流系統及輔助過程自動化物流系統及輔助過程自動化1. 1. 制造過程的集成往往離不開物流系統的自動化，制造過程的集成往往離不開物流系統的自動化，是計算機集成制造系統的重要組成部分是計算機集成制造系統的重要組成部分物流系統物流系統及其自動化及其自動化，是實現待加工零件的自動運輸、需，是實現待加工零件的自動運輸、需使用的刀具自動配置和調度的關鍵設備和硬環境。使用的刀具自動配置和調度的關鍵設備和硬環境。自動物流系統中的運輸設備自動物流系統中的運輸設備一般有一般有工業機器工業機器人人、自動導向小車自動導向小車、有軌小車有軌小車、懸

26、掛式機械手懸掛式機械手、自動傳輸鏈自動傳輸鏈等等; ;存儲設備存儲設備一般有一般有中央立體倉庫中央立體倉庫、中央刀具庫中央刀具庫、托盤交換站托盤交換站、公用托盤架公用托盤架,(,(也稱平也稱平面倉庫面倉庫) )和和刀具暫存架刀具暫存架( (或箱或箱) )。 汽汽 車車 制制 造造 技技 術術 進進 展展 第二節第二節 現代制造系統物流技術現代制造系統物流技術三三. .物流系統及輔助過程自動化物流系統及輔助過程自動化2.2.物流系統的組成：物流系統的組成：原材料、半成品、成品所構成的工件流。原材料、半成品、成品所構成的工件流。刀具、夾具所構成的工具流。刀具、夾具所構成的工具流。托盤、輔助材料、備

27、件等所構成的配套流。托盤、輔助材料、備件等所構成的配套流。 汽汽 車車 制制 造造 技技 術術 進進 展展 第二節第二節 現代制造系統物流技術現代制造系統物流技術三三. .物流系統及輔助過程自動化物流系統及輔助過程自動化3.3.搬運機構及自動物料搬運：搬運機構及自動物料搬運： 目前比較實用的有3種：傳送帶、運輸小車（有軌和無軌）和搬運機器人。 汽汽 車車 制制 造造 技技 術術 進進 展展 第三節第三節 現代制造生產管理技術現代制造生產管理技術一一. .現代制造系統管理技術的研究內容和技術特點現代制造系統管理技術的研究內容和技術特點 現代化管理技術可以為我國企業提供如下的生產模式、管理技術、現

28、代化管理技術可以為我國企業提供如下的生產模式、管理技術、 設計設計技術和制造技術：技術和制造技術： 物料需求計劃（物料需求計劃（MRPMRP），），制造資源（制造資源（MRPMRP），），企業資源規劃的管理模式（企業資源規劃的管理模式（ERPERP），），看板生產（適時生產看板生產（適時生產JITJIT），），精良生產，精良生產，支持產品開發的各種計算機輔助技術支持產品開發的各種計算機輔助技術CADCAD、CAPP CAPP 、CAE CAE 、CAMCAM等，等，并行工程和虛擬制造，并行工程和虛擬制造，系統集成、優化以及企業經營過程重組（系統集成、優化以及企業經營過程重組（BPRBPR），）

29、，敏捷制造，敏捷制造，計算機集成制造系統（計算機集成制造系統（CIMSCIMS）等。）等。 汽汽 車車 制制 造造 技技 術術 進進 展展 第三節第三節 現代制造生產管理技術現代制造生產管理技術二二. . CIMSCIMS的的管理技術管理技術1. CIMSCIMS的的基本概念和構成基本概念和構成基本概念：基本概念：通過生產、經營各個環節的信息集成，支持了技通過生產、經營各個環節的信息集成，支持了技術集成，進而由技術的集成進入技術、經營管理和人、組織的術集成，進而由技術的集成進入技術、經營管理和人、組織的集成，使物流、信息流、資金流集成并優化運行，以此提高企集成，使物流、信息流、資金流集成并優化

30、運行，以此提高企業的市場競爭能力與應變能力。業的市場競爭能力與應變能力。構成：構成：通常應有管理信息系統、產品設計與工程自動化系統、通常應有管理信息系統、產品設計與工程自動化系統、制造自動化（柔性自動化）系統、質量保證系統、計算機網絡制造自動化（柔性自動化）系統、質量保證系統、計算機網絡和數據庫系統。和數據庫系統。 汽汽 車車 制制 造造 技技 術術 進進 展展 第三節第三節 現代制造生產管理技術現代制造生產管理技術二二. . CIMSCIMS的的管理技術管理技術1. CIMSCIMS的的基本概念和構成基本概念和構成構成：構成：通常應有管理信息系統、通常應有管理信息系統、 產品設計與工程自動化

31、系統、產品設計與工程自動化系統、 制造自動化（柔性自動化）系統、制造自動化（柔性自動化）系統、 質量保證系統、質量保證系統、 計算機網絡、計算機網絡、 數據庫系統。數據庫系統。 汽汽 車車 制制 造造 技技 術術 進進 展展 第三節第三節 現代制造生產管理技術現代制造生產管理技術二二. . CIMSCIMS的的管理技術管理技術2. CIMSCIMS的的基本哲理基本哲理構成四個方面：構成四個方面：集成性、集成性、 整體性、整體性、 信息觀、信息觀、 最優性。最優性。 汽汽 車車 制制 造造 技技 術術 進進 展展集成平臺和管理軟件的開發：集成平臺和管理軟件的開發：通信服務通信服務 提供分布環境透

32、明的通信服務提供分布環境透明的通信服務, ,使用使用戶和應用無需關心具體的操作系統和應用戶和應用無需關心具體的操作系統和應用程序所處的網絡線程序所處的網絡線, ,而以透明的函數調用而以透明的函數調用或對象服務方式完成它們所需的通信要求。或對象服務方式完成它們所需的通信要求。 汽汽 車車 制制 造造 技技 術術 進進 展展集成平臺和管理軟件的開發：集成平臺和管理軟件的開發：信息服務信息服務 為應用提供透明的信息訪問服務為應用提供透明的信息訪問服務, ,使使應用以一種一致的語義和接口實現對數據應用以一種一致的語義和接口實現對數據( (數據庫、數據文件、數據庫、數據文件、 應用信息應用信息) )的訪

33、問的訪問與控制。與控制。 汽汽 車車 制制 造造 技技 術術 進進 展展集成平臺和管理軟件的開發：集成平臺和管理軟件的開發：應用編程（集成）接口應用編程（集成）接口 一組高層接口一組高層接口, ,以函數或對象服務的以函數或對象服務的方式為用戶提供更為專業的服務方式為用戶提供更為專業的服務, ,使用戶使用戶可以方便集成現有應用和開發新的應用。可以方便集成現有應用和開發新的應用。應用編程接口按照它們的通用程序又分為應用編程接口按照它們的通用程序又分為獨立于應用的編程接口和依賴于應用的編獨立于應用的編程接口和依賴于應用的編程接口。程接口。 汽汽 車車 制制 造造 技技 術術 進進 展展集成平臺和管理

34、軟件的開發：集成平臺和管理軟件的開發：應用開發工具應用開發工具 一組幫用戶開發特定應用程序的支一組幫用戶開發特定應用程序的支持工具，以簡化用戶應用程序的開發工作。持工具，以簡化用戶應用程序的開發工作。 汽汽 車車 制制 造造 技技 術術 進進 展展集成平臺和管理軟件的開發：集成平臺和管理軟件的開發：管理應用程序管理應用程序 它是它是CIMSCIMS應用集成平臺的運行管理應用集成平臺的運行管理和控制模塊。負責和控制模塊。負責CIMS CIMS 應用集成平臺的應用集成平臺的系統靜態和動態配置、集成平臺應用運行系統靜態和動態配置、集成平臺應用運行管理和維護、管理和維護、 事件管理和出錯處理等。事件管

35、理和出錯處理等。 汽汽 車車 制制 造造 技技 術術 進進 展展（1 1）CIMSCIMS應用集成平臺的功能：應用集成平臺的功能：通信服務通信服務信息服務信息服務應用編程（集成）接口應用編程（集成）接口應用開發工具應用開發工具管理應用程序管理應用程序 汽汽 車車 制制 造造 技技 術術 進進 展展（2 2）CIMSCIMS應用集成平臺的功基本特征：應用集成平臺的功基本特征：為企業的經營、管理、生產和設計領域提供良好的應為企業的經營、管理、生產和設計領域提供良好的應用編程接口和應用集成接口。用編程接口和應用集成接口。提供支持提供支持CIMSCIMS應用開發、應用集成的應用開發工具、應用開發、應用

36、集成的應用開發工具、應用編程接口、應用原型系統。應用編程接口、應用原型系統。支持不同的企業規模和多種多樣的企業信息環境。支持不同的企業規模和多種多樣的企業信息環境。支持異構分布環境，提供一致透明的數據訪問。支持異構分布環境，提供一致透明的數據訪問。根據企業對根據企業對I I服務的需求，提供相應的服務的需求，提供相應的I I服務功能。服務功能。 汽汽 車車 制制 造造 技技 術術 進進 展展 第三節第三節 現代制造生產管理技術現代制造生產管理技術三三. . 精良生產精良生產(LP)(LP)的管理技術的管理技術 日本豐田日本豐田 （汽車制造業的福特生產模式與豐田生產模式）汽車制造業的福特生產模式與

37、豐田生產模式） 準時化生產方式（準時化生產方式（JIT）,由日本豐田公司提出的由日本豐田公司提出的.生產生產線的各道工序只在必要的時候線的各道工序只在必要的時候, ,按必要的數量按必要的數量, ,生產必要的生產必要的產品產品。從而達到盡量減少在制品庫存，提高效率和降低成從而達到盡量減少在制品庫存，提高效率和降低成本的目的。是一種本的目的。是一種“拉動式拉動式”的生產方式的生產方式. . 它將傳統生產它將傳統生產過程中前道工序向后道工序送貨過程中前道工序向后道工序送貨, ,改為后道工序根據改為后道工序根據”看看板板”向前道工序取貨向前道工序取貨. . 汽汽 車車 制制 造造 技技 術術 進進 展

38、展 準時化生產方式（準時化生產方式（JIT） 看板系統是看板系統是JIT生產現場控制技術的核心生產現場控制技術的核心,但是但是JIT不僅僅是不僅僅是看板管理看板管理.它是它是JIT生產思想生產思想, JIT生產系統設計與計劃技術生產系統設計與計劃技術,以以及看板生產現場控制的有機結合體及看板生產現場控制的有機結合體. 豐田汽車公司豐田汽車公司19761976年，年流動資金周轉率高達年，年流動資金周轉率高達6363次，次，為日本平均水平的為日本平均水平的8.858.85倍。倍。 ( (“拉動式拉動式”管理管理, ,對企業的管理基礎、對企業的管理基礎、 人員素質、工人員素質、工廠技術設備和外部環境

39、都有很高的要求廠技術設備和外部環境都有很高的要求, ,一般企業較難實一般企業較難實施）施）, ,我國有一汽我國有一汽, ,二汽二汽, ,上海大眾汽車有限公司上海大眾汽車有限公司, ,四川儀表四川儀表四廠等企業實施四廠等企業實施. . 汽汽 車車 制制 造造 技技 術術 進進 展展三三. .汽車制造業的福特生產模式與豐田生產汽車制造業的福特生產模式與豐田生產模模 時代背景時代背景福特生產模式福特生產模式大庫存緩沖大庫存緩沖敏捷制造敏捷制造第二次世界大戰后第二次世界大戰后, ,美國福特汽車公司創造出了大批、大量生產方式。美國福特汽車公司創造出了大批、大量生產方式。為了保證整機的設計質量，福特方式將

40、整機分解成一些組件，某個設計為了保證整機的設計質量，福特方式將整機分解成一些組件，某個設計人員只需將其精力集中在某組件的設計上，借助標準化和互換性等技術措人員只需將其精力集中在某組件的設計上，借助標準化和互換性等技術措施，他可以將自己的設計做得盡善盡美而不必關注別人的工作。施，他可以將自己的設計做得盡善盡美而不必關注別人的工作。福特方式方式注重工序分散、高節奏、等節拍的工藝原則，福特方式方式注重工序分散、高節奏、等節拍的工藝原則，推崇高效專用機床，并以剛性自動線或生產流水線作為自己的推崇高效專用機床，并以剛性自動線或生產流水線作為自己的特征特征。 汽汽 車車 制制 造造 技技 術術 進進 展展

41、福特生產模式福特生產模式在勞動組織上，該方式采用了專門化分工原則，工人們分在勞動組織上，該方式采用了專門化分工原則，工人們分散在生產線的各個環節成為生產線的附庸，不停地做著某一簡散在生產線的各個環節成為生產線的附庸，不停地做著某一簡單的工作；高級管理人員負責生產線管理，制造質量由檢驗部單的工作；高級管理人員負責生產線管理，制造質量由檢驗部門和專職人員把關，設備維修、清潔等都由專門人員承擔。組門和專職人員把關，設備維修、清潔等都由專門人員承擔。組裝汽車需要不少外購零部件，為了保證組裝作業哺受外購件的裝汽車需要不少外購零部件，為了保證組裝作業哺受外購件的影響，影響，福特生產模式采取了大庫存緩沖的辦

42、法福特生產模式采取了大庫存緩沖的辦法 汽汽 車車 制制 造造 技技 術術 進進 展展日本豐田汽車公司生產模式日本豐田汽車公司生產模式準時化生產方式精良生產準時化生產方式精良生產在考察福特公司的過程中，豐田公司并沒有盲目崇拜其輝在考察福特公司的過程中，豐田公司并沒有盲目崇拜其輝煌成就，面對福特模式中存在的大量人力和物力浪費，如：產煌成就，面對福特模式中存在的大量人力和物力浪費，如：產品積壓，外購件庫存大，制造過程中廢品得不到及時處理，分品積壓，外購件庫存大，制造過程中廢品得不到及時處理，分工過細使人的作用不能充分發揮等等。他們結合本國的社會和工過細使人的作用不能充分發揮等等。他們結合本國的社會和

43、文化背景以及已形成的企業精神，提出了一套新的生產管理體文化背景以及已形成的企業精神，提出了一套新的生產管理體制，經過多年的完善，該體制已成為行之有效的豐田生產制，經過多年的完善，該體制已成為行之有效的豐田生產模式。模式。準時化生產方式準時化生產方式 汽汽 車車 制制 造造 技技 術術 進進 展展豐田模式采取了如下對策：豐田模式采取了如下對策：精良生產精良生產（）按訂單組織生產（）按訂單組織生產（）按新產品開發組織工作組（）按新產品開發組織工作組該工作組大破部門界限，變串行方式為并行方式開展工作，在產品設計到投產的全過程中都承擔著該工作組大破部門界限，變串行方式為并行方式開展工作，在產品設計到投

44、產的全過程中都承擔著領導責任。工作組長被授予了很大權力，一系列舉措激勵著每個成員協調，努力地工作。領導責任。工作組長被授予了很大權力，一系列舉措激勵著每個成員協調，努力地工作。（）成立生產班組并強化其職能（）成立生產班組并強化其職能成組技術柔性加工設備班長成組技術柔性加工設備班長工人不僅是生產者，還是質檢員，設備維修員，清潔員，每個工人都負有控制產品質量的責任，發現工人不僅是生產者，還是質檢員，設備維修員，清潔員，每個工人都負有控制產品質量的責任，發現重大質量問題有權讓生產停頓下來，召集全組商討解決辦法。重大質量問題有權讓生產停頓下來，召集全組商討解決辦法。（）組建準時供貨的協作關系（）組建準

45、時供貨的協作關系豐田模式以參股，人員相互滲透等方式，組建成了唇齒相依的協作體系，該體系支撐著以日為單位的外購計劃，豐田模式以參股，人員相互滲透等方式，組建成了唇齒相依的協作體系，該體系支撐著以日為單位的外購計劃，使外購件庫存幾乎降到零。工人不僅是生產者，還是質檢員，設備維修員，清潔員，每個工人都負有控制產品質量使外購件庫存幾乎降到零。工人不僅是生產者，還是質檢員，設備維修員，清潔員，每個工人都負有控制產品質量的責任，發現重大質量的責任，發現重大質量（）激發職工的主動性（）激發職工的主動性豐田公司采用了終身雇用制，通信工資與工種脫鉤而與工齡同步增長的措施，并不斷對職工進行培訓提高其業務豐田公司采

46、用了終身雇用制，通信工資與工種脫鉤而與工齡同步增長的措施，并不斷對職工進行培訓提高其業務水平。水平。 汽汽 車車 制制 造造 技技 術術 進進 展展精良生產及其特征：精良生產及其特征：準時化生產方式準時化生產方式（）以用戶為（）以用戶為“上帝上帝” 其表現為其表現為: :主動與用戶保持密切聯系主動與用戶保持密切聯系, ,面向用戶面向用戶, ,通過分析用戶的消費需求來開發通過分析用戶的消費需求來開發新產品。新產品。 產品適銷，價格合理，質量優良，供貨及時。售后服務到位等等，是面向用戶產品適銷，價格合理，質量優良，供貨及時。售后服務到位等等，是面向用戶的基本措施。的基本措施。（）以職工為中心（）以

47、職工為中心 大力推行以班組為單位的生產組織形式，班組具有獨立自主的工作能力，能大力推行以班組為單位的生產組織形式，班組具有獨立自主的工作能力，能發揮出職工在企業一切活動中的主體作用。發揮出職工在企業一切活動中的主體作用。（）以（）以“精簡精簡”為手段為手段 用準時和看板等方法管理物料，減少物料的庫存及其管理人員和場地。用準時和看板等方法管理物料，減少物料的庫存及其管理人員和場地。 汽汽 車車 制制 造造 技技 術術 進進 展展精良生產及其特征：精良生產及其特征：準時化生產方式準時化生產方式（）綜合工作組和并行設計（）綜合工作組和并行設計 綜合工作組是由不同部門的專業人員組成，以并行設計方式開展

48、工綜合工作組是由不同部門的專業人員組成，以并行設計方式開展工作的小組。該小組全面負責作的小組。該小組全面負責同一型號同一型號的開發和生產，其中包括產品設計、的開發和生產，其中包括產品設計、工藝設計、編寫預算、材料購置、生產準備及投產等，還負有根據實際情工藝設計、編寫預算、材料購置、生產準備及投產等，還負有根據實際情況調整原有設計和計劃的責任。況調整原有設計和計劃的責任。（）準時（）供貨方式（）準時（）供貨方式 準時供貨使外購件的庫存量和在制品數達到最小。準時供貨使外購件的庫存量和在制品數達到最小。（）（）“零缺陷零缺陷”工作目標工作目標 最低成本，最好質量，無廢品，零庫存，產品多樣化，顯然，精

49、良生最低成本，最好質量，無廢品，零庫存，產品多樣化，顯然，精良生產的工作目標指引著人們永無止境地向生產深度和廣度前進。產的工作目標指引著人們永無止境地向生產深度和廣度前進。 汽汽 車車 制制 造造 技技 術術 進進 展展四四. .敏捷制造敏捷制造(AM)(AM)福特汽車公司福特汽車公司多年前，福特汽車公司為了確保汽車各零件之間的互換性和嚴格多年前，福特汽車公司為了確保汽車各零件之間的互換性和嚴格的交貨周期，建立了縱向一體化的大而全的企業，利用嚴格管理，實現大的交貨周期，建立了縱向一體化的大而全的企業，利用嚴格管理，實現大批量、低成本、高效率的生產目標。批量、低成本、高效率的生產目標。隨著社會的

50、進步，福特等公司也隨之變成了只掌握設計及總裝的企業，隨著社會的進步，福特等公司也隨之變成了只掌握設計及總裝的企業，汽車的大多數配件都是協作廠生產的。經驗證明，大而全的企業王國，縱汽車的大多數配件都是協作廠生產的。經驗證明，大而全的企業王國，縱向一層一層的結構，容易產生官僚主義，對市場的響亮也慢。向一層一層的結構，容易產生官僚主義，對市場的響亮也慢。企業集成的發展道路就是充分針對某種產品開發的企業動態聯盟，并企業集成的發展道路就是充分針對某種產品開發的企業動態聯盟，并以最快最省的方式開發產品，推向市場。以最快最省的方式開發產品，推向市場。 美國把敏捷制造看成美國把敏捷制造看成2121世紀的制造戰

51、略，是重振世紀的制造戰略，是重振美國制造業雄風的關鍵。美國制造業雄風的關鍵。 我國一直提倡的我國一直提倡的“專業化協作生產專業化協作生產”就是樸素的就是樸素的敏捷制造的思想，但技術手段則是十分原始的。敏捷制造的思想，但技術手段則是十分原始的。 汽汽 車車 制制 造造 技技 術術 進進 展展敏捷制造基本思想：敏捷制造基本思想：通過將高素質的員工通過將高素質的員工、動態靈活的組織結構、企業內及、動態靈活的組織結構、企業內及企業間的靈活管理以及柔性的先進生產技術進行全面集成，企業間的靈活管理以及柔性的先進生產技術進行全面集成，使企業能對連續變化、不可預測的市場需求作出快速反應，使企業能對連續變化、不

52、可預測的市場需求作出快速反應，由此而獲得長期的經濟效應。由此而獲得長期的經濟效應。敏捷制造敏捷制造的出發點是多樣化的出發點是多樣化、個、個性化的市場需求和瞬息萬性化的市場需求和瞬息萬變的經營機遇，變的經營機遇，是一種是一種“定單式定單式”的制造方式的制造方式。敏捷性反。敏捷性反映的是制造業駕御變化、把握機遇和發動創新的能力。映的是制造業駕御變化、把握機遇和發動創新的能力。敏捷制造敏捷制造是推行面向產品過程的小組工作式，企業間由是推行面向產品過程的小組工作式，企業間由機遇機遇驅動而形成動態聯盟。驅動而形成動態聯盟。虛擬制造虛擬制造是敏捷制造的一種實現手段。是敏捷制造的一種實現手段。 汽汽 車車

53、制制 造造 技技 術術 進進 展展虛擬制造：虛擬制造： 產品的設計和生產過程能夠更多的采用計算機產品的設計和生產過程能夠更多的采用計算機技術，并用三維和可視化的交互設計環境支持產品的技術，并用三維和可視化的交互設計環境支持產品的開發，這就是當前國際研究和應用的一個熱點開發，這就是當前國際研究和應用的一個熱點-虛虛擬制造。擬制造。 汽汽 車車 制制 造造 技技 術術 進進 展展五五.MRP.MRP的管理模式的管理模式MRPMRP物料需求計劃：物料需求計劃：是一種基本的生產作業計劃系統。是一種基本的生產作業計劃系統。MRPMRP：是對一個現代化企業的所有資源進行計劃、監是對一個現代化企業的所有資源

54、進行計劃、監視和控制的一種管理方法。視和控制的一種管理方法。MRPMRP的管理模式的管理模式就是在周密的銷售計劃和生產計劃下，就是在周密的銷售計劃和生產計劃下，有效地利用各種資源，通過控制原材料合理庫存，減有效地利用各種資源，通過控制原材料合理庫存，減少材料資金占用，縮短生產周期，降低成本，實現企少材料資金占用，縮短生產周期，降低成本，實現企業管理整體優化的一種管理模式。業管理整體優化的一種管理模式。 汽汽 車車 制制 造造 技技 術術 進進 展展六六. .并行工程并行工程(CE) (CE) 概述概述 市場競爭日趨激烈市場競爭日趨激烈, ,而唯有提高產品質量、縮短而唯有提高產品質量、縮短產品開

55、發周期、降低成本才能使企業在競爭中取勝。產品開發周期、降低成本才能使企業在競爭中取勝。因此，并行工程因此，并行工程(CE)(CE)應運而生。并行工程自提出以來，應運而生。并行工程自提出以來，引起各國的政府部門、學術界和工業界的高度重視，引起各國的政府部門、學術界和工業界的高度重視，并迅速由研究走向應用開發。我國對此也非常重視，并迅速由研究走向應用開發。我國對此也非常重視，國家科委從戰略的高度出發，將并行工程設立為國家科委從戰略的高度出發，將并行工程設立為(CIMS)(CIMS)關鍵技術攻關項目關鍵技術攻關項目，作為作為CIMS CIMS 進一步進一步發展的方向。發展的方向。 汽汽 車車 制制

56、造造 技技 術術 進進 展展六六. .并行工程并行工程(CE)(CE)并行工程中的主要問題包括：并行工程并行工程系統化、集成化產品開發方法與技術系統化、集成化產品開發方法與技術。產品開發過程產品開發過程-并行工程實施的引擎。并行工程實施的引擎。產品數據管理系統功能與應用分析和產品數據管理系統功能與應用分析和PDMPDM的功能。的功能。產品數據集成產品數據集成-并行工程的核心思想是在并行工程的核心思想是在CIMSCIMS信息集成的基信息集成的基 礎上實現產品開發過程的集成，其基本支持礎上實現產品開發過程的集成，其基本支持 條件之一是各種計算機輔助工具之間必須實條件之一是各種計算機輔助工具之間必須

57、實 現產品信息的數字化定義及信息集成。現產品信息的數字化定義及信息集成。并行工程集成框架并行工程集成框架-并行工程重要的支撐系統之一是集成并行工程重要的支撐系統之一是集成 框架。框架。 汽汽 車車 制制 造造 技技 術術 進進 展展六六. .并行工程并行工程(CE)(CE)制造業第一要旨：使滿足用戶需求的新產品盡快上市而制造業第一要旨：使滿足用戶需求的新產品盡快上市而 贏得市場競爭。贏得市場競爭。 傳統的開發模式不能在設計的早期就對產品生命周期中的各傳統的開發模式不能在設計的早期就對產品生命周期中的各種因素考慮周全，致使設計頻繁更改，因而延長了開發周期，增種因素考慮周全，致使設計頻繁更改，因而

58、延長了開發周期，增加了產品成本，并且用戶需求還得不到滿足。加了產品成本，并且用戶需求還得不到滿足。 并行工程并行工程(CE)(CE)的出現解決了這一難題。的出現解決了這一難題。 是一種集成是一種集成、并行地設計產品及相關過程的系統化方法，通過組織、并行地設計產品及相關過程的系統化方法，通過組織多學科產品開發隊伍，改進產品開發流程，利用各種計算機輔助工具等多學科產品開發隊伍，改進產品開發流程，利用各種計算機輔助工具等手段，使產品開發在初期階段就能及早考慮下游的各種因素，以達到縮手段，使產品開發在初期階段就能及早考慮下游的各種因素，以達到縮短產品開發周期、提高產品質量、降低產品成本，從而增強企業競

59、爭能短產品開發周期、提高產品質量、降低產品成本，從而增強企業競爭能力的目標。力的目標。 汽汽 車車 制制 造造 技技 術術 進進 展展六六. .并行工程并行工程(CE)(CE)運用領域：運用領域：航空、航天、電子、汽車等領域，對我國航空、航天、電子、汽車等領域，對我國的制造業既是挑戰，也是機遇。的制造業既是挑戰，也是機遇。 組織結構形式：矩陣制（攻關小組，開發小組）組織結構形式：矩陣制（攻關小組，開發小組）開發小組：開發小組：將不同的專業人員（包括設計將不同的專業人員（包括設計、工藝、制造、銷售、工藝、制造、銷售、市場、維修等）組成的開發小組，在同一計算機輔的環境支持下市場、維修等）組成的開發小組，在同一計算機輔的環境支持下協同工作（甚至可以做到異地設計）；將原來的串行過程盡可能協同工作（甚至可以做到異地設計）；將原來的串行過程盡可能并行進行，以保證在產品設計階段盡量消除各種不必要的返工，并行進行，以保證在產品設計階段盡量消除各種不必要的返工，使產品開發一次成功，從而進一步縮短產品開發時間，降低