成組技術(shù)第1and2章

1、LOGO機(jī)械制造自動化現(xiàn)代技術(shù)機(jī)械制造自動化現(xiàn)代技術(shù)成組技術(shù)成組技術(shù)(GT)主講主講: 潘旭東潘旭東2022-5-1LOGO學(xué)習(xí)本課程的目的學(xué)習(xí)本課程的目的v1) 1) 解決、尋求解決、尋求多品種、中小批量生產(chǎn)多品種、中小批量生產(chǎn)的的優(yōu)化優(yōu)化方法方法v2) 2) 了解了解現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造工藝現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造工藝的途徑的途徑v3) 3) 探求如何解決機(jī)械工業(yè)整個(gè)生產(chǎn)過程的問探求如何解決機(jī)械工業(yè)整個(gè)生產(chǎn)過程的問題（題（系統(tǒng)工程系統(tǒng)工程與與生產(chǎn)工程生產(chǎn)工程結(jié)合）結(jié)合）使使設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)、制造、管理最優(yōu)化制造、管理最優(yōu)化成組技術(shù)成組技術(shù)是具有生產(chǎn)技術(shù)生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)管理技術(shù)生產(chǎn)管理技術(shù)的綜合性質(zhì)的技術(shù)，

2、對多品種、中小批量生產(chǎn)多品種、中小批量生產(chǎn)，可采用接近大量接近大量生產(chǎn)的生產(chǎn)手段生產(chǎn)的生產(chǎn)手段，來滿足產(chǎn)品日益多樣化的需求。LOGO教材與參考書教材與參考書v成組技術(shù)原理及應(yīng)用v許香穗, 蔡建國主編.成組技術(shù). 機(jī)械工業(yè)出版社,1997LOGO第一章第一章 總論總論生產(chǎn)綱領(lǐng)是指企業(yè)在計(jì)劃期間應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計(jì)劃。計(jì)劃期常為一年，所以生產(chǎn)綱領(lǐng)常稱為年產(chǎn)量。據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小和產(chǎn)品品種的多少，機(jī)械工業(yè)生產(chǎn)的類型按生產(chǎn)產(chǎn)品的批量（每批所制造相同零件的數(shù)量）可分為：單件生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和大量生產(chǎn)。 NLNn(1+)(1+) 式中： NL零件的年產(chǎn)量（件/年）； N產(chǎn)品的年產(chǎn)量（臺/年）； n每臺產(chǎn)

3、品中該零件的數(shù)量（件/臺）； 該零件的備品率（備品百分率）； 該零件的廢品率（廢品百分率）。機(jī)械工業(yè)生產(chǎn)的類型LOGO單件生產(chǎn)：單個(gè)地制造不同結(jié)構(gòu)和尺寸的產(chǎn)品，很少重復(fù)甚至完全不重復(fù)的生產(chǎn)。大量生產(chǎn)：一種產(chǎn)品的數(shù)量很大，工作地點(diǎn)經(jīng)常重復(fù)地進(jìn)行一種零件的某一加工工序。成批生產(chǎn):可分為小、中、大批。小批接近于單件生產(chǎn)，而大批又接近于大量生產(chǎn)。 三種生產(chǎn)類型在一個(gè)工作地點(diǎn)的品種變換、設(shè)備、夾具、量具、裝配方式、毛坯、工藝規(guī)程、車間布置和工人等級方面均有很大的差別。這些差別明顯地影響著生產(chǎn)效率、生產(chǎn)成本和產(chǎn)品質(zhì)量。 LOGO生產(chǎn)發(fā)展的趨勢0%10%20%30%40%50%60%單件生產(chǎn)小批生產(chǎn)大批生產(chǎn)

4、大量生產(chǎn)種數(shù)產(chǎn)值國際生產(chǎn)工程研究協(xié)會國際生產(chǎn)工程研究協(xié)會LOGO一、多品種中小批生產(chǎn)中存在的主要問題設(shè)計(jì)設(shè)計(jì) 1 1 產(chǎn)品設(shè)計(jì)任務(wù)繁多，設(shè)計(jì)周期長，產(chǎn)品設(shè)計(jì)任務(wù)繁多，設(shè)計(jì)周期長，重復(fù)勞動量大重復(fù)勞動量大制造制造 2 2 加工周期長，在制品數(shù)量大加工周期長，在制品數(shù)量大管理管理 3 3 非生產(chǎn)時(shí)間比例大、產(chǎn)品成本高非生產(chǎn)時(shí)間比例大、產(chǎn)品成本高機(jī)群制的平面布置機(jī)群制的平面布置C CC CC CC CC CC CX XX XX XX XZ ZZ ZZ ZZ ZZ ZZ ZWMWMWMWMPMPMPMPMLOGOv一長、二低、三大、四高、五差一長、二低、三大、四高、五差一長：生產(chǎn)周期長(機(jī)群布置、交叉

5、流動、在制品多) 二低：生產(chǎn)效率低(設(shè)備通用、調(diào)整費(fèi)時(shí))三大：設(shè)計(jì)、制造、管理工作量大(三化低)四高：成本高(資金積壓、庫存，比大量生產(chǎn)高1030倍)五差：競爭力差(質(zhì)量不穩(wěn)定、產(chǎn)品性能落后) LOGO二、改變現(xiàn)狀的措施措施一、先進(jìn)刀具措施一、先進(jìn)刀具合理的切削參數(shù)合理的切削參數(shù)措施二、采用先進(jìn)的工裝措施二、采用先進(jìn)的工裝及自動化設(shè)備及自動化設(shè)備措施三、措施三、成組技術(shù)成組技術(shù)LOGOv產(chǎn)品設(shè)計(jì)v生產(chǎn)準(zhǔn)備及加工制造v生產(chǎn)計(jì)劃管理LOGO航天工業(yè)的生產(chǎn)類型特點(diǎn)v多品種（多型號）、中小批量生產(chǎn)類型。LOGO何謂成組技術(shù)當(dāng)前，對成組技術(shù)還沒有一個(gè)統(tǒng)一的定義，因?yàn)槌山M技術(shù)可涉及不同的領(lǐng)域和應(yīng)用范圍，下

6、面給出兩種定義：廣義的：將各不相同但又具有相似信息的事物，被某種準(zhǔn)則分類歸組，使相似的事物可以采用統(tǒng)一的處理方法已達(dá)到優(yōu)化處理的目的。狹義的：成組技術(shù)是根據(jù)工廠產(chǎn)品零件間結(jié)構(gòu)形狀、尺寸、材料和工藝等信息的相似性原理分類成組，通過擴(kuò)大成組批量來提高多品種、中小批生產(chǎn)的設(shè)計(jì)、制造和管理水平的應(yīng)用技術(shù)。成組技術(shù)是一門綜合性技術(shù)，是從系統(tǒng)工程的角度來研究產(chǎn)品的全過程。成組技術(shù)是CAD、CAPP、CAM的基礎(chǔ)。 LOGO一、產(chǎn)品構(gòu)成的相似性復(fù)雜程度A復(fù)雜件B相似件C標(biāo)準(zhǔn)件3002001000零件種數(shù)復(fù)雜性再用性零件數(shù)A復(fù)雜件B相似件C標(biāo)準(zhǔn)件510%2025%70%LOGO二、零件構(gòu)造的相似性；三、工藝過

7、程的相似性四、零件的材料相似性設(shè)計(jì)信息設(shè)計(jì)信息工藝信息工藝信息表面粗糙度表面粗糙度 形位誤差形位誤差尺寸公差尺寸公差LOGO五、生產(chǎn)組織和管理的相似性成組生產(chǎn)組織形式分為：成組加工單機(jī)、成組加工單元和成組加工流水線。1 1成組加工單機(jī)成組加工單機(jī)成組加工單機(jī)是在一臺機(jī)床上，采用共同的工裝加工一組相似零件的某些工序，其余工序仍分散到機(jī)群中的其它機(jī)床來完成。它只是按加工工序的相似性，將零件中相似的工序集中在一臺機(jī)床上進(jìn)行。即在同一工作地點(diǎn)上，用同一種加工方法去完成相似件的某些或全部工序。利用這種方式來進(jìn)行加工零件組中（如下頁圖）每個(gè)零件必須有兩個(gè)基本特點(diǎn)。第一，每個(gè)零件必須具有相同的裝夾方式；第二

8、，每個(gè)零件在空間位置和尺寸方面必須有相同或極相似的加工表面。但并不要求，每個(gè)零件的形狀要相同，因?yàn)槲覀儍H僅考慮加工表面位置和尺寸的相似性，而不是考慮整個(gè)零件形狀和尺寸。 LOGOLOGO成組單機(jī)的工裝可以利用“綜合零件”的概念。所謂綜合零件是它的形狀要素能夠包括一組內(nèi)各個(gè)零件的全部形狀要素。LOGO2 2成組加工單元成組加工單元成組加工單元是根據(jù)一個(gè)或幾個(gè)零件加工組的全部工藝要求，選擇一組機(jī)床集中布置在一定的面積內(nèi)，形成一個(gè)在管理上自成一體的生產(chǎn)單元。零件的全部加工均在生產(chǎn)單元內(nèi)加工完畢。這是實(shí)現(xiàn)加工過程合理化的中級形式。特點(diǎn):縮短生產(chǎn)周期，簡化生產(chǎn)管理。C CX XZ ZWMWMPMPMLO

9、GO3 3成組加工流水線成組加工流水線 成組加工流水線是所加工的零件組在工藝要求上具有高度的相似性，各零件不僅具有相同的加工工序，而且工序順序也相同，因而加工設(shè)備可以根據(jù)零件的加工順序進(jìn)行布置，組織流水生產(chǎn)。優(yōu)點(diǎn)：接近于大量生產(chǎn)。LOGO除生產(chǎn)組織的形式外，生產(chǎn)組織和管理的相似性還包括原材料的供應(yīng)、倉庫管理、工時(shí)定額和成本估算、在制品的運(yùn)輸、供貨周期等方面的相似性。從系統(tǒng)工程學(xué)的觀點(diǎn)看，生產(chǎn)組織和管理是推行成組技術(shù)中不可缺少的環(huán)節(jié)。研究它們的相似性是合理進(jìn)行計(jì)劃調(diào)度，制定最佳的生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃進(jìn)度的基礎(chǔ)。因此，成組技術(shù)在生產(chǎn)中要取得最佳的經(jīng)濟(jì)效益，就必須注意研究生產(chǎn)組織和管理的相似性，并利用這種相

10、似性。零件工藝過程的相似性及生產(chǎn)組織和管理的相似性取決于零件結(jié)構(gòu)的相似性，因此稱之為二次相似性。LOGOGT企業(yè)競爭力預(yù)算可靠性生產(chǎn)效率加工質(zhì)量設(shè)備利用率工裝利用率產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量產(chǎn)品三化程度可提高新產(chǎn)品研制周期總成本總投資生產(chǎn)周期廢品率勞動強(qiáng)度輔助時(shí)間生產(chǎn)準(zhǔn)備周期產(chǎn)品圖紙數(shù)量產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期可降低多品種、小批量生產(chǎn)設(shè)計(jì)制造管理合理化LOGO成組生產(chǎn)與大批量生產(chǎn)方式的比較成組生產(chǎn)與大批量生產(chǎn)方式的比較大批量生產(chǎn)成組生產(chǎn)核心通過穩(wěn)定性和控制取得效率通過柔性和快速反應(yīng)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品變型和用戶化目標(biāo)以幾乎每個(gè)人都能承受的低成本和低價(jià)格開發(fā)、生產(chǎn)、銷售、運(yùn)送商品和服務(wù)以足夠的變異性和用戶化程度開發(fā)、生產(chǎn)、銷售和運(yùn)送

11、幾乎是每個(gè)人正想要的商品和服務(wù)關(guān)鍵特征穩(wěn)定的的需大大而一的的市低成本、一一的質(zhì)量、標(biāo)準(zhǔn)化的商品和服務(wù)產(chǎn)品開發(fā)周期長產(chǎn)品生生周期長動動的的需分分的的市低成本、高質(zhì)量、定制的產(chǎn)品和服務(wù)產(chǎn)品開發(fā)周期期產(chǎn)品生生周期期LOGO第二章第二章 國內(nèi)外成組技術(shù)的應(yīng)用情況國內(nèi)外成組技術(shù)的應(yīng)用情況v 國外情況：GT開始階段：50年代初，米特洛范諾夫提出工序成組。 50年代中，“成組工藝科學(xué)原理”，57年試行，初見成效。GT推廣階段：60年代，原蘇聯(lián)東歐西歐日本美國(成組工藝，GT熱) 捷克：卡洛滋教授VUOSO四位編碼系統(tǒng) 西德：OPITZ九位編碼系統(tǒng)GT發(fā)展階段：日本19681976，三種編碼系統(tǒng)：KK-1、2、3 美國：NC：成組生產(chǎn)單元