成組技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用

1、成組技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用成組技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用摘要 在知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，個(gè)性化產(chǎn)品必將成為市場(chǎng)需求的主流，在這個(gè)前提下，介紹了成組技術(shù)的基本內(nèi)容，分析了成組技術(shù)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益和應(yīng)用前景，提出應(yīng)用成組技術(shù)用來(lái)降低生產(chǎn)成本和縮短產(chǎn)品的制造周期，提高生產(chǎn)能力及生產(chǎn)率，從而提高企業(yè)生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益，進(jìn)而提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的有效措施。關(guān)鍵詞 成組技術(shù) 機(jī)械制造 應(yīng)用一、成組技術(shù)概述 成組技術(shù)是一門(mén)先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)科學(xué)是一項(xiàng)綜合性的現(xiàn)代組織管理技術(shù)。 成組技術(shù)的廣義定義是將許多不相同、但又具有相似信息的事物，按一定準(zhǔn)則分類成組，使若干種事物能采用同一或相似解決辦法，以達(dá)到節(jié)省精力、時(shí)間和費(fèi)用之目的1。成組技術(shù)在機(jī)械零件加

2、工方面的應(yīng)用，是將多種零件按其工藝的相似性分類，以形成零件族把同一零件族中生產(chǎn)量小的零件匯集成生產(chǎn)量大的組，從而使小批量生產(chǎn)能獲得接近大批量生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。 二、成組技術(shù)的產(chǎn)生 20世紀(jì)初，企業(yè)生產(chǎn)主要是以福特制為代表的大量生產(chǎn)方式，這種生產(chǎn)方式所創(chuàng)立的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化原理作業(yè)單純化原理以及移動(dòng)裝配法原理等奠定了現(xiàn)代化社會(huì)大生產(chǎn)的基礎(chǔ)，至今仍是制造企業(yè)的主要生產(chǎn)方式之一。我國(guó)傳統(tǒng)生產(chǎn)管理模式是以產(chǎn)品為中心組織生產(chǎn)，以調(diào)度為中心控制進(jìn)程的管理方式，是與少品種大量生產(chǎn)方式相適的。但是時(shí)代進(jìn)展到今天，一方面在市場(chǎng)需求多樣化而前，這種生產(chǎn)方式逐漸顯露出其缺乏柔性，不能靈活適應(yīng)市場(chǎng)需求變化的弱點(diǎn)；另一方面飛速

3、發(fā)展的電子技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)等，從生產(chǎn)工藝技術(shù)以及生產(chǎn)管理方法兩方面，使大量生產(chǎn)方式向多品種、中小批量生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)換成為可能。生產(chǎn)管理面臨著多品種、中小批量生產(chǎn)與降低成本之間相矛盾的新挑戰(zhàn)，從而給生產(chǎn)管理帶來(lái)了從管理組織結(jié)構(gòu)到管理方法上的一系列新變化，也提出了一系列新的問(wèn)題。 傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)，即無(wú)論是大批最生產(chǎn)，還是單件小批最生產(chǎn)，工廠所采用的制造方法和制造手段必須與加工類型相適應(yīng)。這導(dǎo)致在設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中出現(xiàn)許多不合理的現(xiàn)象。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，社會(huì)對(duì)機(jī)械產(chǎn)品需求多樣化的趨勢(shì)也越來(lái)越明顯。傳統(tǒng)的針對(duì)小批最生產(chǎn)的組織模式存在很多矛盾。對(duì)單件、中小批最生產(chǎn)的工廠，一般按機(jī)群式

4、布置車間的加工設(shè)備并組織生產(chǎn)，由于零件的加工按各自的工藝流程交叉、往返于各生產(chǎn)經(jīng)典成組技術(shù)理論班組之間，為滿足不同零件的加工就要采用所謂萬(wàn)能性的生產(chǎn)設(shè)備，勢(shì)必造成這一生產(chǎn)類型的生產(chǎn)周期長(zhǎng)、效率低、成木高、管理困難等缺點(diǎn)。 為此，制造技術(shù)的研究者提出了成組技術(shù)的科學(xué)理論及實(shí)踐方法，它能從根木上解決生產(chǎn)由于品種多、產(chǎn)最小而帶來(lái)的矛盾。成組技術(shù)GT是一門(mén)生產(chǎn)技術(shù)科學(xué)，它研究如何識(shí)別和發(fā)掘生產(chǎn)活動(dòng)中有關(guān)事務(wù)的相似性，并對(duì)其進(jìn)行充分利用。即把相似的問(wèn)題歸類成組尋求解決這一組問(wèn)題相對(duì)統(tǒng)一的最優(yōu)方案，以取得所期望的經(jīng)濟(jì)效益。這就為提高多品種、小批最生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益提供了一種有效的方法。零件的相似性，包括零件在

5、產(chǎn)品中的作用相似性和與其相對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)相似性。其作用相似性可從零件間的裝配關(guān)系及零件圖紙的某些信息來(lái)推斷，而零件的結(jié)構(gòu)相似性則可根據(jù)零件圖的信息來(lái)確定，它又可劃分為結(jié)構(gòu)、材料和工藝3個(gè)類別。成組技術(shù)不僅用于零件加工、裝配等制造工藝方ICI而且還用于產(chǎn)品零件設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、工廠設(shè)計(jì)、市場(chǎng)預(yù)測(cè)、勞動(dòng)最測(cè)定、生產(chǎn)管理和工資管理等各個(gè)領(lǐng)域，成為企業(yè)生產(chǎn)全過(guò)程的綜合性技術(shù)。三、零件分類成組方法及作用1、 零件分類標(biāo)準(zhǔn) 零件的分類是將在若干特征方面具有相似性的零件歸結(jié)在一起。零件分類的困難在于制定適宜的相似性標(biāo)準(zhǔn)。如果相似性標(biāo)準(zhǔn)太高，要求過(guò)嚴(yán)，就會(huì)使零件不易匯集成組，導(dǎo)致不重要的特征差別掩蓋了實(shí)際存在的并可

6、利用的相似性。在極端情況下，會(huì)把對(duì)零件的分類轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)零件的識(shí)別。然而相似性標(biāo)準(zhǔn)也不能太低，過(guò)于粗略，以致歸屬于同一組的零件總數(shù)太多，使組內(nèi)零件間的差異太大，從而妨礙了很好地利用零件的相似性。2、編碼分類法2（1） 特征碼位法 按編碼分類時(shí)，如果把編碼完全相同的零件歸屬為一個(gè)零件組，這就要求同組零件有更多的特征屬性相似，即標(biāo)準(zhǔn)太嚴(yán)，使零件組數(shù)過(guò)多，而每組零件種數(shù)卻很少，這時(shí)可能出現(xiàn)的組數(shù)最大值。實(shí)際上，根據(jù)分類的目的，往往只需若干特征屬性相似即可，這樣只需在編碼中選用若干特征碼位來(lái)制定分類的相似性標(biāo)準(zhǔn)，只要特征碼位的代碼相同的零件皆可歸屬于同一零件組，此時(shí)可能出現(xiàn)的零件組數(shù)可以大大減少，而使零件

7、組內(nèi)有較多的零件種數(shù)。雖然這些零件僅在某些屬性方面有共性，但卻滿足了分類目的的要求。（2） 碼域法 適當(dāng)放寬每一碼位相似特征方面的范圍，這樣就允許編碼雖不同，但具有一定零件特征相似性的零件仍可歸屬于同一零件組，即適當(dāng)?shù)財(cái)U(kuò)大了成組的零件種數(shù)。為此，采用相似性特征矩陣，在矩陣內(nèi)規(guī)定了每一碼位的碼域，當(dāng)零件編碼的每一碼位代碼都包括在相應(yīng)的碼域內(nèi)，則稱該零件與此特征矩陣相匹配，符合相似性標(biāo)準(zhǔn)，歸屬于一個(gè)零件族。（3) 特征位碼域法 這是上述兩種方法的綜合，既抓住零件分類的主要特征方面，又能適當(dāng)放寬其相似性要求，以期得到滿意的結(jié)果，允許有更多的零件種數(shù)進(jìn)入零件組。3、 零件分類編碼的作用（1） 利用零件

8、分類編碼結(jié)果可以獲得企業(yè)的零件頻譜。 （2） 零件分類編碼的結(jié)果是實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、工藝標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ) 。（3） 零件分類編碼的結(jié)果提供了有效的檢索手段。 （4） 零件分類編碼系統(tǒng)的應(yīng)用有利于實(shí)現(xiàn)專業(yè)化生產(chǎn) 。（5） 零件分類編碼系統(tǒng)的應(yīng)用有助于新的管理和制造模式的推廣和應(yīng)用。四、成組技術(shù)的應(yīng)用 1、成組技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 產(chǎn)品設(shè)計(jì)不僅是企業(yè)生產(chǎn)準(zhǔn)備和成本預(yù)算的重要依據(jù)，而且還影響產(chǎn)品投放市場(chǎng)后的經(jīng)濟(jì)效益。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中應(yīng)用成組技術(shù)首先要對(duì)企業(yè)中已設(shè)計(jì)、制造過(guò)的零部件編碼成組，建立起設(shè)計(jì)圖紙和資料的檢索系統(tǒng)。當(dāng)為新產(chǎn)品設(shè)計(jì)零件圖紙時(shí)，設(shè)計(jì)人員將設(shè)計(jì)零件的構(gòu)思如零件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸、大小等，轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的

9、分類代碼，然后按該代碼對(duì)其所屬零件組的設(shè)計(jì)圖紙和資料進(jìn)行檢索，從中選擇可直接采用或者稍加修改便可采用的零件圖。 產(chǎn)品中大量零部件的重復(fù)使用有利于降低成本，因此實(shí)現(xiàn)大規(guī)模定制的企業(yè)應(yīng)該將對(duì)產(chǎn)品成本影響較大的零部件進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化對(duì)零件進(jìn)行分析，將企業(yè)中相似零件進(jìn)行合并、分解，提高零件的使用頻率，減少企業(yè)內(nèi)部的零件數(shù)，從而降低零件管理費(fèi)用。 2 、成組技術(shù)在工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 工藝規(guī)程是規(guī)定產(chǎn)品或零部件制造工藝過(guò)程和操作方法等的工藝文件，是指導(dǎo)工人進(jìn)行生產(chǎn)和技術(shù)性操作的基本文件，也是企業(yè)編制生產(chǎn)計(jì)劃和作業(yè)計(jì)劃，進(jìn)行生產(chǎn)調(diào)度確定勞動(dòng)組織，組織技術(shù)檢查，安排原材料與毛坯供應(yīng)等生產(chǎn)管理工作的重要技術(shù)

10、依據(jù)。在工藝管理工作中，工藝規(guī)程占有重要地位，對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量、成本、整個(gè)系統(tǒng)的優(yōu)化都有極重要的影響。利用成組技術(shù)的計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)程設(shè)計(jì)就可有效地避免上述弊端，采用成組工藝后，利用產(chǎn)品零件編碼系統(tǒng)來(lái)識(shí)別產(chǎn)品的工藝特征，將特征類似的零部件進(jìn)行工藝過(guò)程的統(tǒng)一和優(yōu)化。工藝規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)化經(jīng)歷了一個(gè)由按零件編碼進(jìn)行分類分組，到編制標(biāo)準(zhǔn)加工工藝規(guī)程的過(guò)程，然后將已編好的通用、專用工序卡及各類零件的標(biāo)準(zhǔn)工藝規(guī)程，按工藝編碼系統(tǒng)的規(guī)定進(jìn)行編碼處理，以便重復(fù)使用、檢索與保管3。在為加工工藝規(guī)程基本相同的工序編寫(xiě)工藝規(guī)程時(shí)，把它們分類成組，使工藝文件標(biāo)準(zhǔn)化，在生產(chǎn)中使用標(biāo)準(zhǔn)化工藝文件，可縮減生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備的工作量和期限，

11、減少工藝的種類及工藝裝備，提高零件的生產(chǎn)率和加工質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本。3，成組技術(shù)在生產(chǎn)管理中的應(yīng)用 目前企業(yè)的生產(chǎn)管理多是按產(chǎn)品進(jìn)行分工，按型號(hào)進(jìn)行管理。每個(gè)型號(hào)都有自己的一套生產(chǎn)計(jì)劃，生產(chǎn)任務(wù)緊張時(shí)，矛盾就非常突出，重復(fù)性工作量大，生產(chǎn)效率低。不僅使計(jì)劃目標(biāo)難以實(shí)現(xiàn)，而且在人力、物力、財(cái)力各方而都造成了很多浪費(fèi)。生產(chǎn)管理部門(mén)如果按專業(yè)進(jìn)行成組生產(chǎn)系統(tǒng)管理，做出的計(jì)劃就會(huì)比較科學(xué)并符合客觀規(guī)律就能提高企業(yè)生產(chǎn)力負(fù)荷的均衡性，使生產(chǎn)過(guò)程有序化，確保生產(chǎn)調(diào)度的有效和及時(shí)使生產(chǎn)計(jì)劃能按期、按質(zhì)、按量地完成。5、 成組技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)在企業(yè)和國(guó)家的需求驅(qū)動(dòng)下，在新技術(shù)特別是信息技術(shù)的拉動(dòng)下，成組技術(shù)的理論和方法在發(fā)生變化4，主要有： （1)大批量定制理論和方法，包括模塊化設(shè)計(jì)理論、產(chǎn)品和過(guò)程集成優(yōu)化方法、QFD(質(zhì)量功能配置)理論、產(chǎn)品配置設(shè)計(jì)理論、產(chǎn)品變型設(shè)計(jì)理論等。針對(duì)具體行業(yè)，有相應(yīng)的大批量定制理論和方法。 (2)系統(tǒng)集成理論，成組技術(shù)是系統(tǒng)集成的重要內(nèi)容?，F(xiàn)在系統(tǒng)集成越來(lái)越重要，如在分布化環(huán)境中的集成、在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的集成等等。 (3)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的成組技術(shù):如大成組技術(shù)，跨企業(yè)大范圍的成組技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的知識(shí)和信息的發(fā)現(xiàn)技