制造生產(chǎn)模式的演變

制造生產(chǎn)模式的演變專業(yè)：****姓名：王**專業(yè)：****姓名：王**學(xué)號：*************【摘要】縱觀近300年來世界先進(jìn)制造生產(chǎn)模式的發(fā)展史，制造業(yè)經(jīng)歷了單件生產(chǎn)-少品種小批量-少品種大批量-多品種小批量生產(chǎn)模式的過渡，并隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展向大規(guī)模定制生產(chǎn)模式（多品種大批量生產(chǎn)模式）發(fā)展。計(jì)算機(jī)等先進(jìn)技術(shù)的出現(xiàn)更是促進(jìn)了先進(jìn)制造生產(chǎn)模式的發(fā)展，使人機(jī)關(guān)系有效改善，發(fā)揮出巨大潛能。手工與單件生產(chǎn)17世紀(jì)一1830年，在專業(yè)化協(xié)作分工、蒸汽動力機(jī)的基礎(chǔ)上出現(xiàn)了制造企業(yè)的雛形工場式的制造廠，人類社會的生產(chǎn)率開始出現(xiàn)大幅度的飛躍。到了大約1900年，制造業(yè)成為一個重要的產(chǎn)業(yè)，其主要生產(chǎn)模式是“少品種單件小批生產(chǎn)”。比如汽車行業(yè)，當(dāng)時處于世界領(lǐng)先地位的轎車公司P&L每年只制造幾百輛汽車，而且所造的汽車沒有兩輛是完全相同的，原因在于P&L所有的承包商都不采用標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)量器具，裝配時，依靠裝配工的熟練程度來修整零件，使之配合良好。至1905年，歐洲已有幾百家這類公司采用單件生產(chǎn)方式少量地制作汽車，這些獨(dú)立承擔(dān)大部分生產(chǎn)任務(wù)的小工廠沒有能力開發(fā)新技術(shù)，產(chǎn)量低，成本高，且成本不隨產(chǎn)量而下降。這種生產(chǎn)模式當(dāng)然無法滿足市場需求。少品種少批量（成組技術(shù)）成組技術(shù)是一門生產(chǎn)技術(shù)科學(xué)，在機(jī)械零件加工方面的應(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。把成組技術(shù)原理應(yīng)用于生產(chǎn)組織和計(jì)劃管理，制定成組生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃，組織成組生產(chǎn)，可節(jié)省設(shè)備投資，從而達(dá)到高效與經(jīng)濟(jì)的目的。成組技術(shù)是解決當(dāng)前手工作坊式落后生產(chǎn)模式的基本途徑，適應(yīng)多品種小批量生產(chǎn)、研制的需要。50年代末60年代初，成組技術(shù)傳入東歐和西歐各國。在東歐各國，成組技術(shù)被積極采用并得到了發(fā)展。60年代以后，日本、美國也積極采用成組技術(shù)，并取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效果。自70年代以后，美國和其它先進(jìn)工業(yè)國家已認(rèn)識到，為進(jìn)一步發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的優(yōu)越性，必須與成組技術(shù)相結(jié)合，并用成組技術(shù)指導(dǎo)它的應(yīng)用。現(xiàn)代成組生產(chǎn)單元已廣泛采用數(shù)控機(jī)床和加工中心。。少品種大批量（剛性流水線）20年代，在E.Whitney提出的互換性和大批大量生產(chǎn)，OliverEons把傳送帶引入制造系統(tǒng)和F.Taylor的科學(xué)管理支撐下，與當(dāng)時的電氣化、標(biāo)準(zhǔn)化與系列化結(jié)合，HenryFord開創(chuàng)了機(jī)械自動流水線生產(chǎn)，出現(xiàn)了少品種大批大量生產(chǎn)的模式，又稱為底特律式自動化，成為各國紛紛仿效的制造生產(chǎn)模式，制造業(yè)開始了第一次生產(chǎn)模式的轉(zhuǎn)換。這種新的生產(chǎn)模式大量生產(chǎn)方式帶給了制造業(yè)一場重大變革，它推動了工業(yè)化的進(jìn)程和經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，為社會提供了大量的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)品，促進(jìn)了市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。其主要特征是：少品種大批大量生產(chǎn)、塔形多層次的垂直領(lǐng)導(dǎo)和嚴(yán)格的產(chǎn)品節(jié)拍控制。其市場特征與少品種單件小批生產(chǎn)模式相同，都是賣方市場。剛性生產(chǎn)線大大提高了生產(chǎn)效率，從而降低了產(chǎn)品成本，但這是以損失產(chǎn)品的多樣性為代價的。到50年代，大量生產(chǎn)方式達(dá)到了頂峰。柔性自動化生產(chǎn)階段（多品種少批量）從20世紀(jì)50年代開始，隨著生產(chǎn)環(huán)境的變化，人們逐漸認(rèn)識到剛性自動化的不足。大批量生產(chǎn)少數(shù)產(chǎn)品品種的局限性越來越大，包括：對市場和用戶需求的應(yīng)變能力較低；勞動分工過細(xì)等。1952年美國麻省理工學(xué)院試制成功第一臺數(shù)控銑床，揭開了柔性自動化生產(chǎn)的序幕。1968年英國莫林公司和美國辛辛那提公司建造了第一條由計(jì)算機(jī)集中控制的自動化制造系統(tǒng)，定名為柔性制造系統(tǒng)。20世紀(jì)70年代出現(xiàn)了各種微型機(jī)數(shù)控系統(tǒng)、柔性制造單元、柔性生產(chǎn)線和自動化工廠。其主要特征是：工序集中，無固定節(jié)拍，物料非順序輸送將高效率和高柔性融為一體。生產(chǎn)成本低，具有較強(qiáng)的靈活性和適應(yīng)性。多品種大批量(大規(guī)模定制生產(chǎn))。大量定制(MassCustomization,MC)是1種在系統(tǒng)整體優(yōu)化的思想指導(dǎo)下，集企業(yè)、顧客、供應(yīng)商和環(huán)境于一體，充分利用企業(yè)已有的各種資源，根據(jù)顧客的個性化需求，以大量生產(chǎn)的低成本、高質(zhì)量和高效率提供定制產(chǎn)品和服務(wù)的生產(chǎn)模式［1］。大規(guī)模定制的基本思想是:將定制產(chǎn)品的生產(chǎn)問題，通過產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和制造過程的重組全部或部分轉(zhuǎn)化為批量生產(chǎn)。具有以下特征：a.以客戶需求為導(dǎo)向b.以現(xiàn)代信息技術(shù)和先進(jìn)生產(chǎn)制造技術(shù)為支撐c.以客戶細(xì)分為手以產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的模化、零部件和生產(chǎn)工藝的通用化、標(biāo)準(zhǔn)化為平臺段并行工程(ConcurrentEngineering,CE)并行工程(CE),也稱并行設(shè)計(jì)(ConcurrentDesign)或稱同期工程(SimultaneousEngineering),其概念是由美國國防部防御分析研究所于1988年12月首先提出的。“CE是一種系統(tǒng)的集成方法，采用并行方法處理產(chǎn)品設(shè)計(jì)及相關(guān)過程，包括制造和支持過程。圖43并行H程的生產(chǎn)模式這種方法力圖使產(chǎn)品開發(fā)人員從一開始就能考慮到產(chǎn)品從概念設(shè)計(jì)到產(chǎn)品報(bào)廢的整個產(chǎn)品生產(chǎn)周期中的所有因素，包括產(chǎn)品質(zhì)量、成本、作業(yè)調(diào)度及用戶需求”。它通過組成多學(xué)科產(chǎn)品開發(fā)隊(duì)伍，改進(jìn)產(chǎn)品開發(fā)過程，利用各種先進(jìn)的計(jì)算機(jī)輔助工具和PDM等技術(shù)手段，使產(chǎn)品開發(fā)的早期階段能及早考慮下游的各種因素，達(dá)到縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本的目的。它要求各有關(guān)部門人員在產(chǎn)品開發(fā)的早期階段就要介入而且參與每一個有關(guān)環(huán)節(jié),強(qiáng)調(diào)各個部門的“協(xié)同工作”，即產(chǎn)品設(shè)計(jì)師、工藝師、財(cái)務(wù)分析人員、生產(chǎn)計(jì)劃人員以及采購供應(yīng)、市場營銷人員在開始時就集合在一起，把過去的“傳遞下去”，變成各部門之間的“同室協(xié)調(diào)通過研究協(xié)商、加強(qiáng)配合，充分利用集體智慧，獲取有效的知識和經(jīng)驗(yàn)，使產(chǎn)品設(shè)計(jì)能更好地滿足用戶要求，大大減少設(shè)計(jì)中的返工現(xiàn)象，從而縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，降低成本。敏捷制造(AgileManufacturing,AM)1988年美國GM公司和里海大學(xué)共同提出敏捷制造戰(zhàn)略，于1990年向社會半公開；1990日、美、加、澳等國及西歐各國聯(lián)合進(jìn)行10年期的智能制造系統(tǒng)(IMS)的研究與開發(fā);1992年德、美提出精益生產(chǎn)(LeanProduction);1994年德國人提出改變工業(yè)組織結(jié)構(gòu)的分形公司(FractalCompany)從1991年開始，以美國為首的各發(fā)達(dá)國家對敏捷制造進(jìn)行了大量廣泛的研究。1992年，由美國國會和工業(yè)界在里海大學(xué)建立了美國敏捷制造企業(yè)協(xié)會(AMEF)。從1994年開始，由AMEF牽頭，有近百家公司和大學(xué)研究機(jī)構(gòu)就敏捷制造的6個領(lǐng)域(集成產(chǎn)品與過程開發(fā)/并行過程、人的問題、虛擬企業(yè)、信息與控制、過程與設(shè)備、法律障礙)進(jìn)行了研究與實(shí)踐相結(jié)合的深入工作。其主要特性：并行特性。把時間上有先后順序的活動轉(zhuǎn)變?yōu)橥瑫r考慮和盡可能同時進(jìn)行處理的活動。整體特性。將制造系統(tǒng)看成是一個有機(jī)整體，設(shè)計(jì)、制造、管理等過程不再是一個個相互孤立的單元而是將其納入一個系統(tǒng)考慮。協(xié)同特性。特別強(qiáng)調(diào)人們的群體協(xié)調(diào)作用，包括與產(chǎn)品全生命周期(設(shè)計(jì)、工藝、制造、質(zhì)量、銷售、服務(wù)等)的有關(guān)部門人員組成的小組協(xié)同工作。精益生產(chǎn)(LeanProduction,LP)精益生產(chǎn)(LeanProduction)這一概念，是由美國麻省理工學(xué)院(MIT)倡導(dǎo)的國際機(jī)動車研究小組(IMVP),用了5年時間全面總結(jié)日本豐田公司等90余家汽車企業(yè)生產(chǎn)方式后提出來的。什么是精益生產(chǎn)？精益生產(chǎn)是相對大批量生產(chǎn)而言的，其注重時間效率，其焦點(diǎn)是識別整個價值流，使價值增值流動并應(yīng)用顧客拉動系統(tǒng)，使價值增值行為在最短的時間內(nèi)流動，找出創(chuàng)造價值的源泉，消除浪費(fèi)，在穩(wěn)定的需求環(huán)境下以最低的成本及時交付高質(zhì)量的產(chǎn)品。精益生產(chǎn)以準(zhǔn)時制(JIT,JustinTime)為核心，尋求精益的方式進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)和銷售。精益生產(chǎn)方式起源于日本的豐田汽車，早期精益生產(chǎn)具有如下幾個特征。消除浪費(fèi)消除浪費(fèi)，其核心思想是降低成本來增加企業(yè)獲利的空間?？窗骞芾頌閷?shí)現(xiàn)準(zhǔn)時制生產(chǎn)和降低庫存，大野耐一提出看板管理的生產(chǎn)方式，將所需要的零件，在需要的時候，按需要的數(shù)量不多不少地供給各工序，也就是所謂的三及時。快速變換程序所謂快速變換程序是快速變換機(jī)種或快速換模技術(shù)。通過快速變換程序的實(shí)施，提高快速反應(yīng)能力及流程效率，減少有效作業(yè)時間的浪費(fèi)?，F(xiàn)代設(shè)計(jì)理論和方法與計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展使得先進(jìn)制造生產(chǎn)模式不斷涌現(xiàn)。技術(shù)的革新促進(jìn)了智能制造系統(tǒng)的出現(xiàn)，人-機(jī)系統(tǒng)趨向于智能化。