1 柔性制造系统FMS
柔性制造系统FMS是60年代后期发展起来的一种先进制造系统[1],它是由计算机控制的、由若干个半独立的工作站和一个物料传输系统所组成,能高效地制造多品种、中小批量零件的加工系统。FMS具有以下特点:(1)设备利用率高;(2)设备投资少;(3)直接工时费用低;(4)工序中在制品量少,缩短了生产准备时间;(5)改变生产要求时有快速应变能力;(6)维持生产的能力;(7)产品质量高。
2 计算机集成制造系统CIMS
CIMS将制造系统中的各种自动化孤岛用计算机进行有机的集成,使制造系统适合于多品种、中小批量的生产,提高制造系统的总体效益和柔性[2]。实现CIMS的基本要求是:
(1)建立有力的领导机构;
(2)应用系统工程理论与技术、网络技术、数据库/知识库技术、CAD/CAPP/CAM/CAQ/CAT技术、系统仿真技术等,实现各种信息的集成;
(3)改善现有企业组织机构。
在CIMS工程实践中,其理论和方法也是不断发展的。过去CIMS实施强调工程设计、制造过程、信息管理和工厂生产等技术、功能的集成,而现在强调经营、技术和人的集成。CIMS由过去的“技术驱动”变为现在的“需求牵引”。满足用户的需求是成功实现CIMS的关键。现在衡量CIMS是否达到全面最优化有4个要素——TQCS,T为新产品研制和上市的时间,Q为产品质量,C为生产成本,S为为满足用户不断增长的需求所提供的增值服务。
3 精良生产系统LPS
精良生产系统LPS是日本丰田汽车公司在50年代为解决所面临的市场小,产品品种多,而又没有资金和外汇购买西方最新生产技术的问题而创造的一种新的生产方式。其实质是在产品开发、生产过程中,通过项目组和生产小组,把各方面的人集成在一起,把生产、检验与修理等场地集成在一起,通过相应措施做到与零部件协作厂、销售商和用户的集成,从而简化产品的开发、生产、销售过程,简化组织机构,实现最大限度的精简,获取最大效益,达到最大限度满足用户需求,提高企业竞争力。
美国从90年代开始重视对LPS的研究,并给予高度的评价[6,7],美国国家科学院和国家工程制造论坛执行主任ChristopherHill认为:精良生产方式是新时代工业化的标志。
德国阿亨大学的W.Eversheim教授用“房子”来形象地描述精良生产及其关键技术:这是一幢以精良生产LP为屋顶,以适时生产JIT、成组技术 GT和全面质量管理TQC为三根支柱,以并行工程为基础的房子。屋顶代表生产目标、工作中心,三根立柱代表实现总目标的最实质方向:JIT一生产速度,GT一生产的灵活性,TQC一产品质量。这三者互相制约、互相依存和协调;并行工程是流水线生产中用于生产准备(包括设计)和生产线中的基础技术,它既代表高速度,又代表高效率。
4 独立制造岛
独立制造岛以成组技术为基础,数控机床为核心,数控机床与普通机床并存,强调信息流的自动化,以软取胜,并以获得经济效益为主要目标。其基本构思是:首先将零件划分为不同零件族,然后采用一组适合加工若干族零件的机床,机床的布局改变了车间的机群方式,按照成组技术的原理形成加工过程相对封闭的单元,由一组熟练工人在计算机软件支持下,相对独立地组织生产。因此,独立制造岛是以技术进步为手段,以组织改革为保证,来实现高效益、高柔性和高质量生产的一种技术方案。
5 智能制造系统IMS
智能制造系统IMS是指在制造业的各个环节以一种高度柔性、高度集成、高度智能的方式进行生产的制造系统,旨在取代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动[3] 。
IMS主要研究的内容如下:
(1)企业集成(建模、系统结构、网络、数据库、知识库、产品数据交换);