第8章機械制造技術的發(fā)展

第18章先進制造技術本章要點柔性自動化加工技術先進制造方式現(xiàn)代集成制造技術快速原型制造技術1機械制造技術根底18.1柔性自動化加工技術2制造自動化技術的主要方式

三種自動化方式比較比較工程剛性自動化柔性自動化綜合自動化實現(xiàn)目的減輕工人勞動強度，節(jié)省勞動力，保證加工質(zhì)量，降低消費本錢減輕工人勞動強度，節(jié)省勞動力，保證加工質(zhì)量，降低消費本錢，縮短產(chǎn)品制造周期除左外，提高設計任務與管理任務效率和質(zhì)量，提高對市場的呼應才干控制對象物流物流物流，信息流特點經(jīng)過機、電、液氣等硬件控制方式實現(xiàn)，因此是剛性的，變動困難以硬件為根底，以軟件為支持，改動程序即可實現(xiàn)所需的轉(zhuǎn)變，因此是柔性的不僅針對詳細操作和工人的膂力勞動，而且涉及腦力勞動以及設計、運營管理等各方面典型系統(tǒng)與配備自動機床、組合機床，機械手，自動消費線NC機床，加工中心，工業(yè)機器人，DNC，F(xiàn)MC，F(xiàn)MSCAD/CAM系統(tǒng)，MRPⅡ，CIMS運用范圍大批大量消費多種類、中小批量消費各種消費類型關鍵技術繼電器程序控制技術，經(jīng)典控制論數(shù)控技術，計算機控制，GT，現(xiàn)代控制論系統(tǒng)工程，信息技術，計算機技術，管理技術3制造自動化技術的主要方式

汽車后橋齒輪箱加工自動線剛性自動化20年代4制造自動化技術的主要方式

柔性自動化50年代焊接機器人綜合自動化180年代圖18-3綜合自動化5柔性制造系統(tǒng)本節(jié)僅討論中小批量消費中廣泛運用的柔性制造系統(tǒng)〔FlexibleManufacturingSystem——FMS〕柔性制造系統(tǒng)的組成FMS的組成自動倉庫工廠計算機中央計算機物流控制計算機運輸小車加工單元1加工單元2加工單元n信息傳輸網(wǎng)絡工夾具站6加工單元CNC〔MC〕機床任務臺架〔暫存工件〕機器人或托盤交換安裝檢測、監(jiān)控安裝◆設備運轉(zhuǎn)形狀監(jiān)控與檢測傳感器群信號采集預處置特征提取形狀識別診斷決策預維修決策監(jiān)控檢測報告正常形狀方式預診斷知識庫預維修知識庫學習訓練匹配形狀異常報警預知缺點報警輸出設備運轉(zhuǎn)形狀監(jiān)控與檢測框圖柔性制造系統(tǒng)7鉆頭破損檢測器內(nèi)存有以往采集的鉆頭破損的信號或鉆頭破損模擬信號，與檢測信號進展比較。當鉆頭破損被確認后，發(fā)出換刀信號?！艏庸み^程監(jiān)控與檢測重點是刀具磨損、破損監(jiān)控與檢測。圖為聲發(fā)射鉆頭破損檢測安裝表示圖。加工過程中，一旦鉆頭破損，聲發(fā)射傳感器檢測到鉆頭破損信號，將其送至鉆頭破損檢測器進展處置。鉆頭破損檢測器聲發(fā)射鉆頭破損檢測安裝系統(tǒng)圖交換機床控制器工件折斷任務臺聲發(fā)射傳感器破損信號柔性制造系統(tǒng)8物料傳輸系統(tǒng)又稱立體倉庫或自動化倉庫系統(tǒng)〔AutomatedStorageandRetrieva1System一AS／RS〕，由高層料架、堆垛機、控制計算機和物料識別安裝等組成。具有自動化程度高、料位空間尺寸和額定存放分量大、料位總數(shù)可根據(jù)實踐需求擴展、占地面積小等優(yōu)點?！糇詣觽}庫自動倉庫運輸小車出入庫裝卸站堆垛機料架柔性制造系統(tǒng)9◆傳輸安裝滾式鏈式〔傳送帶由于柔性差，目前較少運用〕帶式有軌無軌〔AGV〕固定道路隨機道路傳送帶運輸小車機器人固定式機器人行走式機器人柔性制造系統(tǒng)10◆切屑處置系統(tǒng)斷屑加工部位封鎖排屑機床、工夾具設計要便于排屑冷卻液沖，或緊縮空氣吹切屑保送〔通常采用地下保送管道〕切屑再處置〔打包〕柔性制造系統(tǒng)11◆工廠計算機：制定、修正、更新消費〔作業(yè)〕方案；對中央計算機和物流計算機進展控制?！魡卧刂破鳎罕O(jiān)視與控制機床加工、檢測、上下料…◆物流計算機：根據(jù)工廠計算機制定的作業(yè)方案對自動倉庫、堆垛機、緩沖站、運輸小車等進展監(jiān)視與控制。◆中央計算機：根據(jù)工廠計算機制定的作業(yè)方案對各加工單元進展監(jiān)視與控制。◆信息傳輸網(wǎng)絡：在控制計算機與單元控制器之間進展信息傳送。計算機控制系統(tǒng)柔性制造系統(tǒng)12◆JCS-FMS-1控制級構造中央管理計算機FM-11AD2+物流控制計算機局域網(wǎng)絡LAN文件庫自動編程機單元控制機CNC車床CNC磨床單元控制機立式MC臥式MC單元控制機CNC車床管理級單元級設備級JCS-FMS-1控制級構造柔性制造系統(tǒng)13FMS特點 除毛坯預備與毛坯安裝外全部自動化 可在不停機的條件下實現(xiàn)加工工件的自動轉(zhuǎn)換 24小時運轉(zhuǎn)◆以GT為根底——消費零件的種類由4至100種不等〔20～30種居多〕消費零件的批量由40至2000件不等〔50～200件居多〕大部分加工對象為類似零件〔個別例外〕◆具有較大柔性——可加工多種零件沒有固定的消費節(jié)拍缺點可容〔一臺機床出現(xiàn)缺點，其它機床可進展擬補〕◆高度自動化——◆控制與管理相結合——可自動實現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)的方案、調(diào)度柔性制造系統(tǒng)14FMS運用種類零件種類、批量與自動化加工方式0101001000批量10,000100010010FMLFMCFMS數(shù)控機床通用機床剛性線消費柔性產(chǎn)量柔性制造系統(tǒng)15機械制造技術根底第18章先進制造技術AdvancedManufacturingTechnology18.2現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)16計算機集成制造〔CIM〕CIM提出CIM一詞首先由Dr.J.Harrington于1973年提出，其兩個根本觀念：CIM概念提出后，未被立刻接受，因條件不成熟。直至20世紀80年代初，各項單元技術〔CAD、CNC、CAPP、MIS、FMC、FMS…〕得到充分開展，并構成一個個自動化“孤島〞。在這種情勢下，為獲得更大的經(jīng)濟效果，需求將這些“孤島〞集成起來，CIM概念遭到注重并被實施。2〕整個消費過程可以視為一個數(shù)據(jù)采集、傳送和加工處置的過程，最終產(chǎn)品可視為數(shù)據(jù)的物化表現(xiàn)。1〕企業(yè)消費活動的各個環(huán)節(jié)，從市場分析、產(chǎn)品設計、加工制造、運營管理到售后效力是一個一致的不可分割的整體。17計算機集成制造〔CIM〕20世紀80年代中、后期，CIM逐漸開場實施，并顯示出明顯的效益——提高企業(yè)的消費率和市場競爭才干。以往，競爭力主要取決于消費率，現(xiàn)今更重要的是對市場的呼應才干。信息時代的到來,使世界正在“變小〞。世界大市場的開展，使競爭更加猛烈，這一方面極大地促進了社會的開展，另一方面也給企業(yè)呵斥了嚴酷的“生存環(huán)境〞。企業(yè)為求得生存和開展，必需在TQCSE五要素上下工夫。T〔Time〕——時間，加速新產(chǎn)品研制周期，縮短交貨期Q〔Quality〕——質(zhì)量C〔Cost〕——本錢S〔Service〕——效力E〔Environment〕——環(huán)保為實現(xiàn)這一目的，CIM是一種強有力的方式。18計算機集成制造〔CIM〕CIM定義CIM是將人及其運營知識和才干與信息技術和制造技術綜合運用，以提高制外型企業(yè)的消費率和呼應才干。企業(yè)一切人員、功能、信息、組織管理等方面都是集成起來的整體的各個部分。歐共體CIM-OSA〔開放體系構造〕課題委員會：◆CIM是一種哲理、思想、方法；◆CIMS是CIM哲理的詳細表達；◆CIMS是一個計算機控制的閉環(huán)反響系統(tǒng)，其輸入是產(chǎn)品的需求和概念，輸出的是合格的產(chǎn)品。CIM與CIMS19計算機集成制造〔CIM〕討論◆整體優(yōu)化是CIM的目的〔相對于自動化孤島〕?！鬋IM的中心是集成，而集成的本質(zhì)是信息集成?！?M〔人、機器、管理〕集成，其中人是中心。普渡大學T.J.Willian教授提出CIMS參考模型的兩個概念：★Automability〔可自動化性〕——指消費活動中可用數(shù)學方式或計算機程序描畫的部分，消費活動中的這一部分內(nèi)容可用計算機來進展處置?！颕nnovation〔創(chuàng)新〕——消費活動中無法用數(shù)學方式或計算機程序描畫的部分，這一部分內(nèi)容仍需人來完成。他以為工業(yè)革命使人變成了機器的奴隸，新技術革命那么要“恢復人格〞〔Humanlization〕。Real20計算機集成制造〔CIM〕◆SME的“制造企業(yè)輪圖〞也強調(diào)以人為本。CASA/SME的“制造企業(yè)輪圖〞〔第三版1993〕資源人資料設備信息技術供應商責任規(guī)章品德環(huán)境社團雇員投資者顧客人小組組織共享知識系統(tǒng)制造用戶效力資料管理裝配檢驗作業(yè)方案資源方案用戶知識產(chǎn)品/工藝生命周期變化全球組織分銷促銷產(chǎn)品定義系統(tǒng)設計零部件設計不斷改良文檔發(fā)布零部件制造資源21NetworkDB市場信息消費過程信息技術信息原資料，能源產(chǎn)品MIS，BM，PMMM，LM，F(xiàn)M…EISCADCAECAPPNCPCATD∶QISCAICATCAQCCMM∶MASCNC,MC,FMC,FMS,ROBOT,AA…CIMS功能模型CIMS的體系構造指以信息的觀念建立的企業(yè)模型框架〔或功能模型〕。CIMS功能模型通常由5個分系統(tǒng)組成。計算機集成制造〔CIM〕22計算機集成制造〔CIM〕注重研討→注重運用大型企業(yè)→中小型企業(yè)“技術推進〞→“需求牽動〞強調(diào)技術支撐→強調(diào)人、技術、運營集成CIM運用方式越來越多CIM實施過程中不斷吸收新技術、新思想、新概念CIMS開展趨勢23機械制造技術根底第18章先進制造技術18.3快速原型制造技術RapidPrototypingManufacturing,RPM24RPM技術原理快速原型制造技術的原理25RPM技術的典型工藝方法RPM技術的詳細工藝有30余種，根據(jù)采用資料及對資料處置方式的區(qū)別，可歸納為以下4類方法。1．選擇性液體固化2．選擇性層片粘接3．選擇性粉末熔結／粘接4．擠壓成形26選擇性液體固化立體光刻工藝原理圖27分層實體制造工藝原理圖選擇性層片粘接28選擇性激光燒結原理圖選擇性粉末熔結／粘接29熔融擠壓成形方法擠壓成形30RPM的運用RPM在國民經(jīng)濟各領域得到了極為寬廣的運用，并且還在向新的領域開展，除在制造業(yè)得到運用外，在醫(yī)學、康復、考古工程、建筑工程等領域均有運用。31機械制造技術根底18.4先進制造技術AdvancedManufacturingTechnology32AMT產(chǎn)生背景AMT首先由美國于20世紀80年代末提出長期以來，美國政府只對根底研討、衛(wèi)生安康、國防技術等給予經(jīng)費支持，而對產(chǎn)業(yè)技術不予支持，主張產(chǎn)業(yè)技術經(jīng)過市場競爭，由企業(yè)自主開展20世紀180年代，一批美國學者不斷鼓吹美國已進入“后工業(yè)化社會〞，以為制造業(yè)是“夕陽工業(yè)〞，主張經(jīng)濟重心由制造業(yè)轉(zhuǎn)向高科技產(chǎn)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)結果：導致美國在經(jīng)濟上競爭力下降，貿(mào)易逆差巨增，日本家電、汽車大量涌入并占領了美國市場?！?0世紀60年代美國汽車產(chǎn)量占世界汽車總產(chǎn)量的2/3，而到了80年代下降到缺乏1/3〕33AMT產(chǎn)生背景

20世紀80年代,美國政府開場認識到問題的嚴重性白宮一份報告稱“美國經(jīng)濟衰退已要挾到國家平安〞MIT的一份報告寫到“經(jīng)濟競爭歸根結底是制造技術和制造才干的競爭〞，“一個國家要生活好，必需消費好〞，闡明美國知識界與政府之間獲得了共識1988年,美國政府投資進展大規(guī)?！?1世紀制造企業(yè)戰(zhàn)略〞研討,并于其后不久提出了“先進制造技術〞開展目的，制定并實施了“先進制造技術方案〔ATP〕〞和“制造技術中心方案〔MTC〕〞1991年，白宮科學技術政策辦公室發(fā)表“美國國家關鍵技術〞報告，重新確立了制造業(yè)的位置34

汽車2mm工程，使轎車車身精度到達豐田程度1994年，美國汽車產(chǎn)量重新超越日本，重新占領歐、美市場美國Inter公司成為世界最大的芯片制造商〔在此之前芯片消費也不敵日本，包括海灣戰(zhàn)爭中大出風頭的“愛國者〞導彈上運用的芯片也是日本制造的〕20世紀90年代，經(jīng)濟繼續(xù)增長，失業(yè)率降低到歷史最低程度提出了一系列先進制造技術的新實際、新思想，如：CE，LP，AM，…AMT產(chǎn)生背景ATP&MTC效果顯著35AMT內(nèi)涵與體系構造

至今尚無明確的和一致公認的定義，可以以為：◆AMT是制造業(yè)不斷吸收信息技術和現(xiàn)代管理技術的成果，將其綜合運用于產(chǎn)品設計、加工、檢測、管理、銷售、運用、效力乃至回收的制造全過程，以實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈敏消費，提高對動態(tài)多變市場的順應才干和競爭力的制造技術的總稱?！粢c：AMT定義目的提高制造企業(yè)對市場的順應才干和競爭力強調(diào)信息技術、現(xiàn)代管理技術與制造技術的有機結合信息技術、現(xiàn)代管理技術在整個制造過程中綜合運用36AMT內(nèi)涵與體系構造

美國聯(lián)邦政府科學、工程和技術協(xié)調(diào)委員會〔FCCSET〕于1994年提出AMT的分類目錄，指出“AMT是制造技術和現(xiàn)代高技術結合而產(chǎn)生的一個完好的技術群〞。其構造體系見圖。主體技術群面向制造的設計技術群〔產(chǎn)品和工藝設計技術群〕制造工藝技術群〔加工和裝配技術群〕支撐技術群AMT構造體系制造技術根底設備37

★產(chǎn)品、工藝過程和工廠設計，包括： —計算機輔助設計〔CAD〕 —適于加工和裝配的設計〔DFM，DFA〕 —工藝過程建模和仿真 —計算機輔助工藝過程設計〔CAPP〕 —任務環(huán)境設計 —符合環(huán)保的設計★快速原型制造技術〔快速原形法〕★并行工程★其它◆主體技術群之一：面向制造的設計技術群AMT內(nèi)涵與體系構造38

AMT內(nèi)涵與體系構造◆主體技術群之二：制造工藝技術群★資料消費工藝★加工工藝，包括：—切削加工 —資料熱處置—外表涂層與改性—復合資料工藝—鑄、鍛、壓力加工、模塑成形—電子工藝〔光刻/堆積、離子注入等微細加工〕★銜接與裝配★測試與檢驗★環(huán)保技術★維修技術★其它39

AMT內(nèi)涵與體系構造★信息技術—接口和通訊—數(shù)據(jù)庫技術—軟件工程—決策支持系統(tǒng)—集成框架—人工智能、專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡★規(guī)范和框架—數(shù)據(jù)規(guī)范—產(chǎn)品定義規(guī)范—接口框架—工藝規(guī)范、檢驗規(guī)范★機床和工具技術★傳感與控制技術★其它◆支撐技術群—指支持設計和制造工藝兩方面獲得提高的根底性中心技術，包括：40

◆制造技根底設備〔Infrastruction〕使先進制造技術適用于詳細企業(yè)運用環(huán)境，充分發(fā)揚其功能，獲得最正確效益的一系列措施，是先進制造技術生長的機制和土壤。其內(nèi)容主要包括：★質(zhì)量管理★用戶/供應商交換作用★任務人員培訓和教育★技術獲取和利用★全局監(jiān)視與基準評測★其它AMT內(nèi)涵與體系構造41AMST提出的AMT輪圖

AMT內(nèi)涵與體系構造TQCSE根底制造技術CADCAMNC技術ROBOTFMC清潔消費技術質(zhì)量與可靠性CE系統(tǒng)管理技術MRPⅡCIMSIMSAM集成技術新型產(chǎn)業(yè)及市場需求帶動〔艱苦配備、高新技術產(chǎn)業(yè)、社會協(xié)調(diào)開展〕系統(tǒng)工程及管文科學信息技術AMST提出的先進制造技術體系圖新資料技術新能源技術◆第二個層次是新型的制造單元技術。如制造業(yè)自動化單元技術、極限加工技術、質(zhì)量與可靠性技術、系統(tǒng)管理技術、CAD／CAM、清潔消費技術、新資料成形加工技術、激光與高密度能源加工技術、工藝模擬及工藝設計優(yōu)化技術等?！舻谝粋€層次是優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔根底制造技術。包括精細下料、精細塑性成形、精細鑄造、精細加工、精細丈量、毛坯強韌化、精細熱處置、優(yōu)質(zhì)高效銜接技術、功能性防護涂層及各種與設計有關的根底技術、各種現(xiàn)代管理技術。◆第三個層次是先進制造集成技術。這是運用信息技術和系統(tǒng)管理技術，經(jīng)過網(wǎng)絡與數(shù)據(jù)庫對上述兩個層次的技術集成而構成的，如FMS、CIMS、IMS以及虛擬制造技術等。42AMT特征與開展趨勢

◆AMT是一項綜合性技術AMT不是一項詳細的技術，而是利用系統(tǒng)工程思想和方法將各種相關技術集合成一個整體，它特別強調(diào)計算機技術、信息技術和現(xiàn)代管理技術在整個制造過程中的綜合運用，特別強調(diào)人的主體作用，強調(diào)人、技術、管理的有機結合?！鬉MT是一項動態(tài)技術AMT沒有一個固定的方式，它要與企業(yè)的詳細情況相結合。同時AMT也不是一成不變的，而是動態(tài)開展的，它要不斷地吸收和利用各種高新技術成果，并將其浸透到制造系統(tǒng)的各個部分和整個過程，使其不斷趨于完善。AMT特征43AMT特征與開展趨勢

◆AMT是面向全球競爭的技術經(jīng)過提高企業(yè)綜合效益和對市場的快速反響才干，到達提高競爭力的目的?！鬉MT是面向21世紀的技術AMT是制造技術開展的新階段，它保管了傳統(tǒng)制造技術中有效要素，吸收并充分利用了一切高新技術，使其產(chǎn)生了質(zhì)的飛躍。AMT強調(diào)環(huán)保技術，符合可繼續(xù)開展的戰(zhàn)略?！鬉MT是面向工業(yè)運用的技術AMT有明顯的需求導向特征，不以追求技術高新度為目的，重在實踐效果。44AMT特征與開展趨勢

AMT開展趨勢◆信息技術對AMT開展起著越來越重要的作用信息技術是各種先進制造技術的重要支撐，信息技術向制造技術的注入與交融，必將促進AMT的不斷開展。◆現(xiàn)代設計技術將迅速開展和不斷完善包括CAD，CAE，DFX，強壯設計，優(yōu)化設計，智能設計，反求工程，面向全生命周期的設計等?！糍Y料成形向精細、低耗、清潔方向開展資料成形技術將使毛坯從接近零件外形向直接制成工件精細成形或稱凈成形的方向開展。據(jù)國際機械加工技術協(xié)會預測，本世紀初，塑性成形與磨削加工相結合，將取代大部分中小零件的切削加工。運用改性技術，將獲得各種特殊性能要求的外表〔涂〕層，同時減少能耗并消除污染。45AMT特征與開展趨勢

◆加工技術向超精細、超高速方向開展◆綠色制造將成為21世紀制造業(yè)重要特征包括：綠色產(chǎn)品設計技術〔產(chǎn)品在全生命周期符合環(huán)保、人類安康、能耗低、資源利用率高的要求〕；綠色制造技術〔在整個制造過程，對環(huán)境負面影響最小，廢棄物和有害物質(zhì)的排放最小，資源利用效率最高〕；產(chǎn)品的回收和循環(huán)再制造〔例如，汽車等產(chǎn)品的裝配和回收技術，以及生態(tài)工廠的循環(huán)式制造技術等〕。◆虛擬制造將獲得廣泛運用首先在虛擬制造環(huán)境中生成軟產(chǎn)品原型〔SoftPrototype〕替代傳統(tǒng)的硬樣品〔HardPrototype〕進展實驗，對其性能和可制造性進展預測和評價，從而縮短產(chǎn)品的設計與制造周期，降低本錢，提高系統(tǒng)快速呼應市場變化的才干。46并行工程〔CE〕并行工程〔ConcurrentEngineering——CE〕定義1988年，美國國防部防衛(wèi)分析研討所〔IDA〕發(fā)表R338報告：并行工程〔CE〕是對產(chǎn)品及其相關過程〔包括制造過程和支持過程〕進展并行、一體化設計的一種系統(tǒng)化的任務方式。這種任務方式力圖使開發(fā)者從一開場就思索到產(chǎn)品全生命周期〔從概念構成到產(chǎn)品報廢〕中一切的要素，包括質(zhì)量、本錢、進度與用戶需求。注：支持過程——包括對制造過程的支持〔原資料的獲取,中間產(chǎn)品的庫存，工藝過程設計，消費方案制定…〕和運用過程的支持〔產(chǎn)品銷售，運用維護，售后效力，產(chǎn)品報廢后的處置…〕47并行工程〔CE〕CE與CIM的目的都是為了博得市場競爭，著眼點均為“TQCSE〞。隨著市場競爭的日趨猛烈，“TQCSE〞五要素中“T〞變的越來越重要，減小新產(chǎn)品開發(fā)周期成為“TQCSE〞的“瓶頸〞。CIM著眼于信息集成與信息共享，經(jīng)過網(wǎng)絡與數(shù)據(jù)庫將自動化孤島集成起來。但消費過程的組織構造與管理仍是傳統(tǒng)的，獨立、順序進展。消費管理者在信息集成的根底上，對整個消費進程有清楚的了解，從而可以進展有效的控制，并最終在TQCSE上獲得勝利。CE與CIM具有一樣的背景48并行工程〔CE〕圖1-33順序方法開發(fā)產(chǎn)品的弊端產(chǎn)品設計工藝規(guī)劃加工裝配市場需求無法加工裝配困難◆當新產(chǎn)品開發(fā)成為博得競爭的主要手段后，單純集成已不夠。按順序方法開發(fā)產(chǎn)品常需求多次反復，不僅延誤了時間，而且在資金上也呵斥宏大浪費。49并行工程〔CE〕圖1-34串行與并行方法需求分析產(chǎn)品設計過程設計原型產(chǎn)品a〕串行方法需求分析產(chǎn)品設計過程設計原型產(chǎn)品b〕并行方法順序方法與并行方法〔圖1-34〕50并行工程〔CE〕◆CE依賴于產(chǎn)品開發(fā)中各學科、各職能部門人員相互協(xié)作，互置信任和共享信息，經(jīng)過彼此間有效地通訊和交流，盡早思索產(chǎn)品全生命周期中的各種要素，盡早發(fā)現(xiàn)和處理問題，以到達各項任務協(xié)調(diào)一致?！鬋E方法有別于傳統(tǒng)的強調(diào)“分工〞的管理方式，是一種在更深層次上的集成〔人、技術、管理的集成；產(chǎn)品設計及其相關過程設計的集成〕。◆CE的中心是產(chǎn)品及其相關過程〔加工工藝、裝配、檢測、質(zhì)量控制、銷售、售后效力…〕設計的集成。CE根本方法與效益◆CE效益——縮短新產(chǎn)品開發(fā)周期40～60%；提高設計質(zhì)量〔早期消費中工程變卦次數(shù)減小一半以上，產(chǎn)品報廢及反復任務減小75%〕；制造本錢下降30～40%51并行工程〔CE〕◆據(jù)統(tǒng)計，新產(chǎn)品提案中只需約6.5％可以制造出產(chǎn)品，其中可以商品化的比例不到15％，商品化產(chǎn)品進入市場后又有將近半數(shù)未能獲得勝利。◆緣由：在產(chǎn)品設計時對影響產(chǎn)品的多種要素思索不周全，或不充分和不深化，面向“X〞設計應運而生?！舢a(chǎn)品設計在產(chǎn)品壽命循環(huán)中占有重要的位置，它決議了產(chǎn)品制造本錢的70～80％。面向X的設計◆面向“X〞的設計最初是以DFM〔面向加工的設計〕和DFA〔面向裝配的設計〕的方式出現(xiàn)，進一步開展，便構成了DFX〔面向“X〞的設計〕?！鬤可以指運營、銷售、加工、裝配、檢驗、運用、維護、質(zhì)量、本錢等。52精良消費與矯捷制造〔LP&AM〕精良消費〔LeanProduction——LP〕MIT國際汽車工程組的JamesWomack等三名經(jīng)理在“TheMachineThatChangedtheWorld〞一書中，對日本豐田汽車公司消費方式的描畫。MP〔MassProduction〕是舊時代工業(yè)化的意味——代表了高效率、低本錢、高質(zhì)量。LP是新時代工業(yè)化的標志——只需一半人的努力，一半消費空間，一半投資，一半設計、工藝編制時間，一半開發(fā)新產(chǎn)品時間和少的多的庫存。LP的精華在于“Lean〞——“沒有冗余〞“精打細算〞，沒有一個多余的人，沒有一樣多余的東西，沒有一點多余的時間；崗位設置必需是增值的，不增值崗位一概撤除；工人要求是多面手，可以相互頂替。53精良消費與矯捷制造〔LP&AM〕豐田公司精良消費要點組織管理權益下放，以TeamWork方式分段擔任，把大量任務責任轉(zhuǎn)移到消費線工人身上，建立一個可以迅速清查出全部缺陷并找出其最終緣由的檢測系統(tǒng)。產(chǎn)品設計強調(diào)擔任人的權益與責任，由工程擔任人組織多個TeamWork并行任務。市場用戶“需求驅(qū)動〞與“自動銷售〞；貫徹全面質(zhì)量管理〔TQC〕，使顧客完全稱心〔TCS〕。與協(xié)作廠關系“利益共享，風險共擔〞。54精良消費與矯捷制造〔LP&AM〕準時制消費〔JustInTime——JIT〕準時制的中心及時和準確。在制造過程中，要求按正確的時間、正確的地點，提供正確數(shù)量的合格物品，以期到達接近零庫存、無缺陷和低本錢的目的。根本做法1〕每月公司根據(jù)市場情況和用戶訂貨，按型號和規(guī)格擬定本月消費各種汽車的數(shù)量，經(jīng)審查后下達消費義務。2〕工廠的裝配車間將月消費汽車義務除以本月有效任務日，得出日平均產(chǎn)量，據(jù)此按日安排消費。3〕裝配車間開場消費后，按后序向前序提取零部件的規(guī)定，把消費過程的各個部分有機地組織起來。4〕寧肯中斷消費，也不積壓貯藏。55精良消費與矯捷制造〔LP&AM〕矯捷制造〔AgileManufacturing——AM〕20世紀70～80年代，美國由于政策導向失誤，使制造業(yè)眾多產(chǎn)品在世界市場所占份額不斷下降，美國在制造領域的霸主位置逐漸喪失。為了恢復美國制造業(yè)在世界上的指點位置，20世紀80年代末美國國會指示國防部擬定一個制造技術開展規(guī)劃，要求同時表達美國國防工業(yè)與民品工業(yè)的共同利益，并要求加強政府、工業(yè)界和學術界的協(xié)作。在此背景下，美國國防部委托Lehigh大學與GM等大公司一同研討制定一個振興美國制造業(yè)的長期開展戰(zhàn)略，最終于1991年完成了“21世紀制造業(yè)開展戰(zhàn)略〞報告。在此報告中提出了“矯捷制