面向大規(guī)模定制的生產(chǎn)線優(yōu)化設計系統(tǒng)的分析與開發(fā)

《面向大規(guī)模定制的生產(chǎn)線優(yōu)化設計系統(tǒng)的分析與開發(fā)》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、第一章緒論制造系統(tǒng)的市場反映能力，提高生產(chǎn)資源(設備和員工)的利用率，當企業(yè)接到具體的定制產(chǎn)品訂單時，根據(jù)該產(chǎn)品的定制要求，進行生產(chǎn)系統(tǒng)的局部調整和重組。企業(yè)通過柔性的組織、設備和過程，快速地以大批量生產(chǎn)的成本制造多種產(chǎn)品。大規(guī)模定制對傳統(tǒng)的大批量生產(chǎn)企業(yè)的制造系統(tǒng)提出了挑戰(zhàn)，具有柔性和快速響應能力是大規(guī)模定制制造系統(tǒng)的主要特點，企業(yè)必須根據(jù)變化的需求和市場機遇快速重組制造系統(tǒng)【3】。因此，如何提高大規(guī)模定制生產(chǎn)模式下的制造系統(tǒng)的柔性及市場響應能力，是企業(yè)實現(xiàn)大規(guī)模定制的基本條件。本論文結合廣東省制鞋企業(yè)生產(chǎn)線車間的設計和重組問題，開發(fā)出一套生產(chǎn)線優(yōu)化設計系統(tǒng)，并對大規(guī)模

2、定制生產(chǎn)模式下的制造系統(tǒng)設計和重組進行了探索性研究。1-2國內外研究現(xiàn)狀l_2．1大規(guī)模定制(MC)自1993年PineII提出大規(guī)模定制生產(chǎn)的概念以來，西方很多學者開始了對大規(guī)模定制生產(chǎn)的研究，尤其是美歐日等工業(yè)發(fā)達國家，興起了一股研究大規(guī)模定制生產(chǎn)的熱潮，很多著名的大公司，如MotorolaIs]、Ⅷ刪、Nationa[101、LutronIn]都在采用不同的方式實施大規(guī)模定制生產(chǎn)，以提高其國際競爭力。迄今為止，國內外眾多學者對大規(guī)模定制的實現(xiàn)方法和關鍵技術進行了研究，研究的內容包括客戶群需求分析和轉換、產(chǎn)品族規(guī)劃設計方法、制造系統(tǒng)的柔性設計技術、大規(guī)模規(guī)摸定制的生產(chǎn)

3、管理、制造系統(tǒng)重組等。需要指出的是，現(xiàn)在許多研究的重點都集中在對于面向大規(guī)模定制的產(chǎn)品開發(fā)上，并形成許多較為成熟的技術和理論。如DavidM．Anderson【8蝽論述了實現(xiàn)大規(guī)模定制的原理、實現(xiàn)大規(guī)模定制環(huán)境下敏捷產(chǎn)品的開發(fā)策略以及降低產(chǎn)品多樣化成本的方法與策略；JianxinJiao，Mitchell等[12_15】等提出通過功能視圖、技術視圖、物理視圖的映射構成產(chǎn)品族體系結構，進一步為產(chǎn)品族設計提供了理論框架，祁國寧等”61從合理化工程的角度闡述了產(chǎn)品標準化與規(guī)范化的意義、內容與實施步驟；Meyer和Utterbaektl71提出的產(chǎn)品族映射圖，反映了產(chǎn)品族的演化過

4、程；另外，ZahedSiddiquetl91、ThornFruhwirtht201、Deborahl21]等眾多學者也對產(chǎn)品!!=!!!=!!!=!!!!!!—呈奎三些奎堂堡圭鯊墮苧族規(guī)劃設計技術進行了定性的研究。這些研究目的都是在產(chǎn)品族設計過程中，通過最小的產(chǎn)品更改設計來滿足產(chǎn)品族內一定范圍的性能需求。企業(yè)制造系統(tǒng)的柔性和市場相應速度是實現(xiàn)大規(guī)模定制的基礎，然而國內外學者對面向大規(guī)模定制的制造系統(tǒng)研究較少，并沒有形成較為成熟的研究體系，許多相關的研究都局限于各種先進加工方法和柔性的制造技術上。如何使產(chǎn)品族設計過程和制造系統(tǒng)設計相結合是企業(yè)必須重點考慮的問題。1．22可重

5、構制造系統(tǒng)(RMS)大規(guī)模定制要求企業(yè)根據(jù)變化的需求和市場機遇快速重組制造系統(tǒng)，在生產(chǎn)系統(tǒng)設計的初始階段，必須考慮系統(tǒng)的可重組性，運用模塊化設計和成組技術，提高生產(chǎn)系統(tǒng)的柔性?？芍貥嬛圃煜到y(tǒng)(RMS，ReeonfigurableManufacturingSystem)是繼承20年代的自動化流水線、50年代的NC機床、60年代的FMS和80年代的C／MS之后，由國外一些實旌先進制造的企業(yè)首先創(chuàng)造的新型可變制造系統(tǒng)。其目的在于：大大縮短適應產(chǎn)品品種變化的制造系統(tǒng)的規(guī)劃、設計和建造時間，大幅度地壓縮系統(tǒng)建造的投資、降低生產(chǎn)成本、保證質量、合理利用資源、提高企業(yè)的市場競爭力和利潤

6、率嗍。制造系統(tǒng)中的關鍵問題是：如何快速設計與配置新的變型產(chǎn)品生產(chǎn)的系統(tǒng)，使企業(yè)適應市場變化，滿足市場對產(chǎn)品多樣化的要求，同時保證較低的生產(chǎn)成本鯽。在20-60年代，剛性的自動化流水生產(chǎn)(大量生產(chǎn))幫助先進的企業(yè)和國家形成制造競爭力的優(yōu)勢。70-80年代以豐田生產(chǎn)方式為代表改進了大量生產(chǎn)的制造系統(tǒng)，由NC與CNC機床和FMS、FMC實現(xiàn)中小批量生產(chǎn)的優(yōu)勢。但在80年代以來，不斷全球化和呈快速多變的制造貨物市場上，它們均不能滿意地解決上述問題。一些先進的企業(yè)為了實行更大的設備系統(tǒng)柔性進行了多種探索。日本對化工生產(chǎn)設備小型化和數(shù)控可移動化進行了成功地探索：美國一些先進的制造企業(yè)

7、利用彈性支撐，拋棄了單獨地基的不變制造系統(tǒng)布置，成功實現(xiàn)制造系統(tǒng)的可移動組合布置。美國相當多的制造企業(yè)平均每年對制造系統(tǒng)進行l(wèi)-2次的重組布置，以適應產(chǎn)品的變化；英國有的公司達到每周1次的重組布霞頻率。在工業(yè)界和政府的推廣下，發(fā)達國家從90年代中開展了可重構制造系統(tǒng)的基礎與應用研究，并已推廣應4第一章緒論用。1994·1999年以美國密執(zhí)安大學為中心的RMS課題獲得了NSF與工業(yè)界3080萬美元的支持，進行了“制造系統(tǒng)重構方式對系統(tǒng)性能的影響”，“產(chǎn)品裝配過程的變流理論與建?！钡确矫娴难芯?。與此同時，美國依阿華大學和麻省理工學