成組制造技術發展現狀調查

孫曉軒 劉巖 賈濤

摘 要：獨立制造島是力求以迅速響應市場需求為目的，以結構改革為保證，以技術進步為手段，實現高質量、高柔性、高效益的生產方式。

關鍵詞：獨立制造島；成組技術；計算機集成制造

現今社會，制造行業面臨著一種難以預測與不斷改變的狀態。在這種大環境下，產品從設計到制造將是按照特定顧客的特殊需求而進行生產的，它們與藝術品的加工類似，各不雷同，每一產品的生產加工過程也各自不同，企業面臨著不斷快速設計新產品和不斷快速重構制造系統的需求，最后企業需要不斷快速改變經營過程，總之企業處于動態重組之中。在這種形勢下，傳統的大批量集中制造的方式，已經遠遠不能滿足這種復雜的市場環境的要求，為此，各種形式的制造企業迅速響應市場變化，幫助企業實現與市場復雜環境同步的各種先進的管理方法和制造模式大量涌現。一些制造系統領域的新概念也層出不窮，如全能制造、敏捷制造、智能制造、精益生產等。盡管這些新名詞的出現背景和實現的目標不盡相同，但他們都有一個共同特點，那就是從以技術為核心向以人為核心轉變；從明確分工向模糊分工轉變；從單維的生產結構向多維的網狀結構轉變；從傳統的串聯模式的生產步驟向并聯模式的生產步驟轉變；從死板的分級組織形式向自主的靈活管理組織形式轉變，以此來提高企業的響應市場應變能力，并使產品的質量得到改善，最終縮短了產品的生命周期，加快了產品的升級換代，增加了產品品種，增強了企業競爭力。

社會生產實踐表明，采用適度自動化技術，特別是信息技術，對企業整體進行全面科學管理和改造，往往能為企業帶來很大的效益，能夠充分發揮人的潛能、特別是發揮人的智慧和技能的企業，往往也能在同行業中處于領先地位。企業的最終目的是同時獲得最高的生產力、最佳的產品質量、盡可能大的生產柔性和迅速響應市場需求的應變能力，獨立制造島也就是在這種社會背景下應運而生的。

獨立制造島的說法起源于德國，它可以是組織生產物流的一種可能的方式，只要符合企業需要，當然可以成為企業生產制造系統的一個可能的部分。它利用網絡技術將數控編程系統、各制造島內的CAPP、車間作業計劃系統等在車間范圍內聯網，建立車間生產管理和控制的集成環境。在獨立制造島中，利用計算機進行工藝設計、數控編程、作業計劃編制和生產調度以及物料管理，提高技術準備工作的效率和物流及信息流的合理性和連續性，生產組織形式可通過適當的計算機接口與其他系統進行連接，擴充成一個整體化的計算機集成制造系統。

如對某個或某類產品，首先按照成組技術的原理，把不同的零件按類別劃分為不同的組，再把適合加工某一類具有共同特性的零件的生產設備集中在一起，組成一個獨立的生產區域，形成加工過程相對封閉的單元。然后由若干熟練工人組成的小組在計算機軟件的支持下，相對獨立自主地組織生產。每個單元自成體系，靈活性高，排程、進度控制大多由一線操作人員完成，不需要太多的管理層介入。

顯然，獨立制造島是以敏捷響應市場需求為目的，以技術進步為手段，以組織改革為保證，實現高效益、高柔性、高質量的生產方式。它采用數控機床與普通機床并存，強調了以人為中心的管理和信息流的作用，因而適用范圍廣，甚至在某些情況下，可包括柔性制造單元和小型柔性制造系統。它在加工柔性、人員柔性和設備柔性方面比其他柔性制造技術方案和傳統生產方式有明顯的優越性。

發展中國家工業化的第一步就是進入批量行業，借助低廉的人工成本，逼得發達國家的企業進入批量小、專業度高、附加值和利潤高的產品領域，就如歐美在過去三四十年的經歷。中國的未來不是大批量工業，而是小批量工業；主導生產的不再是傳統的大批量流水線，而是更靈活、更有效的生產方式，獨立制造島就是其中一種。在我國現有條件下推行這種先進制造技術，是實現計算機集成制造的一種初級模式，是實現敏捷制造和精益生產的第一步。

獨立制造島的原理是充分發揮島內人的智力作用，在計算機的支持下，通過對生產過程中信息的采集與反饋，形成島內相對獨立的閉環回路和企業中的局部調節回路。

獨立制造島的理論依托科技信息技術的迅猛發展，充分發揮了計算機運算能力快、計算精度高、記憶能力強、邏輯判斷準確的優勢，同時又始終把人視為最終的決定性因素，強調了信息流的自動化，并對企業結構形式和生產組織方式實行變革，提高企業管理水平和人員素質，并在關鍵工序上加大數控技術的投入，以此提高生產效率，改善產品質量，達到投資少、見效快、效益高的目的。

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