網路化敏捷製造

   時間:2014-03-07 13:19:44
網路化敏捷製造簡介
摘要:製造業從其產生到現在,歷經了多次改革和發展:50年代和60年代,製造業主要追求較大的生產規模;70年代,則轉而尋求較低生產成本;80年代以後,又形成產品質量的競爭;此後,……
網路化敏捷製造正文
 摘要:製造業從其產生到現在,歷經了多次改革和發展:50年代和60年代,製造業主要追求較大的生產規模;70年代,則轉而尋求較低生產成本;80年代以後,又形成產品質量的競爭;此後,製造業開始超越這些傳統的製造模式,進而向柔性化、靈敏化方向發展,並由此產生了一系列的先進位造模式——柔性生產、精良生產,敏捷製造等。對製造的發展階段進行了簡單回顧,概述了網路化敏捷製造的概念,總結了網路化敏捷製造的組成部分,綜述了該領域的國內外研究與應用現狀。
 
關鍵詞:敏捷製造;網路;先進位造
 
1.概述
製造業從其產生到現在,歷經了多次改革和發展:50年代和60年代,製造業主要追求較大的生產規模;70年代,則轉而尋求較低生產成本;80年代以後,又形成產品質量的競爭;此後,製造業開始超越這些傳統的製造模式,進而向柔性化、靈敏化方向發展,並由此產生了一系列的先進位造模式——柔性生產、精良生產,敏捷製造等.1991年,美國“Lehigh大學等向美國國會提交的《21世紀製造企業發展戰略報告》一文中明確提出了敏捷製造的概念”。此後,世界各國都先後開始了對敏捷製造的研究。目前對敏捷製造尚無一個正式的定義,通常認為,敏捷製造是將靈活的動態聯盟、先進的柔性製造技術以及高素質的人員進行全面集成,使參與動態聯盟的企業能夠共同工作,靈敏地獲取市場需求,快速滿足市場需求”。
敏捷製造的具體執行過程是:製造企業根據市場需要,尋求合作夥伴,組成動態聯盟,聯盟中的每一個合作者負責該產品的一個模塊或組件。產品生產完畢,動態聯盟即宣告結束。組成動態聯盟的企業,其經營模式能夠對不可預知的改變作出有效的、迅速的回應,這類企業被稱為是敏捷企業”。網路化敏捷製造是指敏捷製造以網路為工具,進行製造中所需的產品信息,工藝信息、市場信息、反饋信息、企業信息等的傳遞和交流.網路化敏捷製造的含義十分豐富,包括如下一些內容:
1)對傳統的企業戰略發展模式及製造模式的改革;
2)成本與產品類型及生產規模脫離的製造技術;
3)依靠高科技和現代化管理而不是傳統的材料、設備與勞動力來獲取高利潤;
4)對無法預測和持續變化的市場環境的適應;
5)以并行工程、動態虛擬聯盟為管理模式;
6)以虛擬製造技術為主的實現方法和手段;
7)信息技術、自動化技術等各類先進技術的集成
 
2網路化敏捷製造的國內外研究現狀
自敏捷製造被提出以來,各國的大公司都投入了大量的人力、物力對其進行研究,作為面向2l世紀的製造模式的敏捷製造成為了製造、計算機、控制管理等學科的研究熱點。我國從1993年開始進行敏捷製造的研究,並根據中國的國情設立了一系列有關敏捷製造研究的“863”課題。
到目前為止,網路化敏捷製造研究取得的主要成就如下:
2.1虛擬製造技術的應用
1)虛擬車間研究 “愛荷華洲大學在1998年進行過一個由美國自然科學基金資助的項目,這個項目的研究內容以模擬在FMS虛擬環境中的集成為主.在國內,東南大學通過對模擬技術及虛擬現實構造工具的分析,提出了達到模型驅動和動態決策能力以及適應系統變化的主要方法;
2)可用於虛擬環境的系統模擬模型的研究”。密歇根大學在1998年研究了適應敏捷製造的模擬。這個研究提出了一個柔性製造單元在先進先出規則下最小成本的重組的優化方法,它能夠找到一個局部最優解用來同時選擇和調整系統資源分佈及生產調度方案。
2.2 分散網路化製造
同濟大學在綜合我國目前國情的基礎上,提出了分散網路化製造.分散網路化製造是一種可持續發展的生產模式。分散的含義是動態、沒有規律地和地理上相隔。網路化又意味著利用信息和通信技術把分散的集團成員組織起來進行生產,其目標是按照中國國情,在中國內地和香港的製造業中實施敏捷村造。他們的研究結果表明分散網路化製造具有如下能力:
1)快速地、并行地組織不同的部門或集團成員將新產品從設計轉入生產;
2)快速地將產品製造廠家和零部件供應廠家組合成虛擬企業,形成高效的供應鏈;
3)在產品實現過程中各參加單位能夠就用戶需求、計劃、設計、模型,生產進度、質量以及其他數據進行實時交換和通訊。
2.3 分散式網路化研究中d在敏捷製造中的應用
分散式網路化研究中心利用信息技術,網路技術和計算機技術對現實研究活動中的人,物,信息及研究過程進行全面的集成,也可以被認為是將現實的研究機構的職能在網路中的映射,是一種虛擬的工作模式,成員之間信息共享、風險共擔,盈利和成本均攤。其作用主要表現在:
1)解決了研究人員的異地工作問題,可以彌補人才流失的不足;
2)通過網路調動全國各地分散的技術、人員、資金等科研力量,集中協調、優化配置,共同進行科研工作;
3)促進了產學研的一體化,適應現代社會發展的要求;
4)可以加快我國的人才培養速度和人才使用效率.目前的研究主要是在公共對象請求代理結構(C0RBA)的基礎上所進行的分散式網路化研究中心與敏捷製造中虛擬公司的結合。

 

2.4 面向敏捷製造的可視化團體決策系統.
西南交通大學在通過對面向敏捷製造的可視化團體決策系統的研究的基礎上,開發了基於、№b的可視化團體決策系統。該系統使用電子數據交換(EDI)、技術數據交換、電子商務和電子管理(E~Management)等技術,建立了一系列模塊,提供了對合作倉業及虛擬企業組建過程決策問題臌持等內容.同時該系統也對具有結構化、統一化及完整性要求的資料庫結構、滿足可重組的   (Reconfigurable)、可重用(Reusable)和可擴充(Scalable)的網路系統結構及合作企業分權等的設計傲了一定的研究。
2.5 計算機支持協同技術在網路化敏捷製造中的應用
Monplaisir,Leslie F.開發和評估了一個計算機支持協同技術的原型,該原型能夠對敏捷製造系統的系統化的評估進行輔助.並在實際中得到應用。
國內,南京理工大學在計算機支持協同技術的基礎上提出並開發了MCSDM系統。這個系統可以使分佈在異地的CAD、CAPP、CAM項目組成員在一個虛擬的協作環境中協同工作。該MCSDM系統目前所實現的功能是:
1)實時語言共享;
2)共享視頻;
3)共享白板;
4)系統設計工具;
5)多媒體電子郵件.
3 網路化敏捷製造的構成系統
網路化敏捷製造的構成系統十分龐大,這個系統主要由如下方面的技術或條件組成:
3.1高素質的人員
在網路化敏捷製造中,具有高素質的人才是必不可少的.各類人才的高素質主要表現在以下幾方面:
1)領導人員擁有勇於創新的意識。知道敏捷製造所具有的一切概念:
2)管理人員具有全面的現代化管理技能,精通管理,也熟悉現代化的通訊手段和交流方式;
3)技術人員具有團隊精神和優秀的開發技術。
3.2虛擬製造技術(VMS)
虛擬製造技術是網路化敏捷製造的主要實現工具。其本質是以計算機支持的模擬、產品建模、人工智慧、并行工程及分散式智能協同求解等技術為前提,對設計、製造等過程進行統一建模:在設計階段實時地、并行地模擬產品未來製造全過程及其對產品設汁的影響,預測產品性能、產品的可製造性、產品的成本等”。基於網路化敏捷製造的虛擬製造技術有如下兩個方面的特徵.:
1)可利用高柔性的設備,標準的軟體簡單地插接在原有的虛擬模型當中;
2)能夠響應未來的外部環境.重新配置內部環境,達到優化生產的目的。
3.3敏捷企業或團體
敏捷製造的主要過程就是一個敏捷企業或團體不斷加盟組成動態聯盟的過程。因此,敏捷製造必然離不開敏捷食業或團體的加入。對每一個敏捷食業或團體而言,其生產的產品具有高度的標準化、模塊化。而且每個企業還應當至少具有一項其他合作企業所沒有的技術或設備.
3.4 暢通的網路及各種網路技術
網路是網路化敏捷製造的基礎設施,沒有暢通網路,網路化敏捷製造也無從談起。在網路化敏捷製造中常用的網路包括如下幾類:
1)基於Internet的製造環境內部網路;
2)基於Internet的製造業與外部聯繫的網路.
網路化敏捷製造中,網路技術自然不容忽視.在製造中可能使用到如下一些網路技術:
1)計算機支持協同(CSCW)技術”;
21網路安全技術;
3)電子商務;
41電子後勤。
3.5 準確、廣泛的信息來源
在網路化敏捷製造中,信息按需求可分為產品製造信息、工藝信息、食業服務信息這三類”l,準確廣泛地獲取這類信息,也是敏捷製造的一個重要組成部分。
4 結語
網路化敏捷製造作為一種先進的製造模式,正口益受到各國製造企業和研究團體的重視.雖然目前的研究還是以概念和基本理論為主,應用也只是簡單層次和不全面的,但是隨著對網路化敏捷製造構成技術研究的深入以及技術的完善,必將給製造業帶來巨大的進步和效益.
 參考文獻:
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