问个问题，关于制造单元

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本网站官方群工业工程5000人群号 249148633 什么是制造单元？它的应用条件和组建方法是什么？还有制造单元的生产计划和控制方法，制造单元的组建过程以及在我国的应用情况。本网站官方群工业工程5000人群号 249148633

ieclass · 发表于 2009-11-8 00:42:04

制造单元应该就是行内称的 cell 单元
它的滋生条件
1.是生产的产品大小，比较大的产品适用于CELL单元，小件产品经过试验半年还是不能和流水线比较的
2.是精益生产中的一个手法，本人不赞成CELL单元生产，因为大部分CELL单元生产都要求站立作业
员工流失率较大
这个仅仅是一个方向，并不是能应用在所有的行业

flyliuzheng · 发表于 2009-11-8 08:08:22

可以等同于单元生产（cell生产）吗？

dvd774381dvd · 发表于 2009-11-12 07:19:41

单元式制造(Cellular Manufacturing)，是指在一条生产线或一个机器设备单元内，由本生产线或生产单元的操作工生产多种产品或零部件的生产制造过程
20世纪60年代以后，世界市场对产品多样化的需求和对产品交货期越来越短的要求，使得制造企业必须改变旧有的批量生产方式，代之以应变能力强、能很快适应生产新产品的生产方式。70年代初期，出现的计算机数控技术（CNC），只要对软件做一些必要的修改，就可以适应一种新的要求，而过去的硬件数控系统要做某些改变或增加一些功能，则要重新进行设计，同时，工业机器人和自动上下料机构、交换工作台、自动换刀装置也都有了很大发展，于是出现了自动化程度更高、柔性更强的柔性制造单元（FMC）；又由于自动编程技术和计算机通讯技术的发展而出现了一台大型计算机控制若干台机床或由中央计算机控制若干台CNC机床的计算机直接控制系统（DNC）；70年代末80年代初，随着计算机辅助管理、物料自动搬运、刀具管理和计算机网络、数据库的发展以及CAD/CAM技术、成组技术（GT）、工业机器人等技术的成熟，更加系统化、规模化的柔性制造系统（FMS）就出现了；随着计算机集成制造系统（CIMS）技术的发展，柔性制造技术（FMS）又有了新的发展，它已跳出了传统概念的局限，被定义为在广义上的可编程的控制系统，具有处理高层次分布数据的能力和自动的物流，使CLM得以在车间实施，从而实现小批量、高效率的柔性制造，以适应不同产品生命周期的动态变化。

柔性制造的定义，国际上没有统一的标准，美国国家标准是：由一个传输系统联系起来的一些设备、传输装置把工件放在其联结装置上送到各加工设备，使工件加工准确、迅速和自动化，中央计算机控制机床和传输系统、柔性制造系统可以同时加工几种不同的零件。国际生产工程研究协会的标准是：柔性制造系统是一个自动化的生产制造系统，在最少人参与下，能够生产任何范围的产品族，系统的柔性通常受到系统设计时所考虑的产品族的限制。我国国家军用标准是：柔性制造系统是由数控加工设备、物件运输装置和计算机控制系统组成的自动化制造系统，它包括多个柔性制造单元，能根据制造任务或生产环境的变化而迅速进行调整，适用于多品种、中小批量生产。
综上所述，柔性制造，是由信息控制系统、物料储运系统和一组数字控制加工设备组成，能灵活、迅速地适应加工对象变换的自动化机械制造系统，英文缩写为FMS。

柔性制造，从应用领域来划分，可分为：

（1）机器柔性。当要生产一系列不同类型的产品时，机器随着产品变化而加工不同零件的能力。

（2）工艺柔性。工艺流程不变时，自身适应产品或原材料变化的能力；制造系统内为适应产品或原材料变化而改变相应工艺的能力。

（3）产品柔性。产品更新或完全换型，系统能够非常经济、迅速地生产出新产品的能力；产品更新后，对老产品有用特性的继承能力和兼容能力。

（4）维修柔性。通过多种途径寻找、解决故障，使生产正常进行的能力。

（5）生产能力柔性。生产量改变时，技术装备系统能够经济运行的能力。

（6）扩展柔性。生产需要时，易于扩展系统结构，增加模块，构成更大技术装备系统的能力。

（7）运行柔性。用不同的机器、原材料、工艺流程生产一系列产品的能力和同样的产品以不同工序加工的能力。

柔性制造的主要技术有：计算机辅助设计与制造技术；模糊控制技术；人工智能、专家系统及智能传感器技术；人工神经网络技术。柔性制造的主要装备有：数控机床、加工中心、工业机器人、计算机以及相应的仓储物流系统。柔性制造推动了信息技术与机械加工技术的一体化。

目前，在世界流行的柔性制造有以下四种类型：

（1）柔性制造系统（FMS）。是由若干数控设备、物料运输装置和计算机控制系统组成的并能根据制造任务和生产品种变化而迅速进行调整的自动化制造系统。目前，常见的组成，通常是包括4台或更多台的全自动数控机床，由集中的控制系统及物料搬运系统连接起来，可在不停机的情况下实现多品种、中小批量的加工及管理。FMS在全世界范围内，已是一种成熟的技术，并已在工业部门得到较为广泛的应用。

（2）柔性制造单元（FMC）。是由1～2台加工中心、工业机器人、数控机床及物料运送存储设备构成，其特点是实现单机柔性化及自动化，具有适应多品种产品的灵活性。FMC已进入普及阶段。

（3）柔性制造线（FML）。是处于单一或少品种大批量非柔性自动线与中小批量多品种FMS之间的生产线。其加工设备可以是通用的加工中心、CNC机床，也可以是专用机床或NC专用机床，对物料搬运系统柔性的要求低于FMS，但生产效率更高。其特点是实现生产线柔性化及自动化。FML技术已日臻成熟，已进入实用阶段。

（4）柔性制造工厂（FMF）。是将多条FMS连接起来，配以自动化主体仓库，用计算机系统进行联系，是从订货、设计、加工、装配、检验、运送至发货的完整FMS。它是将产品开发、制造及经营管理的自动化连成一个整体，以信息流控制物质流的智能制造系统（IMS），其特点是实现工厂柔性化及自动化。FMF是自动化生产的最高水平，是世界上最先进的自动化应用技术，目前真正全面实现的企业并不多。

目前，柔性制造的实际推行应用情况是：美国、日本、前苏联、德国等发达国家，在60年代末至70年代初，先后开展柔性制造技术及装备的研制工作，1976年，日本法纳科公司展开了由加工中心和工业机器人组成的柔性制造单元（FMC）研究，20世纪80年代，柔性制造得到迅速发展，主要应用于飞机、汽车制造业，80年代中期，世界主要飞机公司几乎都应用了柔性制造系统。我国航空工业，在一些主机企业，虽然也有数控车间或数控设备，但整体上仍然是以机械加工和手工操作为主的传统机械化、半机械化制造技术，与国际制造业的技术差距还是很大的，这也正是制约我国航空工业快速发展的主因。

柔性生产

柔性生产，是指主要依靠有高度柔性的以计算机数控机床为主的制造设备来实现多品种、小批量的生产方式。生产方式，一般是指企业整体活动方式，包括所有制造过程与经营管理过程。柔性生产的概念，是1965年，英国的Molins公司首次提出的，它是在柔性制造的基础上，为适应市场需求多变和市场竞争激烈而产生的市场导向型的按需生产的先进生产方式，其优点是增强制造企业的灵活性和应变能力，缩短产品生产周期，提高设备利用率和员工劳动生产率，改善产品质量，因此，是一种具有旺盛需求和强大生命力的生产模式。

目前，世界上比较流行的柔性生产主要有以下几种方式：

（1）精益生产（LP）。是美国提出的，其特点是以简化组织和强调人的能动性为核心，力求低消耗、高效率、零库存，杜绝一切浪费，其基本前提是为满足用户的高质量产品需求。

（2）并行工程（CE）。也是美国提出的，其特点是对产品开发及其相关过程以组成多功能协同小组工作来进行，并在产品设计阶段就集成考虑生产制造、销售服务过程的适应性要求。

（3）敏捷制造（AM）。也是美国提出的，其特点是注重适应各种变化的快速要求，以动态多变的组织结构和充分发挥技术、组织人员的高度柔性集成为主导。

（4）智能制造（第一代IM，第二代CLM或HIM），是分别由日本和德国提出的，其特点是强调柔性化生产中人因的决定作用，这是以提高决策化为目的并在整个制造过程中贯穿智能活动。

（5）精益—敏捷—柔性生产。是我国学者在全面吸收精益生产、敏捷生产、柔性生产的精髓基础上提出的，其特点是强调资源快速集成。

柔性制造所采用的关键技术

1.计算机辅助设计

未来CAD技术发展将会引入专家系统，使之具有智能化，可处理各种复杂的问题。当前设计技术最新的一个突破是光敏立体成形技术，该项新技术是直接利用CAD数据，通过计算机控制的激光扫描系统，将三维数字模型分成若干层二维片状图形，并按二维片状图形对池内的光敏树脂液面进行光学扫描，被扫描到的液面则变成固化塑料，如此循环操作，逐层扫描成形，并自动地将分层成形的各片状固化塑料粘合在一起，仅需确定数据，数小时内便可制出精确的原型。它有助于加快开发新产品和研制新结构的速度。

2.模糊控制技术

模糊数学的实际应用是模糊控制器。最近开发出的高性能模糊控制器具有自学习功能，可在控制过程中不断获取新的信息并自动地对控制量作调整，使系统性能大为改善，其中尤其以基于人工神经网络的自学方法更引起人们极大的关注。

3.人工智能、专家系统及智能传感器技术

迄今，FMS中所采用的人工智能大多指基于规则的专家系统。专家系统利用专家知识和推理规则进行推理，求解各类问题(如解释、预测、诊断、查找故障、设计、计划、监视、修复、命令及控制等)。由于专家系统能简便地将各种事实及经验证过的理论与通过经验获得的知识相结合，因而专家系统为FMS的诸方面工作增强了柔性。展望未来，以知识密集为特征，以知识处理为手段的人工智能(包括专家系统)技术必将在FMS(尤其智能型)中起着关键性的作用。人工智能在未来FMS中将发挥日趋重要的作用。目前用于FMS中的各种技术，预计最有发展前途的仍是人工智能。预计到21世纪初，人工智能在FMS中的应用规模将要比目前大4倍。智能制造技术(IMT)旨在将人工智能融入制造过程的各个环节，借助模拟专家的智能活动，取代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动。在制造过程，系统能自动监测其运行状态，在受到外界或内部激励时能自动调节其参数，以达到最佳工作状态，具备自组织能力。故IMT被称为未来21世纪的制造技术。对未来智能化FMS具有重要意义的一个正在急速发展的领域是智能传感器技术。该项技术是伴随计算机应用技术和人工智能而产生的，它使传感器具有内在的“决策”功能。

4.人工神经网络技术

人工神经网络(ANN)是模拟智能生物的神经网络对信息进行并行处理的一种方法。故人工神经网络也就是一种人工智能工具。在自动控制领域，神经网络不久将并列于专家系统和模糊控制系统，成为现代自支化系统中的一个组成部分。

柔性制造的发展趋势

1.FMC将成为发展和应用的热门技术

这是因为FMC的投资比FMS少得多而经济效益相接近，更适用于财力有限的中小型企业。目前国外众多厂家将FMC列为发展之重。

2.发展效率更高的FML

多品种大批量的生产企业如汽车及拖拉机等工厂对FML的需求引起了FMS制造厂的极大关注。采用价格低廉的专用数控机床替代通用的加工中心将是FML的发展趋势。

3.朝多功能方向发展

由单纯加工型FMS进一步开发以焊接、装配、检验及钣材加工乃至铸、锻等制造工序兼具的多种功能FMS。FMS是实现未来工厂的新颖概念模式和新的发展趋势，是决定制造企业未来发展前途的具有战略意义的举措。目前反映工厂整体水平的FMS是第一代FMS，90年代此种状况仍将会持续下去，日本从1991年开始实施的“智能制造系统”(IMS)国际性开发项目，属于第二代FMS；而真正完善的第二代FMS预计至21世纪才会实现。届时，智能化机械与人之间将相互融合、柔性地全面协调从接受订单货至生产、销售这一企业生产经营的全部活动。

80年代中期以来，FMS获得迅猛发展，几乎成了生产自动化之热点。一方面是由于单项技术如NC加工中心、工业机器人、CAD/CAM、资源管理及高度技术等的发展，提供了可供集成一个整体系统的技术基础；另一方面，世界市场发生了重大变化，由过去传统、相对稳定的市场，发展为动态多变的市场，为了从市场中求生存、求发展，提高企业对市场需求的应变能力，人们开始探索新的生产方法和经营模式。近年来，FMS作为一种现代化工业生产的科学“哲理”和工厂自动化的先进模式已为国际上所公认，可以这样认为：FMS是在自动化技术、信息技术及制造技术的基础，将以往企业中相互独立的工程设计、生产制造及经营管理等过程，在计算机及其软件的支撑下，构成一个覆盖整个企业的完整而有机的系统，以实现全局动态最优化，总体高效益、高柔性，并进而赢得竞争全胜的智能制造系统。FMS作为当今世界制造自动化技术发展的前沿科技，为未来机构制造工厂提供了一幅宏伟的蓝图，将成为21世纪机构制造业的主要生产模式。

makunmarc · 发表于 2009-12-28 21:39:09

不用太理论，给你简单点
比如一个车间生产水龙头，也生产水管，然后还有个总装
那就把生产水龙头的机器和工作位置组成一个单元，把生产水管的组成一个单元，总装的组成一个单元。
有些人只买水龙头，有些人只买水管，有些人买总装好了的。
因此每个单元有一个supervisor, 按生产计划科制定的计划来生产，各个单元独立而又发生关系。

这种生产方式适合那种既能卖零件，又能卖成品的工厂。

zl52113142 · 发表于 2010-1-4 13:22:39

[s:126]学习ing

蓝沙河 · 发表于 2010-1-7 11:04:12

不用太理论，给你简单点
比如一个车间生产水龙头，也生产水管，然后还有个总装
那就把生产水龙头的机器和 ...
makunmarc 发表于 2009-12-28 21:39

这个比喻很恰当.

蓝沙河 · 发表于 2010-1-13 11:14:19

如果所生产的产品工序较多，用CELL线生产就不适合，在工位平衡方面也不好调整。

lufavor · 发表于 2010-1-13 14:19:27

学习也就是一群什么分开生产但是 cell的规格是多大呢？一级一级上去是怎么分辨的啊？

liangho · 发表于 2010-1-18 03:59:20

很多人都会认为CELL生产,难于胜于流水生产,这个观点是错误的,
因每个人推行CELL线时,都没有错对8大要求进行评估及审核,一般推行者都是
认为符合其中一点就可试推行,所以大多数都推行不成功,或CELL线推行一段时间后放于一边.
原因在于生产没有大流水线强.主要CELL线推行不成功在于什么?
也就是线平衡中取节于管理推行.

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