【摘要】： 面對激烈的市場競爭,敏捷制造提出企業(yè)需具備快速反應(yīng)、重組資源、組織生產(chǎn)以最大可能滿足客戶“個性化產(chǎn)品”需求的制造戰(zhàn)略。基于敏捷制造戰(zhàn)略,本文提出敏捷制造體系的核心問題是如何進行產(chǎn)品設(shè)計和制造過程設(shè)計。接下來,本文提出管理過程設(shè)計的概念,完善了制造過程設(shè)計的內(nèi)容體系。 在對國內(nèi)外文獻深入研究的基礎(chǔ)上,本文分析了生產(chǎn)系統(tǒng)變動因素的多級分類。通過回顧各種管理過程設(shè)計方法,指出其應(yīng)用上的局限性及建立制造過程數(shù)學(xué)模型的必要性。通過比較分析離散事件動態(tài)系統(tǒng)的多種建模方法:排隊網(wǎng)絡(luò)法、極大代數(shù)法和Petri網(wǎng)法,最終確定采用Petri網(wǎng)法建立制造過程的數(shù)學(xué)模型。本文詳細分析了基于豐田生產(chǎn)方式的管理過程設(shè)計內(nèi)容體系。 本文分別實現(xiàn)了剛性串聯(lián)制造過程、推動式柔性串聯(lián)制造過程、拉動式柔性串聯(lián)制造過程的Petri網(wǎng)建模,推導(dǎo)了各模型的關(guān)聯(lián)矩陣、三階段狀態(tài)方程和可達標(biāo)識圖,并對各模型進行了行為特性分析。本文實現(xiàn)了串并聯(lián)和并串聯(lián)制造過程的Petri網(wǎng)建模和相應(yīng)的特性分析。 考慮到制造過程中事件的發(fā)生和狀態(tài)的延續(xù)都與時間有關(guān),本文分別建立了剛性串聯(lián)制造過程、推動式柔性串聯(lián)制造過程和拉動式柔性串聯(lián)制造過程的TTPN模型,并針對各模型討論了生產(chǎn)周期、生產(chǎn)率、生產(chǎn)提前期和設(shè)備利用率等動態(tài)性能參數(shù)。本文討論了推動式柔性串聯(lián)制造過程的在制品數(shù)量與作業(yè)時間的關(guān)系,提出一種通過調(diào)整作業(yè)時間實現(xiàn)在制品數(shù)量控制的方法。本文實現(xiàn)了復(fù)雜制造過程的SPN模型的化簡和等價性能參數(shù)的計算,并研究了制造過程SPN模型化簡方法在裝配線布置問題上的應(yīng)用。通過實例仿真分析驗證了所提出方法的有效性。 本文將準(zhǔn)時化生產(chǎn)(JIT)與制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)作以比較分析,提出兩者雖然實施方法各異,但實質(zhì)相同的觀點。在此基礎(chǔ)上,本文提出廣義制造執(zhí)行系統(tǒng)的概念。最后,總結(jié)全文并展望了進一步的研究工作。
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：F406;F224
【圖文】：

本原因是豐田公司重視過程技術(shù)。在豐田生產(chǎn)方式的 4P 模型中，消除浪費、建造正確的“流程”正是制造過程設(shè)計。深入理解制造過程設(shè)計的概念，需要先弄清楚工藝設(shè)計的歸屬問題。工藝設(shè)計在英文中譯為‘process planning’。其中，‘process’一詞，又可翻譯為“過程”，強調(diào)工藝是一個由若干相關(guān)操作組成的過程。從前，產(chǎn)品實現(xiàn)過程分為產(chǎn)品設(shè)計、工藝過程設(shè)計、制造和檢驗等幾個步驟。工藝設(shè)計被看作在產(chǎn)品要求與過程能力之間尋求較好匹配的實現(xiàn)方法[8]～[10]。 “工藝” 表面上獨立于產(chǎn)品和過程之外，實際上處處受到兩者的牽制。在這種情況下，工藝阻斷了產(chǎn)品與過程的集成，見圖 1-1（a）[11]。分析發(fā)現(xiàn)，工藝設(shè)計包含兩方面內(nèi)容：一是技術(shù)上的，即產(chǎn)品的一些關(guān)鍵性的結(jié)構(gòu)、精度、形狀要求等是否合理，能否實現(xiàn)生產(chǎn)的可行性和經(jīng)濟性。這部分體現(xiàn)在工藝性分析中，它與產(chǎn)品設(shè)計同步進行，并貫穿于產(chǎn)品設(shè)計的整個過程。二是組織上的，即如何以合理的資源組織形式實現(xiàn)高效的生產(chǎn)過程，如制定工藝規(guī)程等。這一部分融入了制造過程設(shè)計之中。可見，工藝與產(chǎn)品和過程融合在一起的最終結(jié)果是，工藝的“消失”，見圖 1-1（b）和圖 1-1（c）。

圖 1-2 制造過程設(shè)計的主要內(nèi)容，產(chǎn)品設(shè)計與制造過程設(shè)計的各部分內(nèi)容（制定工藝規(guī)系統(tǒng)設(shè)計、人機系統(tǒng)設(shè)計和生產(chǎn)計劃與控制）并不是獨的，而應(yīng)是互相支持、密切協(xié)作的關(guān)系。對于正在進行產(chǎn)品發(fā)生改變、導(dǎo)入新產(chǎn)品或產(chǎn)品加工工藝改變時，制系統(tǒng)、物流系統(tǒng)、人機系統(tǒng)和生產(chǎn)計劃等進行修改或重例子都是因為沒有進行完整的管理過程設(shè)計，便匆忙生企業(yè)在進行生產(chǎn)活動之前，不僅需要具備產(chǎn)品、設(shè)備、還需要進行完整、正確的管理過程設(shè)計，即完成物流系生產(chǎn)計劃的制定等。本文主要研究面向離散制造系統(tǒng)流系統(tǒng)設(shè)計部分進行深入研究。年來，制造業(yè)的競爭戰(zhàn)略不斷升級，各種管理思想、管陳出新，如并行工程、敏捷制造、可重構(gòu)技術(shù)、精益生、成組技術(shù)等。這些制造戰(zhàn)略、模式和技術(shù)都是圍繞著

2、根據(jù)訂單裝配（Assemble to Order,AtO）企業(yè)的成品根據(jù)實際的或預(yù)測的客戶需求進行組裝和裝運。隨著 AtO 環(huán)境的逐步擴大，企業(yè)越來越需要根據(jù)產(chǎn)品“結(jié)構(gòu)”的起點來規(guī)劃生產(chǎn)，而不是根據(jù)成品的庫存�？蛻粜枨髮ιa(chǎn)預(yù)測的影響增大。3、根據(jù)訂單制造（Make to Order,MtO）客戶需求已經(jīng)直接影響到了產(chǎn)品的實質(zhì)性階段，此時客戶會直接參與產(chǎn)品的物料清單（Bill of Material,BOM）的制定，產(chǎn)品生產(chǎn)由客戶和企業(yè)共同完成。4、根據(jù)訂單立項（Engineer to Order,EtO）此時，產(chǎn)品設(shè)計已經(jīng)由客戶與企業(yè)共同完成，客戶與企業(yè)之間已不再是簡單的生產(chǎn)者和消費者的關(guān)系，而是在整個產(chǎn)品研制過程中的合作者。此外，文獻 40 提出了一種比 EtO 更高層次的客戶定制方式——根據(jù)環(huán)境立項（Engineer to Environment,ETE）。此時客戶已經(jīng)具有了挑選自己“合作伙伴企業(yè)”的條件，即不再滿足于與一家企業(yè)建立“合作關(guān)系”，而是有權(quán)要求企業(yè)與其它企業(yè)合作，共同完成產(chǎn)品的定制。這種形式與前面提到的虛擬企業(yè)十分相似。

【相似文獻】

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 丁伯慧;面向離散制造系統(tǒng)的管理過程設(shè)計研究[D];天津大學(xué);2008年

本文編號：2783767