一般简介
柔性管理
基本作用
柔性管理
表现形式
柔性管理
第一面是系统适应外部环境改变的能力,可用系统满足新产品要求的程度来衡量;第二方面是系统适应内部改变的能力,可用在有干扰(如机器显现故障)情形下,系统的生产率与无干扰情形下的生产率期望值之比来衡量。“柔性”是相对于“刚性”来说的,传统的“刚性”自动化生产线首要达到单一品种的大批量生产。其优点是生产率很高,受于设备是固定的,所以设备利用率也很高,单件产品的成本低。但价格相当昂贵,且只能加工一个或几个相相似的零件,很难应付多品种中小批量的生产。伴随批量生产时代正渐渐被适应市场动态改变的生产所替换,一个制造自动化系统的生存能力和竞争能力在很大程度上取决于它能否能在很短的开发周期内,生产出较低成本、较高质量的不同品种产品的能力。柔性已占有很大重要的位置。
柔性首要包含
1)机器柔性当要求生产一连串不同类型的产品时,机器随产品改变而加工不同零件的难易程度。2)工艺柔性一是工艺流程不变时本身适应产品或原材料改变的能力;二是制造系统内为适应产品或原材料改变而更改相应工艺的难易程度。
3)产品柔性一是产品更新或完全转向后,系统能够非常经济和快速地生产出新产品的能力;二是产品更新后,对老产品有用特性的继承能力和兼容能力。
4)维护柔性采取多种方式查询、处理故障,保障生产正常执行的能力。
5)生产量力柔性当生产能更改、系统也能经济地运行的能力。对于依据订货而组织生产的制造系统,这一点尤为重要。
6)扩展柔性当生产需要的时机,可以很容易地扩展系统结构,增长模块,组成一个更大系统的能力。
7)运行柔性利用不同的机器、材料、工艺流程来生产一连串产品的能力和同样的产品,换用不同工序加工的能力。
12柔性制造技术柔性制造技术是对各种不同形状加工对象达到程序化柔性制造加工的各种技术的总和。柔性制造技术是技术密集型的技术群,民众觉得凡是侧重于柔性,适应于多品种、中小批量(包含单件产品)的加工技术都属于柔性制造技术。当前按范围大小划分为:
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柔性制造系统的定义很多,权威性的定义有:
美国国家标准局把FMS定义为:“由一个传输系统联系起来的一部分设备,传输装置把工件放在其余联结装置上送到各加工设备,使工件加工精准、快速和自动化。中央计算机控制机床和传输系统,柔性制造系统有时可同期加工几种不同的零件。国际生产工程研究协会表示“柔性制造系统是一个自动化的生产制造系统,在最少人的干预下,能够生产任何规模的产品族,系统的柔性一般承受系统设计时所考虑的产品族的制约。”而我国国家军用标准则定义为“柔性制造系统是由数控加工设备、物料运储装置和计算机控制系统构成的自动化制造系统,它包含多个柔性制造单元,能依据制造任务或生产环境的改变快速执行调整,适用于多品种、中小批量生产。”简单地说,FMS是由若干数控设备、物料运贮装置和计算机控制系统构成的并能依据制造任务和生产品种改变而快速执行调整的自动化制造系统。
当前常见的构成一般包含4台或许多台全自动数控机床(加工中心与车削中心等),由集中的控制系统及物料搬运系统连接起来,可在不停机的情形下达到多品种、中小批量的加工及管理。当前反应工厂整体水平的FMS是第一代FMS,日本从1991年开始实行的“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预计本世纪十年代后才会达到。
2)柔性制造单元(FMC)
FMC的问世并在生产中运用约比FMS晚6~8年,FMC可看为一个范围最小的FMS,是FMS向廉价化及小型化方向发展的一种产物,它是由1~2台加工中心、工业机器人、数控机床及物料运送存贮设备组成,其特点是达到单机柔性化及自动化,具有适应加工多品种产品的灵活性。至今已进入普及应用阶段。3)柔性制造线(FML)
它是处在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,亦可采取专用机床或NC专用机床,对物料搬运系统柔性的要求差于FMS,但生产率更高。它是以离散型生产中的柔性制造系统和接连生过程中的分散型控制系统(DCS)为代表,其特点是达到生产线柔性化及自动化,其技术已日臻成熟,至今已进入实用化阶段。4)柔性制造工厂(FMF)
FMF是将多条FMS连接起来,配以自动化立体仓库,用计算机系统执行联系,采取从订货、设计、加工、装配、检验、运送至发货的完整FMS。它包含了CAD/CAM,并使计算机集成制造系统(CIMS)投入事实,达到生产系统柔性化及自动化,从而达到全厂规模的生产管理、产品加工及物料贮运进度的全盘化。FMF是自动化生产的最高水平,反应出世界上最先进的自动化应用技术。它是将制造、产品开发及运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)为代表,其特点是达到工厂柔性化及自动化。核心技术
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2、模糊控制技术
模糊数学的事实应用是模糊控制器。近期开发出的高性能模糊控制器具有自学习功能,可在控制过程中持续获取新的信息并自动地对控制量作调整,使系统性能大为改观,其中尤其以基于人工神经网络的自学方法更引起民众极大的关注。3、人工智能、专家系统及智能传感器技术
至今,柔性制造技术中所采取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执行推理,求解各种困难(如解释、预期、诊断、查找故障、设计、计划、监视、修复、命令及控制等)。受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得到的知识相结合,因此专家系统为柔性制造的诸方面工作加强了柔性。展望将来,以知识密集为特质,以知识处理为手段的人工智能(包含专家系统)技术必将于柔性制造业(尤其智能型)中起着日趋重要的核心性的作用。当前用于柔性制造中的各种技术,预计最有发展前途的仍是人工智能。预计到21世纪初,人工智能在柔性制造技术中的应用范围将于比当前大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,在承受外界或内部激励时能自动调节其参数,以高达最佳工作状态,具备自组织能力。故IMT被称为将来21世纪的制造技术。对将来智能化柔性制造技术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造成的,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执行并处理的一种方法。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,形成现代自动化系统中的一个构成部分。发展趋势
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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。采取价格低廉的专用数控机床替代通用的加工中心会是FML的成长趋势。3、朝多功能方向发展
由单纯加工型FMS更深一步开发以焊接、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。终结语
柔性制造技术是达到将来工厂的新颖概念模式和新的成长趋势,是决定制造企业将来发展前途的具有战略意义的举措。到时,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货单至生产、销售这一企业生产运营的全部活动。近年来,柔性制造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。可以如此觉得:柔性制造技术是在自动化技术、信息技术及制造技术的基础上,将以往企业中相互独立的工程设计、生产制造及运营管理等过程,在计算机及其软件的支撑下,组成一个覆盖整个企业的完整而有机的系统,以达到全局动态最优化,总的高效益、高柔性,并从而赢得竞争全胜的智能制造技术。它作为当今世界制造自动化技术发展的前沿科技,为将来机构制造工厂给予了一幅宏伟的蓝图,将形成21世纪机构制造业的首要生产模式。达到了按端口、MAC地址、应用等来划分虚拟网络,有效地控制了企业内部网络的广播流量和提升了企业内部网络的安全性。注意事项
柔性管理
1、以满足顾客的需求和偏好为运营导向。
不仅要为顾客供应物品,而并要丰富顾客的价值,使顾客在消费一种物品时能够得到许多的超值感受。传统的批量生产型企业的观念是,供给创造需求。只要能生产,就会有顾客买入,企业的利润由市场和生产量力决定。柔性管理则是将顾客的需求与偏好放在首位,利润蕴含于顾客对物品需求和满足顾客偏好当中,只要能将顾客的需求与偏转好化为物品或服务,利润就是该种转化的一种自然结果。所以,柔性管理的核心在于确定如何创造丰富顾客价值的方案、如何处理顾客所关注的困难的方案,以及如何将顾客感知到的但并没有完全清楚表达出的愿望或需求转化为顾客可清晰说出的”这正是我想要的”产品的方案。该种以顾客需求和偏好为导向的管理,是对管理者能力的一种考验。2、以促进学习、激发灵感和洞察将来作为管理的最基本职能。
科学管理时代管理的最基本职能是决策,而网络时代管理的最基本职能是谋求知识转化的路径与结点。网络时代不确定的市场改变已经把管理的核心作用转变成一种委托:促进学习、激发灵感和洞察将来。激励、综合、协调一线人士的付出与贡献,以更高的视野兼顾全局,并将一线人士的全新理念整合到企业发展的统一战略框架当中,进而使企业的成长、进化过程形成由发达的部件以最优化的方式组合的有机体。3、以虚拟实践社团作为创新的源泉。
识别、发现市场的潜在需求与偏好,把握需求与偏好的动念过程,不仅需要大批的信息,更需要敏锐的洞察力,需要智慧与灵感。在市场的需求结构瞬息万变的网络时代,只有通过发挥各方面创新力量,才可造就个智能化的企业,才可持续得到新的竞争忧势。所以,组建各式各样的虚拟实践社团,付出为企业的成长供应创新性的建议与方案,加强企业的适时学习能力,使企业形成一个真正的习型企业,是企业立于不败之地的保证。虚拟实践社团是”强强“合作,它的本质特点是以顾客为中心,以机会为基础,具有一整套清晰的、建立在协议基础上的目标。4、以网络式组织取代层级组织。
科学管理时代的组织是一种金宇塔型结构的层级垣织它层次过多,传递信息的途径单一而且过长,反映缓慢;各职能部门间相互隔离,信息流动受边界的制约,上下级之间的信息传递常常扭曲、失真。网络式组织的各个部分相对独立,各部分之司是一种融台共生的关系,不存在划定的边界。以网络式的扁平化组织结构代替金字塔型的组织结构,提升了信息传递的效率和工作效率,增强了部门之间的相互沟通,增长和助长了企业与市场反馈的触角,提升了企业的整体反映灵敏度,进而使企业能够更快速地抓住市场机会。5、以企业再造为手段。
企业再造关注的是企业运营模式的调整这为企业达到柔性管理给予了机会。由于,企业再造是在更高层次上确定企业如何对市场做出反映,如何识别潜在市场与创造新市场并在该种识别与创造中从新定位企业在市场中的角色。企业再造重视培养人的学习能力,目的是把企业变成一个学习型组织,加强企业从雇员个人到整个组织对瞬息万变的环境的适应能力。企业再造包含企业战略再造、企业文化再造、市场营销再造、企业组织再造、企业生产流程和质量控制系统再造。[1]