制造柔性的概念框架及其度量

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制造柔性的概念框架及其度量

作者:南京理工大学 袁红兵 黄新燕 李小宁

引言

随着自动化、组织管理特别是信息技术的发展及其应用。与产品、制造过程组织和系统运行管理等方面相关的制造柔性变得越来越重要。人们对制造柔性的类型[2,5]、相关的实现技术和评测方法[3-5]、制造柔性与生产率和产品交货期间的关系[5-8]等方面做了大量研究,提出了相关的结构框架[3,5]、分析评测和投资决策模型[6,7]。但由于制造柔性的涉及面广,各种制造柔性的实质、目标和实现方法各不相同。它们之间及其与制造系统综合性能间存在错综复杂的关系,到目前为止甚至对究竟什么是制造柔性还没有一个公认的定义,缺乏对各种制造柔性进行概括的概念框架,对制造柔性的偏面认识及低效管理,甚至造成柔性制造系统的运行性能还不如传统制造系统的情况[7]。

本文从理论上研究了制造柔性的基本概念,讨论了现有各种制造柔性的特点及其对制造系统综合运行性能的影响,提出了一个可用于对各种制造柔性进行概括的概念框架、最后对制造柔性的度量方法进行了初步探讨,旨在加深对制造柔性的认识以指导实践。

1 制造系统及制造柔性

以系统论的观点,任何系统的功能都可以抽象为一个利用系统资源,在满足系统约束和目标的前提下,将从系统环境中获得的输入转换为输出的过程。为了生存和发展,任何系统都应当具备某种对系统内外各种变化的适应能力,系统柔性就是指这种适应性l—制造系统的功能模型如图1所示,其中制造资源包括操作人员、机床设备、刀夹量具和计算机软件硬件等,制造约束包括时间、成本和质量等方面的要求,制造目标为获取最大利润,制造过程包括市场、采购与供应、产品设计、制造、装配和销售等生产经营和支持活动。

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