推薦答案什么是制造系統(tǒng) 制造的定義就是：制造是把原料和信息轉(zhuǎn)化為各種物品以滿足人類需求的過(guò)程。 在這個(gè)定義上可以看到， 制造業(yè)不僅僅要轉(zhuǎn)化原料， 還要把很多信息轉(zhuǎn)化為大家需要的 物品，特別是從 20 世紀(jì) 90 年代初網(wǎng)絡(luò)高速發(fā)展以來(lái)，信息在制造業(yè)中的作用越來(lái)越重要。 如今世界各地，無(wú)論是在生產(chǎn)、銷售還是市場(chǎng)中，都把信息當(dāng)作基本建設(shè)的模塊，從廣義上 來(lái)講，很多系統(tǒng)都可以作為一個(gè)制造系統(tǒng)的原型。
現(xiàn)代制造系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r 1．并行工程（Concurrent engineering) 并行工程的定義如下： 并行工程是指從產(chǎn)品開發(fā)的初始階段就由開發(fā)設(shè)計(jì)人員、 工藝技術(shù)人員、 質(zhì)量控制人員、 生產(chǎn)制造人員、營(yíng)銷人員，有時(shí)甚至還加上協(xié)作廠家、用戶代表共同工作，使每個(gè)部門在產(chǎn) 品開發(fā)初期就可以從各自的角度出發(fā)，評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)是否合理、可行的一種工程。 為了清楚的對(duì)并行工程的基本概念進(jìn)行闡述，可通過(guò)下面的生產(chǎn)過(guò)程圖來(lái)理解： 圖 1-3 生產(chǎn)過(guò)程示意圖 由于制造系統(tǒng)的來(lái)源是從用戶的需求開始， 從用戶的需求到功能再到整個(gè)產(chǎn)品的物理領(lǐng) 域， 比如要生產(chǎn)一臺(tái)電腦就需要對(duì)一些硬件和外形進(jìn)行設(shè)計(jì)， 因此產(chǎn)品的制造流程基本上分 為四個(gè)領(lǐng)域： 第一個(gè)是用戶領(lǐng)域，就是從了解用戶的需求開始；第二個(gè)是功能領(lǐng)域，就是從用戶的需 求到產(chǎn)品需要提供什么樣的功能； 第三個(gè)是物理領(lǐng)域， 就是產(chǎn)品的功能怎么通過(guò)一些軟件和 硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)； 最后是流程， 就是怎樣通過(guò)生產(chǎn)制造把軟件硬件裝配到一起后提供一個(gè)比較完 美的產(chǎn)品。 制造系統(tǒng)的四個(gè)領(lǐng)域和四個(gè)層次如下： 表 1-1 制造系統(tǒng) 物料(Material) 軟件(Software) 商業(yè)(Business) 組織 (Organization) 用戶領(lǐng)域 性能 期望的特征 投資回報(bào)率 客戶滿意度 制造系統(tǒng)的四個(gè)領(lǐng)域和四個(gè)層次表 功能領(lǐng)域 性質(zhì) 計(jì)劃的輸出 商業(yè)目標(biāo) 功能 物理領(lǐng)域 微結(jié)構(gòu) 輸入變量 商業(yè)結(jié)構(gòu) 計(jì)劃辦公室 流程領(lǐng)域 步驟 子程序 資源 人力資源 傳統(tǒng)的生產(chǎn)是一個(gè)單方向的流程， 從用戶開始到生產(chǎn)制造， 整個(gè)過(guò)程是一個(gè)推動(dòng)的過(guò)程， 現(xiàn)在的市場(chǎng)變化非常迅速， 顧客的需求往往通過(guò)市場(chǎng)無(wú)法準(zhǔn)確地了解和獲得， 在這種情況下， 從用戶領(lǐng)域和流程領(lǐng)域就需要經(jīng)常的緊密配合。因此，現(xiàn)在更提倡并行工程，所謂并行工程 是指用戶領(lǐng)域調(diào)研， 功能領(lǐng)域的設(shè)計(jì)， 物理和流程的生產(chǎn)制造等等， 組成一個(gè)團(tuán)隊(duì)同時(shí)進(jìn)行， 所謂并行就是同時(shí)進(jìn)行。 并行工程的好處在于每個(gè)環(huán)節(jié)都可以迅速地做一些調(diào)整來(lái)滿足市場(chǎng)的需求， 并行工程小 組的成員包括計(jì)劃的管理者、項(xiàng)目的管理者、設(shè)計(jì)工程師、制造工程師、流程工程師、產(chǎn)品 管理者等等。 2．產(chǎn)品設(shè)計(jì)與工藝設(shè)計(jì)的結(jié)合（Design for Manufacturing） 工廠除了設(shè)計(jì)產(chǎn)品以外， 還要對(duì)生產(chǎn)流程進(jìn)行設(shè)計(jì)， 以前的情況往往是設(shè)計(jì)產(chǎn)品的人跟 設(shè)計(jì)流程的人并不在一起工作， 這通常會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)制造出現(xiàn)嚴(yán)重問題， 現(xiàn)在比較流行的趨勢(shì) 是把產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和工藝流程的設(shè)計(jì)整合起來(lái)，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的時(shí)候，不僅僅要想到顧客，而且 要想到制造的難易程度， 如果一個(gè)非常優(yōu)秀的產(chǎn)品在制造過(guò)程中非常困難， 就會(huì)使得制造成 本大大增加，產(chǎn)品推出后不一定能滿足市場(chǎng)的需求。產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和工藝的設(shè)計(jì)相結(jié)合，其結(jié) 果就使得產(chǎn)品制造比較容易，也比較經(jīng)濟(jì)。 因此，產(chǎn)品設(shè)計(jì)與工藝設(shè)計(jì)的結(jié)合 (DFM)，應(yīng)把產(chǎn)品設(shè)計(jì)作為制造工藝設(shè)計(jì)的第一步， 產(chǎn)品設(shè)計(jì)必須從“易于制造”“經(jīng)濟(jì)地制造”的角度出發(fā)。 、 3．計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（Computer Aided Design） 從上世紀(jì) 90 年代初到今天，網(wǎng)絡(luò)發(fā)展將近 15 年，在這 15 年中，由于通訊費(fèi)用的急劇 下降， 給全球的制造業(yè)帶來(lái)了根本性的革命， 信息產(chǎn)品革命影響到全人類的各個(gè)環(huán)節(jié)和步驟， 包括制造業(yè)。 現(xiàn)在，一個(gè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)研發(fā)可以在一個(gè)國(guó)家，制造和生產(chǎn)可以在另外一個(gè)國(guó)家，市場(chǎng)又 可以在第三個(gè)國(guó)家，這樣帶來(lái)的結(jié)果就會(huì)在每一個(gè)國(guó)家每一個(gè)地區(qū)都有明確的分工和定義。 產(chǎn)品從設(shè)計(jì)制造到推向市場(chǎng)， 這個(gè)過(guò)程可以被分解成很多單元， 可以在世界上最便宜的 地方分別做每個(gè)單元的事情，產(chǎn)品不僅僅能夠滿足市場(chǎng)的需求，價(jià)格低廉，而且整個(gè)生產(chǎn)制 造的供應(yīng)鏈彈性非常大。 由于網(wǎng)絡(luò)的使用，很多的生產(chǎn)制造過(guò)程，甚至設(shè)計(jì)都是由計(jì)算機(jī)輔助完成的，CAD 就是 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的英文縮寫，有很多這類的軟件，包括 CAM 計(jì)算機(jī)輔助管理和 CAPP 計(jì)算機(jī) 輔助流程控制軟件， 所有的軟件都能夠在一起相互交換數(shù)據(jù)， 使得全球范圍內(nèi)信息流程能夠 非?？斓毓蚕砗褪褂谩?這樣，很多大的公司就可以在世界各地布局，包括微軟、IBM 等公司，它們?cè)谥袊?guó)不僅 僅設(shè)立制造中心，還設(shè)立研發(fā)中心，使得信息流程迅速增加，研發(fā)可以 24 小時(shí)不停地進(jìn)行， 生產(chǎn)制造也一樣， 很多工廠現(xiàn)在都采用了白天黑夜的倒班制度， 計(jì)算機(jī)輔助的設(shè)計(jì)使整個(gè)信 息流通更加流暢。 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)的特點(diǎn)： ◆ 不僅在產(chǎn)品設(shè)計(jì)(CAD)，而且在流程設(shè)計(jì)(CAPP)(CAM)上大量使用電腦輔助的軟件 ◆ 全球化的設(shè)計(jì)，制造，市場(chǎng) ◆ 低廉的通訊費(fèi)用 4．成組技術(shù)（Group Technology） 成組技術(shù) (Group Technology)是利用零件的相似性（形狀、尺寸、加工過(guò)程）來(lái)進(jìn)行 多品種小批量生產(chǎn)的科學(xué)方法。最初，它主要作為一種工藝組織方法，用來(lái)合理組織生產(chǎn)技 術(shù)準(zhǔn)備及生產(chǎn)過(guò)程管理， 隨著零件分類編碼系統(tǒng)的不斷完善以及成組技術(shù)與計(jì)算機(jī)應(yīng)用的結(jié) 合，成組技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)擴(kuò)展到產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、生產(chǎn)計(jì)劃、設(shè)施布置等環(huán)節(jié)。 在成組技術(shù)（GT）的產(chǎn)生與發(fā)展中，很多國(guó)家為它做出了貢獻(xiàn)，1959 年米特洛凡諾夫 創(chuàng)立成組技術(shù)，德國(guó)阿亨工業(yè)大學(xué)的奧匹茲領(lǐng)導(dǎo)制定了“工件分類編碼系統(tǒng)” ，美國(guó)與日本 將 GT 與數(shù)控技術(shù)、 計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合,為在 GT 基礎(chǔ)上發(fā)展 CAD,CAPP 和建設(shè) FMS 創(chuàng)造了必要條 件。 成組技術(shù)的優(yōu)越性在于： ◆ 可采用專業(yè)化程度較高的機(jī)床設(shè)備和工藝裝備 ◆ 按一定的生產(chǎn)綱領(lǐng)和各工序加工工作量配備生產(chǎn)設(shè)備和工人 ◆ 設(shè)備可按零件族典型工藝順序布置，使物流順暢 ◆ 工件在工序間的傳遞可采用平行或平行順序方式，以縮短生產(chǎn)周期減少在制品 ◆ 對(duì)生產(chǎn)單元可實(shí)行經(jīng)濟(jì)類責(zé)任制，發(fā)揮每個(gè)人的積極性創(chuàng)造性 柔性制造系統(tǒng)（FMS） 柔性制造系統(tǒng)（FMS）是由計(jì)算機(jī)控制的、以數(shù)控機(jī)床（NC）和加工中心（MC）為基礎(chǔ)、 適應(yīng)多品種中小批量生產(chǎn)的自動(dòng)化制造系統(tǒng)，其特點(diǎn)是： ◆ 可同時(shí)加工多種不同工件 ◆ 一臺(tái)機(jī)床加工完一種零件后可在不停機(jī)調(diào)整的條件下，按計(jì)算機(jī)指令轉(zhuǎn)換加工另一 種零件 ◆ 各機(jī)床之間的聯(lián)系是靈活的，工件在機(jī)床間的傳輸無(wú)固定的流向和節(jié)拍 柔性制造系統(tǒng)是從西方發(fā)達(dá)社會(huì)發(fā)展起來(lái)的， 最早是由日本和美國(guó)這兩個(gè)制造業(yè)大國(guó)提 出的這個(gè)概念。所謂柔性制造系統(tǒng)是指整個(gè)制造系統(tǒng)的彈性很大，要實(shí)現(xiàn)很大的彈性，西方 發(fā)達(dá)國(guó)家采用的方法是使用大量的機(jī)器人和使用大量的生產(chǎn)制造中心。 同一個(gè)生產(chǎn)制造中心 可以生產(chǎn)不同的零件， 帶來(lái)的結(jié)果是整個(gè)的流水線可以迅速改換生產(chǎn)所需， 這就會(huì)使產(chǎn)品的 流水線彈性非常大。 柔性制造系統(tǒng)發(fā)展到今天已經(jīng)有 20 年的歷史了，整個(gè)柔性制造系統(tǒng)在西方國(guó)家曾經(jīng)是 非常熱門的概念，但現(xiàn)在已成了末路黃花。 現(xiàn)在中國(guó)的制造業(yè)正在迅猛地發(fā)展， 而且發(fā)展的勢(shì)頭非常強(qiáng)勁， 除了中國(guó)的人力資源極 其便宜以外，最大的考慮就是中國(guó)擁有最大的柔性。 【 圖 3-1 打靶實(shí)驗(yàn)的隨機(jī)性 打靶能否打好，主要取決于兩個(gè)方面，第一是能不能每一次都打到靶心上，第二是不僅 一次可以打很準(zhǔn)，還要求每次都打的比較準(zhǔn)，每一次都能打到靶心，在一個(gè)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，要進(jìn) 行多次的、重復(fù)的打擊，就必然有一定的隨機(jī)性出現(xiàn)。 生產(chǎn)流水線也有兩個(gè)方向， 第一是每次都能生產(chǎn)出好的產(chǎn)品， 第二是長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)要求都能 夠生產(chǎn)合適的產(chǎn)品，就如同打靶實(shí)驗(yàn)一樣，一圖中沒有一槍打到靶心上，而是都打到了靶的 外面；二圖中不僅沒打到靶心，而且打的比較亂，比較隨機(jī)；三圖中全部的都打在右上角， 打的非常集中，也非常準(zhǔn)確，但是卻全沒有在靶心，在這種情況下，可以通過(guò)調(diào)整靶心和瞄 準(zhǔn)器，或者改變彈道來(lái)打到靶心；四圖中靶都打到了靶心，既集中又準(zhǔn)確，這就是在生產(chǎn)流 程中需要達(dá)到的目標(biāo)，也就是強(qiáng)建性的所在。 強(qiáng)健性(Robustness) ，也譯作強(qiáng)壯性、穩(wěn)健性、魯棒性，是控制理論術(shù)語(yǔ)之一，它是 在異常和危險(xiǎn)情況下系統(tǒng)生存的關(guān)鍵，比如計(jì)算機(jī)軟件在輸入錯(cuò)誤、磁盤故障、網(wǎng)絡(luò)過(guò)載或 有意攻擊情況下，能否不死機(jī)、不崩潰，就是該軟件的魯棒性。所謂“魯棒性” ，是指控制 系統(tǒng)在一定（結(jié)構(gòu)、大?。┑膮?shù)攝動(dòng)下，維持某些性能的特性。根據(jù)對(duì)性能的不同定義， 可分為穩(wěn)定魯棒性和性能魯棒性。 以閉環(huán)系統(tǒng)的魯棒性作為目標(biāo)設(shè)計(jì)得到的固定控制器稱為 魯棒控制器。 控制系統(tǒng)的魯棒性研究是現(xiàn)代控制理論研究中一個(gè)非?；钴S的領(lǐng)域， 魯棒控制問題最早 出現(xiàn)在上個(gè)世紀(jì)人們對(duì)于微分方程的研究中 Black 首先在他的 1927 年的一項(xiàng)專利上應(yīng)用了 魯棒控制。 二十世紀(jì)六七十年代， 狀態(tài)空間結(jié)構(gòu)理論的形成是現(xiàn)代控制理論的一個(gè)重要突 破。狀態(tài)空間的結(jié)構(gòu)理論包括能控性、能觀性、反饋鎮(zhèn)定和輸入輸出模型的狀態(tài)空間實(shí)現(xiàn)理 論， 它連同最優(yōu)控制理論和卡爾曼濾波理論一起， 使現(xiàn)代控制理論形成了嚴(yán)謹(jǐn)完整的理論體 系，并且在宇航和機(jī)器人控制等應(yīng)用領(lǐng)域取得了驚人的成就。 魯棒控制理論發(fā)展到今天， 已經(jīng)形成了很多引人注目的理論。 其中控制理論是目前解決 魯棒性問題最為成功且較完善的理論體系。Zames 在 1981 年首次提出了這一著名理論，他 考慮了對(duì)于一個(gè)單輸入、輸出系統(tǒng)的控制系統(tǒng)，設(shè)計(jì)一個(gè)控制器，使系統(tǒng)對(duì)于擾動(dòng)的反映最 小。在他提出這一理論之后的 20 年里，許多學(xué)者發(fā)展了這一理論，使其有了更加廣泛的應(yīng) 用。 當(dāng)前這一理論的研究熱點(diǎn)是在非線形系統(tǒng)中的控制問題。 另外還有一些關(guān)于魯棒控制的 理論如結(jié)構(gòu)異值理論和區(qū)間理論等。 變異：共同和特別起因 在生產(chǎn)中， 不僅希望準(zhǔn)確， 而且還要集中， 每一次生產(chǎn)過(guò)程中， 每一個(gè)零件都不大一樣， 所帶來(lái)的結(jié)果就會(huì)使得總的成品有一個(gè)分布圖。 如果生產(chǎn)過(guò)程是比較穩(wěn)定的，最后的分布圖就應(yīng)該是一個(gè)正態(tài)分布，但在實(shí)際生產(chǎn)中， 真正想達(dá)到的目標(biāo)與現(xiàn)狀會(huì)有一定的差別， 就像打靶實(shí)驗(yàn)中， 很可能全部打在一個(gè)集中的地 方，但是都不在靶心上，就是平均值不大一樣，這時(shí)候可能是平均值產(chǎn)生了偏差，第二種是 打的比較分散，公差很大，正態(tài)分布圖就會(huì)很偏。 變異的引起，原因就是共同和特別起因?qū)е旅恳患疾灰粯?，如下圖所示的正態(tài)分布： 圖 3-2 正態(tài)分布 多件在一起，會(huì)形成一個(gè)圖案，如果過(guò)程穩(wěn)定，形成的分布圖如下： 圖 3-3 多件的正態(tài)分布 出現(xiàn)偏差后的分布圖可能有以下幾種情況或幾種情況的組合： 圖 3-4 出現(xiàn)偏差后的正態(tài)分布 如果只有共同起因，流程的出品分布圖是穩(wěn)定的，也是可預(yù)測(cè)的，如下圖中，前四個(gè)圖 像是在時(shí)間線中進(jìn)行生產(chǎn)的尺寸統(tǒng)計(jì)圖像， 由于流程的出品分布具有穩(wěn)定性， 就可以推導(dǎo)出 第五個(gè)圖像，圖中用虛線表示： 圖 3-5 預(yù)測(cè)的流程出品 但如果有特別起因，流程的出品分布圖是不穩(wěn)定的，也就是不可預(yù)測(cè)的。例如，在下圖 中，每次的流程出品都有差異，因此，對(duì)第五次的流程出品進(jìn)行的預(yù)測(cè)就沒有科學(xué)依據(jù)，這 種預(yù)測(cè)也就沒有可信度。 圖 3-6 不可預(yù)測(cè)的流程出品 一個(gè)生產(chǎn)流程往往有兩種可能性，一是特別原因或特殊原因，二是共同原因，特別原因 是指整個(gè)生產(chǎn)流程中無(wú)法預(yù)先知道、無(wú)法預(yù)先控制的原因，比如今天的天氣，員工上班的早 晚，這些因素都屬于特殊原因，都有不可預(yù)測(cè)的可能，所以導(dǎo)致的結(jié)果會(huì)使整個(gè)流水線具有 不可預(yù)測(cè)性。 例如下面的運(yùn)行圖中，以時(shí)間軸為橫軸，以產(chǎn)品為縱軸，可以看到，大概生產(chǎn)到 20 次 以后，出來(lái)的產(chǎn)品直徑有了變化，而且連續(xù)幾個(gè)點(diǎn)都是上升，一直到 30 點(diǎn)的時(shí)候才下降， 在這個(gè)過(guò)程中，有可能生產(chǎn)流程發(fā)生一些變化，但是僅僅看這個(gè)圖，還不知道流水線到底發(fā) 生了什么樣的變化，因此也完全沒有辦法做預(yù)防。 圖 3-7 變異運(yùn)行圖 流程控制 統(tǒng)計(jì)流程控制的目的 針對(duì)上面的情況，就需要做流程控制，只有解決了特殊起因，流程才能夠比較好的控制 下來(lái)，所以需要分析起因的原因，然后對(duì)原因從根本上進(jìn)行解決，采取改正措施以后才能夠 保證下一次不會(huì)發(fā)生同樣的問題。這里，可以采用統(tǒng)計(jì)流程控制的辦法來(lái)解除特別起因，保 證下一次沒有特別起因的發(fā)生，從而保證改正的措施使整個(gè)流程長(zhǎng)治久安。 統(tǒng)計(jì)流程控制的目的可以簡(jiǎn)單地歸納為：查出干擾(特別起因)，采取改正措施。統(tǒng)計(jì)流 程控制的目的可以用下圖來(lái)表示： 圖 3-8 統(tǒng)計(jì)流程控制的目的 介紹統(tǒng)計(jì)控制方法，就要提及中央極限定理，所謂中央極限定理，其核心在于： ◆ 大量的獨(dú)立事件有正態(tài)分布的連續(xù)概率分布圖 ◆ 增加樣品的數(shù)量會(huì)增加平均估計(jì)的精確度 控制圖 從上面的中央極限定理定義可以看出， 正態(tài)分布的連續(xù)概率分布圖， 一旦數(shù)量足夠大以 后， 產(chǎn)生的最后結(jié)果一定是一個(gè)正態(tài)分布結(jié)果， 它能夠增加產(chǎn)品樣本的數(shù)量， 精度也會(huì)越高。 因此，如果想要知道百分之一百的確定，就可以采用百分之一百的取樣，取樣的樣本數(shù)量越 大，精度當(dāng)然就越高。 這個(gè)方法在生產(chǎn)流程上的運(yùn)用， 最早源于日本， 在二戰(zhàn)以后， 日本聘請(qǐng)了很多美國(guó)專家， 主要是以蘇哈戴明為主的統(tǒng)計(jì)專家， 這些專家給他們介紹了怎樣使用統(tǒng)計(jì)方法來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)流 程的控制問題。下圖顯示了 100 次取樣，每次平均 10 個(gè)樣件建立的控制圖。 圖 3-9 以 100 次取樣，每次平均 10 件樣品建立的 Shewhart 控制圖 在圖中，上限為 UCL, 下限為 LCL，小群大小 5 < n < 20。 如果以 10 次取樣,每次平均 10 件樣品建立的控制圖，在 51 步的時(shí)候變化如下圖所示： 圖 3-10 以 10 次取樣,每次平均 10 件樣品，在 51 步的時(shí)候變化控制圖 制作控制圖，就可以在制造過(guò)程中做以下工作： ◆ 收集數(shù)據(jù):即收集數(shù)據(jù)畫在圖上； ◆ 控制:計(jì)算流程的上下控制線，找出流程失控的特殊原因并及時(shí)更正； ◆ 流程能力:找出流程失控的普通原因并在系統(tǒng)上進(jìn)行更正，重復(fù)以上步驟并不斷提 高。 圖 3-11 制造控制圖 那么，如何設(shè)立上下限？一般的方法是：點(diǎn)在上下限之外，某事出錯(cuò)，起因也可以找出 來(lái)。通過(guò)上下限以便分配突出出錯(cuò)的點(diǎn)，而控制圖的上下限通常如下定義： ◆ 上限 (UCL) = x + 3σ sg ◆ 下限 (LCL) = x-3σ sg 其中，σ sg 代表子集的標(biāo)準(zhǔn)偏差。 控制圖的標(biāo)準(zhǔn)定義： ◆ σ sub group =σ sg ≠σ process ◆ σ subgroup = σ process/√n process ◆ UCL = x + 3σ /√n ◆ LCL = x -3σ process/√n 如果 n 增加的話, UCL and LCL 將更加靠近中間線, 使得控制區(qū)間變小。 控制圖的好處非常多，設(shè)計(jì)好的控制圖就可以達(dá)到： ◆ 現(xiàn)場(chǎng)工人可以用來(lái)控制流程 ◆ 使得流程與質(zhì)量和成本一致，可預(yù)測(cè) 使用控制圖更可以使得流程達(dá)到： ◆ 高質(zhì)量 ◆ 低單件成本 ◆ 高的有效產(chǎn)量 ◆ 提供流程控制的公認(rèn)工具 ◆ 區(qū)別共同和特別起因，提供管理人員行動(dòng)的依據(jù) 流程能力 流程能力主要的衡量系數(shù)為： ◆ Cp = Range/6σ ◆ Cpk = min { (USL - uLT) /3sST, (uLT - LSL)/3sST} 如何提高流程能力，是制造業(yè)中經(jīng)常碰到的問題，人們常說(shuō)生產(chǎn)流程能力達(dá)不到，需要 購(gòu)買新的機(jī)器，需要提供新的數(shù)據(jù)，而流程能力的改進(jìn)，需要集中解決影響本區(qū)域的共同原 因，包括機(jī)器不好，生產(chǎn)流水線設(shè)計(jì)的比較差等等，主要通過(guò)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行改變。改進(jìn)流程以 后，需要畫新的流程圖，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)要不斷的監(jiān)控，進(jìn)而確保修改的有效性。 圖 3-12 流程能力改善的過(guò)程 【案例】 有如下的流程： 其流程平均值 = 0.738 標(biāo)準(zhǔn)偏差, σ =0.0725 上限 = 0.900 下限 = 0.500 因此，就可以得出規(guī)格的正常化為： 使用正態(tài)分布圖，在標(biāo)準(zhǔn)以外的部分應(yīng)該為： PUCL= 0.0129 PLCL = 0.0005 Ptotal = 0.0134 所以，該流程能力指數(shù)為： CPK = Zmin/3 = 2.23 / 3 = 0.74 因此，提高流程能力就意味著： ◆ 改進(jìn)過(guò)程的慢性表現(xiàn), 集中解決影響所有區(qū)間的共同原因。這些通常要求管理層對(duì) 系統(tǒng)進(jìn)行改正 ◆ 改進(jìn)后的流程需要再畫流程控制圖 ◆ 不斷地監(jiān)控系統(tǒng)確保修改的有用性 【自檢 3-1】 對(duì)以下的描述請(qǐng)您判斷其正誤： 1.制造系統(tǒng)是一個(gè)將生產(chǎn)要素轉(zhuǎn)變成離散型產(chǎn)品的輸入輸出系統(tǒng)。 2.“大批量生產(chǎn)” （Mass Production）生產(chǎn)方式形成于十九世紀(jì)。 3.多品種、中小批量生產(chǎn)日漸成為制造業(yè)的主流生產(chǎn)方式。 4.“批量法則”當(dāng)今已不適用。 5.全能工廠模式不符合“批量法則” 。 6.在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中應(yīng)用成組技術(shù)可以大大減小新設(shè)計(jì)的工作量。 7.設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化是工藝標(biāo)準(zhǔn)化的前提。 8.采用成組技術(shù)后，工裝系數(shù)可以大大提高。 9.敏捷制造只能在實(shí)力雄厚的大公司實(shí)施。 （ （ （ （ （ （ （ （ （ ） ） ） ） ） ） ） ） ） 見參考答案 3-1 【自檢 3-2】 試分析在多品種、中小批量生產(chǎn)越來(lái)越占主導(dǎo)地位的情況下， “批量法則”是否還適用？_ 見參考答案 3-2 單選題 正確 1.我國(guó)制造業(yè)的總產(chǎn)值居世界： 1. A 第4位 B 第3位 C 第2位 D 第1位 2. 3. 4. 正確 2.把原料和信息轉(zhuǎn)化為各種物品以滿足人類需求的過(guò)程，即為： 1. A 制作 B 創(chuàng)新 C 制造 D 創(chuàng)造 2. 3. 4. 正確 3.并行工程的好處在于： 1. A 結(jié)束環(huán)節(jié)可以迅速地做一些調(diào)整來(lái)滿足市場(chǎng)的需求 B 開始環(huán)節(jié)可以迅速地做一些調(diào)整來(lái)滿足市場(chǎng)的需求 C 每個(gè)環(huán)節(jié)都可以迅速地做一些調(diào)整來(lái)滿足市場(chǎng)的需求 D 中間環(huán)節(jié)可以迅速地做一些調(diào)整來(lái)滿足市場(chǎng)的需求 2. 3. 4. 正確 4.柔性制造系統(tǒng)最早是由： 1. A 日本和美國(guó)這兩個(gè)制造業(yè)大國(guó)提出的 2. B 日本和德國(guó)這兩個(gè)制造業(yè)大國(guó)提出的 C 日本和韓國(guó)這兩個(gè)制造業(yè)大國(guó)提出的 D 德國(guó)和美國(guó)這兩個(gè)制造業(yè)大國(guó)提出的 3. 4. 正確 5.并行工程進(jìn)行并行、一體化設(shè)計(jì)的一種系統(tǒng)化的對(duì)象是： 1. A 產(chǎn)品及零件 B 產(chǎn)品及設(shè)備 C 產(chǎn)品及工藝裝備 D 產(chǎn)品及相關(guān)過(guò)程 2. 3. 4. 正確 6.目前解決魯棒性問題最為成功且較完善的理論體系是： 1. A 狀態(tài)空間的結(jié)構(gòu)理論 B 卡爾曼濾波理論 C 控制理論 D 輸入輸出模型 2. 3. 4. 錯(cuò)誤 7.流程的出品分布圖是不穩(wěn)定的，也是不可預(yù)測(cè)的，其原因是： 1. A 共同起因 B 設(shè)備故障 C 特別起因 D 人員操作失誤 2. 3. 4. 正確 8.大且重；大量大批；加工時(shí)間長(zhǎng)，調(diào)整時(shí)間短，應(yīng)該采用： 1. A 平行移動(dòng)方式 B 順序移動(dòng)方式 C 平行順序移動(dòng)方式 D 以上都不對(duì) 2. 3. 4. 正確 9.魯棒控制的提出者是： 1. A Zames 2. B Black 3. C Jane 4. D White 正確 10.制造業(yè)總產(chǎn)值在國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值中所占的比重一直維持在： 1. A 10%以上 2. B 40%以上 3. C 30%以上 4. D 20%以上 正確 11.成組技術(shù)的創(chuàng)立者是： 1. A 麥克漢姆 B 比爾蓋茨 C 米特洛凡諾夫 D 彼得德魯克 2. 3. 4. 正確 12.在多變的市場(chǎng)環(huán)境下，影響競(jìng)爭(zhēng)力的諸要素中越來(lái)越突出的是： 1. A 服務(wù) B 成本 C 時(shí)間 D 質(zhì)量 2. 3. 4. 正確 13.根據(jù)對(duì)性能的不同定義，魯棒性分為： 1. A 拉式魯棒性和推式魯棒性 B 穩(wěn)定魯棒性和性能魯棒性 C 單件魯棒性和批量魯棒性 D 人工魯棒性和智能魯棒性 2. 3. 4. 正確 14.小而輕；大量大批；加工時(shí)間長(zhǎng)，調(diào)整時(shí)間短；對(duì)象專業(yè)化, 應(yīng)該采用： 1. A 平行移動(dòng)方式 2. B 順序移動(dòng)方式 C 平行順序移動(dòng)方式 D 以上都不對(duì) 3. 4. 正確 15.以下不屬于中國(guó)制造業(yè)現(xiàn)狀特點(diǎn)的是 1. A 規(guī)模小 B 研發(fā)投入大 C 資本少 D 基礎(chǔ)弱 2. 3. 4.