孫曉軒 劉巖 賈濤

摘 要：獨(dú)立制造島是力求以迅速響應(yīng)市場(chǎng)需求為目的，以結(jié)構(gòu)改革為保證，以技術(shù)進(jìn)步為手段，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、高柔性、高效益的生產(chǎn)方式。

關(guān)鍵詞：獨(dú)立制造島；成組技術(shù)；計(jì)算機(jī)集成制造

現(xiàn)今社會(huì)，制造行業(yè)面臨著一種難以預(yù)測(cè)與不斷改變的狀態(tài)。在這種大環(huán)境下，產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到制造將是按照特定顧客的特殊需求而進(jìn)行生產(chǎn)的，它們與藝術(shù)品的加工類(lèi)似，各不雷同，每一產(chǎn)品的生產(chǎn)加工過(guò)程也各自不同，企業(yè)面臨著不斷快速設(shè)計(jì)新產(chǎn)品和不斷快速重構(gòu)制造系統(tǒng)的需求，最后企業(yè)需要不斷快速改變經(jīng)營(yíng)過(guò)程，總之企業(yè)處于動(dòng)態(tài)重組之中。在這種形勢(shì)下，傳統(tǒng)的大批量集中制造的方式，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足這種復(fù)雜的市場(chǎng)環(huán)境的要求，為此，各種形式的制造企業(yè)迅速響應(yīng)市場(chǎng)變化，幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)與市場(chǎng)復(fù)雜環(huán)境同步的各種先進(jìn)的管理方法和制造模式大量涌現(xiàn)。一些制造系統(tǒng)領(lǐng)域的新概念也層出不窮，如全能制造、敏捷制造、智能制造、精益生產(chǎn)等。盡管這些新名詞的出現(xiàn)背景和實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)不盡相同，但他們都有一個(gè)共同特點(diǎn)，那就是從以技術(shù)為核心向以人為核心轉(zhuǎn)變；從明確分工向模糊分工轉(zhuǎn)變；從單維的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)向多維的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變；從傳統(tǒng)的串聯(lián)模式的生產(chǎn)步驟向并聯(lián)模式的生產(chǎn)步驟轉(zhuǎn)變；從死板的分級(jí)組織形式向自主的靈活管理組織形式轉(zhuǎn)變，以此來(lái)提高企業(yè)的響應(yīng)市場(chǎng)應(yīng)變能力，并使產(chǎn)品的質(zhì)量得到改善，最終縮短了產(chǎn)品的生命周期，加快了產(chǎn)品的升級(jí)換代，增加了產(chǎn)品品種，增強(qiáng)了企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

社會(huì)生產(chǎn)實(shí)踐表明，采用適度自動(dòng)化技術(shù)，特別是信息技術(shù)，對(duì)企業(yè)整體進(jìn)行全面科學(xué)管理和改造，往往能為企業(yè)帶來(lái)很大的效益，能夠充分發(fā)揮人的潛能、特別是發(fā)揮人的智慧和技能的企業(yè)，往往也能在同行業(yè)中處于領(lǐng)先地位。企業(yè)的最終目的是同時(shí)獲得最高的生產(chǎn)力、最佳的產(chǎn)品質(zhì)量、盡可能大的生產(chǎn)柔性和迅速響應(yīng)市場(chǎng)需求的應(yīng)變能力，獨(dú)立制造島也就是在這種社會(huì)背景下應(yīng)運(yùn)而生的。

獨(dú)立制造島的說(shuō)法起源于德國(guó)，它可以是組織生產(chǎn)物流的一種可能的方式，只要符合企業(yè)需要，當(dāng)然可以成為企業(yè)生產(chǎn)制造系統(tǒng)的一個(gè)可能的部分。它利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將數(shù)控編程系統(tǒng)、各制造島內(nèi)的CAPP、車(chē)間作業(yè)計(jì)劃系統(tǒng)等在車(chē)間范圍內(nèi)聯(lián)網(wǎng)，建立車(chē)間生產(chǎn)管理和控制的集成環(huán)境。在獨(dú)立制造島中，利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)、數(shù)控編程、作業(yè)計(jì)劃編制和生產(chǎn)調(diào)度以及物料管理，提高技術(shù)準(zhǔn)備工作的效率和物流及信息流的合理性和連續(xù)性，生產(chǎn)組織形式可通過(guò)適當(dāng)?shù)挠?jì)算機(jī)接口與其他系統(tǒng)進(jìn)行連接，擴(kuò)充成一個(gè)整體化的計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)。

如對(duì)某個(gè)或某類(lèi)產(chǎn)品，首先按照成組技術(shù)的原理，把不同的零件按類(lèi)別劃分為不同的組，再把適合加工某一類(lèi)具有共同特性的零件的生產(chǎn)設(shè)備集中在一起，組成一個(gè)獨(dú)立的生產(chǎn)區(qū)域，形成加工過(guò)程相對(duì)封閉的單元。然后由若干熟練工人組成的小組在計(jì)算機(jī)軟件的支持下，相對(duì)獨(dú)立自主地組織生產(chǎn)。每個(gè)單元自成體系，靈活性高，排程、進(jìn)度控制大多由一線操作人員完成，不需要太多的管理層介入。

顯然，獨(dú)立制造島是以敏捷響應(yīng)市場(chǎng)需求為目的，以技術(shù)進(jìn)步為手段，以組織改革為保證，實(shí)現(xiàn)高效益、高柔性、高質(zhì)量的生產(chǎn)方式。它采用數(shù)控機(jī)床與普通機(jī)床并存，強(qiáng)調(diào)了以人為中心的管理和信息流的作用，因而適用范圍廣，甚至在某些情況下，可包括柔性制造單元和小型柔性制造系統(tǒng)。它在加工柔性、人員柔性和設(shè)備柔性方面比其他柔性制造技術(shù)方案和傳統(tǒng)生產(chǎn)方式有明顯的優(yōu)越性。

發(fā)展中國(guó)家工業(yè)化的第一步就是進(jìn)入批量行業(yè)，借助低廉的人工成本，逼得發(fā)達(dá)國(guó)家的企業(yè)進(jìn)入批量小、專(zhuān)業(yè)度高、附加值和利潤(rùn)高的產(chǎn)品領(lǐng)域，就如歐美在過(guò)去三四十年的經(jīng)歷。中國(guó)的未來(lái)不是大批量工業(yè)，而是小批量工業(yè)；主導(dǎo)生產(chǎn)的不再是傳統(tǒng)的大批量流水線，而是更靈活、更有效的生產(chǎn)方式，獨(dú)立制造島就是其中一種。在我國(guó)現(xiàn)有條件下推行這種先進(jìn)制造技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)集成制造的一種初級(jí)模式，是實(shí)現(xiàn)敏捷制造和精益生產(chǎn)的第一步。

獨(dú)立制造島的原理是充分發(fā)揮島內(nèi)人的智力作用，在計(jì)算機(jī)的支持下，通過(guò)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中信息的采集與反饋，形成島內(nèi)相對(duì)獨(dú)立的閉環(huán)回路和企業(yè)中的局部調(diào)節(jié)回路。

獨(dú)立制造島的理論依托科技信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，充分發(fā)揮了計(jì)算機(jī)運(yùn)算能力快、計(jì)算精度高、記憶能力強(qiáng)、邏輯判斷準(zhǔn)確的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)又始終把人視為最終的決定性因素，強(qiáng)調(diào)了信息流的自動(dòng)化，并對(duì)企業(yè)結(jié)構(gòu)形式和生產(chǎn)組織方式實(shí)行變革，提高企業(yè)管理水平和人員素質(zhì)，并在關(guān)鍵工序上加大數(shù)控技術(shù)的投入，以此提高生產(chǎn)效率，改善產(chǎn)品質(zhì)量，達(dá)到投資少、見(jiàn)效快、效益高的目的。

參考文獻(xiàn)

[1]吳澄，李伯虎.從計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)到現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)[Z].CIMS，1998，10：1～6.

[2]李敏賢.面向21世紀(jì)的先進(jìn)制造技術(shù)[J].機(jī)械工業(yè)自動(dòng)化，1998，20（4）：1～3.

[3]Wiens G.J. Overview of Virtual Manufacturing， Proceedings of 2nd Agile Manufacturing Conference： Albuquerque， New Mexico， USA，March 16～17，1995.

[4]王宏典，張友良.虛擬制造技術(shù)及其應(yīng)用[J].機(jī)械科學(xué)與技術(shù)，1998，17（3）： 477～479.

[5]IKimura F. Product and Process Modeling as a Kernel for Virtual Manufacturing Environment. Annals of the CIRP，1993，42（1）：147～150.