联合重卡-柴油机自动生产线生产运作及管理分析

1、北京航空航天大学研究生课程论文北京航空航天大学研究生课程考核记录20142015学年 第一学期/硕士 ZY1407219学号 ZY1407219 姓名 蒋彧琛 成绩 课程名称：生产与运行管理论文题目：联合重卡-柴油机自动生产线生产运作与管理分析 任课教师评语：任课教师签字： 考核日期： 年 月 日 25联合重卡-柴油机自动生产线生产运作与管理分析摘 要自从有了生产活动，就开始了生产管理的实践。生产运作与管理是研究如何将企业的生产要素合理地配置和使用，并且高效地创造出产品和服务。随着社会工业的发展以及科技的进步，生产运作与管理也在不断进步和完善。本文根据联合重卡柴油机自动生产线的情况，运用生产运

2、作与管理的理论知识，主要分析了企业的生产形式、制造资源计划以及质量管理等方面的内容。在此基础上，根据资料，运用IDEF0建模思想对柴油机曲轴柔性制造系统进行了简要分析。关键词：生产运作与管理，联合重卡柴油机自动生产线，IDEF0，曲轴柔性制造系统目 录第一章 绪论11.1 引言11.2 生产运作的基本概念与分类11.2.1 产品生产11.2.2 服务运作21.3 生产与运作管理的职能与目标21.4 本文的主要研究内容2第二章 对联合重卡企业的研究分析32.1 引言32.2 企业的生产类型32.2.1按库存生产(MTS Make TO Stock)32.2.2按装配订单生产(ATO Assemb

3、le To Order)32.2.3按订单生产(MTO Make To Order)42.2.4按订单设计(ETO Engineer To Order)42.2.5 企业的生产类型分析42.3 企业生产系统的结构52.3.1 生产系统的结构化要素52.3.2 生产系统的非结构化要素62.4 企业生产过程的组织形式62.4.1 对象专业化62.4.2 工艺专业化62.4.3 联合重卡-柴油机生产过程的组织形式72.5 企业生产过程的运行方式72.5.1 联合重卡-柴油机的性能及工作原理72.5.2 广义的生产过程82.5.3 柔性制造系统82.6 产品对生产系统提出的功能要求92.7 工件在工序

4、间的移动方式92.7.1移动方式的分类92.7.2 联合重卡-柴油机自动生产线上工件的移动方式92.8 企业的管理水平92.9 本章小结10第三章 制造资源计划113.1 引言113.2 物料需求计划的概述113.2.1 物料需求计划的内涵113.2.2 物料需求计划的基本原理和目的113.2.3 物料需求计划的作用113.3 物料需求计划系统的结构123.4 物料需求计划的处理过程123.4.1 基本步骤123.4.2 参数计算133.5 MRP应用中的几个关键问题133.5.1 批量规则133.5.2 提前期与安全库存143.6 闭环物料需求计划143.7 本章小结15第四章 企业质量管理

5、164.1 引言164.2 工序能力164.3 六西格玛管理174.3.1 六西格玛管理的内涵174.3.2 六西格玛管理的特征184.4 本章小结18第五章 联合重卡-柴油机曲轴的柔性制造系统FMS分析195.1 引言195.2 IDEF0建模方法195.3 柴油机曲轴的加工工艺205.3.1 曲轴粗加工工艺205.3.2 曲轴精加工工艺205.4 柴油机曲轴FMS的组成与特点215.4.1 系统组成215.4.2 系统布局215.5 柴油机曲轴FMS系统控制建模225.6 柴油机曲轴FMS系统功能建模225.7 本章小结23总结23参考文献24第一章 绪论1.1 引言生产是人类获得财富、得

6、以生存的源泉；生产是社会创造价值、得以发展的根本。生产最初是人类将生产要素转化为物质财富的过程，而随着生产力的提高以及社会的发展，生产的范围不断地扩大，它不仅包括了有形产品的制造过程，还包括了无形产品的提供过程。部分西方学者将有形产品的制造过程统称为“Production”，即“生产”；将无形产品的提供过程统称为“Operation”，即“运作”。本文将有形产品的制造过程及无形产品的提供过程统称为“生产运作”。总体来说，生产运作是一个企业投入一定资源，经过各种形式的转换与增值，最终产出产品的过程。而生产运作管理是一个对生产运作系统进行设计。运行以及改善的过程。1.2 生产运作的基本概念与分类1

7、.2.1 产品生产产品生产是通过物理和（或）化学作用将有形输入转化为有形输出的过程。例如，通过切削加工、装配、焊接、裂解、合成等物理或化学过程，将有形原材料转化为有形产品的过程，属于制造性生产。通过制造性生产能够产生自然界原来没有的物品。按工艺过程的特点，可以把制造性生产分成两种：连续性生产和离散性生产。连续性生产是指物料均匀，连续地按一定工艺顺序运动，在运动中不断改变形态和性能，最后形成产品的生产。如化工，炼油，冶金，食品，造纸等。离散性生产是指物料离散地按一定工艺顺序运动，在运动中不断改变形态和性能，最后形成产品的生产。如轧钢和汽车制造。本文研究的联合重卡-柴油机的生产即为离散性生产。按照

8、企业组织生产的特点，可以把制造性生产分成备货型生产和订货型生产两种。备货型生产是指在没有接到用户订单时，经过市场预测按已有的标准产品或产品系列进行生产，生产的直接目的是补充库存。例如柴油机中的轴承、紧固件等零部件的生产属于备货型生产。订货型生产是按照客户特定的要求进行生产。用户可能对柴油机的性能、结构、质量、数量和交货期提出各种要求，经过协商和谈判，以协议或者合同等形式进行组织生产与制造。1.2.2 服务运作服务运作的基本特征是提供服务，而不制造有形产品。但是，不制造有形产品不等于不提供有形产品。按行业分类包括娱乐、教育、通信、金融、保险、运输等15个行业。按服务组织的目的可分为盈利服务和非盈

9、利服务。1.3 生产与运作管理的职能与目标企业运行有三大职能，即生产运作（Operations），理财（Financing），营销（Marketing），而生产运作是将输入转化为输出的过程，是一切社会组织最基本的活动，也是企业最基本的职能。生产运作管理的目标就是要使输出要素（产品或服务）在交货期、质量、成本、柔性和服务等几个方面取得最优成果。1.4 本文的主要研究内容生产运作与管理的主要内容包括计划、组织和控制三个方面，具体工作内容主要有需求管理、预测编制生产计划和能力计划、库存控制、人员配备、作业调度和质量保证等。本文选定四个方面进行分析。主要包括1.对联合重卡企业（后文简称企业）的研究分析

10、，其中包括（1）企业的生产类型（2）企业生产系统的结构（3）企业生产过程的组织形式（4）企业生产过程的运行方式（5）产品对生产系统提出的功能要求（6）工件在工序间的移动方式（7）企业的管理水平。2.制造资源计划3.质量管理4.运用IDEF0建模思想对柴油机曲轴的柔性制造系统FMS进行研究分析。第二章 对联合重卡企业的研究分析2.1 引言联合卡车是中国新兴的重卡品牌，采用了自主研发、与世界主流重卡同步的“UE”平台，以世界主流重卡产品作为标杆。联合卡车主要参与方中集集团、奇瑞汽车、玉柴集团、法士特集团、富华重工。这五大企业分别是中国最大的物流装备和专用车制造企业、中国最大的自主品牌汽车制造企业、

11、中国最大的柴油发动机制造企业、中国最大的重卡变速箱制造企业、中国最大的车桥制造企业。这五家国内汽车界的重量级企业携手进军重卡整车领域。未来联合卡车将生产包括牵引车、工程车、专用车等30多种不同细分市场的产品。现有的车型主要有三大系列，有：U460 旗舰级高端牵引车、高端轻量化牵引车、重型自卸车、混凝土搅拌车。本章将通过联合重卡柴油机的特性，对（1）企业的生产类型（2）企业生产系统的结构（3）企业生产过程的组织形式（4）企业生产过程的运行方式（5）产品对生产系统提出的功能要求（6）企业工件在工序间的移动方式（7）企业的管理水平进行探讨。2.2 企业的生产类型根据企业组织生产的特点，可以将生产分为

12、四类：（1）按库存生产(MTS Make TO Stock),(2)按装配订单生产(ATO Assemble To Order)，(3)按订单生产(MTO Make To Order),(4)按订单设计(ETO Engineer To Order)。2.2.1按库存生产(MTS Make TO Stock)在按库存生产策略的类型中，客户基本上对最终产品规格的确定没有什么建议或要求，他们的投入很少。生产商生产的产品并不是为任何特定客户定制的。但是，按库存生产时的产品批量不像典型的重复生产那么大。通常，这类产品可能属于大众化的市售通用规格的消费商品，也可能是企业的自有品牌产品；它随着市场的需求并参

13、考本身的库存存量来决定是否要安排生产计划。2.2.2按装配订单生产(ATO Assemble To Order)在这种生产类型中，客户对零部件或产品的某些配置给出要求，生产商根据客户的要求提供为客户定制的产品。所以，生产商必须保持一定数量的零部件的库存，以便当客户定单到来时，可以迅速按定单装配出产品并发送给客户。为此，需要运用某些类型的配置系统，以便迅速获取并处理定单数据信息，然后按照客户需求组织产品的生产装配来满足客户需要。生产企业必须备有不同部件并准备好多个柔性的组装车间，以便在最短的时间内组装出种类众多的产品。2.2.3按订单生产(MTO Make To Order)按单生产，就是根据顾

14、客的订单原先的设计制造顾客所需的产品，而生产计划则是依据所收到订单中所指定的产品BOM规划生产流程以及购买原料，可以完全依据顾客的特殊要求制造其所需产品，且可将存货降至最低。2.2.4按订单设计(ETO Engineer To Order)在这种生产类型下，一种产品在很大程度上是按照某一特定客户的要求来设计的，所以说支持客户化的设计是该生产流程的重要功能和组成部分。因为绝大多数产品都是为特定客户度身定制，所以这些产品有可能只生产一次。在这种生产类型中，产品的生产批量较小，但是设计工作和最终产品往往非常复杂。在生产过程中，每一项工作都要特殊处理，因为每项工作都可能有不一样的操作，不一样的费用，需

15、要不同的人员来完成。当然，除了特殊该产品专用材料之外也有一些与其它产品共享的原材料。图2.1 企业的生产类型2.2.5 企业的生产类型分析以前文所述的四种不同生产类型的知识背景，结合2.1节的联合重卡企业正在成立初期，生产的卡车类型较少，参考国内汽车市场的现状，推测得出“该企业以按库存生产(MTS Make TO Stock)类型为主”的结论。随着企业的发展，将逐渐趋向于其他三种企业生产类型的形式。2.3 企业生产系统的结构生产系统是由人和机器构成的,能将一定输入转化为特定输出的有机整体,使转化过程具有增值性是生产系统的基本功能。此外，一个企业的生产系统还具有创新、质量、柔性、继承性、自我完善

16、、环境保护等功能。生产系统在一段时间的运转以后，需要改进完善，而改进一般包括产品的改进，加工方法的改进以及操作方法的改进。2.3.1 生产系统的结构化要素生产系统的结构化要素是指构成生产系统物质形式的硬件以及它们之间的相互关联。结构化要素主要包括：1.生产技术它主要指生产工艺的技术特点、工艺技术水平以及生产设备的技术性能。以联合重卡-柴油机生产技术为例：笨重、噪音大、喷黑烟，令许多人对柴油机的直观印象不佳，经过多年的研究和新技术应用，现代柴油机的现状已与往日不可同喻。现代柴油机一般采用电控喷射、共轨、涡轮增压中冷等技术，在重量、噪音、烟度方面已取得重大突破，达到了汽油机的水平。2.生产设施它主

17、要指生产中的设置、生产装置的构成及规模、设施的布局和布置以及相互联系的方式。以联合重卡-柴油机生产线为例，该生产线采用了全自动生产线，以机器手、自动化生产流水装置、数控机床等取代大部分人工生产，实现了快速和高效率，并且保证了柴油机的质量和可靠性。3.生产能力它主要指柴油机生产系统内生产设备的技术性能、数量、种类及组合关系决定的生产系统的生产能力。4.生产系统的集成它主要指生产系统的集成范围和集成方向，生产系统与外部的联系。它表达出该企业生产系统的结构形式。2.3.2 生产系统的非结构化要素非结构化要素是指在一定的结构化要素组合所形成框架基础上，起支撑和控制生产与运作系统运行作用的要素。非结构化

18、要素相对于结构化要素大部分是以软性的形式出现和存在的。非结构化要素主要包括：1.人员组织要素它主要该指企业内人员素质特点、要求、工作设计、人力资源制度、组织机构、激励政策等。它是从人员的角度对生产与运作系统进行组织，使其很好运作的决定性因素。2.生产与运作计划要素它主要指生产与运作计划的类型、编制及其实施、控制、各种方法和手段。它决定着生产与运作系统运行的规划，是开展工作的依据。3.库存控制要素它主要指库存系统类型、库存控制方式等。它提供着生产与运作系统进行正常运转物资上的保证基础工作，反映着生产与运作系统的经济效益问题。4.质量管理要素它主要指质量标准的制定、质量控制、建立质量保证体系等。它

19、是生产与运作系统正常运作的基本保证。从表面看，似乎建立非结构化要素要比建立结构化要简单一些。实际上，非结构化要素作用更突出。在许多场合下，非结构化要素支配着结构化要素，使结构化要素的功能得到充分的发挥。2.4 企业生产过程的组织形式2.4.1 对象专业化对象专业化是指按照产品或零部件的不同设置生产单位。以联合重卡企业为例，在对象专业化的生产流程下，制造厂中有专门的发动机车间、底盘车间、电子产品装配车间、总装配车间等。2.4.2 工艺专业化工艺专业化是指在生产过程中按照各个工艺阶段的特点来设置生产单位。在这样的形势下，一个生产车间里可以完成各种产品的同一工艺阶段，并且每一个生产车间只完成产品生产

20、过程中的部分加工任务，如切削车间、热处理车间、电镀车间等。这种生产流程适用于单件小批量生产。2.4.3联合重卡-柴油机生产过程的组织形式采用对象专业化生产。该生产形式的优点是提高了生产流程的连续性，缩短了周期，减少了在制品的占用；便于生产管理。其缺点是对产品品种变化的适应性差；不利于生产面积和设备能力的充分利用；工艺设备的管理相对复杂。2.5 企业生产过程的运行方式生产过程是企业整个业务流程的一个重要组成部分。生产过程主要指从投入原材料开始，经过一系列加工，直至生产出成品的全过程。企业在进行生产过程设计时可以选择流水线生产、成组技术以及柔性制造系统三种方式。本节将根据联合重卡-柴油机性能及工作

21、原理对柔性制造系统进行分析探讨。2.5.1 联合重卡-柴油机的性能及工作原理柴油发动机是燃烧柴油来获取能量释放的发动机。它的优点是扭矩大、经济性能好。柴油发动机的工作过程分为进气、压缩、做功、排气四个冲程。柴油发动机工作时，进入气缸的是空气压缩到终点的时候，温度可以达到500-700，压力可以达到4050个大气压。活塞接近上止点时，供油系统的喷油嘴以极高的压力在极短的时间内向气缸燃烧室喷射燃油，柴油形成细微的油粒，与高压高温的空气混合，可燃混合气自行燃烧，猛烈膨胀产生爆发力，推动活塞下行做功，此时温度可达1900-2000，压力可达60-100个大气压，产生的扭矩很大，所以柴油发动机广泛的应用

22、于大型柴油设备上。图2.2 柴油发动机2.5.2 广义的生产过程广义的生产过程包含了生产技术准备、加工制造、辅助生产和生产服务等企业范围内全部生产活动的总和，即围绕完成产品生产的一系列有组织的生产活动。图2.3 广义生产过程关系图2.5.3柔性制造系统联合重卡-柴油机自动生产线的运行方式是采用柔性制造系统，原因如下：1.柴油发动机的工作过程与汽油发动机有许多相同的地方，每个工作循环也经历进气、压缩、做功、排气四个冲程。但由于柴油机用的燃料是柴油，它的粘度比汽油大，不容易蒸发，而其自燃温度却比汽油低，因此，可燃混合气的形成及点火方式都与汽油机不同。因此柴油机的内部结构具有一定的独特性，在制造的过

23、程中往往需要特殊工艺2.柴油机多用于大型燃油设备，所以其生产形式不同于大批量流水线生产，而多采用中小批量生产3.柴油机用途广泛，这表明其生产过程需要适应适应消费者多样化需求4.结合案例视频，在柴油机制造过程中，制造系统是由制造加工系统、计算机控制系统和物料储运系统有机结合的自动化制造系统。以上都是柔性制造系统的基本特点。图2.4 柔性制造系统结构2.6产品对生产系统提出的功能要求功能要求有六项：创新、质量、柔性、成本、继承性和交货期。这六项功能要求形成了生产系统的基本功能目标，并作为一个整体，必须达到当时社会需求的基准水平，才能使生产系统的整体功能得以实现。2.7 工件在工序间的移动方式2.7

24、.1移动方式的分类1.顺序移动方式：每批零件在前道工序全部完成之后，再整批地转送到后道工序。2.平行移动方式：一批零件中的每个零件在前道工序完成之后，立即转移到后道工序上继续加工。3.平行顺序移动方式：既保持一批零件的连续加工，又尽可能使相邻工序加工时间平行进行。2.7.2 联合重卡-柴油机自动生产线上工件的移动方式视频中联合重卡-柴油机自动生产线上的工件在每个零件的前道工序完成之后，立即转移到后道工序上继续加工，因此属于平行移动方式。这种方式的优点是加工周期短，在制品占用量少；缺点是运输次数多，当前、后工序时间不相等时，存在设备中断和制品等待的情况。2.8 企业的管理水平联合重卡-柴油机自动

25、生产线采用由制造加工系统、计算机控制系统以及物料储运系统相结合的柔性制造系统，以自动化取代大部分人工制造过程，实现了生产的连续性和均衡性体现出该企业较为先进的管理水平。2.9 本章小结本章研究了联合重卡企业以及联合重卡-柴油机自动生产线，以柴油机的性能参数及工作原理等为基础，分析了（1）企业的生产类型（2）企业生产系统的结构（3）企业生产过程的组织形式（4）企业生产过程的运行方式，然后从产品的角度分析了（5）产品对生产系统提出的功能要求（6）工件在工序间的移动方式。最后，根据生产过程运行的连续性、平行性、均衡性以及生产系统的适应性（柔性）对企业的管理水平进行分析。第三章 制造资源计划3.1 引

26、言制造资源计划是出现于20世纪70年代末期的，以企业资源优化配置，确保企业连续、均衡地生产，实现信息流、物流与资金流的有机集成和提高企业整体水平为目标，以计划与控制为主线，面向企业产、供、销、财的现代企业管理思想和方法。制造资源计划是在物料需求计划上发展出的一种规划方法和辅助软件。它是以物料需求计划MRP为核心，在考虑企业实际生产能力的前提下，以最小的库存保证生产计划的完成，同时对生产成本加以管理。实现企业物流、信息流和资金流的统一。其发展从MRP开始，以后逐渐完善，形成了MRP和ERP。由于制造资源计划以物料需求计划MRP为核心，因此本章重点是对物料需求计划进行详细的分析与研究。图3.1 制

27、造资源计划发展及联系3.2 物料需求计划的概述3.2.1 物料需求计划的内涵物料需求计划是指利用主生产计划、物料清单文件以及库存记录文件的数据来计算物料需求的技术。这里的“物料”泛指生产过程中的原材料、零部件、在制品、外购件以及产成品。3.2.2 物料需求计划的基本原理和目的物料需求计划的实质是企业在合适的时间把物料送到合适的地点。物料需求计划的基本原理是：根据主生产计划计算相关物料的需求量和需求时间；通过计算得出物料需求时间和生产订货周期，从而确定生产订货时间。3.2.3 物料需求计划的作用物料需求计划适用于工艺专业化的工作环境，对装配企业产生巨大的应用价值。物料需求计划的作用主要由以下几个

28、方面1.能够使企业明确各种物料需求。2.根据给定的总进度计划，精确地估算企业生产能力。3.能够有效地降低企业的库存水平。4.能够不断地改进企业的服务质量，提高企业对市场的反应速度。3.3 物料需求计划系统的结构MRP系统包括MRP系统的输入和输出。MRP的输入主要有三个部分：主生产计划、物料清单文件和库存记录文件；MRP的输出主要是初级生产报告和中级生产报告。MRP系统运行如下：使用产品订单生成主生产计划，该计划阐明在特定时期内将要生产的产品数量。物料清单文件确定生产每一种产品所需的具体原材料及数量。库存记录文件包括现有及已订购的产品数量等数据。图3.2 MRP系统的输入和输出3.4 物料需求

29、计划的处理过程3.4.1 基本步骤MRP处理的基本步骤包括：准备MRP处理所需的各种输入，将主生产计划MPS作为确认的生产订单下达传给MRP，然后根据产品结构文件BOM，从第1层项目起，逐层处理各个项目直至最低层处理完毕为止。3.4.2 参数计算一般，MRP采用自顶向下、借助低层码逐层处理的方法。即先处理所有产品的零层，然后处理第1层，一直到最低层，这样做的好处是每一项目只需检所处理一次，效率较高。1.计算总需要量（毛需要量）在每个时间段上，应按父项的计划发出订货量来计算子项的总需要量，并保持时间上一致：总需要量=父项的计划发出订货量 X BOM表中的单位需求量2.计算净需要量先计算各个时间段

30、上的现有数：现有数=前一时间段的现有数+预计到货量-总需要量-已分配量当某个时间段上的现有数小于0时，则产生净需要量，他说明当现有库存不能满足总需要量的要求时，就需要重新生产和采购。当某一时间段产生净需要量时，若前一时间段的现有数大于等于0，则：净需要量=总需要量-现有数否则，净需要量=总需要量3.确定计划发出订货量与订货日期利用批量规则确定计划发出订货数量。一般计划发出订货数量大于或等于净需要量。如果有损耗，则应先考虑损耗后再按批量规则进行修正。利用提前期，确定计划发出订货日期。一般发出订货期的时间要提前一段时间。3.5 MRP应用中的几个关键问题3.5.1 批量规则加工或采购批量，是运行M

31、RP的重要参数。确定批量策略是运作管理部门的一项重要工作。在实际生产中，为节省订货费或设备调整准备费，往往会确定一个最小批量。在MRP系统中常用的批量策略包括：逐批订货批量法、固定批量法、固定周期批量法和最大零件周期收益法。3.5.2 提前期与安全库存提前期是指从投料开始到该项目入库为止可供使用的时间间隔。提前期是确定计划下达时间的一个重要因素。在MRP的运算过程中，除批量和提前期外还有一个重要的参数，即安全库存。设置安全库存是为了应付不确定性，防止生产过程出现缺料现象，避免造成生产或供应中断。3.6 闭环物料需求计划物料需求计划将最终出厂产品计划转变为原材料、零部件的作业计划和采购计划。但是

32、企业只是确定了物料的需求量和需求时间是远远不够的，如果企业不具备相应的生产能力，物料需求计划就不能实现。这就是物料需求计划发展为闭环物料需求计划的原因。闭环物料需求计划是在传统的物料需求计划的基础上，加入资源计划和保证、生产安排、执行监控和反馈能力，从而形成一个闭环回路。图3.3 闭环物料需求计划流程一方面，闭环物料需求计划不仅考虑了物料需求计划，还考虑了与其相对应的能力需求计划、车间作业计划和采购计划；另一方面，闭环物料需求计划具有从自身输出的反馈信息，它是一个以物料需求计划为核心，并包含生产规划、主生产计划和能力需求计划的系统。一旦计划被确认是合理的，则开始运行，包括投入产出能力的度量、详

33、细的计划和调度、预测供应商和厂商延期交货的报告、供应商计划等生产控制功能，同时提供反馈信息，使计划具有可行性。3.7 本章小结物料需求计划是制造资源计划与企业资源计划的核心。本章开始先从MRP的内涵、基本原理、目的和作用这四个方面对MRP进行概述；进而对MRP的系统结构以及输入和输出进行分析，详细研究了MRP的处理过程和MRP在应用中需要注意的几个关键问题；最后，根据企业的实际生产状况，在传统的物料需求计划的基础上，加入资源计划和保证、生产安排、执行监控和反馈能力，研究和分析了一个以物料需求计划为核心，并包含生产规划、主生产计划和能力需求计划的系统，即闭环物料需求计划。第四章 企业质量管理4.

34、1 引言质量是企业的生命线。在市场竞争中，企业产品质量的好坏直接影响企业的声誉和竞争力。因此，在生产管理过程中，企业不仅要控制产品出产的进度，同时要控制产品的质量。质量管理的发展是伴随着管理科学、生产技术的发展而发展的。从历史上看，主要经历了四个阶段：质量检测阶段、统计质量管理阶段、全面质量管理阶段、新时期质量管理阶段。ISO9000：2000对于质量管理的定义为：指导和控制组织的与质量有关的相互协调活动。4.2 工序能力一个生产工序（或服务过程）的质量好坏可以用能力指数来评判，这就是过程能力指数，也叫做工序能力指数。制造业的工序能力指的是工序处于正常状态下稳定加工某种质量的产品的能力，也叫加

35、工精度，用B表示。通常，用加工尺寸的分布密度函数的6倍标准方差来表示，即B=6。工序能力指数是指公差范围T（质量标准）与工序能力B的比值，它表明某工序加工精度的程度：当实际的分布中心与公差中心有偏差E时，则对进行修正，再用修正工序能力指数：根据工序能力指数可以判断工序能力的不足或过剩，从而采取相应的措施进行质量改善，如下表所示。表4.1 工序能力指数工序能力判断处理备注特级加工，工序能力过剩考虑放宽管理以降低成本一级加工，工序能力充裕如果不是重要工序可放宽检验时，不合格率为百万分之六二级加工，工序能力尚可工序必须严加管理，否则易产生不合格产品时，不合格率为万分之六三级加工，工序能力不足已经出现

36、不合格品，需做全数检验，改进工序控制时，不合格率为千分之三四级加工，工序能力严重不足停止加工，采取紧急措施提高工序能力时，不合格率为千分之五4.3 六西格玛管理4.3.1六西格玛管理的内涵6管理，是由摩托罗拉公司提出的一种质量评估方法。在统计学中表示标准偏差，常用来描述总体中的个体偏离均值的程度，值越大，缺陷或错误就越少。6管理的目标是使企业有99.99966%的产品是无缺陷的。若企业做到6，其事后弥补资金将会降低到约为销售额的5%。6管理的核心理念是从客户需求出发，以极低的产品缺陷率为客户提供高质量的产品和服务，从而不断追求零缺陷的质量水平。6管理有利于帮助企业从战略层面上解决质量问题，提高

37、生产效率，提升客户满意度和忠诚度，实现企业的持续发展。图4.1 6管理4.3.2 六西格玛管理的特征1.高度关注客户需求，以客户为出发点进行流程改善，将客户的期望作为目标，从而不断提高客户的满意度和忠诚度。2.以统计数据为工具，对生产运作过程进行量化管理，以量化的手段去分析流程中的各个问题。3.从根本上根治缺陷问题，持续改善业务流程。4.全体员工主动参与到流程的改进管理中。5.不断加强部门间的合作，营造一个乐于改进，勤于学习的企业文化。4.4 本章小结从顾客的角度出发，质量就是适用性，即产品或服务满足顾客需求的程度。质量对于企业的发展起着至关重要的作用。本章从工序能力和工序能力指数的概念出发研

38、究分析了企业的质量管理策略。最后通过6管理的概念，对企业的质量管理提出了更高的要求。第五章 联合重卡-柴油机曲轴的柔性制造系统FMS分析5.1 引言曲轴是柴油发动机上一个重要的零部件， 它在工作时要承受很大的扭矩， 以及大小和方向都在变化的弯曲力。曲轴的工作情况决定了曲轴的结构， 进而也决定了曲轴制造工艺的复杂性。以计算机技术和柔性制造技术相结合的柔性制系统能很好地满足市场对多品种、中小批量产品的个性化需求， 而IDEF0 方法是以结构化分析和设计技术为基础发展起来的一种系统菜单式表达工具。本章以联合重卡-柴油机曲轴的柔性制造系统为例，对柔性制造系统以及IDEF0建模思想进行研究和分析。5.2

39、 IDEF0建模方法IDEF0方法是20世纪80年代初美国空军在ICAM (Integrated Computer Aided Manufacturing) 项目上发展起来的，最初由3种方法组成：功能建模(IDEF0)、信息建模(IDEF1)和动态建模(IDEF2)，以后又逐渐发展出数据建模(IDEF1X)、过程描述获取方法(IDEF3)、面向对象的设计方法(IDEF4) 等。IDEF0的基本内容是SADT的活动模型方法，它以图解的形式来描述制造过程的特性。IDEF0 把一个系统分解成若干活动，每项活动对应着一组输入信息和输出信息。用方框图可以方便地表达这些输入、输出信息以及某一活动的控制数据

40、和实现机制。DEF0 对系统活动的表示方法与软件工程中的系统分析方法相一致，用IDEF0方法建立系统功能模型有利于软件系统的开发。IDEF0是我国实现CIMS 工程时推荐使用的建立系统功能模型的方法。图5.1 IDEF0基本功能图5.3 柴油机曲轴的加工工艺柴油机曲轴大致有三部分组成：（1）曲轴前端（2）由连杆轴颈、曲柄臂及主轴颈组成的曲拐（3）曲轴后端。按照曲轴加工步骤可分为粗加工和精加工两部分。5.3.1 曲轴粗加工工艺曲轴粗加工工艺采用AVL新工艺，加工工艺中，采用复合加工数控机床，引入了“一次装卡， 全部完工” 的概念。该FMS 车铣中心集成了双主轴车削中心， 五轴加工中心，深孔、镗、铣、钻和三坐标功能于一身，在一台具有双主轴的车铣复合加工中心上可以对曲轴进行完全加工， 加工后的曲轴可直接转入精加工工序。图5.2 柴油机曲轴粗加工工艺流程5.3.2 曲轴精加工工艺在曲轴精加工方面，则采用工序集成的CBN数控磨床，即一次装夹，可完成磨削曲轴全部主轴颈和连