第一章生产过程与组织演示文稿

第一章生产过程与组织演示文稿第一页，共六十五页。优选第一章生产过程与组织第二页，共六十五页。

纵观世界各国，任何一个经济强大的国家，无不具有发达的制造业，许多国家的经济腾飞，制造业功不可没。

制造领域的关键技术：精密加工、特种加工和制造系统自动化。2.制造技术

制造技术是使原材料变成产品的技术总称,是国民经济得以发展,也是制造业本身赖以生存的关键技术。先进的制造技术使一个国家的制造业乃至国民经济处于有竞争力的地位。第三页，共六十五页。

3.制造系统

制造系统是覆盖全部产品生命周期的制造活动所形成的系统,即设计,制造,装配,市场乃至回收的全过程。在这全过程中,所存在的物质流(主要指原材料到产品的有形物质的流动),信息流(主要指生产活动的设计,规划,调度与控制)及资金流(包括了成本管理,利润规划及费用流动等)构成了整个制造系统。第四页，共六十五页。

4.我国制造技术与制造业

新中国成立以来，我国的制造技术与制造业得到了长足的发展，一个自立的机械工业体系基本形成。

改革开放十多年来，开放与引进在一定程度上促进了我国制造业的发展及制造技术的提高。但与工业发达国家相比，我们还存在着明显的差距。

名义竞争力=出口额/进口额工业发达国家机械产品名义竞争力一般为1，我国1990年为0.466，1993年为0.376，1994年为0.28。机械产品进口贸易逆差高达242亿美元/年。我国机械产品名义竞争力力争达到0.8。第五页，共六十五页。

二、本课程研究的内容机械工程学科是一门有着悠久历史的学科,是国家建设和社会发展的支柱学科之一.

机械制造(冷加工)是机械工程的一个分支学科,是一门研究各种机械制造过程和方法的科学.

机械的制造工艺过程:改变生产对象的形状,尺寸,相对位置和性质等,使之成为成品或半成品的过程.第六页，共六十五页。

三、课程的特点

<<机械制造技术基础>>是机械设计制造及其自动化专业的一门重要的专业基础课程.课程设计的目的是为学生在制造技术方面奠定最基本的知识和技能基础.

该课程是一门实践性很强的课程,须有相应的实践性教学环节（金工实习、认识实习等）与之配合.第七页，共六十五页。

四、本课程的学习基本内容及要求

1.掌握金属切削的基本理论,具有根据加工条件合理选择刀具种类,刀具类型,刀具几何参数,切削用量及切削液的能力.2.熟悉各种机床的用途,工艺范围,具有通用机床传动链分析与调整的能力.3.掌握机械制造工艺的基本理论,具备制定机械加工工艺规程和装配工艺规程的能力,学会分析机械加工过程中产生误差的原因,并能针对具体工艺问题提出相应的改善措施.4.对机械制造技术的新发展有一定的了解.第八页，共六十五页。

五、课程的学习方法结合实践环节,按照生产环节的要求理解,学习理论知识.“优质,高产,低成本”是指导机械制造技术工作的基本原则.机械制造人员的任务就是要在给定的生产条件下,按照预定的供货日期要求,最经济地制造出具有规定质量要求的机器.学习过程中以此为主线联系各部分的内容.第九页，共六十五页。第一章生产过程与组织第十页，共六十五页。

产品的生产过程主要可划分为：

新产品开发----在市场导向下，根据技术的发展和企业的资源特征，通过设计、试制、生产准备活动，推出有市场前景的产品。它保证了企业的发展与未来。

产品制造----根据市场和定单所决定的批量，把开发的产品制造和装配出来。

制造活动包括：零件毛坯的制造，粗、精加工，热处理、表面处理、部件与整机的装配、检验。它也涉及了制造过程的规化、调度与控制。

产品的销售与服务----把生产出来的产品，通过一定的渠道推向市场，使产品变为企业实际的利润。在现代社会，售后服务是一个重要方面。第十一页，共六十五页。1。1产品开发

1。1。1产品开发的重要性产品的寿命周期可分为：

1)介绍期

2)成长期

3)成熟期

4)衰退期第十二页，共六十五页。第十三页，共六十五页。1。1。2新产品开发的决策

新产品----在原理、结构、性能、材质和用途等某一方面或几方面，与老产品有本质的不同或显著的差异。

1)应具有新的原理构思和设计

2)新的材料和零件

3)新的性能和特点

4)新的用途和市场第十四页，共六十五页。

消费者观点：新产品应分为三类

1)连续性革新产品在产品组成中仅产生次要变化，对于已形成的消费形态为特征的消费行为影响很小的产品。

2)间断性的革新产品在产品组成中产生了某些突变性的变化，包括产品功能和用途方面的重要变化的新产品。

3)跳跃性革新产品在功能相近的同类产品中，产生了实质性变化的新产品。从数量统计上看，大量新产品属于1)、2)类，真正跳跃性革新产品只占少数。第十五页，共六十五页。

企业的观点：凡是企业第一次生产经营的产品对本企业就是新产品。

政府的观点：美国：首先是对新产品的有效期有严格的规定，即一项新产品只能在一定有限期内被承认为新产品。同时还认为，一项新产品必须是全新的，或者在功能方面有显著的变化和替代性变化的产品。

加拿大：对新产品的有效期为一年。同时政府对广告和商标法还规定;除非企业有具有说服力的产品特征证据并经有关部门验定，是不能在广告宣传中使用“新”字。第十六页，共六十五页。

一般将新产品分为全新产品、换代产品、改进产品、仿制产品四大类。

全新产品----应用新原理、新结构、新技术和新材料制造的前所未有的产品，往往成为科技史上的重大突破。

换代产品----如计算机发展到386、486、586、笔记本电脑等。

改进产品----主要是对老产品的改进。

仿制产品----有时可以在短时期内获得较大的效益，节省产品开发的大量资金、人力、和时间的投入，开发风险小。但往往面临知识产权纠纷，生产成熟厂家压价销售的压力，高技术创新产品带来的致命打击。第十七页，共六十五页。

产品开发分为四个阶段，即

决策、技术开发、中试、生产上市。其资金投入的比例可能是：

1：10：100：1000

但对市场前景和企业效益的影响可能是：

70%：10%：10%：10%

结论：正确的决策是至关重要的。第十八页，共六十五页。

一。开发调研

新产品的开发决策依据是开发调研。

1。科技调研调查科技新动态，可以形成产品的技术源，如技术先进性、成熟度、技术可行性等。

2。市场调研调查市场的需求，目的是使产品开发有针对性。

1)顾客的需要是产生新产品设想的直接源泉。

2)关注经销商的建议。

3)关注政府机构的有关信息。

4)关注公司销售人员的意见。

3。竞争环境调研

4。企业内部调研

第十九页，共六十五页。

调研的方法有：

1)信息归纳报纸、专业化杂志、英特网、学术论文等。

2)调查表调查一般采用选择题形式。

3)实地考查派观察员到销售、使用现场或展销会考察。

4)专家论证咨询、论证会、研讨会方式;专家可以是开发产品领域的技术专家，还应包括市场、财务、金融、管理等各方面的专家。从各个角度来衡量一个项目，专家可以来自企业内，也可以来自企业外。

第二十页，共六十五页。

二。立项决策

第二十一页，共六十五页。

表中的每一项都是利用某一定的方法调研或向不同群体的人调研的数据，对数据可以用各种数理统计的方法进行数据处理，每个调查项得出平均值及变动范围，总的调查结论可以根据各项结果加权平均。表中的总得分应在0~10之间，如果企业有几项产品开发以供选择，得分愈高，说明该新产品愈值得开发。确定新产品开发的目标、市场定位、价格定位、功能设计定位，进行产品概念设计，对产品的经济性和风险性进行评估，评估结果可作为决策的依据。

第二十二页，共六十五页。

企业开发新产品，主要着眼于它的经济效益，竞争能力的诸项权值可高一些;

企业着眼于长远利益及高技术形象，则技术评估诸项可取高值;

企业投资能力较小，则适用性各要素的权值可取高一些;

对某项产品的开发基本有了认定，还可对其它不同的功能定位、价格定位、不同的质量水平定位乃至不同的包装组合起来，形成许多产品概念，用这些产品概念对顾客进行概念测试，可以决定产品的各项指标定位，优化出一种或几种产品方案进行立项评估。第二十三页，共六十五页。

三。开发实施途径

1。自行研制是一种独创性的研制也称独立开发。根据国内外市场情况和用户的使用要求或者针对现有产品存在的问题，从根本上探讨产品的原理与结构，开展有关新技术、新材料等方面的研究，在此基础上研制出具有本企业特色的新产品，特别是研制更新换代新产品或全新产品。要求具备较强的科研能力，雄厚的技术力量。凡是具备科研开发条件的企业，都应当组织独立研制，以便充分发挥企业的现有科学技术能力，促进科学技术的发展。第二十四页，共六十五页。

2。技术引进企业在发展某种主要产品时，在国际市场上己有成熟的制造技术可借鉴，为争取时间迅速掌握这种产品的制造技术，尽快地把产品制造出来，填补国内空白而向国外生产这种产品的企业引进制造技术复制图纸和技术文件的一种方式。

1)节省企业的科研经费和技术力量，把企业研制新产品的人力、物力集中起来研制其它新产品，迅速增加产品品种。

2)可以赢得时间，尽快缩短竞争企业之间的技术差距。

3)把引进先进技术作为发展产品的新起点，加速企业的技术发展，迅速提高企业的技术水平。

第二十五页，共六十五页。

3。自行研制与技术引进相结合在对引进技术充分消化和吸收的基础上，与本企业的科学研究结合起来，充分发挥引进技术的作用，以推动企业科研的发展，取得预期效果。

适用于：企业已有一定的科研技术基础，外界又具有开发这类产品比较成熟的一部分或几种新技术可以借鉴。

优点：1)花钱少，见效快，产品又具先进性;

2)促进企业自己技术开发的发展。

结合形式：1)现有技术与引进技术相结合;2)改进技术与引进技术相结合;3)对引进技术的进一步发展。

4。合作开发由企业和高校或科研机构合作进行技术开发。第二十六页，共六十五页。

四。新产品开发的实施

1。整体产品概念

产品的核心部分是使用价值。形式部分是产品的品质、包装、品牌、式样等。延伸部分是指服务，如运输、安装、质量承诺、售后服务。第二十七页，共六十五页。

2。新产品开发的实施

1)产品概念设计首先是设想，从企业内部和外部的多种渠道，采取各种方法和技巧，大力激发新产品的种种设想，然后对多种设想进行筛选，排除那些不适于开发和实际开发不了的设想，然后进行概念试验。概念试验----把筛选出的新产品设想，用文字或用实体模型或以实体样品，向选定的目标顾客征求意见，获得顾客对产品概念的反应。早期概念试验----用文字描述或模型(简单产品也有用产品)测试顾客的反应。改进后概念试验----根据顾客意见改进后而试制推出的实体样品(即产品)。第二十八页，共六十五页。

在产品概念试验中力求顾客能回答：

1)该产品概念是否清楚？

2)你是否发现该产品的优点？

3)在此类产品中你喜欢或者不喜欢该产品？

4)该产品上市后你是否购买它？

5)对该产品的各种特性，你是否有改进的建议？新产品概念试验可获得产品品质、外观、包装、价格、销售方面大量可贵的信息。它有助于把抽象的产品设想变成概念明确的实体产品，发现不同消费者的偏好，找出产品概念的缺陷，为开发与否做决策，为进一步改进产品提供客观的依据。

第二十九页，共六十五页。

概念试验是概念设计的准备工作。概念设计在立项决策时就基本形成了，以新产品开发任务书的形式下达，有明确的规定：它一般包括产品的基本特征、技术原理、主要结构形式、主要功能、市场定位、技术规格、主要参数、目标成本及国内外类似产品的比较等项要求。

2)产品方案设计包括机械结构方案、电气控制方案及外形方案外等。产品设计分三步进行：第三十页，共六十五页。

(1)初步设计

主要任务是对新开发的产品结构、方案组成、整机的零部件以及与之相关的新原理、新工艺等方面进行专题试验研究或模拟试验。这些研究试验是在产品正式设计前进行的，其结果又在很大程度上决定了新产品的性能，所以也称其为先行开发阶段。在此阶段中，要画出产品结构草图;确定产品的轮廓尺寸及有关基本要求;确定产品各组成部件和组件以及它们的结合方式和尺寸。重要产品的初步设计还要进行必要的技术经济论证，进行方案比较，从中选出最佳方案。第三十一页，共六十五页。

(2)技术设计是新产品的定型阶段。在初步设计的基础上：确定新产品的各个部件、组件的祥细结构尺寸及其配合关系和技术条件;

计算结构和零件的强度与刚度;

制定验收和交货的技术条件;画出产品总图、部件和组件的结构装配图、传动系统图、润滑系统图以及电气原理图;

计算产品主要技术经济参数，对新产品进行技术经济分析，并检查其性能成本是否达到产品开发方案的要求。第三十二页，共六十五页。

(3)工作图设计

是产品设计的最后一步。主要任务是提供试制和生产所需要的全套图纸，提供试制、制造和使用所需的全部技术文件。主要内容有：绘制零件工作图和部件图、总图;编制零部件、备件和附件明细表;提出通用件、标准件、外协件、自制件以及原材料毛坯等综合明细表;编制产品说明书及使用维护保养和操作规程等。

第三十三页，共六十五页。

3。新产品试制

新产品的试制是为了实现新产品技术文件和图样所要求的实际样品的过程。这一过程不仅直接为了获得样品，而且也为了对若干因素进行验证。

(1)检验产品设计与市场所要求的产品概念的一致性;(2)检验产品设计与本企业生产技术能力的真正适应性;(3)验证新产品所需材料和配件的可获得性;(4)检验管理新产品能力的有效性。新产品试制又分样品试制和小批试制。第三十四页，共六十五页。

1)样品试制

目的：考核产品设计质量，考核产品结构性能及主要工艺，验证和修正设计图纸，使产品设计基本定型，同时也要验证产品结构工艺性，审查主要工艺上存在的问题。样品试制一般在试制车间或试制工段上进行，不新建生产线，也不大量制作新的工装。样品试制可以不限于一台，也不限于一次，试制的数量要根据试验考核项目的多少、试验方式、产品性质和生产类型等多种因素决定。第三十五页，共六十五页。样品试制阶段的工艺准备应力求简化，一般只对样品生产必需的工艺进行准备，如关键零件的工艺准备，与样品试制质量有重大关系的工装准备。设计人员要做好有关样品试制、样机试验的详细纪录，并根据试制和试验结果对原设计进行必要的修改或重新进行设计。样品试制是产品设计定型阶段。无论是自行设计的还是仿制的产品，都需经过这项工作。否定这个步聚，会给生产带来很多隐患，影响正常生产。考核设计质量的指标是新产品设计成功率，它是设计成功的产品数与全部设计产品数的比率。

第三十六页，共六十五页。

2)小批试制

工作重点：工艺准备主要目的：考验产品的工艺，检查图纸的工艺性，验证全部工艺文件和全部工艺装备，并对设计图纸再一次进行审查修改。小批试制要在正式生产线上进行，要使用设计所要求的各种工装，要采用正常的生产组织和劳动组织。

(1)调整或改建生产线;(2)经过验证的生产所需的全部工艺文件及工装;(3)需要用的原材料和各种配件;(4)培训管理和操作人员;(5)调整好生产劳动组织;

第三十七页，共六十五页。小批试制后要做好总结和调整工作：

(1)进行试制总结。

(2)对生产线和工装、工艺文件作出鉴定，并根据情况对其作必要的调整。

(3)修改和补充工艺规程。

(4)整理出全套工艺文件。小批试制的批量，依产品和企业情况不同而异，少则几台，多则也可能上千台，最后大批量投产。第三十八页，共六十五页。

4。产品开发的技术手段

产品的设计以图样或软件的形式确定下来。机械CAD软件主要分二维软件和三维软件。在以普通机床为主的企业中，二维图还是传递设计信息的主要手段。

虚拟制造技术可以大大加速产品开发过程。它是以虚拟现实技术为基础，以机械产品为对象的设计手段。借助这样的设计手段，把设计人员从传统的键盘和鼠标中解脱出来，使他们可以通过众多的传感器与多维信息环境进行自然地交互，实现从定性及定量的综合集成环境中得到感性和理性的认识，从而帮助深化概念和萌发新意。第三十九页，共六十五页。虚拟设计技术充分利用了模拟仿真技术，但它又不同于一般的模拟仿真技术，它具有虚拟现实的特征，如自主性、交互性、沉浸感等。虚拟设计技术比现行的CAD系统具有更强的人机交互能力，设计人员可以通过视觉、听觉、触觉及语音、手势等，与设计对象在虚拟的环境中进行自然地、直观地交互。

利用这项技术可以大大减少实物模型和样机制造，从而减少产品的开发成本，缩短开发周期。第四十页，共六十五页。

快速成形技术也是现代产品开发中常用的一种技术。利用材料逐层或逐点堆积出制造件的新型制造方法。它不采用常规的模具或刀具来加工工件，而是利用光、电、热等手段，通过固化、烧结、粘结、熔结、聚合作用或化学作用等方式，有选择地固化(或粘结)液体(或固体)材料，实现材料的迁移和堆积，形成所需要的原形零件。因此，它可以以较低的费用，很短的时间，完成开发时单机或小批量的试制，是现代产品快速开发的重要技术。美国GM公司将此技术用于汽车零部件的开发，使开发时间和费用都降低了50~80%。第四十一页，共六十五页。1。2制造过程与生产组织

1。2。1制造活动的定义制造----把原材料通过加工，变为产品的过程。对制造存在着多种不同的理解，概括起来主要有两种：一种是广义上的理解，另一种是狭义上的理解。

广义上理解：制造与生产的定义密切相关。从系统观点出发，生产被定义为是一个将生产要素转变为经济财富，并创造效益的输入输出系统。第四十二页，共六十五页。第四十三页，共六十五页。

生产对象：完成生产活动所需的原材料，包括主要材料和辅助材料。

生产资料：生产过程所需的手段，包括直接生产资料(如设备、工具等)和间接生产资料(如厂房、道路等)。

能源：生产过程中所需的动力来源。

劳动力：生产过程中，生产者所付出的脑力劳动和体力劳动。

生产信息：有效进行生产活动所需的知识、技能、情报、资料等。第四十四页，共六十五页。

有形财富-----产品

生产财富无形财富-----服务

正效益：生产的财富能够满足人们物质生活和精神生活的需要，生产活动本身能够促进社会健康发展。

负效益：生产活动给社会带来的负面影响，如对于自然生态环境的破坏，各种各样的污染等连续型按生产过程特点分离散型混合型

第四十五页，共六十五页。

连续型生产：从原材料到成品的转变过程呈流水方式连续不断。其产品通常是经过加工的，可供其它企业直接使用的原材料或能源。

离散型生产：生产的产品由离散的相互联系的零部件组装而成，最终产品具有直接使用价值。

混合型生产：兼有上述两种生产类型的特点，其最终产品一般也具有直接使用价值。离散型的生产企业及多数的混合型生产企业，由于其产品具有直接使用价值，通常被称为“制造业”。制造也是一个输入输出系统，其输入的是生产要素，输出的是具有直接使用价值和离散型的产品。第四十六页，共六十五页。

大制造：包括从市场分析、经营决策、工程设计、加工装配、质量控制、销售运输至售后服务的全过程。小制造：从原材料或半成品经加工和装配后形成最终产品的具体操作过程。包括毛坯制作、零件加工、检验装配、包装运输等。

小制造是对制造的狭义理解，认为制造过程主要考虑企业内部生产过程中物料形态的转变过程，即物资流，而较少涉及生产过程中的信息流。在新型的生产模式中，信息流和物质法是一个有机整体的两个侧面，是相互交融和密不可分的。第四十七页，共六十五页。

制造活动包括了设计、材料选择、计划、加工、质量保证等活动，经过这些活动将原材料转变为产品。第四十八页，共六十五页。

1。2。2生产类型与组织形式一。生产类型

不同的生产类型即生产规模不同，生产组织的方式及相应的工艺过程也大不相同。大批量生产的特点：

(1)生产的产品产量大而品种少，重复生产一种或少数几种相类似的产品，工艺过程和生产条件稳定，大多数工人固定地完成一两道工序，专业化程度高。

(2)多采用专用高效设备和工艺装备，生产过程机械化、自动化程度及设备利用率较高，生产周期较短，零件加工质量易于保证。第四十九页，共六十五页。

(3)工人作业分工细，多数工人长期从事一、两种简单和重复性的操作，对工人的技术水平要求不高。

(4)产品设计通用化、系列化、标准化程度高，零件互换性好，广泛采用互换装配法装配。

(5)产品社会需求量大，需求稳定，企业根据用户需求和科技发展水平进行产品设计和制造，订货程序通常是先设计、生产，再面向用户。

(6)按对象组织专业化生产，多采用流水作业、自动生产线等组织形式，生产计划细致周密，生产过程易于控制。

(7)毛坯制作广泛采用金属模机器造型、压铸、精铸、模锻、精锻等方法，毛坯精度更高，加工余量少，材料利用率高。第五十页，共六十五页。

小批量生产的特点：

(1)生产对象经常变换，品种多数量少，工艺过程和生产条件不稳定。

(2)多采用通用机床、通用夹具、量具，生产周期长，零件质量不易保证。

(3)工人加工对象经常变换，对工人技术水平要求高。

(4)零件互换性差，多采用修配法、调整法装配。

(5)生产率低，成本高。

(6)毛坯多采用砂型铸造、自由锻，加工余量大，材料利用率低。第五十一页，共六十五页。

二。组织形式大批量生产往往是由自动线、专用生产线来完成，单件、小批生产往往是由通用设备，靠人的技术或技艺来完成的。

单件、小批量生产往往采用工序集中，大批量生产采用工序分散。

大批量生产时，产品的开发过程和制造过程中间往往还有小批量试制阶段，以避免市场风险及完善生产准备工作。

单件小批生产中，产品的开发过程与生产过程往往结合为一体。第五十二页，共六十五页。

质量、成本、生产率，长期以来是评价产品制造过程的三准则。

T：(交货时间)、Q：(质量)、C：(成本)、S：(服务)为制造过程四要素。

最大程度地满足用户需求的产品，往往并不一次设计和制造就能定位的，快速制造可以加速质量改进迭代的进程。最早上市的几家公司往往占有市场份额似80%以上。

第五十三页，共六十五页。

企业组织产品的生产可以有多种模式：

1)生产全部零部件，组装机器;2)生产一部分关键的零件，其余的由其它企业供应。

3)完全不生产零部件，自己只负责设计及销售。第一种模式的企业，必须拥有加工所有零件、完成所有工序的设备，形成大而全、小而全的工厂。当市场发生变化时，适应性差，难以作到设备负载的平衡，且固定资产利用率差，定岗人员忙闲不均，影响管理和全员的积极性。第五十四页，共六十五页。

第三种模式具有场地占用少，固定设备投入少，转产容易等优点，较适宜市场变化快的产品生产。

核心技术和工艺应注意自已掌握。

对于第二种模式和第三种模式来说，零部件供应的质量是很重要的。保证质量的措施：(1)采取主机厂有一套完善的质量检测手段，对供应零件进行全检或按数理统计方法进行抽检。

(2)向两个供应商定货，以便有选择和补救的余地，同时形成一定的竞争机制。第五十五页，共六十五页。1。2。3零件的制造过程

零件制造过程：是获取具有一定几何特性和物理、化学、力学性能的零件的过程。使零件具有一