企业的生产与作业管理和数控机床编程及加工

企業的生產與作業管理臺北大學企管系徐純慧2023.11.25.2023/11/251生產與作業管理生產與作業管理與其他企業功能的關係生產與作業管理的意義生產系統的分類生產系統的設計與修正生產計畫與控制2023/11/252生產管理和企業其他功能的關係與行銷同為企業的核心功能(直線功能)產銷協調為企業管理面最主要的工作其他功能(幕僚功能)以支援產、銷功能為主但生產管理規劃亦應考量組織其他功能的配合能力資訊技術的發展對生產與作業管理產生了革命性的影響2023/11/253企業生產與作業機能系統概念圖生產作業行銷活動支援作業品質管理成品儲運原料儲備品質檢驗生產前準備備料上線顧客企業價值鏈原材料投入製程規劃現場佈置生產排程跟催2023/11/254生產與作業管理的意義是管理理論中最早發展的部門起源於國富論、發韌於科學管理、蓬勃於工業革命為人類創造價值的核心功能提供資源形式的改變，以增加人民福祉為企業競爭力的主要來源之一其內容適用於製造業的生產製造與服務業的服務提供2023/11/255生產作業機能之相關活動規劃產製產品或服務的作業流程採購生產所需原材料與零組件選用生產所需之相關機器設備聘用生產所需之技術專家與人才配合交貨時間而規劃生產時程制定合宜之品質管控機制企業將投入的生產要素，透過特定製程轉化為市場所需的產品或服務的作業程序。主要作業事項，包括：2023/11/256產品與服務產品有形可運輸可儲存服務無形現場提供不可儲存受到消費者需求多樣化之影響，產品與服務逐步結合的情形愈來愈多、且服務所佔之價值比重逐漸提升。企業生產機能要素投入產出產品服務2023/11/257生產作業觀念之演進工匠時代(craftsmanship)大量生產時代(massproduction)精益生產時代(leanproduction)大量訂製時代(masscustomization)2023/11/258大量生產的基本邏輯基本觀念零件可互換分工與整合基本邏輯

將原來由工匠一手掌握的生產技術，透過拆解、簡化、刪除、合併等過程，加上必要的生產工具與基本訓練，讓多位作業員同時參與生產組裝程序，而達到大量產出的效果。基本原則標準化(Standardization)簡單化(Simplification)專業化(Specialization)2023/11/259豐田生產系統示意圖需求後溯看板系統自動偵錯預防停線提案改善制度品管圈活動小批量生產縮短前置期間縮短設置時間機具檢討機器品管團隊品管情報系統平準化系統標準化系統自動化(Automation)及時化(JustInTime)市場需要多少產品，才生產多少產品的基本概念快速彈性應變能力，達到零庫存的及時生產概念2023/11/2510生產系統的分類2023/11/2511生產作業類型連續式生產

由投入至產出之生產過程，係連續、且由生產設備主導，人員只扮演輔助生產之角色。生產製程之設備投資金額高、產品種類變化彈性低、且幾乎需要全年無休的投料生產而不能停機。批量式生產

由一連串獨立的生產作業所串結而成，可依據作業需要而分批生產所需之產品內容與數量。為獲得最高生產效益，經濟批量成為排定生產計畫的規劃主軸。生產線，可以依據市場需要而隨時調整生產內容與數量。專案式生產

依據指定之生產規格、內容，規劃生產之方式。由於生產內容屬於訂製型，成本高、生產時間長、且每一專案之重複性低。此類生產需要整合較多類型的技術與人力，管理較為不易。2023/11/2512生產與作業機能之系統架構圖產品設計行銷機能銷售預測／業務訂單產品研發製造工程生產規劃生產活動製程規劃作業流程現場佈置製造資源規劃時程規劃原材料採購人力設備配置品質管理成本控制進度跟催庫存管理製程改善成品產出作業規範品質規範人員培訓工作分派產能規劃生產預測2023/11/2513生產作業管理的四大機能生產作業管理之目的，在於有效的掌握：生產進度交期成本品質主要包括四項活動：現場佈置時程規劃活動跟催工作分配2023/11/2514生產作業管理的五大目標生產作業之展開，為達成五項目標：品質交期數量式樣成本2023/11/2515生產機能與相關之管理活動生產管理品質管理物料管理交期(D)品質(Q)式樣(VA)數量(Q)成本(C)2023/11/2516生產與作業管理的內容生產系統設計與修正產品設計製程設計機器設備選擇廠房佈置廠址選擇生產計畫與控制生產規劃生產排程存貨管理品質管理2023/11/2517產品設計創意發展概念篩選概念設計初步設計細部設計工程發展生產製造2023/11/2518製程設計連續性生產連續流程生產：化學製品：石油提煉裝配線式生產：家電用品：電腦電視間斷性生產加工中心：少量多樣產品：傢俱桌椅零工式生產：每件產品排序：汽車維修專案式生產：單一大型產品：飛機船舶2023/11/2519資訊科技的引用電腦數值控制(CNC)電腦輔助設計(CAD)電腦輔助製造(CAM)彈性製造系統(FMS)電腦整合製造(CIM)機器人(robot)2023/11/2520機器設備選擇機器設備種類壽命週期成本2023/11/2521機器設備選擇機器設備種類專用機器通用機器可程式化機器壽命週期成本原始取得成本操作成本維護成本使用年限2023/11/2522廠房佈置配合製程設計程序佈置(功能佈置)：間斷性生產產品佈置(直線佈置)：連續性生產固定位置佈置：專案生產2023/11/2523廠址選擇運輸因素勞工因素基礎建設因素社區因素環境與氣侯因素2023/11/2524廠址選擇運輸因素接近原料／接近顧客勞工因素當地勞工供給質與量基礎建設因素能源、水電、交通等社區因素居民態度與生活成本環境與氣侯因素污染排放、溫度、濕度、地震等2023/11/2525生產規劃長期產能規劃中期整體規劃短期生產日程計畫2023/11/2526生產規劃長期產能規劃估計最大產出水準、作為建廠規劃的依據中期整體規劃在既定的條件下達成產品數量需求的規劃，用以調整產能配合需求短期生產日程計畫將實際需求納入生產排程，作為日常運作之準繩2023/11/2527生產排程依據短期生產日程計畫排定生產排程連續性生產依規劃排程間斷性生產最早到期日法寬裕時間法最短操作時間先作法先到先作法專案排程要徑法(CPM)、計畫評核術(PERT)2023/11/2528專案管理網路圖BEACGFD2023/11/2529存貨管理存貨種類倉儲管理存貨數量管理2023/11/2530存貨管理存貨種類原物料存貨→在製品存貨→製成品存貨倉儲管理物料編號供應商管理採購程序管理驗收→清點→入庫→儲位→出貨→盤點→安全存貨數量管理經濟訂購量模型(EOQ)、物料需求規劃(MRP)2023/11/2531物料需求規劃2023/11/2532品質管理品質觀念的發展品質的特徵品質成本2023/11/2533品質管理觀念的演進品質，是檢驗出來的品質，是製造出來的品質，是設計出來的品質，製造現場的事品質，公司整體的事運用範圍之變化2023/11/2534品質管理品質觀念的發展品質是檢驗出來的品質是製造出來的品質是設計出來的品質是管理出來的品質是習慣出來的品質的特徵品質成本2023/11/2535品質管理品質觀念的發展品質的特徵技術性的特徵心理上的特徵時間面的特徵契約性的特徵道德上的特徵品質成本2023/11/2536品質管理品質觀念的發展品質的特徵品質成本內部失靈成本外部失靈成本檢驗成本預防成本2023/11/2537基準下限異常區域基準統計製程品管評判產品品質之觀念示意圖下滑趨勢上限下限左圖右圖正常狀態：隨機分布上限2023/11/2538中心衛星工廠體系示意圖－原材料型一次加工廠一次加工廠一次加工廠消費者消費者消費者原材料製造廠商二次加工廠二次加工廠二次加工廠二次加工廠二次加工廠二次加工廠二次加工廠二次加工廠二次加工廠2023/11/2539全球運籌架構下的製造服務為符合全球各地市場之須，產品供應商提供必要的全球運籌機制，縮短將產品由產地送至消費者的時間。供應鏈電子化︰生產指令(零件訂購)作業電腦化、連線化。縮短產品交期︰減少客戶下單的前置期，目標做到及時交貨。設立發貨倉庫︰在主要市場地區存放產品，供顧客就近提領。直接遞送服務︰夠過快遞公司全球及時直接送貨給訂購客戶。982交貨：資訊電子產業之部份客戶，要求98%的訂單，需要在2天內交貨。2023/11/2540ISO9000品質保證認證制度ISO9001ISO9002ISO90032023/11/2541ISO9000品質保證認證制度ISO9001設計、開發、生產、安裝、服務ISO9002生產、安裝、服務ISO9003檢驗與測試2023/11/2542生產管理和企業其他功能的關係與行銷同為企業的核心功能(直線功能)產銷協調為企業管理面最主要的工作其他功能(幕僚功能)以支援產、銷功能為主但生產管理規劃亦應考量組織其他功能的配合能力資訊技術的發展對生產與作業管理產生了革命性的影響2023/11/2543Q&A2023/11/2544机械工程实验教学中心数控机床编程及加工机械工程实验教学中心实验目的通过数控机床的加工程序编制，掌握编程的方法及技巧；将在计算机上用OpenSoftCNC软件模拟显示加工过程校验程序，然后在数控机床上对工件进行加工；结合机械加工工艺，实现最优化编程，提高加工质量和生产效率。机械工程实验教学中心数控编程的基本原理数控编程的目的；数控编程的内容；编程步骤。机械工程实验教学中心数控编程的基本原理所谓编程，就是把零件的图形尺寸、工艺过程、工艺参数、机床的运动以及刀具位移等内容，按照数控机床的编程格式和能识别的语言记录在程序单上的全过程。这样编制的程序还必须按规定把程序单制备成控制介质如程序纸带、磁带等，变成数控系统能读懂的信息，再送入数控机床，数控机床的CNC装置对程序经过处理之后，向机床各坐标的伺服系统发出指令信息，驱动机床完成相应的运动。数控编程的目的机械工程实验教学中心数控编程的基本原理①分析零件图纸，确定加工工艺过程；②计算走刀轨迹，得出刀位数据；③编写零件加工程序；④制作控制介质；⑤校对程序及首件试加工。数控编程的内容机械工程实验教学中心数控编程的基本原理数控编程的步骤零件图纸分析零件图纸制定工艺规程数学处理编写程序文件制作控制介质程序校验及试切数控机床机械工程实验教学中心OpenSoftCNC软件介绍OpenSoftCNC软件包括数控车床模拟仿真和数控铣床模拟仿真系统，由软件+标准硬件系统构成，不要求专用硬件或运动控制卡，所有数控功能和逻辑控制功能均由软件完成，操作界面由系统操作和机床控制两大部分组成。机械工程实验教学中心OpenSoftCNC软件介绍为例，软件提供下列指令：以数控车床模拟仿真系统（OpenSoftCNC01T）组别指令功能编程格式模态

1G00快速线性移动G00X(U)_Z(W)_√G01直线插补G01X(U)_Z(W)_√G02顺时针圆弧插补G02I_K_X(U)_Z(W)_√G03逆时针圆弧插补G03I_K_X(U)_Z(W)_√G32恒螺距公制螺纹插补G32X(U)_Z(W)_K_I_H√G33恒螺距英制螺纹插补G33X(U)_Z(W)_K_I_H√G27X轴返回程序零点G27

G28Z轴返回程序零点G28

G92定义绝对坐标系G92X_Z_√2G04延时G04E_

3M00暂停M00

M02程序结束M02

4M03主轴正转M03√M04主轴反转M04√M05主轴停M05√5M08开冷却液M08√M09关冷却液M09√

6M97程序跳转M97P_

M98子程序调用M98P_L_

M99子程序返回M99

7M20自定义开关1有效M20√M21自定义开关1无效M21√8M22自定义开关2有效M22√M23自定义开关2无效M23√9S主轴转速控制S00～S07；S0000～S9999√10T指定刀具T00～T05√11F指定速度F12～F4000√机械工程实验教学中心OpenSoftCNC软件介绍在程序管理界面下，可进行有关数控加工程序文件的各种操作，如读入程序、编辑修改及查错编译等。每一个工件程序由若干个程序段组成；每一个程序段完成一个加工步骤；每一个程序指令有程序段