在人類生活質(zhì)量不斷提升和社會文明持續(xù)進步的雙重推動下,消費需求正朝著更加個性化、特色化的方向發(fā)展。這一趨勢在制造業(yè)領(lǐng)域尤為顯著,它導致傳統(tǒng)的大批量生產(chǎn)模式逐漸淡出歷史舞臺,取而代之的是單件小批量的產(chǎn)品生產(chǎn)模式。然而,與大量生產(chǎn)方式相比,多品種、小批量的生產(chǎn)模式面臨著諸多挑戰(zhàn),如生產(chǎn)效率低下、成本高昂、自動化實現(xiàn)難度大以及生產(chǎn)計劃與組織復雜等問題。精益車間傳統(tǒng)的針對小批量生產(chǎn)的組織模式,往往難以有效應(yīng)對這些挑戰(zhàn),導致生產(chǎn)計劃復雜、組織管理困難、零件生產(chǎn)周期長以及生產(chǎn)準備工作量大等矛盾日益凸顯。
為了應(yīng)對這些挑戰(zhàn),制造業(yè)領(lǐng)域的研究者和實踐者不斷探索新的生產(chǎn)技術(shù)和管理方法。其中,成組技術(shù)(Group Technology,GT)作為一種科學理論及實踐方法,逐漸嶄露頭角,成為精益車間多品種高效生產(chǎn)的管理利器。
成組技術(shù)起源于20世紀50年代的前蘇聯(lián)與歐洲,旨在合理組織多品種、小批量的生產(chǎn)。它深入研究如何識別和發(fā)掘生產(chǎn)活動中有關(guān)事務(wù)的相似性,并充分利用這些相似性來優(yōu)化生產(chǎn)過程。具體來說,成組技術(shù)將具有相似性的問題歸類成組,并尋求解決這一組問題的相對統(tǒng)一的最優(yōu)方案,以實現(xiàn)經(jīng)濟效益的最大化。
經(jīng)過多年的發(fā)展和完善,成組技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成為一門成熟的生產(chǎn)技術(shù),廣泛應(yīng)用于產(chǎn)品的設(shè)計、制造和組織管理等各領(lǐng)域。通過應(yīng)用成組技術(shù),精益車間能夠很好地應(yīng)對由于多品種、小批量需求造成的生產(chǎn)計劃復雜、組織管理困難和零件生產(chǎn)周期長等問題,從而提高生產(chǎn)效率、降低成本、實現(xiàn)自動化生產(chǎn),并優(yōu)化生產(chǎn)計劃與組織,提高產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性。
一、在產(chǎn)品設(shè)計方面的應(yīng)用
在產(chǎn)品設(shè)計方面,成組技術(shù)主要通過指導設(shè)計,賦予各類零件以更大的相似性,從而為在制造管理方面實施成組技術(shù)奠定良好的基礎(chǔ)。由于新產(chǎn)品往往具有繼承性,即新產(chǎn)品在設(shè)計上往往借鑒和繼承以往產(chǎn)品的優(yōu)點和經(jīng)驗。因此,成組技術(shù)使得往年累積并經(jīng)過考驗的有關(guān)設(shè)計和制造的經(jīng)驗?zāi)軌蛟俅螒?yīng)用,這有利于保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定。
同時,通過借鑒累積的設(shè)計經(jīng)驗和標準化的產(chǎn)品族基礎(chǔ),企業(yè)可以最大程度地重復使用累積的設(shè)計資料,從而大大加快新產(chǎn)品的設(shè)計速度。這不僅提高了設(shè)計效率,還降低了設(shè)計成本,使企業(yè)能夠更快地響應(yīng)市場需求,推出更具競爭力的新產(chǎn)品。
二、在制造工藝方面的應(yīng)用
在制造工藝方面,成組技術(shù)最先得到廣泛應(yīng)用。它通過將加工方法、安裝方式相近的產(chǎn)品歸結(jié)為一個產(chǎn)品族,并設(shè)計出適用于全產(chǎn)品族加工的成組工序。這種成組工序允許采用同一設(shè)備和工藝來加工全族產(chǎn)品,從而大大減少精益車間由于產(chǎn)品品種更換所需要的換型時間和設(shè)置時間。這不僅提高了設(shè)備的利用率,還降低了生產(chǎn)成本。
此外,由于產(chǎn)品族內(nèi)諸零件的安裝方式和尺寸相近,企業(yè)還可以設(shè)計出應(yīng)用于成組工序的公用夾具。這種成組夾具只需進行少量的調(diào)整或更換某些零件,就可適用于全族產(chǎn)品的安裝工序。這不僅簡化了夾具的設(shè)計和制造過程,還提高了夾具的通用性和靈活性。
三、在生產(chǎn)組織管理方面的應(yīng)用
在精益車間的生產(chǎn)組織管理方面,成組技術(shù)通過將產(chǎn)品按工藝相似性分為統(tǒng)一的產(chǎn)品族,并使用同一組生產(chǎn)設(shè)備或同一生產(chǎn)線來生產(chǎn)同一產(chǎn)品族。這種生產(chǎn)組織方式不僅簡化了生產(chǎn)計劃和管理過程,還提高了生產(chǎn)效率和設(shè)備利用率。
同時,成組技術(shù)還促進了生產(chǎn)過程中的柔性和靈活性。由于成組技術(shù)允許企業(yè)根據(jù)市場需求快速調(diào)整生產(chǎn)計劃和產(chǎn)品結(jié)構(gòu),因此企業(yè)能夠更好地應(yīng)對市場變化,提高市場競爭力。
綜上所述,成組技術(shù)作在產(chǎn)品設(shè)計、制造工藝及精益車間的生產(chǎn)管理等方面均發(fā)揮著重要作用。它不僅能夠提高生產(chǎn)效率、降低成本、實現(xiàn)自動化生產(chǎn),還能夠優(yōu)化生產(chǎn)計劃與組織、提高產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性。隨著科技的不斷發(fā)展,成組技術(shù)將在制造業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮更加重要的作用。未來,成組技術(shù)將與數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化等先進技術(shù)相結(jié)合,進一步推動制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級和高質(zhì)量發(fā)展,為企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供有力支持。