大批量定制原理及关键技术研究

    面向大批量定制设计的主要任务是：在产品主结构、零部件主模型和主文档的基础上，根据客户的需求，迅速地提供正确的报价；利用在开发过程建立的产品模型和过程模型，选用标准零部件，快速设计产品和完成制造过程，缩短定制产品的交货周期。面向大批量定制设计的关键技术包括产品变型设计技术和产品配置设计技术等。

    图7以联轴器为例，表示了在主模型、主图、主工艺过程规划和主NC程序基础上进行变型设计的原理。将事物特性表中的某一行数据(相当于某一个具体零件的尺寸)与标准模块的主图库、主工艺过程规划库和主NC程序库中的模型相结合，即可自动生成具体零件的工程图、工艺过程规划和NC程序。这些导出的文档与原始模型之间具有很强的相似性，可以看作是原始模型的一种系列化变型。

图7 自动生成工程图、工艺过程管理规划和NC程序的原理

    图8表示了模块化工业汽轮机汽缸配置设计的原理。根据客户的不同要求，可以用基本结构块组合成不同型号的工业汽轮机汽缸。在组合时，为了尽可能使过渡圆滑，并使汽轮机具有尽可能高的效率，采用了具有各种不同作用的连接部分，如减压段、过渡段、延长段和法兰段等。在该工业汽轮机组合产品系列中，所有的结构块基本上采用了一定的公比。例如，进汽段采用了R10数系，其型号分别为25，32，40，50和63；排汽段采用了R20数系中的一部分，其型号分别为28，36，45，56，63，71，80和90。图9表示利用不同标准模块组合而成的工业汽轮机汽缸。

图8 模块化工业汽轮机汽缸配置设计的原理

图9 利用不同标准模块组合而成的工业汽轮机汽缸

    4.2 面向大批量定制的管理技术

    面向大批量定制的管理技术是实现大批量定制的关键技术。为了获得全面实施大批量定制的综合经济效益，除了在开发设计阶段应用大批量定制的原理以外，还应该针对大批量定制在管理方面的特点，采用相应的管理技术，包括各种客户需求获取技术、面向大批量定制的生产管理技术、面向大批量定制的企业协同技术、面向大批量定制的知识管理和企业文化等。这些技术形成了一个完整的体系，分别在不同的阶段，从不同的层次，支持企业实现大批量定制。

    面向大批量定制生产管理的主要特点是(如图10)：客户信息的有效管理、供应商信息的有效管理、产品信息的有效管理、产品定制信息的有效管理和ERP/PDM系统集成。

图10 面向大批量定制生产管理的主要特点

    对于复杂产品的大批量定制，特别是对于复杂的ETO产品，其生产计划的编制具有一定的难度。因为在根据客户的需求进行产品报价时，一般还不知道该产品的准确结构，产品中的很多零部件还未被设计出来，产品的BOM是不完整的，所以不能使用通常的MRP方法处理订单。对于复杂的ETO产品，从接受客户的订货到技术准备结束，形成准确的BOM，这段时间大约占整个产品生产周期的一半。这就是说，通常的MRP方法只适用于生产过程的后半部分。为了解决这些问题，可采用粗生产计划管理系统来管理生产过程的前半部分，形成粗生产计划、生产计划和作业计划三层计划模式。

    产品的粗生产计划是在合同签订过程中或合同签订以后，由经营计划部门根据该产品的交货日期以及企业的生产负荷，按照均衡生产原则，安排出各关键零部件的生产计划日程。

    编制粗生产计划的主要步骤是：确定“压缩”的部件构成表、选择参考产品、编制粗生产计划、预估当前产品的负荷、生成负荷)能力平衡表和重新计算当前产品负荷等。粗生产计划一旦编定后就不再修改，在其规定的时间节点限定下编制生产计划。图11表示了粗生产计划与产品开发设计、生产计划、作业计划和产品制造的联系。

图11 粗生产计划与产品开发设计、生产计划、作业计划和产品制造的联系

    可在产品粗结构基础上编制而成的粗生产计划，不但可作为毛坯和原材料采购的依据，而且起着协调和控制产品总体设计和详细设计进度的作用(图11中的虚线箭头)，直到技术准备完成，产生完整的BOM。此时，可以在粗生产计划规定的时间框架下编制生产计划和作业计划。这种三层计划模式，特别适用于ETO的模式。如果能够实现按零部件为单位组织生产，则得到的效果会更佳。