大批量定制原理及关键技术研究

    4.3 面向大批量定制的制造技术

    大批量定制除了在产品开发和管理方面采用各种先进的技术和系统以外，对底层的制造技术和系统也提出了较高的要求。总的来说，面向大批量定制的制造技术应具有足够的物理和逻辑的灵活性，能够根据被加工对象的特点，方便、高效、低成本地改变系统的布局、控制结构、制造过程和生产批量等。当然，为了有效地实现面向大批量定制的制造，在制造过程的上游还必须提供一定的条件。例如，产品设计和工艺设计必须做到标准化、规范化和通用化，以便在制造过程中利用标准的制造方法和标准的制造工具，优质、高效、快速地制造出客户定制的产品。

    根据侧重面不同，可将面向大批量定制的制造技术分为自动化制造技术和合理化制造技术(如图12)。这两类技术是密切相关的，并没有十分明确的界限。相比之下，前者侧重于通过直接利用先进的加工和装配技术以及先进的制造装备解决各种大批量定制问题，比较偏重硬件和技术层面；而后者则更侧重于通过系统的合理化和集成优化，增强制造系统的灵活性，以满足不同客户的个性化需求，比较偏重软件和管理层面。可重组制造系统介于两者之间，是自动化制造技术与合理化制造技术的有机结合，汲取了两者的长处，所以，在图12中将可重组制造系统作为第三种面向大批量定制的制造技术。

图12 面向大批量定制的制造技术

    支持大批量定制的自动化制造技术，主要是一些适应客户定制要求的单元制造技术，可以将其分成两类：快速制造技术，包括快速原型技术、快速换模技术和精密成形技术等；计算机控制技术，包括虚拟轴机床、各种新型的加工中心、柔性组合机床、柔性生产线和柔性制造系统等。这些技术和系统已广泛应用于生产实践中。

    支持大批量定制的合理化制造技术，包括建立在相似性理论基础上的成组技术，面向零件族加工全过程的单元制造系统，将工艺设计、生产计划调度和制造过程三者有机地联成一体的独立制造岛等。大批量定制对可重组制造系统的要求是：快速地由现成的模块或增加少量的新模块装配成新的制造系统；快速地将现有的制造系统重组为满足客户需求的新制造系统。可重组制造系统在结构上是模块化的，在功能上是柔性的，在性能上是多代产品共用的。当产品对象需作较大变动时，仍能以较高的灵活性和较低的改造费用迅速地实现转产。可重组制造系统有多种不同形式，如可重组机床、可重组制造系统和自治分布式制造系统等。

5 结束语

    大批量定制的基本思路是，基于相似性原理、重用性原理和全局性原理，将定制产品的生产问题通过产品重组和过程重组，全部或部分转化为批量生产问题，尽可能减少产品的内部多样化，增加产品的外部多样化。本文探讨了面向大批量定制的开发设计技术、面向大批量定制的管理技术和面向大批量定制的制造技术，采用这些技术，可以有效地以大批量的低成本、高质量和短交货期向客户提供个性化的定制产品和服务。

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