柔性制造范文

导语：如何才能写好一篇柔性制造，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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所谓FMS,是一组数控机床和其他自动化的工艺设备,由计算机信息控制系统和物料自动储运系统有机结合的整体,能适应加工对象变换的自动化机械制造系统(FlexibleManufacturingSystem)。下面就柔性制造系统的组成、分类、优势及发展趋势进行阐述。

一、柔性制造系统(FMS)的组成

1.加工系统

柔性制造系统采用的设备由待加工工件的类别决定,主要有加工中心、车削中心或计算机数控(CNC)车、铣、磨及齿轮加工机床等,用以自动地完成多种工序的加工。

2.物料系统

物料系统用以实现工件及工装夹具的自动供给和装卸,以及完成工序间的自动传送、调运和存贮工作,包括各种传送带、自动导引小车、工业机器人及专用起吊运送机等。

3.计算机控制系统

计算机控制系统用以处理柔性制造系统的各种信息,输出控制CNC机床和物料系统等自动操作所需的信息。通常采用三级(设备级、工作站级、单元级)分布式计算机控制系统,其中单元级控制系统(单元控制器)是柔性制造系统的核心。

4.系统软件

系统软件用以确保柔性制造系统有效地适应中小批量多品种生产的管理、控制及优化工作,包括设计规划软件、生产过程分析软件、生产过程调度软件、系统管理和监控软件。

二、柔性制造系统的分类

1.柔性制造单元(FMC)

FMC由单台带多托盘系统的加工中心或3台以下的CNC机床组成,具有适应加工多品种产品的灵活性。FMC的柔性最高。

2.柔性制造线(FML)

柔性制造线FML是处于非柔性自动线和FMS之间的生产线,对物料系统的柔性要求低于FMS,但生产效率更高。

3.柔性制造系统(FMS)

FMS通常包括3台以上的CNC机床(或加工中心),由集中的控制系统及物料系统连接起来,可在不停机情况下实现多品种、中小批量的加工管理。FMS是使用柔性制造技术最具代表性的制造自动化系统。

三、柔性制造系统的优势

1.设备利用率高。由于采用计算机对生产进行调度,一旦有机床空闲,计算机便分配给该机床加工任务。在典型情况下,采用柔性制造系统中的一组机床所获得的生产量是单机作业环境下同等数量机床生产量的3倍。

2.减少生产周期。由于零件集中在加工中心上加工,减少了机床数和零件的装卡次数。采用计算机进行有效的调度也减少了周转的时间。

3.具有维持生产的能力。当柔性制造系统中的一台或多台机床出现故障时,计算机可以绕过出现故障的机床,使生产得以继续。

4.生产具有柔性。可以响应生产变化的需求,当市场需求或设计发生变化时,在FMS的设计能力内,不需要系统硬件结构的变化,系统具有制造不同产品的柔性。并且,对于临时需要的备用零件可以随时混合生产,而不影响FMS的正常生产。

5.产品质量高。FMS减少了卡具和机床的数量,并且卡具与机床匹配得当,从而保证了零件的一致性和产品的质量。同时自动检测设备和自动补偿装置可以及时发现质量问题,并采取相应的有效措施,保证了产品的质量。

6.加工成本低。FMS的生产批量在相当大的范围内变化,其生产成本是最低的。它除了一次性投资费用较高外,其他各项指标均优于常规的生产方案。

四、FMS发展方向

1.FMS仍将迅速发展

FMS在20世纪80年代末就已进入了实用阶段,技术已比较成熟。由于它在解决多品种、中小批量生产上比传统的加工技术有明显的经济效益,因此随着国际竞争的加剧,无论发达国家还是发展中国家都越来越重视柔性制造技术。

从机械制造行业来看,现在FMS不仅能完成机械加工,而且还能完成钣金加工、锻造、焊接、装配、铸造和激光、电火花等特种加工以及喷漆、热处理、注塑和橡胶模制等工作。从整个制造业所生产的产品看,现在FMS已不再局限于汽车、车床、飞机、坦克、火炮、舰船等,还可用于计算机、半导体、木制产品、化工等产品生产。从生产批量来看,FMS已从中小批量应用向单件和大批量生产方向发展。

随着计算机集成制造技术和系统(CIMS)日渐成为制造业的热点,很多专家学者纷纷预言CIMS是制造业发展的必然趋势。柔性制造系统作为CIMS的重要组成部分,必然会随着CIMS的发展而发展。

2.FMS系统性能不断提高

构成FMS的各项技术,如加工技术、运储技术、刀具管理技术、控制技术以及网络通信技术的迅速发展,毫无疑问会大大提高FMS系统的性能。在加工中采用喷水切削加工技术和激光加工技术,并将许多加工能力很强的加工设备如立式、卧式镗铣加工中心,高效万能车削中心等用于FMS系统,大大提高了FMS的加工能力和柔性,提高了FMS的系统性能。AVG小车以及自动存储、提取系统的发展和应用,为FMS提供了更加可靠的物流运储方法,同时也能缩短生产周期,提高生产率。刀具管理技术的迅速发展,为及时而准确地为机床提供适用刀具提供了保证。同时可以提高系统柔性、生产率、设备利用率,降低刀具费用,消除人为错误,提高产品质量,延长无人操作时间。

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一、规模

按规模大小FMS可分为如下4类：

1.柔性制造单元(FMC)

FMC的问世并在生产中使用约比FMS晚6~8年，它是由1~2台加工中心、工业机器人、数控机床及物料运送存贮设备构成，具有适应加工多品种产品的灵活性。FMC可视为一个规模最小的FMS，是FMS向廉价化及小型化方向发展和一种产物，其特点是实现单机柔性化及自动化，迄今已进入普及应用阶段。

2.柔性制造系统(FMS)

通常包括4台或更多台全自动数控机床(加工中心与车削中心等)，由集中的控制系统及物料搬运系统连接起来，可在不停机的情况下实现多品种、中小批量的加工及管理。

3.柔性制造线(FML)

它是处于单一或少品种大批量非柔性自动线与中小批量多品种FMS之间的生产线。其加工设备可以是通用的加工中心、CNC机床；亦可采用专用机床或NC专用机床，对物料搬运系统柔性的要求低于FMS，但生产率更高。它是以离散型生产中的柔性制造系统和连续生产过程中的分散型控制系统(DCS)为代表，其特点是实现生产线柔性化及自动化，其技术已日臻成熟，迄今已进入实用化阶段。

4.柔性制造工厂(FMF)

FMF是将多条FMS连接起来，配以自动化立体仓库，用计算机系统进行联系，采用从订货、设计、加工、装配、检验、运送至发货的完整FMS。它包括了CAD/CAM，并使计算机集成制造系统(CIMS)投入实际，实现生产系统柔性化及自动化，进而实现全厂范围的生产管理、产品加工及物料贮运进程的全盘化。FMF是自动化生产的最高水平，反映出世界上最先进的自动化应用技术。它是将制造、产品开发及经营管理的自动化连成一个整体，以信息流控制物质流的智能制造系统(IMS)为代表，其特点是实现工厂柔性化及自动化。

二、关键技术

1.计算机辅助设计

未来CAD技术发展将会引入专家系统，使之具有智能化，可处理各种复杂的问题。当前设计技术最新的一个突破是光敏立体成形技术，该项新技术是直接利用CAD数据，通过计算机控制的激光扫描系统，将三维数字模型分成若干层二维片状图形，并按二维片状图形对池内的光敏树脂液面进行光学扫描，被扫描到的液面则变成固化塑料，如此循环操作，逐层扫描成形，并自动地将分层成形的各片状固化塑料粘合在一起，仅需确定数据，数小时内便可制出精确的原型。它有助于加快开发新产品和研制新结构的速度。

2.模糊控制技术

模糊数学的实际应用是模糊控制器。最近开发出的高性能模糊控制器具有自学习功能，可在控制过程中不断获取新的信息并自动地对控制量作调整，使系统性能大为改善，其中尤其以基于人工神经网络的自学方法更引起人们极大的关注。

3.人工智能、专家系统及智能传感器技术

迄今，FMS中所采用的人工智能大多指基于规则的专家系统。专家系统利用专家知识和推理规则进行推理，求解各类问题(如解释、预测、诊断、查找故障、设计、计划、监视、修复、命令及控制等)。由于专家系统能简便地将各种事实及经验证过的理论与通过经验获得的知识相结合，因而专家系统为FMS的诸方面工作增强了柔性。展望未来，以知识密集为特征，以知识处理为手段的人工智能(包括专家系统)技术必将在FMS(尤其智能型)中起着关键性的作用。人工智能在未来FMS中将发挥日趋重要的作用。目前用于FMS中的各种技术，预计最有发展前途的仍是人工智能。预计到21世纪初，人工智能在FMS中的应用规模将要比目前大4倍。智能制造技术(IMT)旨在将人工智能融入制造过程的各个环节，借助模拟专家的智能活动，取代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动。在制造过程，系统能自动监测其运行状态，在受到外界或内部激励时能自动调节其参数，以达到最佳工作状态，具备自组织能力。故IMT被称为未来21世纪的制造技术。对未来智能化FMS具有重要意义的一个正在急速发展的领域是智能传感器技术。该项技术是伴随计算机应用技术和人工智能而产生的，它使传感器具有内在的“决策”功能。

4.人工神经网络技术

人工神经网络(ANN)是模拟智能生物的神经网络对信息进行并行处理的一种方法。故人工神经网络也就是一种人工智能工具。在自动控制领域，神经网络不久将并列于专家系统和模糊控制系统，成为现代自支化系统中的一个组成部分。

三、发展趋势

1.FMC将成为发展和应用的热门技术

这是因为FMC的投资比FMS少得多而经济效益相接近，更适用于财力有限的中小型企业。目前国外众多厂家将FMC列为发展之重。

2.发展效率更高的FML

多品种大批量的生产企业如汽车及拖拉机等工厂对FML的需求引起了FMS制造厂的极大关注。采用价格低廉的专用数控机床替代通用的加工中心将是FML的发展趋势。

3.朝多功能方向发展

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随着社会的进步和生活水平的提高,社会对产品多样化,低制造成本及短制造周期等需求日趋迫切,传统的制造技术已不能满足市场对多品种小批量,更具特色符合顾客个人要求样式和功能的产品的需求。90年代后,由于微电子技术、计算机技术、通信技术、机械与控制设备的发展,制造业自动化进入一个崭新的时代,技术日臻成熟。柔性制造技术已成为各工业化国家机械制造自动化的研制发展重点。

1基本概念

11柔性柔性可以表述为两个方面。第一方面是系统适应外部环境变化的能力,可用系统满足新产品要求的程度来衡量;第二方面是系统适应内部变化的能力,可用在有干扰(如机器出现故障)情况下,系统的生产率与无干扰情况下的生产率期望值之比来衡量。“柔性”是相对于“刚性”而言的,传统的“刚性”自动化生产线主要实现单一品种的大批量生产。其优点是生产率很高,由于设备是固定的,所以设备利用率也很高,单件产品的成本低。但价格相当昂贵,且只能加工一个或几个相类似的零件,难以应付多品种中小批量的生产。随着批量生产时代正逐渐被适应市场动态变化的生产所替换,一个制造自动化系统的生存能力和竞争能力在很大程度上取决于它是否能在很短的开发周期内,生产出较低成本、较高质量的不同品种产品的能力。柔性已占有相当重要的位置。柔性主要包括1)机器柔性当要求生产一系列不同类型的产品时,机器随产品变化而加工不同零件的难易程度。

2)工艺柔性一是工艺流程不变时自身适应产品或原材料变化的能力;二是制造系统内为适应产品或原材料变化而改变相应工艺的难易程度。

3)产品柔性一是产品更新或完全转向后,系统能够非常经济和迅速地生产出新产品的能力;二是产品更新后,对老产品有用特性的继承能力和兼容能力。

4)维护柔性采用多种方式查询、处理故障,保障生产正常进行的能力。

5)生产能力柔性当生产量改变、系统也能经济地运行的能力。对于根据订货而组织生产的制造系统,这一点尤为重要。

6)扩展柔性当生产需要的时候,可以很容易地扩展系统结构,增加模块,构成一个更大系统的能力。

7)运行柔性利用不同的机器、材料、工艺流程来生产一系列产品的能力和同样的产品,换用不同工序加工的能力。

12柔性制造技术柔性制造技术是对各种不同形状加工对象实现程序化柔性制造加工的各种技术的总和。柔性制造技术是技术密集型的技术群,我们认为凡是侧重于柔性,适应于多品种、中小批量(包括单件产品)的加工技术都属于柔性制造技术。目前按规模大小划分为:

1)柔性制造系统(FMS)

关于柔性制造系统的定义很多,权威性的定义有:

美国国家标准局把FMS定义为:“由一个传输系统联系起来的一些设备,传输装置把工件放在其他联结装置上送到各加工设备,使工件加工准确、迅速和自动化。中央计算机控制机床和传输系统,柔性制造系统有时可同时加工几种不同的零件。国际生产工程研究协会指出“柔性制造系统是一个自动化的生产制造系统,在最少人的干预下,能够生产任何范围的产品族,系统的柔性通常受到系统设计时所考虑的产品族的限制。”而我国国家军用标准则定义为“柔性制造系统是由数控加工设备、物料运储装置和计算机控制系统组成的自动化制造系统,它包括多个柔性制造单元,能根据制造任务或生产环境的变化迅速进行调整,适用于多品种、中小批量生产。”简单地说,FMS是由若干数控设备、物料运贮装置和计算机控制系统组成的并能根据制造任务和生产品种变化而迅速进行调整的自动化制造系统。目前常见的组成通常包括4台或更多台全自动数控机床(加工中心与车削中心等),由集中的控制系统及物料搬运系统连接起来,可在不停机的情况下实现多品种、中小批量的加工及管理。目前反映工厂整体水平的FMS是第一代FMS,日本从1991年开始实施的“智能制造系统”(IMS)国际性开发项目,属于第二代FMS;而真正完善的第二代FMS预计本世纪十年代后才会实现。

2)柔性制造单元(FMC)

FMC的问世并在生产中使用约比FMS晚6～8年,FMC可视为一个规模最小的FMS,是FMS向廉价化及小型化方向发展的一种产物,它是由1～2台加工中心、工业机器人、数控机床及物料运送存贮设备构成,其特点是实现单机柔性化及自动化,具有适应加工多品种产品的灵活性。迄今已进入普及应用阶段。

3)柔性制造线(FML)

它是处于单一或少品种大批量非柔性自动线与中小批量多品种FMS之间的生产线。其加工设备可以是通用的加工中心、CNC机床;亦可采用专用机床或NC专用机床,对物料搬运系统柔性的要求低于FMS,但生产率更高。它是以离散型生产中的柔性制造系统和连续生过程中的分散型控制系统(DCS)为代表,其特点是实现生产线柔性化及自动化,其技术已日臻成熟,迄今已进入实用化阶段。

4)柔性制造工厂(FMF)FMF是将多条FMS连接起来,配以自动化立体仓库,用计算机系统进行联系,采用从订货、设计、加工、装配、检验、运送至发货的完整FMS。它包括了CAD/CAM,并使计算机集成制造系统(CIMS)投入实际,实现生产系统柔性化及自动化,进而实现全厂范围的生产管理、产品加工及物料贮运进程的全盘化。FMF是自动化生产的最高水平,反映出世界上最先进的自动化应用技术。它是将制造、产品开发及经营管理的自动化连成一个整体,以信息流控制物质流的智能制造系统(IMS)为代表,其特点是实现工厂柔性化及自动化。

2柔性制造所采用的关键技术2.1计算机辅助设计

未来CAD技术发展将会引入专家系统,使之具有智能化,可处理各种复杂的问题。当前设计技术最新的一个突破是光敏立体成形技术,该项新技术是直接利用CAD数据,通过计算机控制的激光扫描系统,将三维数字模型分成若干层二维片状图形,并按二维片状图形对池内的光敏树脂液面进行光学扫描,被扫描到的液面则变成固化塑料,如此循环操作,逐层扫描成形,并自动地将分层成形的各片状固化塑料粘合在一起,仅需确定数据,数小时内便可制出精确的原型。它有助于加快开发新产品和研制新结构的速度。

2.2模糊控制技术

模糊数学的实际应用是模糊控制器。最近开发出的高性能模糊控制器具有自学习功能,可在控制过程中不断获取新的信息并自动地对控制量作调整,使系统性能大为改善,其中尤其以基于人工神经网络的自学方法更引起人们极大的关注。

2.3人工智能、专家系统及智能传感器技术

迄今,柔性制造技术中所采用的人工智能大多指基于规则的专家系统。专家系统利用专家知识和推理规则进行推理,求解各类问题(如解释、预测、诊断、查找故障、设计、计划、监视、修复、命令及控制等)。由于专家系统能简便地将各种事实及经验证过的理论与通过经验获得的知识相结合,因而专家系统为柔性制造的诸方面工作增强了柔性。展望未来,以知识密集为特征,以知识处理为手段的人工智能(包括专家系统)技术必将在柔性制造业(尤其智能型)中起着日趋重要的关键性的作用。目前用于柔性制造中的各种技术,预计最有发展前途的仍是人工智能。预计到21世纪初,人工智能在柔性制造技术中的应用规模将在比目前大4倍。智能制造技术(IMT)旨在将人工智能融入制造过程的各个环节,借助模拟专家的智能活动,取代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动。在制造过程,系统能自动监测其运行状态,在受到外界或内部激励时能自动调节其参数,以达到最佳工作状态,具备自组织能力。故IMT被称为未来21世纪的制造技术。对未来智能化柔性制造技术具有重要意义的一个正在急速发展的领域是智能传感器技术。该项技术是伴随计算机应用技术和人工智能而产生的,它使传感器具有内在的“决策”功能。

24人工神经网络技术

人工神经网络(ANN)是模拟智能生物的神经网络对信息进行并处理的一种方法。故人工神经网络也就是一种人工智能工具。在自动控制领域,神经网络不久将并列于专家系统和模糊控制系统,成为现代自动化系统中的一个组成部分。

3柔性制造技术的发展趋势

31FMC将成为发展和应用的热门技术

这是因为FMC的投资比FMS少得多而经济效益相接近,更适用于财力有限的中小型企业。目前国外众多厂家将FMC列为发展之重。

32发展效率更高的FML

多品种大批量的生产企业如汽车及拖拉机等工厂对FML的需求引起了FMS制造厂的极大关注。采用价格低廉的专用数控机床替代通用的加工中心将是FML的发展趋势。

33朝多功能方向发展

由单纯加工型FMS进一步开发以焊接、装配、检验及钣材加工乃至铸、锻等制造工序兼具的多种功能FMS。

4结束语

柔性制造技术是实现未来工厂的新颖概念模式和新的发展趋势,是决定制造企业未来发展前途的具有战略意义的举措。届时,智能化机械与人之间将相互融合,柔性地全面协调从接受订货单至生产、销售这一企业生产经营的全部活动。

近年来,柔性制造作为一种现代化工业生产的科学“哲理”和工厂自动化的先进模式已为国际上所公认,可以这样认为:柔性制造技术是在自动化技术、信息技术及制造技术的基础上,将以往企业中相互独立的工程设计、生产制造及经营管理等过程,在计算机及其软件的支撑下,构成一个覆盖整个企业的完整而有机的系统,以实现全局动态最优化,总体高效益、高柔性,并进而赢得竞争全胜的智能制造技术。它作为当今世界制造自动化技术发展的前沿科技,为未来机构制造工厂提供了一幅宏伟的蓝图,将成为21世纪机构制造业的主要生产模式。实现了按端口、MAC地址、应用等来划分虚拟网络,有效地控制了企业内部网络的广播流量和提高了企业内部网络的安全性。

4结论

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关键词：汽车总装生产线 柔性化 总装工艺流程 意义

1、柔性生产制造的特点

根据机械制造科学的标准分类，按照生产系统内自动化水平的高低，制造可以分为柔性制造单元（FMC）、柔性制造系统（FMS）、柔性制造线（FML）和柔性制造工厂（FMF）。柔性制造最大的特点在于制造上的柔性，在汽车生产中其表现如下：

（1）设备运用柔性化：设备能完成多种加工，利于实现批量生产、降低库存费用、提高设备利用率和缩短加工周期。

（2）物料运送柔性化：物料运送设备能运送多种物料，具有较高的可获得性和利用率。

（3）操作柔性化：具有相同加工工艺的工件能以多种方式进行加工，在机器出现故障时易于实现动态调度。

（4）人力资源配饭柔性化：操作人员掌握多种技能，能在不同岗位上工作。

（5）加工路径柔性化：工件加工能通过制造系统的多种路径完成，便于平衡机床负荷，增强系统在机床故障、刀具磨损等情况下运行的稳定性和可靠性。

（6）加工过程柔性化：加工过程能同时生产多种产品，具有混合比柔性，通过提供多样化的产品来提高客户满意水平。

（7）产品类型柔性化：在产品中能随时增加、去除或更换某些零部件，以提高对市场产品需求的响应能力。

（8）生产批量柔性化：在多种生产批量下，制造系统能获得相应利润，保持其在各种需求水平下的获利性。

（9）系统扩展柔性化：制造系统具有开放性，能扩展其生产能力，以适应企业拓展新市场的要求。

（10）生产种类柔性化：无需增加重要制造设施，制造系统能制造多种产品，完成多样化的生产任务。

（11）市场需求柔性化：制造系统能在多变的市场环境下求得生存与发展，具有较强的适应动态变化的市场需求的综合能力。

2、汽车业柔性制造的发展及其作用

2.1 汽车业柔性制造的发展

美国、日本、前苏联、德国等发达国家在20世纪60年代末至70年代初，先后开展了柔性制造技术以及装备的研制工作。1976年，日本法纳科公司展出了由加工中心和工业机器人组成的柔性制造单元，为发展柔性制造提供了设备基础。20世纪80年代，随着柔性制造技术的成熟，柔性制造得到了迅速发展，并主要应用机、汽车制造业等。依靠计算机、加工中心和数控机床组成的柔性自动加工系统，使汽车业由单一品种、大批量的生产方式，转向多品种、中小批量、适应市场需求的精益生产方式，也使汽车生产企业的经济效益和管理水平大大提高。

2.2 汽车业柔性制造的作用

在国外汽车工业中，主要汽车生产厂商如通用、福特、宝马、奔驰、丰田、大众、雷诺、沃尔沃等公司都采用了柔性制造系统。例如，美国福特汽车公司在加拿大的一个发动机厂，在同一条自动线上对4.6L、5.4LV8发动机和6.8LV10发动机实现随机混流生产（年产65万台）：而通用汽车公司的传动系部门于1993年开始做同样的准备，采用FMS，以满足变速器类壳体零件多品种的制造要求：根据1983年出版的《丰田生产力方式的新发展》，该公司在3个月内的汽车产量为364000辆，共4个基本车型，32100个型号，平均每个型号的产量约为12辆，产量最多的型号也只有17辆，最少的则只有6辆。日本汽车业在20世纪70年代开始大力发展柔性制造，到1987年己经形成较大规模，拥有数控机床2万余台、柔性制造生产线21条。据日本通产省第8次特定机械设备统计调查表明，以汽车制造业为核心的输送机械制造业，1987 年拥有FMS31条，1994年增加到818条。尤其是大型汽车制造企业，FMS采用的最多，占7年间增加总量的41%。柔性制造为日本汽车工业生产率追上并超过美国创造了条件。日本汽车在国际市场上畅销不衰与它的柔性化制造密切相关。

国内汽车业与发达国家一样，也是先进制造方式的发源地。上世纪80年代，随着改革开放进程，中国汽车工业开始向发达国家汽车工业系统地学习先进的生产方式和制造方式，其中就包含有柔性制造的内容。上世纪80年代中后期，汽车界的主要生产厂家开始在一些工艺流程和产品制造中，尝试柔性制造，初步积累了经验。上世纪末至今，随着国内汽车企业实力的增加，以及外国公司的大规模进入和生产装备的改善，柔性制造在汽车工业的发展较快。

如主要汽车生产厂家第一汽车集团等在一些生产领域开始进行柔性制造，在焊装车间等使用多种机器人，在生产工序上机械手以及其他自动化设备不断增多，在一定程度上可实现多品种的混线生产；一汽一大众汽车有限公司用具有CNC三坐标模块的组合机床柔性自动线生产轿车变速器和离合器壳体，自动线节拍达到40.5 s，年生产能力为36万件，工序能力指数Cp>1.33，可连续4星期无故障生产；再如上海通用汽车公司也拥有柔性化生产线，涵盖了各大总成及整车等制造环节，提高了产品换代速度。随着汽车工业的发展，汽车零部件加工也在向柔性制造方向发展。FMS带来了加工的高度灵活性，使得保持高生产率的同时还能生产更多种类的零件。加工中心作为汽车零部件生产线的重要组成模块，为满足汽车零部件生产领域可靠、高效的生产提供了保证。其开放式结构和柔性结构技术的模块化，以及加工中心切削速度和精度进一步提高，为汽车零部件工业获得了更好性价比。总之，柔性制造正向着车辆制造的各个领域发展。

随着各类先进加工技术的相继问世，柔性制造技术本身也在不断完善和提高。如瑞士的一家工业公司采用了由激光加工中心及CNC自动车床和自动磨床组成的柔性制造单元，该单元由于改用激光加工中心来代替原来的铣床，生产率提高了很多倍，而且产品精度高、质量好。以数控加工为例，为向柔性制造提供基础设备，要求数控系统不仅能完成通常的加工功能，而且还应具备自动测量、自动上下料、自动换刀、自动更换主轴头（有时带坐标变换）、自动误差补偿、自动诊断、进线和联网功能，特别是依据用户的不同要求，方便灵活地配置和集成。各种相关技术的不断进步，促使柔性制造规模不断扩大，将对汽车生产产生深刻影响。

3、汽车总装生产线柔性化需注意的几点问题

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【关键词】制造；生产线；精定位转载技术

1 柔性生产线运用到生产线中的优点

柔性生产线是一种技术复杂、高度自动化的系统，它将微电子学、计算机和系统工程等技术有机地结合起来，理想和圆满地解决了机械制造高自动化与高柔性化之间的矛盾。具体优点如下。第一，设备利用率高。

一组机床编入柔性生产线后，产量比这组机床在分散单机作业时的产量提高数倍。第二，在制品减少80%左右。第三，生产能力相对稳定。自动加工系统由一自或多台机床组成，发生故障时，有降级运转的能力，物料传送系统也有自行绕过故障机床的能力。

第四，产品质量高。零件在加工过程中，装卸一次完成，加工精度高，加工形式稳定。第五，运行灵活。有些柔性生产线的检验、装卡和维护工作可在第一班完成，第二、第三班可在无人照看下正常生产。

在理想的柔性生产线中，其监控系统还能处理诸如刀具的磨损调换、物流的堵塞疏通等运行过程中不可预料的问题。

第六，产品应变能力大。刀具、夹具及物料运输装置具有可调性，且系统平面布置合理，便于增减设备，满足市场需要。

2 几种常见的物料转载形式

在汽车制造装配过程中，物料不仅在地面生产线之间转载，还会在空中生产线与地面生产线之间转载。图1表示了4条生产线的相对位置及3基本的物料转载形式。

图中用轨道的截面来分别表示①，②，⑨，④4条生产线，箭头表示了4条生产线之间物料的3种基本转载方式：水平转载、上下转载、水平与上下转载。

水平转载是指物料在2条同高度但不同水平位置的生产线之间的转载，既可以从左到右转载，也可以从右到左转载：上下转载是指物料在2条水平位置相同但高度不同的生产线之间的转载，既可以从上到下转载，也可以从下到上转载：水平与上下转载是指物料在2条水平位置不同、高度也不同的生产线之间转载，既可以从高处到低处转载，也可以从低处到高处转载，这实际上是前2种转载方式的组合形式，因此常涉及到多种转载机构。

不论采用什么样的转载方式，物料转载都是起于初始位置，经过中间转载，到达目标位置。把物料精确地从初始位置转载到目标位置，要涉及到以下几个环节：首先，第一条生产线上的台车（或吊具）精定位于待转载位置：第二，转载机识别并精定位待转载的物料第三，第二条生产线上的吊具（或台车）准确地停在目标位置：第四，转载机将物料从第一条生产线上转载并精定位到第二条生产线的吊具（或台车）上。

3 柔性生产的特征及在生产中的应用

柔性是指制造系统对系统内部及外部环境的一种适应能力，也是指制造系统能够适应产品变化的能力，可分为瞬时、短期和长期柔性三种。凡具备以上三种柔性特征之一的或信息流的自动化制造系统都可以称为柔性自动化。

FMS的另外一些特点是设备利用率高，占地面积小，减少了直接劳动工人的数量，产品质量高而且稳定，减少在制品库存量，但是弊端是投资高、风险大、开发周期长、管理水平要求高。

FMS主要由加工系统、运储系统与计算机控制系统组成，有配备互补机床的FMS，配备可互相替换机床的FMS，混合式FMS。

3.1在配备互补机床的FMS中，通过物料运储系统将数台N c机床连接起来，不同机床的工艺能力可以互补工件通过安装站进入系统，然后在计算机控制下从一台机床到另一台机床，按顺序加工工件通过系统的路径是固定的。这种FMS的特点是非常经济，生产率较高。能充分发挥机床的性能。从系统的输入和输出的角度看互补机床是串联环节，它减少了系统的可靠性，即当一台机床发生故障时，全系统将瘫痪。

3.2配备可互相替换机床的FMS中，系统中的机床可以互相代替，工件可被送到适合加工它的任一台加工中心上。计算机的存储器存有每台机床的工作情况，可以对机床分配加工零件，一台加工中心可以完成部分或全部加工工序。从系统的输出和输入看，它们是并联环节，因而增加了系统的可靠性，同时这种配置形式具有较大的柔性和较宽的工艺范围，可以达到较高的机床利用率。

3.3混合式FMS，这类FMS是互补式FMS和替换式FMS的结合，即FMS中的有一些机床按替换式布置，另一些机床按互补式安排。以发挥各自的优点。在柔性制造单元中，通常由1～2台加工中心构成，并具有不同形式的刀具交换和工件的装卸，输送及储存功能。

除了机床的数控装置外，还有一个单元计算机来进行程序的管理和设备的管理。FMS适合于小批量生产，加工形状比较复杂，工序不多而加工时间较长的零件。

与刚性自动化生产线相比，柔性制造生产线工序相对集中、没有固定的生产节拍、物流统一的路线，进行混流加工，实现在中、小批量生产条件下接近大量生产中采用刚性自动线所实现的高效率和低成本。

4 应用于汽车生产的几种柔性精定位转载方法

4.1柔性精定位技术

柔性精定位技术主要解决汽车轴距、宽度不同的多种车型同时进行混流生产时的定位问题。对不同的车型，不可能只固定地采用一套定位方法及其相应的支撑点进行定位，因此需要设计多种定位方法，并根据车型不同进行相应的选择。

柔性精定位技术包括车型识别技术、定位支点与定位方法自动选择技术。车型识别技术是指识别出要转载的具体车型。车型识别用二种技术来实现：利用射频技术来读取车载电子标签（射频芯片）中存储的信息，或者在建立车型特征信息库的基础上用外形特征识别技术进行识别。

定位支点与定位方法自动选择技术是在识别出具体车型后，根据预先确定的定位方法，从存储表中自动选择定位方法、定位支点和夹紧部件，控制相应的机构进行定位和夹紧，实现柔性定位。

4.2台车二步定位技术

对于台车的精定位，采用粗定位与精定位二步定位法来实现。如图2所示，当系统检测到台车进入停止区后，台车驱动电机停机，进行粗定位，然后，汽缸推力F通过零件A推动固定在台车上的零件C向前，直至零件C和零件B接触，使台车准确地停于预定位置B处。

4.3吊具三点定位技术

对于吊具的精定位，一般采用粗定位与精定位相结合，分三步采用三点定位法来实现，如图3所示。

第一步，采用与台车二步定位类似的方法，对吊具在轨道方向进行准确定位并进行锁紧：第二步，考虑到吊具比较长，容易出现摇晃、摆动和承载后会产生较大的变形，因此必须在吊具停止移动并锁紧后对吊具中部进行抱紧：第三步，头部带圆锥的圆柱销A向上运动插入到固定在吊具上的零件B的圆柱孔中，使吊具在空间上进行精定位，然后物料（车身）下降，使吊具下端的头部带圆锥的圆柱销c插入到物料（车身）的定位孔中，实现物料（车身）在吊具上精定位。图3中的零件D表示吊具上的物料支撑件。

4.4物料转载精定位技术

物料转载精定位技术包括自动纠偏技术和转载机强制精定位技术。由于物料在传输过程中可能会偏离预定的位置，因此物料在转载定位前必须先进行纠偏。纠偏包括横向纠偏和纵向纠偏。

图4是一个俯视图，表示汽车车身在转载位置时的定位销/孔和周围汽缸的布置情况。当定位测控系统检测到汽车车身进入到转载区域后，启动车身后侧的汽缸，推动汽车车身进入到转载位置，同时启动车身左右两侧的一对汽缸推动汽车车身。

在推动过程中，要检测二个汽缸的行程，并用PID方法调节与控制汽缸压力，保证二个汽缸的行程相等并达到规定的行程范围，从而实现对汽车车身的横向纠偏。

通过对汽车车身纠偏实现粗定位，然后转载机采用与吊具下端精定位类似的方法，通过头部带圆锥的圆柱销和孔进行强制定位，实现车身的精定位。

5 柔性生产线的发展

柔性生产线的发展趋势大致有两个方面。一方面是与计算机辅助设计和辅助制造系统相结合，利用原有产品系列的典型工艺资料，组合设计不同模块，构成各种不同形式的具有物料流和信息流的模块化柔性系统。另一方面是实现从产品决策、产品设计、生产到销售的整个生产过程自动化，特别是管理层次自动化的计算机集成制造系统。在这个大系统中，柔性生产线只是它的一个组成部分。

我国正处在社会主义初级阶段，工业生产正处在飞速发展的过程中，柔性生产线普遍应用到工业制造生产上，一定会起到事半功倍的效果的。

6 结论与思考

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[关键词]柔性制造系统PLC；优化和设计

中图分类号：TU855 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）41-0096-02

前言：人们在购买产品时会从价格、质量、售后保障等方面考虑是否购买，生产公司只有从这些方面做好，才不会被市场淘汰。在生产过程中用柔性制造系统PLC控制技术来进行产品生产，既能保证质量和效率，又将企业带入了信息化管理领域，使得企业管理更加便捷有效[1]。

一 柔性制造系统在国内外发展情况

1.1 柔性制造系统PLC控制技术的重要性

管理就是在一定的人、材资源下确定一个方案，安排人员，工序和进度，在资金时间成本投入少的情况下达到最优的生产目标。而使用柔性制造系统PLC控制技术能够将这种管理变为现实，能够大大的提高生产效率，减少成本，缩短生产周期。

1.2 在国外的发展

柔性制造系统在英国的发展起源于1967年，18年后在全世界便有400套柔性制造系统被使用，之后以30%的增长率不断上升，到九十年代初超过了1500套。1美国、日本、德国等国家也是在相同时期开始柔性制造系统的研制工作。在1976年，日本造出了柔性制造单元，为柔性制造系统的发展打下基础，它是由机床和物料传送装置组成，能够进行批量和多种产品的生产。到了七十代的末期柔性制造系统进步巨大，到八十年代便投入使用，1982年，日本建成了加工车间。美国在此领域领先，柔性制造系统的硬件和软件水平都比较高，德国的柔性制造系统很强，产品数量种类最多到250种。柔性制造系统的出现也推动了汽车的发展，使得汽车的换代速度提高了两倍，劳动力使用量减少了一半。

由交易数量和规模可以看出，柔性制造系统这种高新技术一直在迅速发展。

1.3 在国内的发展

我国的柔性制造系统比起国外要落后许多，首先，起步较晚，1985年才开始研制，主要用于生产壳体和刷架体等小零件，其年产量能够高达2万件。在此前的两年内，郑州纺织机械厂、北京第一机床厂和广西柳州开关厂等一些工厂在政府的帮助下从国外买进了一批柔性制造系统。之后，我国便开始自己摸索着如何制作柔性制造系统，由于国家的重视，柔性制造系统进入飞速发展阶段，这个阶段是国内制做和进口相结合。到如今，柔性制造系统在我国已普及。

二 FMS的机械系统设计及功能

2.1 FMS的功能和特点

柔性制造系统是技术进步下的产品，包含了计算机和微电子学的知识，使用这种智能化技术能够使产品批量生产，企业得以进行多种产品的经营，同时，柔性和自动之间能够共存，达到共赢[2]。它是这样运行的：通过设备构成加工生产线，将生产中的每一个工序都仿照出来，在这个基础上不停的加工生产，就会在短时间内生产出更多的产品，而且残次的成果出现概率会比人为的低很多，就算在生产过程中出现故障，也可以采取简单有效的措施进行补救，简单而高效。

人们所熟悉的柔性制造系统的特点有三个：1）产品质量得到保证。使用柔性制造系统来加工产品，使得产品质量大大提高，因其包装和下卸都是同时进行的，所以运行效率比以前要更高，同时准确度也上升。2）运行快速便捷。在进行最开始的班次时，柔性制造系统的保护和检测都能够完成，其它工序只要系统运行的正常就没问题，柔性制造系统是一个智能化的系统，能够自己处理一些运行过程中的小问题。3）系统运行平稳。通过自身对一些零件设施的整理和调度，能够使系统的使用顺利进行。

2.2 FMS的机械系统设计介绍

柔性制造系统有一种类型是双台工作柔性的，它主要包含两个部分：一个是运输带，运输带连接了各个生产的工作区域，起着纽带的作用；另一个被称作制造单元，它的职能是削和钻。机械系统使用的是直流电，包含了运输带传感器和直流电动机等部件。

3 PLC的设计介绍

柔性制造系统最重要的部分是控制系统，它有着类似于人的大脑的作用，与柔性制造系统能否正常运行密切联系着，计算机的可编程控制器即PLC，能够控制开关，选择开关的时间，控制系统的运行过程，保证正常运行。它还有一个重要的功能便是通过可编程控制器处理数据，分析数据，便于浏览发现问题，总结经验，方便管理，这一点受到广大企业的欢迎，因而是大多数工厂企业的选择。而且，PCL所占空间面积小，运行稳定，这样的特点对控制装置影响巨大，控制网络的组成分为两部分，一个是PC机，起着监督的作用，另外一个是PCL，是PC机的监控对象。

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［关键词］　ITMC；沙盘；柔性制造；策略

［基金项目］　2012年度广西高等教育教学改革工程项目阶段成果（项目编号：2012JGB321）

［作者简介］　康元华，南宁职业技术学院商学院讲师、经济师，硕士研究生，研究方向：市场营销、战略管理，广西　南宁，530008

［中图分类号］ F272 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1007-7723（2012）06-0055-0003

对于高职高专经管类专业而言，有针对性的实践教学相对缺乏，其一是校企合作开展的普遍性还需取得突破；其二是校企合作的深度有待提高，从校企合作实践教学环节来看，学生收获不大。基于此，利用模拟软件开展实践教学活动，在高职高专院校越来越受到重视。ITMC企管沙盘正是能够培养学生实际操作能力的一套模拟软件，从2008年开始，教育部高职高专工商管理类教指委每年举办沙盘大赛，到目前已成功举办五届，该项赛事由于注重学生经营思想与经营能力的培养、注重团队协作，并富于趣味性与挑战性而深受学生喜爱，逐渐得到各高职高专院校的认可。

一、问题的提出

ITMC企管沙盘模拟经营是由四名成员组成一家模拟企业的经营团队，其成员分别担任CEO（总裁）、CFO（财务总监）、COO（运营总监）和CSO（营销总监）等职位，在经营规则既定的情况下，对企业经营过程中的一系列经营活动做出决策，最终在六年的经营期内，对各个模拟企业的经营效果按照一定的得分规则予以评分，以得分高低决定各团队的经营成败。由于ITMC企管沙盘是在动态的竞争环境中展开经营博弈，竞争对手的经营效果直接影响到本企业的经营效果，因此同样的经营方案在不同的竞争环境中可能会导致完全不同的经营结果。因此，如何提高企业经营方案的环境适应能力，能够根据不同的竞争环境来灵活调整自己的经营策略，获取竞争优势，是摆在经营决策者面前最大的难题。

二、基于柔性制造的解决问题思路

（一）柔性制造的含义

柔性制造是指在计算机支持下，能适应加工对象变化的制造系统。据此定义，实质上可以将柔性制造的基本思想理解为生产的灵活性和可调整性。

在ITMC企管沙盘经营实战中，经营者遇到的最多问题是各经营企业的经营思路雷同，生产的产品雷同，从而导致有些产品的竞争过于激烈，不仅无法获取利润，甚至难以生存。而有些市场需求却又得不到满足，甚至出现市场无供应的情况。出现这种情况的原因，一是对市场供应信息或者对竞争对手的经营思路不了解，盲目经营；二是抱有侥幸心理，将大部分资金花在某类产品的生产线上，迅速扩大规模，一旦如愿可能有好发展，而一旦竞争激烈则难于生存。其实这样的经营思路冒太大的风险，在企业经营实践中也不利于提倡。

（二）柔性制造思想与ITMC企管沙盘经营的契合

在ITMC企管沙盘经营中，如何才能使自己的经营活动更加“柔性”？从而能够适应不同的竞争环境，其实可以从两个方面实现此目标。

其一，企业生产设备的柔性化。

在ITMC企管沙盘中，生产线有四种类型，即手工生产线、半自动生产线、全自动生产线和柔性生产线。各生产线的购买价格、需安装时间、生产效率和变更费用等如表1所示。

从表1可知，要想使企业的生产设备柔性化，最好能适当的引入柔性生产线。虽然其价格比较高，但更能适应竞争环境的变化，可根据市场需求、订单获取情况来变更生产的产品类型，且生产效率高。相比之下，虽然手工线也可随时转产，但由于手工线生产效率低，且生产费用高，故一般不考虑。

其二，经营思想的柔性化。

所谓经营思想的柔性化，是指在ITMC企管沙盘对抗中，模拟企业经营的决策者们要从思想上认识到经营环境的变化性和不确定性，并使之体现在经营过程的具体决策中。

拥有柔性生产线只是具备了适应环境变化的基本条件，如果决策者不具备柔性化的经营思想，购买柔性线的结果可能适得其反：既浪费了资金，又没有发挥出柔性线的作用。

在ITMC企管沙盘经营中，最容易犯的一个错误就是前期喜好大量扩张，而后期却不仅缺乏继续扩张的能力，反而受前期扩张的不良影响进而引发的资金困难。其实这也是不具备柔性化思想的一个表现。所谓船小好调头，前期市场需求比较小，难以获得利润，所以前期适宜保守，后期根据市场竞争环境再调整经营策略。

三、基于柔性制造的具体经营策略探析

在ITMC企管沙盘经营中，经营策略多种多样，按照经营产品种类①来看，可分为单一产品策略和产品组合经营策略。单一产品策略由于市场容量有限，风险大，很难取得良好的经营效果，因此很少采用。在产品组合策略中，使用较普遍的有P1P2P3、P1P2P4，P1P3P4等组合。

下面以P1P2+P3（或P4）为例探讨其经营策略。

（一）产品研发策略

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金融危机中企业最关键的问题是什么?是战略柔性。战略柔性是指企业管理市场变化的能力。

市场是企业立身之本，市场上的风吹草动，会引发企业翻天覆地的变化。市场变化不应该是威胁，企业规模也不应该是问题，问题的关键在于企业自身的战略柔性。美国生物组织学者V0gel发现，莎草能在多风地区生存的原因在于其组织的柔性。刮风时，柔性使莎草能够顺风扭曲变形，避免了被风吹弯刮断。莎草的生存策略很好地体现了战略柔性的本质，迎风而变者生，弯腰避风者死。市场的飓风吹不倒那些真正具备战略柔性的企业，对他们而言，市场变化不是不可以避免的危机，而是可以好好利用的发展机会。麦肯锡研究了2000年～2001年的经济衰退，发现当时美国有40％的行业领先企业失去了其在行业中的领先地位，同时也有15％名不见经传的企业一跃而成为行业的新领头羊，这些在衰退中快速发展的企业都拥有一个共性――战略柔性。在当前严酷的市场现实中探讨战略柔性的意义不言自明。

仅仅适应变化是不够的

战略柔性理论是对传统企业战略理论的革命，它在颠覆传统战略假设的基础上创新了企业战略的逻辑和范式。与传统企业战略理论把市场环境看做是给定变量，企业只能接受和适应市场变化的假设相反，战略柔性理论主张，企业可以通过利用、制造和驾驭市场变化来改变市场环境，寻求更好的发展机会和空间。我们把企业这种管理市场变化的能力称作战略柔性。

传统战略理论导致企业战略柔性先天性缺失。传统企业战略理论源于西方经典经济学的选择论，认为市场是外在于企业的给定存在，企业的命运为市场所决定，企业战略也就意味着是在给定的市场环境中作选择。当前最具代表性的企业战略理论――竞争战略学派和企业资源、能力学派都主张企业植根于现有行业、市场结构形成独特性战略，以寻求可持续的竞争优势。竞争战略学派认为战略独特性来自于对市场、产业结构差异的分析；而资源学派认为战略独特性来自于企业自身的独特的资源和能力。两者仅仅是给定市场变量下内外视角的不同。在这样的战略理论的指引下，企业对市场环境的变化缺乏能动性，只能被动应变。当今市场瞬息万变，等变化发生再去应变往往为时已晚，企业会失去先机，甚至会被淘汰出局，这次金融危机中通用汽车的濒临倒闭就是活生生的例证。早在上个世纪末，偏好大排量、气派车型的通用就感受到小排量、低油耗日本汽车日益强大的市场压力。但是笃信独特性战略的通用以为美国车、日本车各有各的市场定位，各有各的精彩，通用只要做好自己就可以了；再加上当时通用仍然是世界上规模最大、收入最高的汽车公司，市场变化的紧迫性被严重低估。十多年来，世界油价持续上涨，通用自恃树大根深，未及时针对渐变的市场转变战略，在代表市场发展方向的低油耗、环保车的开发上滞后于日本同行，市场份额逐渐被蚕食。金融海啸一来，市场发生巨变，结果行业巨人通用被迫大幅裁员卖厂，落到断臂求生，弯腰祈求政府援手救命的悲惨境地。

通用的悲剧凸显了企业战略柔性的重要性。战略柔性理论来源于演化经济学的变化论，把市场看做是一个创造性的过程，企业应该而且必须参与到市场演进变化过程中，成为市场变化的创造者，而不是被市场左右命运。“适者生存，优胜劣汰”，每一次的经济危机或经融风暴都是企业一次新的选择。只有那些能够洞悉经济和社会变化的企业才能左右自己的命运，成为市场“寒风”中的强者，进入下一个新的上升式的循环。“柔性”最早产生于柔性制造系统，是生产系统适应变化的环境或适应环境带来的不确定性的能力。具体说，是指企业生产系统由生产一种产品(或零件)迅速而经济地转换为生产另一种产品(或零件)的能力。后来，柔性的范围扩大到整体组织，学者开始把组织柔性与市场环境变化联系起来，认为企业需要内部柔性和外部柔性来应对不可预测的偶然事件，强调柔性是对环境变化的适应性反应。但随着外部环境动态程度的提高，光靠增强适应性已经不能满足组织生存发展的需要了，企业需要更具能动的柔性，所谓能动是指组织改变环境的尝试。能动性要求企业开展各种组织变革活动去影响环境而不必总是去适应环境，只有领跑者和制订标准者才是真正的市场主宰。组织柔性专家亨克・傅博达把企业这种影响和改变市场环境的柔性能力称为战略柔性。成功进行大象转身的IBM、长袖擅舞的通用电气，就是战略柔性的典范。强大的战略柔性能力令它们历经多次经济危机和市场巨变仍然基业长青，成为百年企业。

通用公司前CEO韦尔奇说：“赢得全球范围竞争的最没有吸引力的方法就是认为自己可以通过单打独斗同世界较量。”单个企业的能力总是有限的，那些超大型的跨国企业也不例外。要想有效改变外在市场环境，其难度可想而知。企业如何才能获得能够改变环境的战略柔性能力呢?答案已经有了，那就是IBM全球高级副总裁琳达・S.桑福德(Linda Sanford)所倡导的“开放性成长”理念――拥抱变化，把企业打造成开放性成长平台，组合大规模协作网络的力量去领跑市场变化。可喜的是，中国企业这方面已经有了不俗的表现，为整个中国经济平安“过冬”增添了信心。

开放协作中导向新未来

其实，不少企业一直在作管理市场变化的努力，早在上个世纪初期，福特公司为了控制上游钢铁市场价格变化，减少其对汽车生产销售的不利影响，建立了包括矿山、炼钢厂、配件厂、总装厂乃至汽车销售在内的纵向一体化的巨型企业集团，可谓是企业管理市场变化的先驱。但是福特的努力最终还是失败了，一度跌人破产的边缘。原因何在?在于福特的控制导向，你可以控制整个产业链条，但你控制不了社会经济发展及随之带来的消费者需求变化，光有强有力的控制是不行的，更重要的是要和整个行业乃至社会环境协调共进。琳达・S.桑福德说得好――你可以把自己封闭起来，然后拥有你的秘方、专利知识(也即一直被企业当做竞争法宝的核心能力)，但是在今天的市场中，全球化迫使所有的企业，甚至是所有的个人，必须能够和别人分享。开放、分享、协调才是当前企业成就战略柔性的关键要素。简单地说，就是企业可以把业务细分成为一件一件要做的工作，每项工作都相当于一个组件，当我们用一套开放的标准来建立业务平台，我们就可以在平台上把各个组件以不同的方式进行组合，使企业可以迅速完成伴随着市场变化而变化的工作。这种组合可以是跨技术、跨产品、跨模式，甚至是跨行业的，可以是真实的，也可以是虚拟的。1+1+1+…>∞，协作的力量是无穷的，以这种无穷大的力量去管理市场变化是完全可能的也是完全可行的。请看中国企业的战略柔性实践。

华为打造的开放性产品和技术研发平台

平台建设是华为用短短20年时间发展成为全球前

五大通信设备商的关键所在。华为很早就认识到高科技行业的发展关键在于搞好产品和技术研发平台。华为现在的产品成千上万，但都源于一个“母亲”――那就是CC08数字交换平台，这样使得每个“家族”(产品线/产品系列)和“儿子”(具体的产品)都能够继承“母亲”的优良传统，而且各“家族”和“儿子”之间平台共建共用、技术共享。形成了公司大平台支撑产品线平台，产品线平台支撑具体的产品开发的整体互动协作局面。

华为的产品和技术研发平台不仅把公司内部组合成一个整体，还有开放性的接口连接着客户、先进同行企业以及供应链上数百个配件厂商、合同的制造商、分销商、商等，形成了非常庞大的开放性商业生态网络系统。整个系统以客户需求为驱动力，华为规定技术开发部门的领导是由市场营销人员担任，因为营销人员直接和客户打交道，很清楚顾客需求及其变化。围绕顾客需求，华为借助网络体系组合各方力量和资源，快速实现产品和服务的定制化开发，华为的体系具备极强的战略柔性。华为的开放性平台已经帮其成功度过了两次市场“严冬”。根据华为公布的数据，2008年华为取得了逾200亿美元的合同销售额，其中海外销售占比达75％，业绩比往年有大幅增长。

阿里巴巴打造的开放性电子商务平台

阿里巴巴也是一个打造开放性平台的高手，从成立之初的仅仅提供信息流，到推出支付宝提供资金流，以及推出贸易通和淘宝旺旺提供即时通讯业务，阿里巴巴已成为集信息流、资金流、通讯企业等多种功能于一身的开放性电子商务平台。现在已有数以十万计的企业和个人成为阿里巴巴的客商和合作伙伴，在虚拟网络上形成一个无所不在、联系紧密的庞大商业帝国。阿里巴巴对整个经济社会的产业链条产生了深远的影响并促进其整合，其协作的战略柔性极为强大。阿里巴巴利用强大的网络社区，将优秀网商的过冬经验进行有效传播，使得网商能够自发地互助和抱团过冬。

复星打追的开放性产业协作平台

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关键词：屋面 柔性防水 渗漏 原因 质量控制

Abstract: the final quality roof waterproof project is by a variety of process quality of the construction of the joint decision, waterproofing roof leakage occurs, both waterproof construction itself defects, likely also by other relevant process quality defects. This article through to the waterproof construction own quality defects caused by the reasons of roof leakage are analyzed, and the corresponding quality control measures.

Key words: flexible waterproofing roof leakage reasons quality control

中图分类号：O213.1文献标识码：A 文章编号：

屋面防水对建筑的使用功能及耐久性起着重要的作用，但防水渗漏却时有发生。对于普遍采用的卷材及涂膜等柔性材料防水屋面，设计、材料、施工等方面的缺陷都可能导致屋面防水的失败。虽然严格按照设计图纸及施工规范的要求施工是保证防水工程质量的关键，但施工单位及现场管理者往往只对防水层本身的施工给予较多关注，而对其它防水相关工序的控制则重视不够，事实上这些工序的作业条件及完成质量对最终的防水效果同样起着重要的作用，在施工中尤应加以控制。

一、非防水施工自身的质量缺陷造成屋面渗漏的原因分析

1．设计方面主要有：

1.1．屋面整体刚度差受力不均，混凝土胀缩导致屋面板出现变形或位移，造成屋面板局部开裂，从而拉裂防水层，引起渗漏。

1.2．屋面排水线路、坡度设计不合理，水落口间距过大或采用贯穿反梁的排水方式等致使屋面排水不畅，延长了雨水在屋面的滞留时间，加速了防水层的老化，久之形成渗漏。

1.3．设计人员对施工工艺了解不够，设计中未充分考虑施工的可行性或选材不当，使施工难度增大，导致施工质量难以保证，造成渗漏。

1.4．细部节点设计标示不详或设计不合理，致使节点部位防水施工处理不当，导致渗漏。

2．施工方面主要有：

2.1．找平层、保护层凹凸不平或局部排水坡度不足，造成屋面局部积水，使防水层老化开裂。

2.2．刚性保护层与防水层之间未设置隔离层，由于保护层的变形、收缩开裂，导致防水层破坏。

2.3．找平层未按规范要求设置分格缝，引起找平层收缩开裂，拉裂防水层，造成渗漏。

2.4．找平层施工质量差，表面酥松、起砂、起皮或防水施工时含水率超标等引起防水层起鼓剥离，导致渗漏。

2.5．基层与突出屋面结构交接处及基层的转角处未做圆弧倒角，造成防水卷材硬折角或防水涂料角部涂刷不均，造成老化破损。

2.6．施工时基层清理不干净，施工后上人行走踩压导致防水层破损渗漏。

2.7．檐口未做鹰嘴或滴水槽。屋面檐口因内侧立面末端部位空鼓造成漏水，空鼓的直接原因是防水层施工不良，但真正原因往往是由于檐口下端未做鹰嘴或滴水线造成的。

2.8．防水层末端部位基层处理后的形状，未考虑到防水施工的操作条件，收头做法处理不当，造成防水层的收头部位剥离渗漏。

2.9．伸出屋面管道周边与找平层之间未预留凹槽，当找平层收缩时导致管道根部开裂而拉裂防水层。

2.10．忽视防水施工时天气变化的影响。雨雪及大风天气虽能停止防水施工，但往往雨雪天气过后不待基层的影响完全消除就继续施工；另外在温度过低或过高时对防水施工质量的影响重视不够，埋下防水质量隐患。

2.11．外贴屋面瓦的混凝土大坡屋面，施工时采用干硬性混凝土拍打浇筑，混凝土密实性差，结构板基本丧失自防水能力；预埋挂瓦钢筋穿越防水层形成漏点。

二、屋面防水的质量控制

针对上述引起渗漏的原因，施工中应注意对以下环节施工质量的控制：

1．施工前的准备

屋面防水工程施工前，现场相关各方应结合设计图纸，充分考虑现场施工的条件及特点，研究排水系统及节点设计的合理性及可操作性，必要时应与设计人员沟通以确定合理施工方案。对于卷材防水，预先将檐口、檐沟、水落口、出屋面管道、凹凸拐角等重要部位的处理大样排布好，合理安排卷材的铺贴方向及剪裁尺寸能有效保证和提高防水施工质量。

2．重视材料的选择及检测

施工屋面天沟、檐沟、檐口、狭窄部位时在材料的选择上应考虑施工的便利，再好的防水构造措施，如施工困难不便操作，施工质量同样难以保证，因此以上部位应在施工可行、保证质量的前提下选择适宜的防水材料。

3．基层的控制及处理

3.1．基层应充分干燥。如基层干燥不充分，防水层施工后由于水蒸气压的作用会使防水层膨胀起鼓，特别在防水层外露时，随着气温的变化，膨胀会促使防水层局部疲劳老化，起鼓范围也会逐渐扩大。

3.2．基层应平整光滑，提倡在水泥砂浆收水后进行二次压光，终凝后采取浇水覆盖、喷养护剂、涂刷冷底子油等手段充分养护。

对于涂膜防水层，表面凹凸不平和突起物的存在会使防水层完成面薄厚不均，防水层的耐久性则多是由这些最薄部位的耐久性决定的。特别应注意的是，上覆保护层的防水层始终处于压实状态，由于变形影响基层和保护层各自发生移动，防水层被挤压，处于突起物上的薄弱防水层很容易破损。

基层处理时，高低不平等的凸起部位要用砂轮打掉，麻面、凹下部位要在清理干净后用水泥胶灰刮抹平整，凹下面积较大时，可用水泥砂浆加108胶抹平。

3.3．基层上不能粘附灰尘、油脂等。卷材防水层施工时应将施工场地上的杂物灰尘等清扫干净；对于涂膜防水层，如果有灰尘等异物，就难以形成均一的涂膜，施工前必须认真清扫施工周围的场地。基层上的油脂会使防水层粘结不良，并促使防水层老化，施工前必须要用溶剂彻底擦除。

3.4．在基层容易产生裂缝的地方，应粘贴附加层，如为涂膜附加层必须带有胎体增强材料，并增涂2mm以上厚度的附加层；附加层的宽度要超出加强部位250~300mm。

3.5．伸出屋面的管道、排气管、落水口等务必按规范及操作规程安装牢固，封闭严密，不得晃动及有缺损；所有阴阳角交接处均应按规范要求做成圆弧形倒角。

3.6．施工时必须按规范及操作规程要求做出檐口的鹰嘴或滴水槽，抹灰施工不易操作时，在不影响外观的情况下可选择适宜的材料在檐口下端固定牢固使之能防止雨水的回流。

3.7．天沟、檐沟、檐口、泛水及立面应预留凹槽或做出小沿，便于卷材防水的收头处理。

3.8．水落口、伸出屋面管道周边与基层或找平层之间必须留宽20mm、深20mm的凹槽，并嵌填密封材料。

4．施工的环境条件

施工环境对防水层性能的影响很大，施工时应严格遵守下列限制条件：

4.1．雨雪天气时，或者雨雪后基层尚未干燥时不应进行施工。

4.2．卷材防水热熔法施工时，虽然规范允许不低于-10℃均可施工，但当气温低于5℃时卷材会出现发硬、脆裂，增加了施工难度；低温天气进行涂膜防水施工时，会使涂层受冻且不易成膜，因此当气温低于5℃或6小时内气温下降到5℃以下时，建议不再安排防水施工。

4.3．高温情况下，部分材料反应硬化会加快或发粘，施工时要注意不同材料的特性区别。另外，基层受到辐射热后温度会升高，基层内部的水分会汽化膨胀产生鼓泡，故气温高于35℃时不宜施工。

4.4．五级及以上大风时会对卷材防水的粘贴施工造成影响，而涂膜施工时灰尘会从周围刮入基层并粘附在涂膜上，影响成膜质量。

5．做好与防水层相关上下层的施工

5.1．与防水层相关的上下层分别是找平层、隔汽层、保温层、隔离层、保护层等，防水层施工往往与各相关层交叉作业，其施工质量的好坏对防水层的质量影响很大，应加强对相关各层质量的管理控与验收。

5.2．防水层施工完验收合格后，应做好成品保护，并尽快进行保护层的施工，决不能碰坏、戳破防水层。同时，防水层与刚性保护层之间应设置隔离层，其材料可选用沥青油毡、细砂、塑料薄膜、低等级砂浆等。

6．对混凝土大坡屋面防水工程，规范中并未涉及其设防方法和要求，施工中可采取以下措施：①屋面结构板按墙体浇筑方法，支双层模板；②采用粒径为10-30mm的细骨料抗渗混凝土，处理好施工缝，振捣密实，形成混凝土的自防水；③防水层施工后浇筑一层40mm厚钢筋细石混凝土保护层，并掺适量微膨胀剂，振捣密实，收水后进行二次压光；④上面铺贴装饰屋面瓦。

三、结语

篇10

关键词：供应链柔性；汽车

一、汽车制造企业与零部件供应商外在柔性分析

一辆汽车是由上万个零部件装配而成的，汽车零部件采购是汽车供应链中不可缺少的一个重要环节。汽车总成本约70%来源于汽车零部件，零部件供应商对汽车制造企业发出订单的响应速度、执行情况会影响到汽车制造企业能否及时快速地采购到生产汽车所需要的零部件，进而满足生产汽车的需求，达到满足下游顾客的要求。处于汽车供应链中游的汽车制造企业，作为零部件供应商的买方，并不关心零部件供应商的生产情况，它关心的是上游的零部件供应商能否根据汽车制造企业需求变化及时提供合适的零部件，保证汽车制造企业生产的顺利进行。因此，汽车制造企业与供应链上游零部件供应商柔性是指供应商能够根据汽车制造企业需求变化在时间、数量、产品等方面的响应能力。此外，由于汽车制造企业在采购过程中，根据实际需求的变化必须对零部件供应商做出适当的取舍，因此，零部件供应商与汽车制造企业的柔性还表现为处理与零部件供应商关系的能力。那么，汽车制造企业上游零部件供应商与汽车制造企业的柔性是由时间柔性、数量柔性、产品柔性和伙伴柔性组成的。

（1）汽车制造企业与零部件供应商时间柔性分析

在现今“快鱼吃慢鱼”的格局下，时间作为继人、财、物、信息之后的第五项资源，越来越受到人们的广泛关注。汽车制造企业不能对市场顾客的购车时间做出精确的估计，那么，只能采取根据顾客购车要求来调整自身的生产计划，以抵消不能对顾客购车时间做出精确估计的缺陷。而零部件供应商作为汽车制造企业上游的零部件供应商也必须紧跟着汽车制造企业的步伐，当汽车制造企业生产发生变动带来零部件交货时间出现变动时，零部件供应商也必须做出相应调整。与此同时，零部件供应商提供的零部件是汽车制造企业能够进行生产的必要条件，没有零部件或者零部件不能及时交付都会影响汽车制造企业生产的顺利进行。比如，汽车制造企业中80%的产品交货期问题是由供应商引起的。因此，零部件供应商除了必须根据汽车制造企业生产计划所需零部件的时间进行调整外，也必须能够做到及时、快速地供货，以保证汽车制造企业生产的顺利进行。

由此可见，零部件供应商与汽车制造企业之间的时间柔性就体现为，零部件供应商的交货柔性和交货速度上。交货柔性是指当汽车制造企业临时要求改变交货时间时，零部件供应商所做出的反应能力。交货速度是指零部件供应商满足汽车制造企业需求的速度, 体现了满足汽车制造企业需求的时间价值，即零部件供应商能否及时、快速地把汽车制造企业所需的零部件送到汽车制造企业手中。零部件供应商交货速度的量化值为：零部件供应商平均反应时间该数值越小，柔性越好。

（2）汽车制造企业与零部件供应商产品柔性分析

上游零部件供应商生产的目的是为了满足汽车制造企业的需要，汽车零部件是上游零部件供应商的最终产出物。由于受顾客性别、年龄、身份及外界环境的影响，汽车制造企业对整车的供应必须随着顾客需求的变化而变化，而零部件供应商是汽车制造企业生产得以顺利进行的保障，因此，零部件供应商供应给汽车制造企业的产品也必须随着汽车制造企业生产需求的变化而进行调整。

汽车制造企业与供应链上游零部件供应商产品柔性是指零部件供应商能够根据汽车制造企业的生产要求的变化对零部件进行调整的能力。通过零部件品种柔性和汽车制造企业抱怨比率反映出来。零部件品种柔性是指零部件供应商根据汽车制造企业开发新车的需求或者改进现有整车的需求，提供的零部件种类能够满足汽车制造企业需求的能力。零部件品种柔性的量化值为：零部件品种柔性。该数值越大，柔性越好。汽车制造企业抱怨率是汽车制造企业对零部件供应商所供给零部件的抱怨次数占总供给次数的比例。汽车制造企业抱怨率的量化值为：汽车制造企业抱怨率。该数值越小，柔性越高。它可以反映出零部件供应商根据汽车制造企业对零部件质量提出的意见进行调整，进而满足汽车制造企业的能力。

（3）汽车制造企业与零部件供应商数量柔性分析

汽车制造企业组装的整车的数量根据市场需求的变动不断地变动，对于上游的零部件供应商来说，它也必须根据汽车制造企业生产整车所需的零部件的数量的变化及时进行调整。在汽车业中，零部件供应商改变产量的能力是零部件供应商选择评价中一个重要因素。对于汽车行业，有些零部件是比较特殊的，供应商可能是惟一的，这就要求供应商能根据实际需求快速地调整自己的产量。

汽车制造企业与供应链上游零部件供应商的数量柔性是指零部件供应商能够根据汽车制造企业需求数量的变化做出调整产量，以应对数量变化的响应能力。汽车制造企业零部件供应商数量柔性的量化值为：零部件供应商平均产量利润率。该数值越大，柔性越好。只有零部件供应商及时地根据汽车制造企业生产需求的变化对自身的零部件产量进行调整，才能避免零部件超储和欠储的现象发生。

（4）汽车制造企业与零部件供应商伙伴柔性分析

汽车制造企业生产所需的零部件是通过向零部件供应商采购完成的，零部件供应商是帮助汽车制造企业完成最终目标的合作者。零部件供应商是供应链系统中重要环节，具有核心竞争能力的，有合作精神的，能够与汽车制造企业结成双赢关系的零部件供应商能得到汽车制造企业的青睐。当然，虽然零部件供应商与汽车制造企业之间希望成为长期的战略伙伴，但是，在汽车制造企业日常运营过程中，根据生产所需零部件的需要对零部件供应商进行变更是不可避免的。例如，一个汽车制造企业增加车型，更新产业链技术，可能一年内增加10个配件供应企业。这也并不意味着，汽车制造企业与零部件供应商之间的关系是可以随意更改的。因为选择和培养一个新的供应商所需要的时间和成本比维持一个供应商更加昂贵。

此外，由于资源的稀缺性以及邀请零部件供应商及早加入到整车的开发中来，可以帮助汽车制造企业缩短整车生产的订货提前期，改善整车性能，都促使汽车制造企业还必须处理好与零部件供应商的关系。要使零部件供应商参与整车的研发工作，只能在与零部件供应商建立了良好的战略伙伴关系的基础上。

因此，汽车制造企业与供应链上游零部件供应商的伙伴柔性是指汽车制造企业应对外界变化对供应商做出调整的能力，主要体现为增加或减少零部件供应商的能力。汽车制造企业只需花较短的时间较低的成本就能对零部件供应商进行增减，说明零部件供应商伙伴柔性强。

二、汽车制造企业与经销商外在柔性分析

汽车经销商是汽车制造企业与顾客之间的沟通桥梁，与汽车制造企业构成利益共同体。在这个利益共同体中，汽车制造企业一直以来都处于绝对的支配和主导地位，向来都是汽车制造企业“压榨”经销商。经销商的基本工作就是围绕着进货、库存、销售三个环节进行的。汽车制造企业经常通过向经销商压货的方式完成销售计划，使得经销商库存高筑，资金链处于紧绷状态。比如，在2008年，大部分汽车制造企业为了完成销售计划，加大了向经销商的压货力度，部分厂家压在经销商处的库存深度甚至达到了2.5以上，远远高于0.8～1.5的库存深度，致使汽车经销商成了巨大的停车场。在这种情况下，如果汽车制造企业能够根据不同地区的市场特点和经销商的经营能力，主动调整销售任务，就能减轻经销商的压力，从而降低经销商的库存，提高经销商的资金利用率，增强经销商完成销售任务的信心，有精力和动力扩大整车的市场占有率。

此外，汽车经销商从建店到日常运营都要耗费和占用大量的资金，在经济形势良好，汽车销售正常且库存合理的情况下，经销商的资金链运转起来比较顺畅。但是，在经济萧条，整车销售低迷，库存不断增加的情况下，经销商的资金链运作就开始出现问题了。如果要使经销商能够维持下去，一是通过汽车金融公司的支持，一是通过银行贷款的形式来满足紧缺的资金。当这两种渠道都行不通时，汽车经销商就到了走投无路的境地了。此时，如果汽车制造企业能够根据经销商的处境，采取补贴的方式，帮助经销商度过难关，避免经销商倒闭给汽车制造企业带来损害，与经销商结成战略双赢合作伙伴，一改以往汽车制造企业“压榨”经销商的做法。

因此，汽车制造企业与经销商的柔性就体现为汽车制造企业能够根据外部市场环境及经销商的实际情况，调整与经销商之间的关系的能力。这种调整表现在两个方面，一是，调整销售任务。当经济环境好，市场销售量高时，汽车制造企业可对经销商制定较高的销售计划，当经济环境差，市场销售量低时，汽车制造企业可适当地降低对经销商的销售计划。一是，对经销商资金的扶持力度。汽车制造企业应时刻关注经销商的资金链的运行情况，当经销商资金链运行顺畅，汽车制造企业不需要对经销商在资金上给予援助，当经销商资金链紧绷，出现贷款困难的情况时，汽车制造企业应及时在资金上给经销商予支助。

三、汽车制造企业与顾客外在柔性分析

顾客购车的倾向极易受外部经济环境及国家政策的影响。比如：经济快速发展时，人们的收入水平提高了，这时人们具有比较强烈的购车动机，市场上对汽车的需求量就增大，这时，就要求汽车制造企业提高产能，以应对不断增长的汽车需求量。再比如，国家对燃油税进行改革，支持小排量汽车的发展，对购买1.6L以下小排量的汽车减征车辆购置税，这一政策的出台，必然激发消费者对购买小排量乘用车的兴趣。此外，再加上顾客由于年龄、身份、性别的不同有所不同，比如，年轻顾客或高端客户偏爱定制的车型。但他们统一的需求都要求买到符合个人品味，价格适当的汽车并得到宾至如归的配套服务。同时，由于汽车寿命周期越来越短，两年引进一款新车是一件再平常不过的事，每家公司每年推2款集20多种改进于一身的改良款新车，更是司空见惯的事。因此，汽车制造企业面对的是一个顾客需求不确定，经济政治环境不断变化的市场。只有紧跟着顾客对产品偏好的变化而变化，增加可供顾客选择的汽车品种数，提高对顾客需求的响应能力，能够按照顾客的要求对产品进行改良，改进服务，才能使各汽车制造企业在中国这样一个潜力巨大的汽车消费市场中取胜。对于顾客来说，它不管汽车制造企业具体的生产过程，只关注汽车制造企业能否在正确的时间将正确的产品以正确的数量送到他们的手中。因此，汽车制造企业与供应链下游顾客的外在柔性是汽车制造企业能能够对顾客不确定的需求在时间、产品、数量上表现的调整的能力。它体现为，时间柔性，产品柔性，数量柔性。

早在1988年Stalk在哈佛商业评论发表的《时间――新一代竞争优势的源泉》一文中就强调了时间作为竞争优势主要源泉的重要性，并断言，时间作为一项战略资源，可以等价于资金、生产率甚至创新[10]，因而，对多数企业以至供应链来说，它是一项必不可少的竞争利器。对于汽车供应链更是如此。

在基于时间竞争的市场中，顾客对某一品牌的忠诚度已远不如前了，只要是任一卖方能够及时满足顾客的需求，那么顾客就有可能被这一竞争者夺走。在国内汽车业，出现“整车早已下线，价格已经公布，广告和相关宣传也铺天盖地而来，但消费者只能‘望梅止渴’，最早也要等到X月才能拿到车”的局面是司空见惯的事[11]。在此种情况下，即使汽车制造企业提供的整车能够对顾客带来相当大程度上的吸引力，但是顾客也可能早已因等待得不耐烦，而转向购买其它品牌的汽车了。此外，购车主对整车的交货时间也可能发生变化，因此，汽车制造企业也必须具有根据购车顾客要求交货时间的变化进行调整的能力。那么，汽车制造企业与供应链下游顾客的时间柔性表现为两个方面，一是体现在交货速度上，反应了汽车制造企业满足顾客需求的速度, 体现了汽车制造企业应对顾客需求的时间价值。汽车制造企业交货速度量化值为:汽车制造企业平均反应时间。该数值越小，则柔性越好。一是体现在交货柔性上，也就是当顾客临时要求改变交货时间时，汽车制造企业所做出的反应能力。

参考文献：

[1] 何元秀，秦远建，基于供应链的汽车零部件供应商管理策略研究[J]．上海汽车，2007（5）：18-20．

[2] 陆淳鸿，基于价值系统的时间竞争――变革时代的企业竞争优势来源[J]．江苏商论，2005（2）：43-44．