0519-氣門搖臂軸支座的機械加工工藝及鉆孔夾具設計

0519-氣門搖臂軸支座的機械加工工藝及鉆孔夾具設計,氣門,搖臂,支座,機械,加工,工藝,鉆孔,夾具,設計 附件B 譯文 敏捷制造系統(tǒng)的數(shù)學建?？蚣? 1. 諾丁漢特倫特大學機械與制造工程部 諾丁漢NG1 4BU ，英國 yahaya.yusuf @ ntu.ac.uk。 2. 諾丁漢特倫特大學計算機部 諾丁漢 ， NG1 4BU ，英國 david.al - dabass @ ntu.ac.uk 3. 馬薩諸塞大學管理學部門 02747-2300 ，美國 agunasekaran@umassd.edu 摘要：敏捷制造認識到不穩(wěn)定的市場，并試圖通過滿足客戶不斷變化的需求來提高公司的競爭力。在這樣做的同時，參與敏捷制造的競爭者需要同制造供應商，競爭對手合作，或者與這兩者同時合作。由于市場的內在性質是不穩(wěn)定的和復雜的，對于經(jīng)營變化的潛在能力，不確定性和復雜性是必不可少的。這種首要潛在能力的支柱是人們和信息。通過對一些關于敏捷性的文獻的討論，在簡要概述了一系列問題之后，提出了一種用于敏捷制造系統(tǒng)的數(shù)學建?？蚣?。該模型具有各種聯(lián)系途徑也具有靈活性和組織競爭基礎的屬性。該模型像虛構的小說一樣，如果付諸實施，它將是動態(tài)的，而且可以與企業(yè)系統(tǒng)介乎起來，因此，根據(jù)系統(tǒng)的參數(shù)，可以將其功能作為預測和自動化性能測試系統(tǒng)。 關鍵詞：敏捷制造，范圍，定義，概念，策略。 介紹 組織在應對不斷變化市場需求的同時必須展示出的靈活性的概念最初是由美國敏捷制造論壇提出并流行起來 [艾柯卡， 1991 ] 。這個論壇的首要任務是，在面對不斷增加的國際競爭中，為美國制造業(yè)面對的生產力下降的問題尋求解決方案。敏捷制造被推出成為恢復美國制造業(yè)競爭優(yōu)勢的解決方案。敏捷制造，它被稱為可能深刻的改變制造業(yè)的一個由工業(yè)界提出并領導的設想。 關于敏捷性的辯論 敏捷性已被界定的各種術語的意思是一個公司在持續(xù)和意料之外的變化市場中，在競爭激烈的市場中發(fā)展壯大的能力，也是在不斷變化的以客戶產品和服務為基礎價值驅動的市場中，迅速作出反應的能力。敏捷制造被普遍認為是一個后精益模式[沃麥克和瓊斯， 1996年]即把眾所周知的精益原則和做法，并補充內容，使組織對非常復雜的動態(tài)變化的客戶需求迅速做出反應。敏捷制造集成的所有精益生產的內容，因此精益生產和敏捷團體具有共同的特點，但后者賦予新的原則和做法，加強了其敏捷的能力，以平衡可預見的和不可預測的需求變化。另外一種自適應敏捷企業(yè)對于制造費用將更加敏感，可以抵消成本和費用高的固定資產，間接勞動和間接相關的精益[Katayama and Bennett, 1996]。在一個不斷變化的競爭環(huán)境中，有必要制定比現(xiàn)有的更加柔性化更加具有靈活的性的組織和設施。而且組織不斷的重復檢查它們是如何競爭是至關重要的，而且這種靈活性是使他們能夠重新制定競爭戰(zhàn)略內容和過程的基本模式。因此，敏捷性，即是在持續(xù)和不可預測變化的競爭環(huán)境中，對不斷變化的市場有效的做出迅速反應，使能夠生存和繁榮的能力。 關于敏捷性的重點和廣度 敏捷制造是一種理想的制造，這是從原來“精益制造”的概念自然發(fā)展而來的。在精益制造中，市場的相對穩(wěn)定和重點消除浪費同等重要。組織和設施的要求以更加靈活的方式以適應不斷變化的客戶需求導致的“敏捷制造”概念的出現(xiàn)。這種能夠應對獨特需求的生產要求將平衡回到之前的情況，實現(xiàn)精益生產。而精益生產能夠面對任何的強加給它們的壓力，比如所面臨的風險與成本，生產速度速度和生產質量。然而，敏捷模式并不主張對成本，速度和靈活性的妥協(xié)，但強調全面提供有關競爭力標準正確組合的必要性，同時認識到在這些關鍵的平衡標準可能從市場到市場，并隨著時間的推移。 足夠的知識水平的響應性，靈活性，成本和質量的商品或服務，這些都是客戶都愿意接受的，重要的是要長期生存的敏捷的競爭對手，也是敏捷競爭者要長期生存非常重要的幾個方面。在市場中，將產品需求和敏捷制造能力聯(lián)系起來也是同等的重要，因此重點是敏捷增加了強調新的市場機會中的反應速度這一點。因此，當靈活性可能被視為一個更相關的一類產品（小批生產）而不是主要集中的價格競爭上的商品，它就是一個不斷變化的角色，整個市場的產品和相應的類型應當值得更多的注意。此外，一些戰(zhàn)略和技術已被認為是有利的靈活性。這種手段包括虛擬企業(yè)的形成，分布式制造體系，快速原型和電子商務。這種正在研究和未發(fā)展的手段之間的相互關系的性質和形式，就和敏捷的主要概念一樣。因此，要將一些正在發(fā)展的戰(zhàn)略和潛在的技術解決方案深刻的聯(lián)系起來，從而實現(xiàn)敏捷制造。 最近的工作 現(xiàn)在已經(jīng)有越來越多有關敏捷性方面的文獻，包括有關敏捷制造企業(yè)的定性描述[Goldman et al, 1995]，有關使用模糊邏輯的虛擬企業(yè)的運作[Gupta and Nagi, 1995]，有關敏捷制造的設計和實施信息系統(tǒng)[Song and Nagi, 1997]，創(chuàng)辦有關敏捷設計的大會[Kusiak and He, 1997]，以及業(yè)務流程設計方法的使用[Burgess, 1994]。還有一些其他的重點是區(qū)別敏捷制造和早起生產模式[Preiss, 1997] [IEE, 1998]，以及早起敏捷制造和科學理論之間的相似性概念?？偟膩碚f，這些具有貢獻者以及其他各方面的貢獻者為敏捷組織屬性的構成提供了許多的真知灼見。盡管如此，作為一個敏捷企業(yè)，那里沒有引進和實施這樣一個復雜動態(tài)互動系統(tǒng)的方法和工具。以伯吉斯企業(yè)為例，暗示著一個企業(yè)演化的可能性階段，這可能導致虛擬企業(yè)沒有確定一個切實可行的方法和工具?？瓶斯柡筒魉箤θ绾尾僮饕粋€虛擬制造系統(tǒng)非常感興趣，特別是影響聯(lián)盟在企業(yè)水平的虛擬系統(tǒng)和方法的組織方面。但是，企業(yè)和資源水平，這是本論文應移交說明的事物，也使在國際組織水平中取得的進展值得平等審議。雖然大多數(shù)從業(yè)者同意現(xiàn)存有關敏捷文獻的解釋和闡述，但是在市場上，技術和產品需求有一個廣泛關注的細節(jié)和需要整合和鏈接敏捷流程[Yusuf et al, 1999]。 所提出模型的背景 具有績效改進的戰(zhàn)略規(guī)劃在所有的制造領域都獲得了注重。這樣做的理由是，它考慮到公司在決定合適業(yè)務和業(yè)務政策時的長遠利益。為了實現(xiàn)敏捷制造，若干分的戰(zhàn)略都是必需的，包括虛擬企業(yè)，快速形成的伙伴關系，和臨時聯(lián)盟為基礎的核心能力。沒有合適的業(yè)務，經(jīng)營戰(zhàn)略和相應的指標，技術和系統(tǒng)并不足以實現(xiàn)敏捷性。因此，重要的是敏捷的進程和相關的基礎數(shù)據(jù)，就和競爭力的目標一樣，就是兩者相互結合。 全球性問題 由于在全球范圍內市場和產品增加的復雜性，在全球范圍內，新的擴展型企業(yè)的目標，驅動程序，績效指標和邊界條件正界定在敏捷制造的的框架內。雖然擴展型企業(yè)的需求已經(jīng)很大程度上的確定，但是任然缺乏合適的和商業(yè)性用途的工具來滿足這些需求。因此，新一代的工具，應制定與現(xiàn)有的工具大大增強，以支持決策過程，并提供所需的解決辦法，以擴大業(yè)務。目前的辦法，設計和施工企業(yè)制度導致固定間的互相依存性寶貴的資源。這制約了資源再利用和系統(tǒng)的靈活性，往往防止系統(tǒng)之間的密切對齊行為和業(yè)務流程的要求。因此，本文件中的數(shù)學框架是在一個動力方式下將制造進程品質和競爭力的目標聯(lián)系在一起。 示范目標和信息論 維持精益運作的必要性，并成為一個敏捷企業(yè) ，其中的速度和靈活性與其中一家公司的職能相匹配的技術，已經(jīng)被普遍接受。信息技術提供的手段，更好地整合公司內部和外部的活動。 這種整合的水平是被企業(yè)全系統(tǒng)所驗證 ，以反映目前的業(yè)務和流程的業(yè)務，并允許決策者將信息融匯得更迅速，更準確，更靈活。但是，管理要在預測模型下得到更好的服務需要以實時系統(tǒng)參數(shù)為基礎。這樣一個具有預測性的模型模式，是可實現(xiàn)耦合的數(shù)學模型，能夠提出的企業(yè)制度。這個模型的功能可以進一步加以改進，指派一名游牧代理人，這將監(jiān)測和報告系統(tǒng)參數(shù)的變化。這也提供了前景預測和自動化性能測試系統(tǒng)如果代理人能夠融匯座談會和推斷過去的基礎上的。 作為生產者，批發(fā)商和零售商尋求更有效的方式營銷他們的產品，它們越來越多地審查自己的供應鏈的方法，降低成本。物流供應鏈的目的是要實現(xiàn)更好的靈活性，降低供應成本，減少庫存持有成本，取消股票室和增加零售商銷售的空間，控制入境材料，集成從采購到銷售一體化的職能，并增加控制的供應鏈。敏捷供應鏈環(huán)境中，與供應商和供應商之間的互動關系應具有靈活性方面為客戶提供的產品/服務和反應能力。在這里強調至關重要的一點，敏捷性的供應鏈和味企業(yè)提供服務一樣重要。雖然這是個主張供應鏈敏捷性的概念，但認為使用解耦庫存，使上游企業(yè)內部運作的組織，就好像它是在一個穩(wěn)定的環(huán)境，是直觀的吸引力，可能會導致分最優(yōu)的擴展企業(yè)網(wǎng)絡。重要的是要認識到，什么是您自己的供應鏈是另一個人的企業(yè)。不承認這一現(xiàn)實錯過指出，供應鏈是一個網(wǎng)絡的企業(yè)。因此，該模型本文介紹的重點是企業(yè)的原則，但它可用于擴大企業(yè)或供應鏈。 圖1 ：一種動力學敏捷模型 競爭力的基礎（輸出變量） F P Q I R S C 靈活性 盈利能力 質量 創(chuàng)新 能動性 反應速度 費用 敏捷屬性， 32 （狀態(tài)變量） 途徑 （輸入變量） 數(shù)學模型 敏捷性的企業(yè)是由一定的時間變量，這就是我們所說的在這里為'敏捷屬性。這些屬性的發(fā)展在時間和確定整個行為的企業(yè)，見圖1 。這些屬性變化的速率是所有屬性當前值的一個功能，以一些適當?shù)?輸入'變量為例，團隊數(shù)量和大小，稱為團隊的形成，也是數(shù)據(jù)庫一體化程度的水平。 競爭力基礎 企業(yè)的敏捷性可以由一個合適鏟平競爭力基礎的總和計算得出的數(shù)值給出，即： A = f*F + p*P + q*Q + i*I + r*R + s*S + c*C 其中 F是一種靈活性的度量，假定F在隨時間變化的一般情況下市個常量，那么F就表示一個權值。 P是盈利能力，在F的條件下； Q是衡量質量，在F的條件下； I是衡量創(chuàng)新，在F的條件下； R是衡量能動性，在F的條件下； S是衡量的反應速度，在F的條件下； C是衡量成本，在F的條件下。 讓這些變量形成動力學模型的輸出Y的載體，即 從我們目前的術語，輸出載體的代表是載體CB，競爭力的基礎。 敏捷屬性 所有這些競爭力的基礎本身就是一個合適的加權和'敏捷屬性，如： 并行執(zhí)行的活動，cea 現(xiàn)有技術的使用和領導關系，lct 快速伙伴關系的形成，rpf 新產品的推出，npi 等 32屬性全列表見附錄A 舉個例子，影響盈利有以下幾個方面：新產品的推出，伙伴關系的快速形成，多創(chuàng)業(yè)能力。 讓敏捷屬性形成企業(yè)載體的狀態(tài)變量，即： 盡管如此，取代使用一般狀態(tài)變量X來確定企業(yè)狀態(tài)可變矢量的是敏捷屬性AA，如下： 從敏捷屬性映射到競爭力基礎 競爭力基礎m載體Y由敏捷屬性n載體X乘以矩陣C得出 我們命名競爭力基礎（CB）為Y和敏捷屬性（AA）為X，則有 擴大標量元素命名給出 其中C11,C12,C13......C1n之間的關系界定在所有敏捷屬性AA1...AAn和第一個競爭力基礎CB1之間，導致下面的標量關系： 狀態(tài)變量，敏捷屬性主要由稱為“途徑”的輸入變量驅動，例如,現(xiàn)有活動執(zhí)行的敏捷屬性由以下三條輸入途徑所影響： 跨部門工作組的形成，cft 組合體的申請，aog 客戶服務結構器的應用，csa 將這些途徑命名為：PW1, PW2, . . . PWi . . . PWl 將途徑載體L載體pw取代使用一般輸入變量U,則有 例如，前面提到的三種途徑可以形成數(shù)量為4，7，9的元素個數(shù)，在途徑向量中有： 敏捷屬性動力學模型 敏捷屬性的動力型模式現(xiàn)在可以形成。敏捷屬性的變化率是一個目前價值的線性組合和一個途徑價值的合適組合，即 或者根據(jù)我們命名的敏捷屬性變量(AA)和途徑變量（PW),有 其中A是一個矩陣，確定每個屬性變化率是如何由現(xiàn)有價值的影響，B也是一個矩陣，確定每個屬性是如何由特定途徑屬性集合的影響，在擴大量形式下，給出： 模型的應用標準 該模型為我們在嘗試不同途徑的過程中提供適當?shù)姆治鍪侄?，從而審查其在競爭基礎方面輸出的影響，因而具有靈活性。 第一項任務是決定三矩陣A,B,C中為零的元素 ，而更多的這些因素都減少了，或者假定為零的簡單模型。這個過程只能是通過特殊企業(yè)以及各種變量之間的關系的知識來實施，主要涉及了兩個階段。 途徑和屬性 輸入和狀態(tài)變量之間的映射是在這里要首先確定的兩個矩陣，A和B.企業(yè)的知識引導發(fā)現(xiàn)了影響其中某一敏捷屬性的途徑，而且可發(fā)現(xiàn)這種影響力是多少。然后逐步完善模型，然后建立了第一個不包括大部分內容的A和B矩陣和設置非零元素的簡單價值，單一數(shù)字1開始，逐步引入更多的這些要素，以產生可以接受的現(xiàn)實行為。 屬性和競爭力基礎 只有與狀態(tài)變量，敏捷屬性，競爭力基礎對應的矩陣，再次通過所給出的企業(yè)知識仔細的分析，每一種競爭力基礎和屬性的關系是對應每個輸出的該行的數(shù)值所制定的。通過仿真，一系列的標準能夠試行用來審查在每一套競爭力基礎屬性的影響。 結論 本文由一項有關組織戰(zhàn)略和企業(yè)響應問題的調查開始。關鍵的問題是企業(yè)在提供有競爭力目標成本，靈活性，有利活動，質量，創(chuàng)新，盈利能力，高速的反應的能力。這些競爭力的目標是現(xiàn)代制造業(yè)必不可少的。因此，當務之急是找出這些和企業(yè)的屬性之間的關系，以確定分析評價靈活性。 數(shù)學模型的開發(fā)是由動力系統(tǒng)理論為基礎，并要認識到企業(yè)的敏捷性屬性進化動力學。這些屬性的變化率被認為是一個現(xiàn)值和輸入變量的功能，后者被人呢為是途徑變量的當前術語。系統(tǒng)模型的輸出是根據(jù)競爭力基礎而模型化，每一個模型都是內部敏捷屬性的合適的線性組合的結果。因此，該模型是在輸出的前提下制定，，即競爭力基礎，該模型沒有他們自己的進化動力學，他們展示的任何動態(tài)都是從那些企業(yè)敏捷屬性一溜下來的。 當有足夠有關競爭力基礎行為，對屬性的依賴性和途徑的有用信息時，參數(shù)估計算法可用來確定三個矩陣A,B,C有關內容的數(shù)值。 該參數(shù)可以根據(jù)正在研究的分部企業(yè)的動力行為表現(xiàn)出來，特別是技術可以給出措施，如屬性的自然頻率及其阻尼比，后者提醒分析師通過采用適當?shù)目刂拼胧﹣肀苊膺@些即將形成的不穩(wěn)定特點是極其重要的。 參考文獻 1. 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Noori, H. and Mavaddat, F., "Enterprise integration: Issues and methods", International Journal of Production Research, Aug 1998, Vol.36, No.8, pp.p 2083-2097. 附錄A 決定域 相關屬性 一體化 活動的并行執(zhí)行 企業(yè)整合 提供給員工的信息 競爭力 多創(chuàng)業(yè)能力 發(fā)達國家的商業(yè)慣例難以復制 團隊 授權個人團隊 跨職能小組 跨公司團隊 分散決策 技術 科技意識 使用現(xiàn)有技術的領導 提高技術的技能和知識 柔性生產技術 質量 產品的生命質量 產品的大量增值 第一次正確設計 短的開發(fā)周期 變化 連續(xù)性提高 變化的文化 伙伴關系 伙伴關系的快速形成 與客戶的戰(zhàn)略合作關系 與供應商的密切關系 與客戶和供應商的信托基礎關系 市場 新產品引入 驅動客戶創(chuàng)新 客戶滿意度 針對不斷變化的市場需求 教育 學習型組織 多技能和靈活的人 勞動力技能升級 連續(xù)訓練和發(fā)展 福利 員工滿意度