发布时间:2023-10-16 10:27:50
序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的5篇传统制造工艺,期待它们能激发您的灵感。
目前,中国皮具行业受激烈的市场竞争的影响,在经过一个发展阶段后,取得了巨大的成就,成为世界皮具行业的一个重要的生产和出口基地。但是皮具行业面临的困难和矛盾也十分突出,具体有以下几点。
1.皮具行业的现状和环境
目前中国皮具行业制造水平较低,生产工艺落后,研发技术水平不高。尽管许多企业在生产规模和产品数量上有了较大的提高,但由于管理没有跟上,结果是生产线扩张了,但效益却没有明显提升,生产的产品仍然以中低档产品为主。
2.文化与艺术的融合性差,缺乏创新性
目前中国皮具行业不注重向文化、向艺术要产品和效益,多数产品只是对目前市场流行产品的简单模仿,缺乏创新性,不注重从中华传统文化中深入挖掘创新点。
3.企业存在用工难和人才难留的问题
目前全国特别是珠三角地区皮具产业面临着民工荒、用工难、人才流动性大的问题,仅狮岭每年就面临3万人的用工缺口。同时皮具产业对设计、研发、管理、营销、品牌等各类人才的需求很大,但人才往往容易流失,很多企业成了一个培训机构,花大力气培养的人才却没有办法留住。①
4.品牌数量少,知名度不高
目前,中国皮具行业拥有超过1万家各类皮具制造企业,但是具有企业品牌和产品品牌的企业数量却很少,大部分企业还停留在来样、来件加工阶段,没有品牌的企业往往只能采用打“价格战”的营销方法。中国皮具行业中,高附加值产品比重小,品牌效益不突出,与服装业、鞋业相比,皮具箱包行业在全国还没有形成一批中国名牌。鉴于上述情况,我们提出了一个重要的发展思路,即中国传统文化艺术与皮具制造工艺相结合的发展思路,作为探讨皮具产业集群升级的一条道路。
二、“文化”与“艺术”范围的界定
“文化”一词是从《易经》贲卦象辞中的“人文化成”一语中简化而来的,其涵义有很大的可伸缩性。根据其外延的广狭,有大文化、中文化和小文化之别。大文化的外延非常宽泛,指人类创造的一切物质财富和精神财富的综合,是与自然相对应的概念。中文化的外延小于大文化,指人们改造、整合主观世界的能力和成果,具体指人类的思想道德建设和科学文化,人多称之为精神文明,与物质文明和政治文明相对应。小文化的外延最窄,指包括语言、文学、艺术及一切意识形态在内的精神财富。从三个文化的涵义可知,大文化与中文化是从宏观上、从理论上讲的,反映的是价值体系、精神理念;小文化是从微观上、从实践上讲的,反映的是人们具体的社会实践和文化活动。[1]关于“传统”,传统固然与过去有关,但它的关键却不在过去而在现在。大家知道,时间是三维的,即由过去、现在、未来所构成。而事物在时间中有至少有三种形态,一、它产生于过去,但在过去就死亡了;二、它产生于过去,一直留存到现在,尽管它可能已经变形易位了;三、它产生于过去,留存到现在,并有向未来发展的可能性。而所谓“传统”,至少是跨越两个时间维度的事物,即只有后面二者才能叫做“传统”。至于产生于过去并在过去就死亡了的事物,不能称作“传统”,因为它没有“传”下来,也未成其为“统”。所以我们说“传统”关键不是过去,而是现在。关于“中国传统文化”,如前指出的,文化的核心是精神、是思想,物质的东西会因时间的流逝而消失,但是精神却可以一直流传下去。所以,“中国传统文化”就是产生于过去、现在仍活在我们脑海里的精神的东西,或者形象点说,是流淌在我们每一个中国人血液里的活的东西。[2]203.中国传统文化的思维方式具有两个突出特点:直觉体悟的直观性和观物取形的象征性。这种整体直观的思维方法表现在主体对客体的认识方面,在于直觉体悟而不是明晰的逻辑把握。关于“艺术”,目前为止.广义的分类有造型艺木(绘画、雕塑、摄影、书法等)、实用艺术(建筑、园林、实用工艺等)、表情艺术(音乐、舞蹈等)、语言艺术(诗歌、散文、小说等)、综合艺术(戏剧、戏曲、电影、电视等)。狭义的分类艺术专指语言艺术以外的其他艺术种类。语言艺术也称文学,人们有时把文学与狭义的艺术并称文艺。[3]本文的中国传统文化艺术是指能够为皮具行业所采纳、借鉴、吸收的精神和理念,并折射在皮具制造和研发工艺过程中的,具有鲜明传统文化和艺术特征的这一部分。皮具制造工艺是指皮具制造技术、研发技术、生产技术的综合体,也是皮具行业发展的重要体现。
三、必要性和可行性
实现中国传统文化艺术与皮具制造技术相结合,引领中国皮具行业新潮流和发展趋势,不仅十分必要,而且是可行的。
1.要深入挖掘文化内涵
从皮革皮具的历史来说,皮革皮具的诞生是装饰品和服装的衍生品而来,其来源是一种装饰文化和贵族文化。到现代社会,皮革皮具日益涵盖、渗透、融入了各种文化,诞生了一系列针对各种文化而特别设计的个性各异的皮革皮具产品,适用于不同的消费人群。中国具有五千年悠久的历史和辉煌的文明,借鉴中国传统文化和艺术的精髓,寻找中国传统文化艺术和皮具制造工艺的结合点,是建立中国品牌文化的重要目标。中国五千年传统文化凝聚了中华民族的聪明智慧和创造才能,形象地传达它的深厚底蕴,并直观地表现了中国传统文化价值系统、民族心理、思维方式和审美理想。我们不只是借鉴传统文化在皮具材料制造方面、款式设计上的直接或间接的应用,而是要挖掘文化精髓,使文化与技术紧密结合。在中国的传统文化中,道家、儒家文化更是对设计有着深远影响。天人合一、以人为本、刚健有为、以和为贵是中国几千年来文化传统的基本精神,不仅浓缩了中国传统文化的全部特征,而且标示出与西方文化传统质的区别,是中国传统文化的审美理想和最高境界。[2]203认识东西方文化的差异性,也是我们设计具有中国特色的品牌,创造潮流、引导潮流的根基。
2.正确处理产品个性化与生产规模化的关系
事物自身包含的既对立又统一的关系,就叫做矛盾。矛盾就是对立统一。矛盾的“对立”,是指矛盾双方互相排斥、互相斗争的倾向;矛盾的“统一”,是指矛盾双方在一定条件下互相依存、互为存在前提,双方共处于一个统一体中,并且在一定条件下各向自己相反的方向转化。矛盾双方的对立和统一是同时存在、不可分割的。在皮具行业中,产品的个性化与生产的规模化是一对相互的矛盾,也是很多企业面临的一个选择。鉴于皮具行业的特殊性,多数企业选择了规模化生产,借助“三来一补”的贸易方式,依托国内的资源成本优势,不断扩大企业规模,而选择产品的个性化生产的企业较少,主要是因为采取这种方式需要大量的资金和设计研发技术的支持。从欧美国家皮具行业向时尚行业转化的过程来看:技术的发展使产品的共性趋于实现,文化的介入使产品个性得到张杨,而二者的结合是一对矛盾的统一体。
3.采取差异化战略
从管理学的角度来说,企业可以采取三种竞争战略:成本领先战略、差异化战略、集中一点战略,这也正是管理的战略的不同体现。在行业发展的初级阶段,市场供不应求,企业只要考虑如何进行大规模生产,降低生产成本就可以不断获取利润,企业往往会采取成本领先战略,迅速扩大规模,提升产品的产量和质量。但是随着市场的日益成熟,产品供大于求,企业就将有预见性地选择差异化战略或者集中一点战略,而对皮具行业来说,产品的个性化就是一种差异化战略的体现。企业采取这种战略也是应对竞争的一种出路。
4.向产品的个性化方面发展
从市场需求的角度来说,消费者对皮革皮具产品产生了兴趣,这种兴趣对消费者形成了刺激,带动了市场需求。目前,随着消费者对皮具产品的需求日益多样化,也使得皮具行业不得不向产品的个性化方面投入大量的资金。产品的个性化与生产的规模化(实现共性)是可以进行相互转化的,只要企业注重设计研发和技术提升,产品的个性就会得到实现,企业的效益也会随附加值的提高而大幅提升。这样带来产品销售数量的提升,企业的制造成本也将降低,最终达成了规模化生产的成本效益,从而实现产品的个性化与生产的规模化这一对矛盾的统一。
四、技术支持
为了实现皮具行业的产品个性化与生产规模化的统一,需要各种技术的支持,主要体现在信息技术、材料技术、机电一体化技术、设计研发技术、制造技术等等。
1.信息技术
21世纪可谓信息时代,诸如CAD(计算机辅助设计)、CAM(计算机辅助制造)、CAPP(计算机辅助工艺)、CAT(计算机辅助测试)、MIS(管理信息系统)、FMS(柔性制造系统)及CIMS(计算机集成制造系统)等将普遍应用于皮革行业进而实现皮革行业的“e化”。皮具行业的“e化”将主要表现在以下几个方面:(1)利用计算机模拟技术,通过胶原结构模型,开展绿色皮革化学品的分子设计;(2)利用计算机软件的新技术,力求实现生产过程的计算机控制,以利于企业的规模发展,如:现代计算机辅助测试技术(ComputerAidedTesting)和人工智能技术(ArtificialIntelligence),使皮具手感以及感观等方面的表达,从传统的眼看手摸转向量化表征阶段;(3)利用计算机软件自动打版系统,可以实现企业研发设计的自动化、信息化;(4)利用强大的箱包设计软件的功能实现款式和配件的快速设计,节约绘制过程,更多时间用于创造性搭配和设计。
2.材料技术
随着合成革、塑料、纺织面料等新材料的不断发展,皮革作为一种最古老的材料要经受各种新材料的挑战。要立足于市场就必须要有所发展、有所突破、有所创新,而不只是仅仅满足于现有的花色品种及常规皮革的制造。要立足于国际市场,就必须提高产品附加值。因此,开发各种特殊效应革以及稀有特种皮革已成为我国皮革行业的发展趋势之一。纳米技术已成为一颗新的科技明星。由于纳米材料具有高强度、高韧性、极强的吸湿性、抗菌性和阻燃性等优点,因此纳米科技的引入必将为皮革工业带来勃勃生机。材料技术的发展,也为皮具产品的特色和个性化提供了良好的基础。
3.机电一体化技术
缝纫设备发明以来,经历了专业化、提速化阶段,进入了机电一体化阶段,其性质均属于机械技术的改进提高。专用机的应用必然需要在缝纫机上增加许多机械机构,一些零件结构特殊、复杂,精度要求也高,相应增加了制造难度,复杂系数的增加也伴随着机器故障率的增加。机电一体化技术对缝纫机而言,其含义概括地说就是缝纫机的刺布、挑线、钩线、送料等执行部件仍沿用原机械机构,而控制方面则采用电子或微电脑系统。机电一体化技术对于皮革皮具行业的发展有着提升生产效率、节约成本的重要作用。
4.面料和产品的多样化
如今社会生活的日新月异,追求个性已成为时尚,与人们生活密切相关的皮革皮具也是如此,皮包、皮带、饰物、票夹等都在彰显人们的个性。要满足人们的需求,皮具产品就必须向着多品种、多风格的方向发展,其中皮革面料的多样化发展是皮具产品向多品种、多风格方向发展的基石。随着稀有皮革、特殊效应革的层出不穷和不断发展,皮具产品将不再局限于以猪皮、牛皮、羊皮等为基本原料,品种也将不再因原材料的限制而显得呆板、单一。不同特殊效应革及稀有皮革的使用或搭配,会使皮具产品呈现出迥异的风格。如复古效应革、珠光效应革、动感效应革可使皮具休闲化、时髦化、动感化,从而使皮具产品不再仅仅局限于正规场合的佩戴和使用,而是广泛地应用于各种场合;鱼皮优美自然的鳞纹是传统猪、牛、羊皮革无法比拟的,也是人工压花板无法仿效的。采用鱼皮制造的皮具优美、高贵,而不同鳞纹如光鳞纹、毛鳞纹、绒鳞纹、蜡感鳞纹等品种的鱼皮革制成的皮具,也自然风格不一,各具特色。
五、案例研究
广州市花都区狮岭镇通过政府引导、企业参与、产业链配合、市场运作等方式,积极探讨将中国的传统文化艺术与皮具制造技术相结合的必要性和可行性,取得了良好的实践效果。下面就狮岭镇采取的一些方法和措施作一简介。
1.狮岭镇以及狮岭皮具行业现状
狮岭镇位于广州市花都区西北部,全镇总人口约25万人,其中,户籍人口近8万人;总面积160平方公里,地理位置得天独厚,距广州市中心34公里,距广州新国际机场和花都港均15公里;交通网络四通八达,107国道(广清高速公路)、京广铁路,珠三角环形高速公路穿境而过,处在港澳2小时交通半径内。独有的海、陆、空立体型交通优势,为狮岭镇经济发展创造了良好的投资环境。改革开放以来,特别是进入21世纪以来,狮岭镇抓住国际皮革皮具行业转移、国内皮革皮具产业集聚的战略机遇,以市场为导向,以开放为动力,以民营为主体,以专业市场和工业园区为载体,以创建区域品牌、提高自主创新能力为目标,整合国际国内两个市场、两种资源,实现了产业跨越式发展,在实践中成功走出一条市场培育引领,产业集聚带动,农民就业创业,政府有为引导,区域创新发展的富民强镇新路。①狮岭的皮革皮具行业经过多年滚动发展及产业链逐步完善,成为了花都的四大支柱产业之一。目前,全镇有皮革皮具生产企业和商家5000多家,从业人员近12万人,年产皮具近4亿只,年产值超80亿元,皮具产量占全国的1/3,产品远销全国25个省、市、自治区以及东南亚、欧洲和美洲等地。狮岭镇目前拥有中国最大的皮革皮具专业批发市场——狮岭(国际)皮革皮具城,主要经销皮具生产所需的各类原辅材料、皮具产品和缝制机械设备,每天交易额均超过2000多万元,全镇皮具、皮革交易总量为全国第一。一年一度的国际性皮革皮具行业盛会—中国(狮岭)皮革皮具节已连续举办6届,更使狮岭声名远播、蜚声海内外;兼备交通优势、产业优势、市场优势的狮岭镇已成为中国最大的皮具生产销售中心和皮具原辅材料集散地,更被中国轻工业联合会授予中国皮具之都的光荣称号。①
2.狮岭在文化艺术与产品制造工艺相结合方面的举措与成果
2003年以来,随着市场竞争的日益激烈,狮岭镇领导认识到,需要在原有的基础上引导皮具企业产品升级换代。那么如何升级,向哪一个方面升级呢?经过不断探索,狮岭镇政府和皮具企业达成了一种默契——对中国传统文化艺术进行深入挖掘,从向制造要效益转为向创造要效益。首先建立“狮岭皮具”产业集群品牌,实现“从狮岭制造向狮岭创造”的转变,同时筹划成立中国皮具博物馆、皮具设计学院、皮具行业博士后工作站。狮岭还成立国内首家镇级产业研究机构——广州索派皮具产业发展研究院,旨在通过全面、客观审视狮岭皮革皮具行业发展优势及现状,整合全球皮革皮具资源,实现中国皮具之都的新一轮产业提升和技术飞跃,在世界皮具业界发挥应有的作用。上述举措极大地增强了狮岭皮具行业的国际竞争力、影响力、吸引力,2004-2005年,狮岭镇的GDP都取得了超过10%的增长,特别是皮具行业的工业总产值增幅超过了20%,外贸出口额增幅也超过20%,一大批企业正在不断做大做强,国家名牌、广东省名牌企业开始涌现。不少企业努力从OEM的低级贸易制造方式中解脱出来,进行ODM以及企业自主品牌的打造,其中嬉皮士、LCK品牌的成功尝试验证了这一点。这两家企业均推崇“皮具演绎生活”的创新理念,坚持文化、艺术与市场需求高度结合,自主设计实现销售的产品占企业销售产品的70%以上。在设计上,坚持传统文化艺术与现代生产制造技术相结合,在短短的三四年内,嬉皮士在国内已经拥有200多家加盟店,而LCK更是已经进入全国主要省会城市的大型商场中。②通过对中国传统文化艺术与皮具制造工艺结合的发展趋势研究,结合产业集群品牌的研究理论和实践,狮岭镇人民政府注册了皮具产业集群区域品牌商标——“狮岭皮具”;在产品开发的思路上,以引领中国时尚潮流为宗旨,深入挖掘中国传统文化的内涵,将传统文化引入皮具的设计当中,创造出一种富含文化魅力的时尚潮流文化。他们非常重视产品的开发与生产质量,引入国际(意大利)先进的设计和生产工艺,再结合国内审美标准,推出适于国内销售的款式。选择一家狮岭最好的企业生产,注重建立严格的质量标准体系,确保产品质量。他们从一开始即以最标准的方式来生产品牌产品,达到与市场的高度融合。不到半年,企业已取得良好的销售业绩,吸引其他企业纷纷加盟。
六、结论
1.将中国传统文化艺术和皮具原辅材料及产品生产制造相结合,不仅可行,而且十分必要,对于中国中小皮具生产企业来说,更具有重要的意义。中小企业由于资金和规模无法和大企业进行对抗,选择差异化竞争战略是一种必然趋势,也是市场竞争的结果。
2.在实现传统文化艺术和皮具生产制造相结合的过程中,政府必须处于一种引导的地位,从宏观上把握行业的整体发展,对行业的整体环境和良性发展进行引导,扶持各种智力平台、创新平台、研发平台的建立和发展,利用外部资源实现产业的腾飞。
3.在实现传统文化艺术和皮具生产制造相结合的过程中,皮具企业和政府需要通力合作。政府有针对性扶持有发展潜力的皮具企业,皮具企业也要执行政府的宏观决策并加以实现。
在久雨初晴的塘坪村,在若隐若现云雾环绕的黑石山峦,在两树拥抱绿荫婆娑的百年榕树底下,群姐的家以及由她一手建造的六堡镇黑石山茶厂就坐落在这里。不远处,至今还保存着清中后期嘉庆、道光年间留下的那一片青石砌筑的老茶园。
走进群姐的茶楼,就像走进六堡茶的世界:箩筐、竹篮、簸箕、木桶、干葫芦等八门五花的盛茶器具映入眼帘。茶芽、茶梗、茶壳、茶花、老茶婆、社前茶、明前茶等名茶品种琳琅满目,置身其中,但觉茶气袭来沁人肺腑。捧着群姐精心泡制的六堡农家陈茶,慢斟细品间满齿留香。此时此地,我们才悟出了一些老茶客爱好喝原生态黑石山茶的原因。
六堡镇黑石山高温多雨,长年盖雾,特别的气候和泥土,培养了六堡茶这一独特的品种。上世纪70年代中期,生于六堡长于六堡未满20岁的群姐,已经开始随老一辈制茶师学艺了。因为勤奋好学,她很快就掌握了传统的制茶手艺。对原生态“土茶”的钟爱,让群姐此后一直守候乡间。她行走于纯净的黑石山岭,采六堡原产茶青,苦心研究和制造传统六堡农家茶。近年来,六堡茶出现中兴的势头,群姐也及时抓住商机,大力传承六堡茶传统制造工艺。
六年前,群姐在黑石山承包一方山地种下本地优质树种。近年来,她栽种的六堡茶产量连续增长,然则,依然未能满足茶叶加工的需要。因为群姐信用好,销售商络绎不绝。然而,群姐对茶青的要求甚高,她认为选茶青一要看手感,二要辨汤色,三要察茶园泥土,为了保证春茶品质,她还严格请求茶农只采一芽一叶或一芽二叶。在传统制造工艺的推广方面,她更是颇费苦心。每逢春茶上市,群姐就会办起培训班,在十里八乡招收新学员,采茶、杀青、初揉、沤堆、复揉、烘干、分类、发酵、干燥、上蒸、陈化……六堡茶制造的传统工艺,她毫无保留地向乡亲们一一传授。
这种执着守候让群姐获得了回报。2009年6月,群姐荣获“自治区非物质文化遗产六堡茶传统工艺制造传承人”称号,成为广西唯一获此殊荣者。采访时,我们细心观察群姐所揉制的茶叶,几经翻炒搓揉后竟卷成了一粒粒的螺状,可见其“六堡茶传统工艺制造传承人”并非浪得虚名。
如今,50多岁的群姐,最大的心愿就是将六堡茶的传统制造工艺传承下去。多年来的诚实经营,使群姐博得不少的回头客,北京、上海、广州、南宁甚至港澳地区的茶商都向她发来订单,她的产品已出现供不应求的优胜势头。今年,踌躇满志的她筹划增加十个传统工艺制造炉灶,以满足市场的需求。
[关键词]生产批量 传输批量 瓶颈资源
在同步制造中,DBR计划与控制系统是很重要的工具,其中“鼓” 点(D)最为关键的一环,在D 环节的职能是指以挖尽瓶颈资源的贡献潜力为目标,以瓶颈资源的生产速度为依据,制定作业计划。也就是根据瓶颈资源的潜力决定计划期的生产量,并根据瓶颈资源的生产速度决定生产系统的节拍(或节奏)保证生产物流的平衡,那么要考虑三个关键的因素,这三个关键因素构成生产的MPS。这三个关键因素是:(1)加工批量;(2)传输批量;(3)生产排序(生产次序)。本文主要对瓶颈环节下的加工批量和传输批量进行探讨。
一、瓶颈环节下的加工批量和传输批量
加工批量决定着资源利用的水平,在TOC指导下,保证瓶颈环节资源连续作业。在瓶颈环节中,加工批量影响着产销率。过大的加工批量,虽然减少了瓶颈环节的机器设备的调节时间,充分利用了瓶颈环节的效率,但是在多品种需在同时间段在瓶颈环节生产的加工时,则会违背产销率最大的原则,使企业的定单损失。如果加工批量过小的话,则增加设备得到调节时间,违背充分利用瓶颈环节的约束理论TOC 的原则。因此,设定合适的加工批量有很大的实际意义。在确定加工批量时,还应考虑到瓶颈环节的可用能力,如果加工批量大于其能力,则可能导致不能完工,计划不成功。如果加工批量小于其能力,这可能导致宝贵的瓶颈资源的浪费。还有,加工批量与传输批量有联系,如果加工批量没有搞好,可能影响传输批量,导致生产物流的不平衡。在MRPⅡ系统中采用最小单位费用法等多种批量算法确定,这些批量算法是以经济批量概念( EOQ) 为基础的,经济批量方法的局限性。这些方法忽略了生产能力要素, 若没有能力约束,此时调整成本为零, 无需考虑批量;若存在能力约束, 上述方法可能导致车间超载, 使计划失效。因此,批量的确定方法应建立在有效利用约束能力的基础上。加工批量取决瓶颈环节的加工时间和设备的调试时间。这些时间制约着生产批量,如果不按一定的加工速度,即其速度所需时间除以加工批量,并且保持着在“鼓”点的速度,使其它的生产工序按其生产速度进行加工,并且使生产物流平衡。其中,加工批量决定了资源的利用水平,传输批量则对生产提前期有直接影响。最优的批量能产生相对低的在制品库存,并减少交货期延迟的现象。根据TOC,企业通常都面临着机器能力、市场销售和原材料供应等方面的约束。在给定市场需求和原材料供应的情况下,为有效利用系统中瓶颈机器的能力来满货量和交货期方面的要求,对瓶颈机器及相关机器上的加工批量以及它们之间的传输批量的确定,将对生产作业计划的制定和执行具有决定性的影响。
二、瓶颈环节下确定生产系统中加工批量和传输批量的基本思想
批量问题是最困难的优化问题之一,在企业制定生产作业计划的过程中,批量大小的确定具有很重要的影响,并在很大程度上决定了系统的表现。根据TOC,确定瓶颈环节下生产系统中的生产批量和传输批量。其基本思想是:
1. 确定加工批量的大小应考虑资源的合理利用(减少设备调整次数)和合理的在制品库存(减少资金积压在在制品库存费用上)。
2. 确定传输批量的大小则是考虑提高生产过程的连续性、平稳性,减少工序间的等待时间和减少传输工作量与传输费用,因此传输批量不一定要与加工批量相等。送给瓶颈工序的工件是以较小的传输批量分批到达的。这样可以减少工件在工序间的等待时间,减少在制品积压,保持生产过程物流的同步化。同时为了减少生产中的在制品量,保持物流平衡,在非瓶颈工序上常用较小的加工批量,但是在瓶颈资源上则常把较小的传输批量组合成较大的加工批量,以最大限度利用瓶颈资源,提高其有效能力。
3. 加工批量不等于传输批量,且加工批量与传输批量成一定的倍数。Russell 等人的研究结果表明,不论在何种能力水平,把加工批量分解为几个传输批量会明显改善生产系统在延迟、流程时间等方面的表现。
三、瓶颈环节不需要生产准备时间的加工批量和传输批量
1. 单一瓶颈环节下的加工批量和传输批量
如果瓶颈环节不需要生产准备时间,意味瓶颈环节下不停生产,瓶颈资源得以充分利用。当只有瓶颈资源100%的充分利用,根据在瓶颈环节上单工时利润贡献率的大小和误时损失大小,以及产品市场订单量等因素考虑,产生生产计划MPS 和排产计划。根据周峰的《一种基于OPT的MRP编制方法》一文讨论得出,生产各种产品的批量就是按照计划周期的计划量生产()。为了讨论简单起见, 单一瓶颈环节下的生产线表示为A为瓶颈环节上游机器,B为瓶颈机器,C为瓶颈下游环节。现在主要是来确定传输批量,使瓶颈环节的产出最大。假设缓冲的产品已经达到瓶颈环节。
确定已知变量:
:表示一个计划周期的时间;
:表示i产品在计划周期内计划产量;;(i=1,2…,m)
:表示在计划周期内生产i产品的加工批量(j表示加工的次数);
:表示i产品在瓶颈的单位作业时间;
:表示产品i在瓶颈环节上游的单位作业时间;
:表示瓶颈环节下游单位产品i作业时间;
:表示瓶颈环节前产品i的缓冲时间;
:表示完工生产产品i的需要时间;
:表示缓冲库存量,也可以表示为: ;
因为瓶颈环节设有缓冲时间,也就是有缓冲库存量, 瓶颈上游环节传输到瓶颈环节的第1次的量与以后的传输批量是不同的。
未知变量:
:表示瓶颈环节上游传递到瓶颈环节的第1次传输批量;
:表示瓶颈环节上游传递瓶颈环节的传输批量,除第1次外;
:表示瓶颈环节传输给瓶颈下游的传输批量;
n :表示瓶颈环节上游传递瓶颈环节的传输批量次数,除第1次外;
则:。则完成产品i完工需要的时间为:
当使时间内使的产量最大,那要减少瓶颈环节下游在瓶颈环节生产完成时,最后传输批量到下游环节的下游环节生产时间最小。根据徐学军的于瓶颈能力的加工批量确定方法研究,表明瓶颈环节传输到下游的最后一次传输批量为=1时,那么瓶颈环节的产量最大。也就是:
要使最大值,从上式可以得知当最小时,即到达瓶颈环节产量最大,但是要求瓶颈环节满负荷运转, 必须上游传输到瓶颈环节的第2次传输批量满足瓶颈环节还在运作。则分为第1次传输批量和以后的传输批量:
第1次传输批量满足:;
则第1次以后的传输批量为l,要求瓶颈环节满负荷运转,必须上游的生产满足瓶颈环节的生产,则要满足:
①如果,则可以任何传输批量都满足瓶颈环节的满负荷运转,但是考虑到传输批量的大小则是考虑提高生产过程的连续性、平稳性,减少工序间的等待时间和减少传输工作量与传输费用。那么物流平衡表现在上游加工的速度必然大于瓶颈环节的速度()。在生产时间上表现为:缓冲时间要大于瓶颈的加工生产时间与瓶颈上游的加工生产时间的差:
l的取值范围为。再按照在生产线上的传输费用和库存费用(平稳性),使总的费用最小,来确定传输批量。
确定已知变量
:瓶颈上游传到瓶颈环节的每次批量传输一次性的运输费用;
:瓶颈上游传到瓶颈环节单位产品i传输费用;
:单位产品i库存费用;
推导变量
s:表示生产产品i的在生产线上运输费用和库存费用的总和;
sy :表示生产产品i的在生产线上运输费用;
sk :表示生产产品i的在生产线上库存费用;
sk1 :第1次传输批量的库存费用;
sky :除第1次外每次传输批量的库存费用;
变量之间的关系:
此时的加工批量
②如果,则瓶颈环节生产加工产品i时,其上游的环节必须是很紧张的,则主要靠缓冲时间缓解来调节物流平衡和瓶颈环节产量最大化。其必须满足:
那么批量应该是最大值为: 那么传输批量主要目标在保证瓶颈环节资源的100%的充分利用,传输批量必须满足条件:。则可知,在生产过程中瓶颈上游是能保证瓶颈环节满负荷生产的。现在则考虑在最后一次传输批量在瓶颈上游机器完工时,应该早于或等于瓶颈环节在到数第2次传输批量的完工时间,才保证瓶颈环节资源的100%的充分利用。则:
参考文献:
[1] 郭伟席,裕庚.一类瓶颈多选择整数规划问题及其求解[J].计算机与现代化,2001,(5):124-127
[2] 李黎,成哗.基于瓶颈分析的优先权调度算法研究[J].计算机集成制造系统,2005,(2):247-251
关键词:机械制造;精密加工;车床
前言
随着工业制造行业的发展,产品数量、质量、生产工艺、安全等方面均受到了广大群众的高度重视,几年来发展的现代机械制造工艺和精密加工技术得到了行内的认可,两者对传统机械制造工艺的生产成本高、生产效率低、质量不稳定等方面均作出了很好的改善,试论机械制造业和精密加工技术的发展趋势,还需要掌握现代机械制造工艺和精密加工技术的具体内容,这对我国工业事业的发展具有重要作用。
1.现代机械制造工艺及精密加工技术概述
1.1现代机械制造工艺概述
现代机械制造工艺包含两种方式,一种是机器化处理,对原材料进行机械化的切削工艺,完成零件加工,二是使用机械制造工艺辅助完成零件装配,利用电子信息技术、机械加工技术等与机械相融合,达到高质、高量、低消耗的加工目的。现代机械制造工艺在设计、生产、检测、维修等方面均以达到综合运用,提高了生产效率。
1.2机械制造精密加工技术概述
现代社会中的高新科技和工业领域中都不乏有机械制造精密加工技术的存在,例如,航空航天业和精密车床业均采用了机械制造精密加工技术。在使用机械制造精密加工技术的同时,对提高生产效率和增长经济效益等方面均有促进作用。世界各国的工业技术中已经几乎全面实现了机械制造精密加工技术,这也是我国工业发展方向。
2.现代机械制造工艺及精密加工技术分析
2.1现代机械制造工艺
2.1.1现代机械制造工艺理论与技术的发展
二十世纪初,德国就非常重视工艺,出版了许多工艺工作手册,而到了20世纪50年代,苏联许多学者在德国学者研究的基础上,出版了《机械制造工艺学》、《机械制造工艺原理》等著作,把工艺提升到理论高度。在20世纪70年代,形成了机械制造系统和机械制造工艺系统,从此工艺技术成为一门学科。近年来,机械制造加工工艺理论和技术的发展比较快,除传统制造方法外,由于制造精度、表面粗糙度和质量的提高及许多新材料的出现,特别是不少新型产品的制造生产,如计算机、集成电路、印刷线路板等,与传统制造方法有很大的不同,开辟了许多制造工艺的新领域和新方法,主要可分为工艺理论、制造模式、加工方法、制造技术和系统等。机械制造工艺理论包括:精度原理、加工成形机理、相似性原理、优化原理和决策原理等方面。
2.1.2现代机械制造工艺的实践
现代机械制造工艺是在实践生产中不断发展完善的。在机械制造企业生产工艺的过程中,存在许多不稳定的因素,例如,设备、刀具、气候、元时代辅助材料及工艺生产则的情等。工艺产品生产需要与企业的工艺资源相结合,并能够依据实际生产经验进行科学的探索和试验。相反,如果未经实践就容易忽略掉设备、技术、操作人员、生产环境、物流等因素对工艺制造的影响,从而影响实际制造效果。现代机械制造工艺实践的过程包括许多内容,如会签新产品图样、设计新产品的试剂、解决工艺技术问题、做好工艺服务工作等。随着PDM、ERP、CAPP等系统的广泛应用,现代机械制造工艺的流程更加规范,生产效率也得到了提高,同时降低了成本、实现了环保生产。在自动化程度较高的现代机械制造企业,基于先进的科技而进行了工艺设计、工装设计、图样研究构建工艺数据等,从而大大提高了现代机械制造工艺是质量和生产效率,推动了我国机械制造工艺的绿色、环保、可持续发展。
2.2现代机械精密加工技术
为解决普通精密加工技术达不到的高精度加工,现代化机械精密加工技术应运而生。使用现代机械精密加工技术,从“质”和“量”的方面均具有明显的促进作用:“质”方面,以往精密加工技术中有不少技术达不到的精度范围,现代机械精密加工技术对微米、纳米级的原件均能够精密加工,从“质”方面提升了整体加工技术;“量”方面,现代机械精密加工技术的生产率较高,相比以往精密加工技术的生产量高出30%,并且具有不同形状、不同尺寸,使现代机械精密加工技术在各应用领域中均得到了广泛发展。
2.2.1超精密研磨技术
现代工艺中复杂的电路基板、粗糙的硅片若想得到精密加工,使用传统研磨、抛光方法显然无法达到标准,而超精密研磨技术中包含了线修整固着磨料研磨和化学机械研磨等众多高新技术,对原件的加工能够做到极高的精准,并且所需设备较为简单,在各应用领域中均得到了认可[2]。
2.2.2超精细切削技术
使用超精细的切削方法对原件进行加工,采用超高精准度的定位、微进给、微控制等技术对原件进行加工,实现超精密切削工艺。
2.2.3微细加工技术
在人们所用的电子设备中,电子零部件的体积微小、运行频率高、能耗低,对此方面的加工需要超微细离子技术,特别是该技术针对在硅片上的操作更为精准。
3.现代机械制造工艺及精密加工技术特点
现代机械制造工艺和精密加工技术两者之间的联合具有以下特点:①关联性,两者相结合提升了单一工艺的技术,在现代机械制造工艺中,设计的工作环节较多,包括产品研发、设计、生产、售后、管理等,任何一个环节出现错误都将影响以下环节的运行[3]。因此,将精密加工技术的先进性加入到制造工作中,能够提升整个制造流程的质量;②全球性,目前世界各国的工业、经济、文化、政治、科技等方面均朝向全球化发展,现代机械制造工艺和精密加工技术在此背景下得到了迅猛发展,就我国目前来看,使用的现代机械制造工艺和精密加工技术是借鉴了国外先进技术下形成的技术,带动了我国工业加工技术的发展。
4.结论
综上所述,现代工业领域融入现代机械制造技术和精密加工技术是必然发展趋势,也是生产企业提升市场竞争力的关键技术。社会各界应该对该工艺和技术的结合给予高度重视,不断开拓、创新机械制造工艺和精密加工技术,扩展应用领域,推动我国工业事业的发展。
参考文献:
[1]黄静.浅谈现代机械制造技术和加工工艺的应用[J].中国新技术新产品,2013,05(11):73.
关键词:机械制造工艺;绿色化;机械制造业;机械制造成型技术;快速成型技术;冷辗扩技术 文献标识码:A
中图分类号:TH186 文章编号:1009-2374(2015)32-0084-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2015.32.045
机械制造是为各个工业生产部门提供技术装备的行业,制造业的发展推动了工业发展,促进了国民经济的建设与发展。机械制造是以大规模地开发和利用自然资源为基础发展而成的,这种发展模式极大地破坏了生态环境,影响了行业的可持续性发展,绿色化制造理念由此产生。
1 机械制造工艺绿色化理念提出背景
1.1 传统机械制造业能源浪费严重
传统机械制造工艺存在能源浪费严重问题。在生产过程中,由于机械摩擦产生的热量转化为机械内能或其他形式能量,降低了机械设备的实用性能和使用寿命,使设备的精准度降低,影响了产品的质量,同时也造成了资源和能源的浪费。采用新型生产技术,降低机械设备的能源损耗,适量运用再生资源,降低机械制造业的能源损耗。
1.2 传统机械制造环境危害严重
机械制造工艺是将一种物质经过系列加工制造,变为具有一定实用功能的产品的过程,在加工过程中会产生大量废水、废渣、废气、噪声等对环境或技术人员有害的物质,需要进行改进。绿色工艺是将机械制造工艺设计进行改进或在工艺终端增加污染物处理技术,以减少或消除污染物的产生,降低机械制造工艺对环境或人的损害,提高机械效率的经济效益和社会效益。
1.3 传统机械制造资源浪费严重
传统机械制造工艺中,工艺流程复杂,制作原料多为传统金属资源,在制作过程中,使用大量切削液,造成极大的资源浪费。绿色化工艺是在保持机械产品质量和性能均达标的前提下,利用先进的自动化技术对制作工艺进行改进,减少原料消耗量。另外,寻找可再生新型材料替代传统原材料,在节约资源的同时,提高产品的使用寿命和性能。例如在制作刀具时,可通过自动化技术对毛坯形状进行优化,并选择新型的材料,降低切削液使用量,从而减少余料的产生,达到节约资源的目的。
2 机械制造工艺绿色化的可行性
2.1 高新技术为机械制造绿色化提供技术支持
2.1.1 先进的机械制造成型技术。在绿色生产理念推动下,机械制造工艺有了新的发展,如精密铸造、直接沉积和冷挤压等成型技术已得到广泛应用。精密成型将是零件加工未来的发展方向,而自由成型相对于切削工艺,具有能耗低、成本低、生产周期短、污染少等优点,更具有发展空间。
2.1.2 快速成型技术。现代多媒体技术不断发展,三维立体打印技术的发明,极大地推动了多个行业的发展。机械制造业利用此原理,将三维数据通过快速成型机将层层原材料快速加工成机械产品,该技术可在不使用任何磨具、工具或刀具的帮助下,快速、准确、直接地生产形状各异的复杂零件,余料少,节约了资源,提高了企业的经济效益。
2.1.3 冷辗扩技术。冷辗扩技术使用初期,由于精度限制,该技术应用范围仅限于成型和碾扩,而数控技术的发展极大地推动了此项技术的应用。技术原理主要是通过碾压轮生产产品的外轮廓、内模具生产产品的内轮廓,机械作用将二者挤压在一起,在套圈壁的辅助下不断滚动,使产品直径变薄、成型。冷碾扩技术不受压力影响,减少了工艺步骤,可达到节约原材料的目的。
2.2 绿色化理念在机械制造工艺中的应用
2.2.1 机械制造设计阶段绿色化。机械制造工艺绿色化的应用体现的首要阶段为设计阶段,在对产品进行设计之初,应充分考虑产品生产过程中所应注意的各种环保问题,并将节能、环保作为设计的主要原则。例如,对产品的材料选择、产品结构优化、制作技术选择、拆卸维护设计、后期运输、使用、报废处置等,各阶段设计方案应协调统一,使产品制造及使用全过程在节能减排方面均达到最优化,实现绿色化生产。
2.2.2 机械制造过程绿色化。机械制造在制作过程中,要达到节能减排的目的,需在选材和技术上进行严格选择。材料选择方面应选择可再生能源、原料丰富、成本低、污染少的能源或材料;尽量避免使用有辐射性、有毒、有害的能源或材料;技术方面应采用干切削、低温切削、高精准冷碾、金属粉末注射成型、可编辑的数控技术等,利用先进的技术降低能耗、减少材料浪费、缩减制造成本,从而实现机械制造的绿色化生产工艺。
2.2.3 机械制造污染物处理。机械制造过程中会产生大量废水、废渣、废气、毛坯脚料、不合格零件等,直接废弃不仅会对环境造成巨大破坏,还造成了能源和资源的浪费。对以上废弃物进行处理的主要方法为,回收可燃性气体作为燃料重复利用、回收或转化废液中的有用成分,利用化学方法将有毒物质转化为低毒或无毒物质进行排放,将报废零件或毛坯脚料进行回收再利用,变废为宝。
3 机械制造工艺绿色化中亟待解决的问题
3.1 绿色制造理念普及深度有待于加强
绿色化制造理念提出和发展的时间较短,对于绿色制造理念的理解不够全面,理解深度有待于进一步加强。鉴于国家政策的要求,部分机械制造企业针对企业生产中存在的问题进行改进,降低了生产对于周边环境的破坏,但其制造工艺仍存在资源浪费现象,需要进一步优化,从机械制造全过程实现绿色制造理念,节约企业成本,提高企业经济效益和社会效益。
3.2 人才的缺乏
机械制造业的发展,绿色制造理念的实现,需要大量具有高素质、高技术的人才。而机械制造专业人才一般由高职、中职、技工院校培养,在人才培养过程中,对于绿色制造理念培养深度无法满足社会的需求,绿色制造是绿色资源、绿色生产和绿色产品的交叉综合,是时展的需要,是科技发展的趋势。传统教学与实践脱离严重,所培养的人才仅能胜任传统制造行业的工作,而对于新型的绿色化生产工艺无法胜任。改革机械制造专业人才培养模式,提高人才的专业技能及专业理念是当今制造业急需解决的问题。
4 结语
机械制造业是关系多个行业发展水平的工业制造业,该行业的能源消耗较大,极大地限制了行业的发展。在国家提倡经济发展绿色化的今天,机械制造业应认清形势,充分利用先进的制造工艺及制造技术,不断对传统制造工艺进行改进升级,以实现机械制造工艺的绿色化。
参考文献
[1] 陈加英.关于机械制造如何实现绿色化的几点认识
[J].中国机械,2013,(13).
[2] 王世敬,温筠.现代机械制造技术及其发展趋势[J].石油机械,2002,30(11).