成组技术

合理组织中小批量生产的系统方法

成组技术（GT-group technology）于20世纪50年代起源于前苏联与欧洲等一些国家。20世纪五六十年代我国已有少数企业利用成组技术组织生产。20世纪70年代柔性制造系统（FMS）出现并成为解决中小批量生产新途径后，成组生产组织的思想被融到柔性生产系统中，有效提高了生产柔性，很好地解决了多品种小批生产的问题，有很好的应用价值。

涵义

揭示和利用事物间的相似性，按照一定的准则分类成组，同组事物能够采用同一方法进行处理，以便提高效益的技术，称为成组技术。它已涉及各类工程技术、计算机技术、系统工程、管理科学、心理学、社会学等学科的前沿领域。日本、美国、苏联和联邦德国等许多国家把成组技术与计算机技术、自动化技术结合起来发展成柔性制造系统，使多品种、中小批量生产实现高度自动化。全面采用成组技术会从根本上影响企业内部的管理体制和工作方式，提高标准化、专业化和自动化程度。在机械制造工程中，成组技术是计算机辅助制造的基础，将成组哲理用于设计、制造和管理等整个生产系统，改变多品种小批量生产方式，以获得最大的经济效益。

核心

成组技术的核心是成组工艺，它是把结构、材料、工艺相近似的零件组成一个零件族（组），按零件族制定工艺进行加工，从而扩大了批量、减少了品种、便于采用高效方法、提高了劳动生产率。零件的相似性是广义的，在几何形状、尺寸、功能要素、精度、材料等方面的相似性为基本相似性，以基本相似性为基础，在制造、装配等生产、经营、管理等方面所导出的相似性，称为二次相似性或派生相似性。

成组工艺实施的步骤为：

①零件分类成组；

②制订零件的成组加工工艺；

③设计成组工艺装备；

④组织成组加工生产线。

应用

成组技术（Group Technology）：合理组织中小批量生产的系统方法。由苏联米特洛万诺夫创造，后来介绍到欧美，受到普遍重视。德国阿亨大学的H.奥匹兹教授曾对其进行深入研究，制定出一整套的工作程序和零件分类编码系统，使之更趋完善并更便于推广应用。成组技术已发展到可以利用计算机自动进行零件分类、分组，不仅应用到产品设计标准化、通用化、系列化及工艺规程的编制过程，而且在生产作业计划和生产组织等方面也有较多的应用。

发展原因

工业生产倾向于产品品种更加多样而每种产品生产的数量减少，以此来满足当今社会不断增长的个性化需求。工厂中分批式生产的产品占有率越来越高，预计未来占全部产品的75%左右。

介于以上原因，传统意义上的加工部门（以加工工艺分类的部门），生产效率变迁非常的低，因为在各个机械加工部门间产生产品加工路径的浪费。

为了缩短非加工时间，整合设计和制造阶段加工路径就显得十分必要，以便于在国际市场竞争中占据有利形势。

研究问题

成组技术所研究的问题就是如何改善多品种、小批量生产的组织管理，以获得如同大批量那样高的经济效果。成组技术的基本原则是根据零件的结构形状特点、工艺过程和加工方法的相似性，打破多品种界限，对所有产品零件进行系统的分组，将类似的零件合并、汇集成一组，再针对不同零件的特点组织相应的机床形成不同的加工单元，对其进行加工，经过这样的重新组合可以使不同零件在同一机床上用同一个夹具和同一组刀具，稍加调整就能加工，从而变小批量生产为大批量生产，提高生产效率。

优点

产品设计的优势

从产品设计的角度，成组技术主要的优点是它能够使产品设计者避免重复的工作。换名话说，由于成组技术设计的易保存和易调用性使得它消除了重复设计同一个产品的可能性。成组技术的另一个优点是它促进了设计特征的标准化，这样使得加工设备和工件夹具标准化程度大大提高。

刀具和装置的标准化

有相关性的工件分为一族，这使得为每一族设计的夹具可以被该族中的每一个工件使用。这样通过减少夹具的数量从而减少了夹具的花费。显然，一个夹具为整个族的零件只制造一次，而不是为每一个工件制造一个夹具.

提高了材料运输效率

当工厂的布局是基于成组原理时，即把工厂分为单元，每个单元由一组用于生产同一族零件的各种机床组成，这时原材料的运输是很有效的，因为这种情况下零件在机床间的移动路径最短，这与以工艺划分来布局的传统意义上的加工路线形成对比。

分批式生产提高了经济效益

通常，批量生产是指大范围的表面上看起来没有什么共同之外的各种非标准的工件的生产，因此，应用成组技术生产的工件可以获得只有在大批量生产才能够获得的很高的经济利益。

加工过程和非加工过程时间的减少

由于夹具和材料等非加工时间的减少，使得加工过程和非加工时间相应地减少。换句话说，由于材料传递在每一个单元内有效地进行，工件在机加工部门间有效地传送。这与典型的以工艺布局的工厂形成对比，加工时间大大缩短。这样，以成组技术原理设计的工厂的生产非加工时间相比以工艺布局的工厂要短的多。

更加快捷、合理的加工方案

成组技术是趋于自动化的加工方法。可通过合理的工件分类和编码系统来获得，在这里，对于每一个工件，通过它的编码，可以很容易地从计算机中调出有关该工件的详细加工方案。

相关介绍

用系统分析方法将具有某些相似信息的事物集合成组来进行处理的一种高效率的生产技术和管理技术。英文缩写GT。成组技术的思想是20～30年代开始产生的，但直到50年代由苏联学者С．Π．米特洛凡诺夫进行系统的研究，才形成专门的学科，并在苏联推广应用，随后又推广到欧洲、美国和日本。联邦德国的零件分类编码系统和英国的成组生产单元进一步推动了成组技术的发展。中国于60年代初引进成组技术，至2010年，各国成组技术分类系统已有近百种。成组技术在发展初期仅作为一项科学的加工工艺，主要应用于机械加工行业中多品种中、小批量生产，因此在60年代初中国曾把GT译成成组加工或成组工艺。早期的成组技术都是指对要加工的零件类型按某些工艺共性或结构共性归类分组，以便采用共同的工艺装备，目的是使批量很小的各种零件在工序相同的前提下集中起来构成大批量加工件，从而能采用大批量生产所采用的设备和加工方法。成组技术与数据处理系统相结合，可从各种类型的零件中准确而迅速地按相似类型整理出零件分类系统。设计部门可根据零件形状特征把图纸集中分类，通过标准化方法减少零件种类，缩短设计时间。加工部门根据零件的形状、尺寸、加工技术的相似性进行分类,组成加工组，各加工组还可采用专用机床和工夹具，进一步提高机床的专业化自动化程度。按成组技术具体实施范围的不同，出现了成组设计、成组管理、成组铸造、成组冲压等分支。按照相似性归类成组的信息不同，出现了零件成组、工艺成组、机床成组等方法。采用成组技术可以获得较高的经济效益。70年代后，成组技术的发展已超出了机械制造工艺的范围，成为一门综合性的科学技术。

分类方法

1.视检法

即用眼睛审视零件图样或实物，然后凭人的主观经验分行出相似零件。它的效果主要取决于个人的生产经验，带有主观性和片面性。

2.生产流程分析法

将使用同一组机床进行加工的零件归为一类，这一方法用于分选工艺相似的零件组时效果显著，但是用于分选结构相似的零件组时却收效甚微。

3.编码分类法

当大量信息需要存储和排序时, 通常都使用分类学。类似于图书管理员应用分类学对书库中的图书进行分类, 并按要求编码, 以便于检索。

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