成组技术GROUP TECHNOLOGY

成组技术GROUP TECHNOLOGY

成组技术的诞生 成组技术的诞生20 世纪 50 年代出现了成组技术 (GT)它是一项将生产技术与生产组织、计划、管理密切

结合的综合技术 . 目的在于促使生产合理化

成组技术的基本原理 事物之间存在着继承性和相似性，因此，看似

零乱无序的客观事物，却可以利用它们的继承性和相似性，并通过分类技术而将它们归并成组。然后针对同组相似事物的共性问题，在合理化和标准化的基础上，使之按统一的标准原则和标准方法去解决，见图 1 。

20 世纪 50 年代出现了成组技术 (GT)它是一项将生产技术与生产组织、计划、管理密切

结合的综合技术 . 目的在于促使生产合理化

成组技术的基本原理 事物之间存在着继承性和相似性，因此，看似

零乱无序的客观事物，却可以利用它们的继承性和相似性，并通过分类技术而将它们归并成组。然后针对同组相似事物的共性问题，在合理化和标准化的基础上，使之按统一的标准原则和标准方法去解决，见图 1 。

图 1 成组技术基本原理示意图 1 成组技术基本原理示意

产品产品

分解分解

归并归并

标准化标准化

零件分类之前与分类之后零件分类之前与分类之后

根据上述原理，可以看出： 根据上述原理，可以看出： 成组技术能对同类问题给出统一的标准解决办法 由此避免产生解决同类问题方法的不统一与不必要的多样化 从而可重复利用解决同类问题已有的信息与资源正因为成组技术具有这些特点，所以它可以：

简化生产技术准备工作，加快新产品的开发和上市速度 有效扩大批量，以利经济合理地采用先进制造技术 可以方便地组织专业化生产

实际上，成组技术是一种使企业生产合理化和现代化的制造哲理。

成组技术能对同类问题给出统一的标准解决办法 由此避免产生解决同类问题方法的不统一与不必要的多样化 从而可重复利用解决同类问题已有的信息与资源正因为成组技术具有这些特点，所以它可以：

简化生产技术准备工作，加快新产品的开发和上市速度 有效扩大批量，以利经济合理地采用先进制造技术 可以方便地组织专业化生产

实际上，成组技术是一种使企业生产合理化和现代化的制造哲理。

上世纪 50 年代，前苏联学者 Mitrofanov 首先提出成组技术原理

然后迅即在东欧（捷克等国）得到推广应用

及至上世纪 60 年代，继而在西欧（德、法、英等国）和中国、日本传播应用

美国则在上世纪 80 年代才接受 GT GT 经历了： 成组加工 成组工艺 成组技术的发

展过程

上世纪 50 年代，前苏联学者 Mitrofanov 首先提出成组技术原理

然后迅即在东欧（捷克等国）得到推广应用

及至上世纪 60 年代，继而在西欧（德、法、英等国）和中国、日本传播应用

美国则在上世纪 80 年代才接受 GT GT 经历了： 成组加工 成组工艺 成组技术的发

展过程

成组技术与现代先进的制造技术与制造模式的关系

成组技术与现代先进的制造技术与制造模式的关系

成组技术是它们取得成效的一项基础技术。因为成组技术为它们创造了生产合理化的条件。只有在生产合理化的前提下，才能最大限度地发挥它们的效用。

生产自动化有赖于成组技术 Understanding 了解现状 Simplification 简化一切 Elimination 取消一切不增值者 Automation 至此方可实现自动化

成组技术是它们取得成效的一项基础技术。因为成组技术为它们创造了生产合理化的条件。只有在生产合理化的前提下，才能最大限度地发挥它们的效用。

生产自动化有赖于成组技术 Understanding 了解现状 Simplification 简化一切 Elimination 取消一切不增值者 Automation 至此方可实现自动化

GTGT

CAPP: Computer Aided Process Planning CAPP: Computer Aided Process Planning

MCP: Mass Customization Production MCP: Mass Customization Production

CAD: Computer Aided Design CAD: Computer Aided Design

NCP: Numerical Control Programming NCP: Numerical Control Programming FMS: Flexible Manufacturing System FMS: Flexible Manufacturing System CIM: Computer Integrated Manufacturing CIM: Computer Integrated Manufacturing CE: Concurrent Engineering CE: Concurrent Engineering

LP: Lean Production LP: Lean Production AM: Agile Manufacturing AM: Agile Manufacturing

FMSFMSNCPNCP CECECIMCIM

成组技术成组技术

CADCAD

CAPPCAPP

AMAM LPLP

MCPMCP

OthersOthers

21

零件分类编码系统的示例零件分类编码系统的示例 为帮助了解分类编码系统的原理和概念，先剖析一个具体的示例。这符合由感性认识到理性认识的规律。

VUOSO分类编码系统这是原捷克斯洛伐克金属切削机床研究所为机床行

业制订的一个系统。这个系统的结构属于 10 进制 4 位码。

为帮助了解分类编码系统的原理和概念，先剖析一个具体的示例。这符合由感性认识到理性认识的规律。

VUOSO分类编码系统这是原捷克斯洛伐克金属切削机床研究所为机床行

业制订的一个系统。这个系统的结构属于 10 进制 4 位码。

毛坯类型、材料、热处理

II IIII IIIIII IVIV

类类 级级 型型 组组

附在轮廓形状上的结构要素尺寸大小、基本轮廓形状

回转体或非回转体、基本轮廓形状

回转体零件

轴线上有 有齿形、花键轴线上有

无孔 盲孔 通孔 无孔 通孔0 1 2 3 4

Dmax (L/D)max

0< 40

< 1

1 1 ~ 62 > 63

41 ~ 80< 1

4 1 ~ 45 > 46 81 ~ 200 < 37 > 80 > 38 > 200 < 39 其它 > 30

VUOSO分类编码系统VUOSO分类编码系统

类类

级级

VUOSO分类编码系统（续）VUOSO分类编码系统（续）

0 1 2 3 4

0 光滑或台阶 圆柱齿

有花键 非金属

1 轴线上有螺纹 其它 铸

件

灰铸铁

2 轴线外有孔 圆锥齿

有花键 球铁或铸钢

3 有槽或平面 其它 有色金属

4 1+2 蜗轮

有花键 各种型板线材和锻件

普通探钢

5 1+3 其它 优质和合金钢

渗炭钢

6 2+3 多联齿

有花键 淬硬钢

7 1+2+3 其它 热处理钢

8 锥面 其它

有花键 其它合金钢

9 异形 其它 有色金属

组组型型

系统的基本特点 系统的基本特点类：描述零件基本轮廓形状。它决定了零件

的主要工艺过程和主要表面的加工。级：很巧妙地用两个尺寸参数（ D与 L/D）进一步描述了零件的几何形状，同时也确定了零件的安装方法和所应选用的机床。

型：描述次要的结构要素。它们是依附于主要轮廓形状上。因此，它们必须在主要轮廓形状经过粗或半精加工后方可加工。

类：描述零件基本轮廓形状。它决定了零件的主要工艺过程和主要表面的加工。

级：很巧妙地用两个尺寸参数（ D与 L/D）进一步描述了零件的几何形状，同时也确定了零件的安装方法和所应选用的机床。

型：描述次要的结构要素。它们是依附于主要轮廓形状上。因此，它们必须在主要轮廓形状经过粗或半精加工后方可加工。

VUOSO分类编码系统中名词解释 光滑或台阶

轴线上有螺纹

轴线外有孔

光滑或台阶

轴线上有螺纹

轴线外有孔

零件分类编码的图例零件分类编码的图例

22 33 22 22

图 2–1 轴承端盖图 2–1 轴承端盖50

75

材料： QT400–17材料： QT400–17

分类编码结果分类编码结果

分类编码结果分类编码结果

00 11 77 66

M1

8

25

115

材料： 45材料： 45图 2–2 轴图 2–2 轴

图 2–3 齿轮图 2–3 齿轮 90

40

材料： 40 Cr材料： 40 Cr分类编码结果分类编码结果

44 66 00 66

GT 条件下产品设计的方式GT 条件下产品设计的方式

2 0 2 2

构思构思 编码编码 检索检索

图册2022

•现现有零件图完全合用•现现有零件图完全合用• 现有零件图需作局部修改后即可适用• 现有零件图需作局部修改后即可适用• 现有零件图无法满足需要，只能另行设计• 现有零件图无法满足需要，只能另行设计

检索结果检索结果

图 4-10 复合零件的制作过程图 4-10 复合零件的制作过程

1 2 3 4

5 复合零件复合零件

1: 0106

1

2: 0136

2 3

3: 0136

4

4: 0126

5

1: C-C 2: C-C-XJ 3: C-C-XJ-X 4: C-C-Z

零件组尺寸范围零件组尺寸范围

D=0 ~ 40L/D=1 ~ 6

零件组材料零件组材料

优质结构钢棒料局部淬火

按复合零件编制标准（成组）工艺 由于复合零件集中了零件组内的所有待

加工要素，因此编制出能加工复合零件的工艺，也就能加工组内所有其余的零件。组内其余零件的各自工艺，其实就是在复合零件工艺的基础上进行删除修改而成。

一般按复合零件编制零件组的成组工艺时，都是考虑为组内零件各自具体工艺作减法，即从复合零件的成组工艺中删去加工其所缺结构要素的工序。

计算机辅助编制工艺规程（ CAPP）中应用广泛的变异式 CAPP，便是按 GT 零件组的复合零件成组工艺的原理实现的。

基于 GT 的 CAPP 原理 基于 GT 的 CAPP 原理

Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

复合零件的标准（成组）工艺： C-C-XJ-X-Z

右面的码域表，实际上，是图 4-10 所表示的零件组的成组工艺。它代表的是： C-C-XJ-X-Z 这样一条成组工艺。可将这种码域表储存在计算机内。当有新零件的分类码输入时，计算机便将这种码域表去匹配零件的分类码。凡是二者能匹配，即表示该零件可用此成组工艺，但需按该零件的具体情况修正。例如： 1号零件只有外园需加工，它无沟槽、平面、孔的要素，因此便无 XJ,X,Z等工序，于是它的工艺便是：C-C。

图 4.11 机群制的平面布置图 4.11 机群制的平面布置

CC

CCC

C

XX

XX

Z

Z

Z

Z

Z

Z

WM

WM

PMPM

图 4.12 GT 生产单元图 4.12 GT 生产单元

属于流水型生产。零件的加工按工艺流程进行。 在制品的数量可以显著减少。这时可按运输批量转移。 零件的运输距离缩短，在制时间缩短，因此生产周期短。 可实现一专多能的多机床看管，有利于提高生产效率。 生产单元可实现生产任务的承包制，便于管理。 是现代先进制造模式 — 柔性制造系统的雏形。

C X Z WM

PM