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大规模生产如何制造产品

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发布日期:29年2025月XNUMX日
最后修改日期:29年2025月XNUMX日

移动传送带的特写,上面有扫描的铝罐,并附有文字:“制造业中的大规模生产是什么

大量生产 

采用精简流程和专用机械大规模生产标准产品,通常被称为大规模生产。它指的是连续或重复地生产产品,每个工人或机器都只从事一项特定的操作,例如使用流水线。 

它有助于以较低的单位成本和最少的人力实现大批量生产。劳动力的可分性与自动化技术的整合,为大规模生产的发展提供了核心。 

制造过程被组织成离散的步骤,每个步骤都针对速度和精度进行优化,同时进行,从而可以实时生产并保持稳定的质量。 普罗利安科技 凭借便捷的续订流程和快速的交付周期,我们已成为全球众多公司的量产合作伙伴。我们采用可互换零件和标准化组件,确保最终装配在我们的机加工车间高效且可扩展。

 

大规模生产的历史影响

大规模生产起源于 18 世纪的工业革命,当时纺织加工机床和机械设备的进步使得大批量生产成为可能。 

英国工程师亨利·莫兹利 (Henry Maudslay) 是精密螺纹切削车床的发明者,他对零件的标准化发挥了重要作用,而零件对于大规模生产至关重要。 

这一理念在美国迅速流行起来。到了20世纪初,随着纺织工业转向大规模生产和军备生产,这一理念得到了更广泛的应用。 

第二次世界大战期间,主战坦克等大量军事装备的生产推动了自动化流水线技术和流水生产技术的采用。 

这场战争向许多人证明了大规模生产如何能够满足全球需求,从而重建了全球经济和劳动力格局。

 

美国的大规模生产及其演变 

工业装置中的卡车车轴批量生产装配线

相同零件在不同轨道上的装配线

1900世纪初,美国开启了大规模生产的新纪元。福特汽车公司创始人兼老板亨利·福特于1913年引入了移动装配线,彻底改变了汽车行业的面貌。 

这一发展将生产一辆福特 T 型车的时间从 12.5 小时缩短至仅仅 1.5 小时,从而降低了成本,使普通美国人能够买得起汽车。 

福特位于密歇根州高地公园的装配厂成为了现代制造业的典范。其快速的传送带使零件能够在各个工作站之间无休止地流动。操作之间几乎没有工具等待时间,从而最大限度地提高了产量。 

消费电子、食品加工和国防等其他制造业部门随后也采用了这种模式。 

第二次世界大战后,美国扩展了其生产体系,纳入了自动化技术和计算机控制系统。美国制造业仍在努力完善这些大规模生产方法。它利用实时数据、验证测试和机器人技术,使自己与全球市场保持同步。

 

亨利·福特在大规模生产中的作用

亨利·福特对大规模生产的贡献也体现在生产线本身。他倡导大规模生产必须生产“大众产品”的原则,即每个人都能负担得起、高效且标准化。 

福特可以通过专注于一款非常特殊的产品——福特 T 型车,来设计生产的各个方面,从原材料采购到最终组装,这使他能够通过观察单一产品来实现这一目标。

分工降低了劳动成本,而专业化分工机制又会提高生产强度。而这种 小批量生产 形成了福特主义,至今仍是全世界工业发展的路线。 

福特装配线仍然是一个新颖的概念,表明工程原理如何改变经济和社会格局。

 

大规模生产的定义是什么? 

大规模生产是指通过全自动或半自动化流程大量生产相同或类似的产品。此类生产通常涉及以下方面:

  • 装配和流水生产线
  • 可互换的标准组件
  • 具体任务的分工
  • 自动化技术减少人工 
  • 规模经济降低单位成本

这种生产方式最适合那些需求稳定、设计变化不大的产品。

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大规模生产与大规模制造 

虽然这些术语经常互换使用,但还是存在细微的区别:

方面 批量生产 批量生产
专注于 工艺效率和产量 组织规模和基础设施
适用范围 具体产品线 整个制造生态系统
例子 福特装配线、传送带系统 生产多种SKU的全球工厂
优化 任务级别和线路级别 企业级和供应链范围

大规模制造包括大规模生产,并扩展到物流、供应链管理和企业资源规划。

 

什么是大规模生产?

大规模制造是指在多个设施中使用标准化流程进行大规模生产。它将大规模生产技术与更广泛的组织策略相结合,包括:

  • 全球原材料采购
  • 自动化流水线生产
  • 实时监控生产量
  • 标准化产品需求文档

它是现代工业经济的支柱,使企业能够大规模生产商品,同时保持质量和成本控制。

了解大规模生产和大规模制造

它们共同实现了以优化的单位成本和最少的浪费来生产大量标准化产品。

大规模制造和大规模生产是共生的。前者提供技术基础——装配线、机床和自动化;而后者则协调全球运营中的所有要素。两者共同作用,使得能够以最优单位成本和极少的浪费大规模生产大量相同的单元。 

 

大规模生产如何运作:流程步骤

传送带和带有机械臂的包装货物的图形,上面写着“批量生产步骤”

量产步骤

典型的大规模生产过程遵循以下步骤: 

  • 制造设计:设计工程团队将优化产品设计以供制造。 
  • 工具和设置:专门的机器和夹具设置 生产工装
  • 原材料采购:批量采购标准材料以降低成本。
  • 装配线配置:按顺序操作排列的传送带和工作站。 
  • 生产执行:自动或手动任务实时执行。
  • 质量控制和验证测试:检测缺陷和验证流程可确保产品符合要求的标准。 
  • 最终组装和包装:产品齐全,可供分销。 

该定制过程可以是连续的或批量处理的,灵活,取决于产品的要求。

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大规模生产与其他生产方法 

下面是总结大规模生产的表格。

付款方式 描述 优点 缺点
批量生产 大批量标准化产品 单位成本低,效率高 灵活性低,初始投资高
批量生产 产品组按周期生产 适度的灵活性,适合季节性商品 设置时间长,单位成本较高
定制生产 为特定客户量身定制的产品 高度定制,优质定价 可扩展性低,劳动力成本高
加工车间 小规模、多样化生产 非常适合原型设计和利基市场 规划复杂,吞吐量有限

每种方法都满足不同的市场需求和产品类型。

 

大规模生产和批量生产之间的区别

大规模生产会不断优化规模,而批量生产则只按特定周期运行。尽管批量生产允许批次间产品变化,但它追求的是一致性。

 

定制制造和大规模生产之间的区别

定制制造 是指产品根据最个性化的需求量身定制,通常需要大量需要特殊技能的体力劳动。与此同时,大规模生产依赖于自动化流水线的统一部件,以便在一定时间内为尽可能多的人提供所需的产品。

 

大规模生产与原型设计

3D打印圆形原型

3D打印原型

原型设计已发展成为产品在全面交付给客户之前的逐步开发过程。概念设计需要经过测试,尝试不同类型的材料和功能。在量产开始之前,还要进行可制造性的验证和优化。

大规模生产和车间作业之间的区别

拥有多个工作站的金属机械车间照片

机器商店

加工车间忙于处理不同小批量订单的通用规格,这些订单彼此差异很大。他们使用通用机器和熟练工人。 

另一方面,大规模生产使用专用机械和标准化方法来生产大量相同的产品。

 

工业生产哪些大批量生产的零件?

工业界正在大规模生产的最常见零部件和产品包括:

  • 汽车:发动机缸体、变速器、制动系统。
  • 电子设备:显示面板、连接器、电路板。
  • 航空航天:涡轮叶片、机身、航空电子设备。
  • 消费品:紧固件、塑料外壳、包装。
  • 国防:弹药、车辆装甲和通讯设备。

在许多情况下,这些部分都是在自动装配线上制造的,并经过严格的测试程序进行测试。

 

量产技术 

当代大规模生产以高科技为基础:

  • 自动化装配线:生产中的传送带和机器人。
  • CNC精密加工:标准化部件的技术制造。
  • 注射成型:大批量生产塑料部件。
  • 3D打印:小批量、快速成型。
  • 工业物联网(IIoT):实时控制设备和流程。
  • 机器视觉系统:质量控制和缺陷检查。

这些技术可以降低劳动力成本、提高一致性并使生产连续进行。

量产与批量生产的成本比较 

下表可以帮助您比较大规模生产和批量生产的成本:

Alt:一家拥有多个工作站的金属机械车间的照片成本因素 批量生产 批量生产
设置成本 初期投资高 适中的设置成本
单位成本 每单位低 每单位更高
人工成本 由于自动化而降低 由于手动任务而更高
灵活性
可扩展性 有限

对于大批量生产来说,大规模生产更具成本效益,而批量生产则适合多变的需求和小批量生产。

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结语 

通过使用标准化要素、劳动分工以及开发最新技术,例如 数控制造、物联网和机器人技术,大规模生产正在成为经济增长和满足全球需求的重要因素。 

尽管它在可扩展性和成本效益方面更胜一筹,但其缺乏灵活性,与具有不同市场需求的批量生产、定制生产和车间作业的灵活性相反。 

随着消费者需求的变化和行业技术的创新,工业发展的主要支柱之一在于平衡效率、质量和可负担性的大规模生产,为大众提供产品。

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