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华中科大管理学院陈荣秋马士华1生产与运作管理Production&OperationsManagement河南师范大学经济与管理学院Economics&Managementcollege，HNU陈酉宜华中科大管理学院陈荣秋马士华2第18章其它先进生产方式18.1最优生产技术18.2敏捷制造18.3现代集成制造华中科大管理学院陈荣秋马士华318.1最优生产技术18.1.1最优生产技术的产生18.1.2OPT的九条原则18.1.3DBR系统18.1.4OPT的应用步骤华中科大管理学院陈荣秋马士华418.1.1最优生产技术的产生时间－20世纪70年代末期人物－以色列的物理学家－EliGoldratt提出提高企业产销率理论依据：资源约束理论（TheoryofConstraints,TOC）华中科大管理学院陈荣秋马士华518.1.1最优生产技术的产生（续）TOC的基本思想TOC认为，对于任何一个由多阶段构成的系统来讲，如果其中一个阶段产出取决于前面一个或几个阶段产出，那么，是那个产出率最低的环节来决定着整个系统的产出水平。约束可以来源于企业内部，也可以来源于企业外部。一般来说，约束可以是三种类型：资源（Resource）、市场（Markets）和法规（Policies）。华中科大管理学院陈荣秋马士华618.1.1最优生产技术的产生（续）OPT的目标OPT的倡导者认为，任何制造企业的真正目标只有一个，即在现在和将来都能赚钱。按照OPT的观点，在生产系统中，作业指标也有三个：•产销率（Throughput，简称T）•库存（Inventory，简称I）•运行费（OperatingExpenses,简称OE）华中科大管理学院陈荣秋马士华7降低库存能够缩短制造周期。缩短制造周期缩短顾客的订货提前期提高对顾客的响应，争取较高的价格市场占有率的增加未来产销量的增加。华中科大管理学院陈荣秋马士华818.1.1最优生产技术的产生（续）OPT的几个主要的概念瓶颈（Bottleneck）按OPT的定义，所谓瓶颈（或瓶颈资源），指的是实际生产能力小于或等于生产负荷的资源，这一类资源限制了整个生产系统的产出速度。其余的资源则为费瓶颈资源。要判别是否瓶颈，应从资源的实际生产能力与它的生产符合（或对其的需求量）来考察。这里说的需求量不一定是市场的需要量，而是企业为了完成其产品计划而对该资源的需求量。华中科大管理学院陈荣秋马士华9任何企业只应该存在着少数的瓶颈资源，一般小于5个。瓶颈资源与非瓶颈资源存在着四种基本的关系。如图所示：瓶颈非瓶颈瓶颈瓶颈瓶颈非瓶颈非瓶颈非瓶颈装配中心市场（a）(b)（d）（c）瓶颈资源与非瓶颈资源华中科大管理学院陈荣秋马士华10关键资源网络和非关键资源网络华中科大管理学院陈荣秋马士华1118.1.2OPT的九条原则（1）平衡物流，而不平衡能力（2）非瓶颈资源的利用程度不是由它们自己的潜力决定的，而是由系统的约束决定的（3）资源的利用（Utilization）和活力(Activation)不是同义词（4）瓶颈上损失一小时则是整个系统的一个小时的损失（5）非瓶颈获得的一个小时是毫无意义的华中科大管理学院陈荣秋马士华12OPT的九条原则（续）（6）瓶颈控制了库存和产销率（7）转运批量可以不等于(在许多时候应该不等于)加工批量（8）加工批量应是可变的，而不是固定的（9）排作业计划时应同时兼顾所有的约束，提前期是作业计划的结果，而不是预定值华中科大管理学院陈荣秋马士华1318.1.3DBR系统ABDFCE瓶颈工序缓冲器B绳子RDBR控制系统示意图DBR系统，即鼓（Drum）、缓冲器（Buffer）和绳索（Rope）系统。华中科大管理学院陈荣秋马士华1418.1.3DBR系统（续）“鼓”：“鼓”是一个企业应用OPT的开端，即识别一个企业“瓶颈”所在。“瓶颈”控制着企业同步生产的节奏，即“鼓点”。“缓冲器”：分为“时间缓冲”和“库存缓冲”“时间缓冲”是将所需的物料比计划提前一段时间提交，以防随机波动，以瓶颈资源上的加工时间长度作为计量单位。“库存缓冲”：保险在制品，其位置、数量的确定原则同“时间缓冲”华中科大管理学院陈荣秋马士华1518.1.3DBR系统（续）“绳子”：“绳子”的作用是使库存最小。“绳子”控制着企业物料的进入（包括“瓶颈”的上游工序与“非瓶颈”的装配），其实质和“看板”思想相同，即由后道工序根据需要向前道工序领取必要的零件进行加工，而前道工序只能对已取用的部分进行补充，实行的是一种受控生产华中科大管理学院陈荣秋马士华1618.1.3DBR系统（续）DBR的计划与控制步骤识别瓶颈基于瓶颈的约束，建立产品出产计划（MasterSchedule）“缓冲器”的管理与控制控制进入非瓶颈的物料，平衡企业的物流根据OPT的原理，瓶颈上的加工批量是最大的，而瓶颈上游工序则是小批量多批次的考虑在制品库存费用、成品库存费用、加工费用和各种人工费用。“绳子”华中科大管理学院陈荣秋马士华1718.1.4OPT的应用步骤（1）找出（Identify）系统中存在的瓶颈工序（2）最大限度利用（Exploit）瓶颈资源，即提高瓶颈利用率（3）使企业的所有其他活动服从上一个步骤中提出的各种措施（4）打破（Elevate）瓶颈约束，即设法把第一步中找出的瓶颈转移到别处，使它不再是企业的瓶颈（5）重返第（1）步，发现新的瓶颈，持续改善华中科大管理学院陈荣秋马士华1818.2敏捷制造20世纪80年代后期，美国意识到了必须夺回在制造业上的优势，才能保持在国际上的领先地位。1991年美国国会提出要为国防部拟定一个较长期的制造技术规划，要能同时体现工业界和国防部的共同利益。于是，委托里海（Lehigh）大学的亚科卡（Iacocca）研究所编写了一份“21世纪制造企业战略”的报告，提出了“敏捷制造”(AgileManufacturing，简称AM)的概念，描绘了一幅在2006年以前实现敏捷制造模式的图画。华中科大管理学院陈荣秋马士华1918.2.1敏捷制造的基本特征并行工作继续教育根据用户反映建立组织机构多方动态合作珍惜雇员向工作小组及其成员放权对环境仁慈柔性的重新配置组合信息的沟通知识面广的雇员开放的体系结构产品设计依次成功产品终身质量保证缩短交付周期技术的领先作用技术的敏感整个企业集成基于远景蓝图的管理与领导华中科大管理学院陈荣秋马士华2018.2.2敏捷制造的基本理念使顾客富裕（EnrichingtheCustomer）销售“解决方案”（Solution）而不是产品用合作加强竞争从组织内部来说，主要是发扬团队的合作精神。要鼓励员工协同工作解决问题，把合作看成是一种义务，而不是互相推诿责任。从组织外部来说，合作已经展到了以前竞争对手之间的合作华中科大管理学院陈荣秋马士华21敏捷制造的基本理念（续）急救室式的工作对于敏捷制造企业，可以类比为医院的急救室，在那里，准备了一套人力的、技术的和制度的资源，随时可以按特殊需要，重新组合成各种不同的组织形式对于敏捷制造，为了能完成一项用户需要的紧急订单，首先是人员之间，能主动承担任务，相互积极配合；其次是，设备器材、专业知识等也将能做最灵活的调度。华中科大管理学院陈荣秋马士华22敏捷制造的基本理念（续）充分发挥人和信息的作用在敏捷企业种人是最核心的资源，最宝贵的东西不是技术、厂房，也不是设备，是人和信息。敏捷企业应该不断地探索和实施激励人的主动性和创造性的措施。市场的急剧变化，最主要是要掌握用户需求的变化和在竞争中知己知彼。“敏捷”的基本思想是既快又灵，所以一定要把信息的价值提高足够的高度来认识。华中科大管理学院陈荣秋马士华2318.3现代集成制造系统（CIMS）CIMS的产生20世纪以后，随着泰勒倡导的科学管理运动的发展，出席爱你了诸如订货点法、经济生产批量法、物料需求计划方法等优化生产与运作管理的方法。20世纪70－80年代，企业一方面寻求如准时生产制、最优生产技术等更好的生产与运作管理方法，另一方面积极探索新的制造技术和生产组织方法，如计算机集成制造系统（ComputerIntegratedManufacturingSystem，简称CIMS）1974年，美国的约瑟夫.哈林顿（JosephHarrington）博士在ComputerIntegratedManufacturing一书中首次突出计算机集成制造的概念。华中科大管理学院陈荣秋马士华24CIMS的定义CIM是信息技术和生产技术的综合应用CIM是生产组织的一种哲理、思想和方法。当一个企业按CIM哲理组织整个企业的生产经营活动时，就构成了计算机集成制造系统（CIMS）。在自动化技术、信息技术和制造技术的基础上，在新的管理模式和生产工艺的指导下，把以往企业中相互孤立的工程设计、生产制造、经营理念等全部生产、经营活动所需的各种孤立的、局部的子系统，借助数据库和数字通信网络有机地集成起来，构成一个覆盖整个企业的综合系统，这就是CIMS。华中科大管理学院陈荣秋马士华25CIMS的功能结构华中科大管理学院陈荣秋马士华26CIMS的技术结构华中科大管理学院陈荣秋马士华27CIMS集成的内涵系统运行环境的集成信息的集成应用功能的集成技术的集成人和组织的集成华中科大管理学院陈荣秋马士华28CIMS的集成华中科大管理学院陈荣秋马士华29实施CIMS给企业带来的效益在工厂设计自动化方面，采用现代化工程设计手段，如CAD/CAPP/CAM，可提高产品的研制能力，缩短设计周期，加速产品更新换代速度。在加工制造上，FMS、FMC、DNC的应用，可提高柔性与质量，提高设备利用率，缩短产品制造周期，增强生产能力。在经营管理上，使企业的经营决策与生产管理科学化。