11 其它先进生产方式

生产运作管理第十一章其它先进生产方式生产运作管理第十一章其它先进生产方式•第一节准时化生产系统(JIT)•第二节大规模定制生产•第三节计算机集成制造系统（CIMS）•第四节最优生产技术（OPT）•第五节敏捷制造生产运作管理第十一章其它先进生产方式学习目标主要内容本章习题实践训练题重点难点内容生产运作管理1了解：准时化生产优越性；定制生产的目的和大规模定制的实施；最优生产技术和敏捷制造的产生。2掌握：准时化生产的含义；模块化设计；CIM和CIMS的含义和异同；OPT软件系统；敏捷制造的特征和要素。3熟练：掌握准时化生产的基本方法和工具（看板）；大规模定制生产的基本形式；CIMS的功能结构和集成的内含；OPT的基本思想；敏捷制造的实施措施。生产运作管理第一节准时化生产系统(JIT)•一、准时生产系统(JIT)概述•准时生产系统（JustinTime）又称及时生产系统或准时化生产方式，即“只在需要的时候，按需要的量，生产需要的产品。”•“JIT”系统是一种彻底地追求生产合理性、高效性，能灵活多样地生产各种高质量产品的生产管理技术。生产运作管理二、准时生产系统（JIT）的原则•（一）消除浪费•主要消除以下浪费：•产品缺陷的浪费；等待时间的浪费；库存的浪费；过量生产的浪费；运输的浪费；工序的浪费；动作的浪费。生产运作管理（二）尊重员工•JIT提倡的是一种“持续改善”的思想，因此需要集思广益，需要员工的百分之百参与，主动地发现问题，并采取积极地改进措施，只有这样才能消除一切形式地浪费，制造出优质的产品。生产运作管理三、准时生产系统的基本方法（一）适时适量均衡化生产•1、实现适时适量均衡化生产的前提条件•2、实现生产同步化和均衡化•1）生产同步化•2）生产均衡化生产运作管理（二）作业人数实行弹性制生产运作管理㈢极大地改善了质量管理，将产品质量缺陷减至为零•及时生产系统（JIT）的质量管理功能不是由质管部门来执行的，而是由全公司各个部门来共同执行的。•控制质量是企业内所有部门中各个层次的每个员工的责任。其具有下列特征：所有部门都负有质量管理的职责、所有员工都必须参与质量管理、质量管理与企业各个部门的职能整合为一体。生产运作管理四、准时生产系统的管理工具（看板）•“看板”的英文为“Kanban”，这个词来自于日本，意味着“口令”或者“指令”。•在JIT中这是一个信号系统，用于在工序以及部门甚至企业间传递生产和运输的信号。看板形式有很多种，常用的有卡片、标志杆或者容器等形式。生产运作管理在使用看板时应遵循的准则：•①没有看板不能生产，也不能搬运；•②看板只能来自后工序；前工序只能取走生产的部分；1212•③前工序只能按照收到看板的顺序进行生产；•④看板必须与实物在一起；•⑤不能把劣质品送到后工序。生产运作管理某生产企业内部供应配送的看板和传递方式生产运作管理看板的分类：•一是按照看板的形式来划分，包括使用看板卡片、容器系统、信号灯系统、地面空格标志以及使用彩色高尔夫球等来传递信号。具体应采用哪一种视不同情况而定；•二是根据看板的用途划分，包括搬运看板、生产看板、信号看板、临时看板。生产运作管理采用看板组织生产的模式和采用看板组织生产过程中对物流的控制过程图生产运作管理生产运作管理第二节大规模定制生产•采取定制生产方式是为了满足客户的个性化需求，但一般的个性化需求只是在其中的某些方面、某些环节上有独特的要求，所以定制生产才有和大批量生产结合的可能，才能实现既满足了个性化需求又达到了大批量生产成本的“双赢”格局．生产运作管理一、大规模定制生产与产品模块化•产品模块化是取得低成本定制生产的有效途径。模块化设计是将产品的部件设计成许多产品都可共用的通用部件，最终产品的特色是通过这些通用部件的不同配置和适量修改得到的。由于这些通用部件可以采用批量生产方式，从而使其制造成本也能达到批量生产的成本水平。生产运作管理二、大规模定制生产的基本形式•1．顾客的参与在产品设计阶段•企业对每一类产品都有个模块化的基础设计方案，顾客根据产品的用途，对产品的功能和结构可提出自己的要求。•企业对已有的设计好的可用的部件进行选择配置，并重新设计和修改其中的某些部件，来满足顾客的个性化需求。生产运作管理2．顾客的参与在产品制造阶段•顾客对设计和制造好的模块化的产品部件和毛坯，提出自己对材质、型号规格的要求。•企业根据顾客的要求，选用和加工所需的部件和零件，制成满足顾客个性化要求的产品。生产运作管理3．顾客的参与在产品装配阶段•企业设计制造好了模块化的各种产品部件和零件，顾客从企业提供的零部件清单中选择自己需要的零部件，企业按顾客的要求装配出所需的产品。•例如，选购个人电脑…生产运作管理4．顾客的参与在销售服务阶段•现在许多商店已提供这样的服务，人们在购买裤子时，只要选定合适的裤腰尺寸，而裤子的长度，在现场测量你的身高后，再确定裤长和进行锁边。•大规模定制生产还正在发展中…生产运作管理三、实施大规模定制生产的规划和组织•企业为了有效地实施大规模定制生产需要在以下几方面做好准备工作：•1．做好产品的模块化设计和优化产品系列生产运作管理•2．全面规划，重组企业的生产经营流程。•3．革新企业的组织机构。生产运作管理第三节计算机集成制造系统（CIMS）•一、CIM和CIMS概念•CIM是信息技术和生产技术的综合应用，由此，企业的所有功能、信息、组织管理方面都是一个集成起来的整体的各个部分。”•1.从产品研制到售后服务的生产周期全部活动，是一个不可分割的整体。生产运作管理•2.整个生产过程实质上是一个数据采集、传递和加工处理过程。最终形成的产品可以看作是数据的物质表现。•需要指出的是，CIM是组织现代化生产的一种哲理，一种指导思想。那么，CIMS便是这种哲理的实现。生产运作管理二、CIMS的功能结构•(一)CIMS的功能结构•主要为四个功能分系统和二个支撑分系统生产运作管理•1.四个功能分系统:•⑴管理信息分系统以MRPⅡ或ERP为核心；•⑵产品设计与制造工程设计自动化分系统CAD&CAPP；•⑶制造自动化或柔性制造分系统CAM；•⑷质量保证分系统CAQ。生产运作管理CIMS的功能模块及作用生产运作管理•2、二个支撑分系统：•⑴计算机网络分系统•⑵数据库分系统。•这二个是为了实现CIMS的数据传递和系统的通信功能，和满足各功能系统对网络支持服务的不同要求；用以管理整个CIMS的数据，实现数据共享。生产运作管理三、CIMS集成的内涵•1．系统运行环境的集成。•2．信息的集成。•3．应用功能的集成。•4．技术的集成。•5．人和组织的集成。生产运作管理第四节最优生产技术（OPT）•最优生产技术（Optimizedproductiontechnology,OPT），是以色列物理学家EliGoldratt博士于20世纪70年代提出的。•80年代正式称其为最优生产技术。后来又进一步将其发展成为约束理论。生产运作管理•一、OPT的基本思想•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。•OPT的基本思想具体体现在其原则上，这些原则是实施OPT的基石。生产运作管理（一）资源利用方面的原则•1．平衡物流，而不平衡能力所谓物流平衡就是使各个工序都与瓶颈机床同步。OPT则主张在企业内平衡物流而不是平衡生产能力。•2．非瓶颈资源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。系统约束就是瓶颈，瓶颈限制了产销量。而非瓶颈资源的充分利用不仅不能提高产销量，而且会使库存和运行费增加。非瓶颈资源的使用率一般不应该达到100％。生产运作管理•3．资源的利用•资源的“利用”从平衡物流的角度出发，应允许非关键资源上有适当的闲置时间。•4．为避免损失•为避免瓶颈环节给整个系统带来更多的损失，所以，瓶颈环节资源必需保持100%的“利用”，尽量增大其产出。但前提是生产的产品适销对路。•5．非瓶颈资源的时间节约•非瓶颈资源的时间节约没有意义。生产运作管理•6．瓶颈控制了库存和产销率•如果瓶颈存在于企业内部，表明企业的生产能力不足，因受到瓶颈能力的限制，相应的产销率也受到限制；而如果当企业所有的资源都能维持高于市场需求的能力，那么，市场需求就成了瓶颈。这时，即使企业能多生产，但由于市场承受能力不足，产销率也不能增加。同时，由于瓶颈控制产销率，所以企业的非瓶颈则应与瓶颈同步，它们的库存水平只要能维持瓶颈上的物流连续稳定即可，过多的库存只是浪费，这样，瓶颈也就相应地控制了库存。生产运作管理（二）控制物流的原则•1．转运批量可以不等于（在许多时候应该不等于）加工批量•转运批量是指工序间转运一批零件的数量。加工批量是指经过一次调整准备所加工的同种零件的数量，可以是一个或几个转运批量之和。生产运作管理•2．加工批量应是可变的•由于资源有瓶颈和非瓶颈之分，瓶颈要求加工批量大，转运批量小，同时考虑到库存费用，零部件需求等其它因素，加工批量应是变化的。•3．提前期•提前期是作业计划的结果，安排作业计划应同时兼顾所有的约束条件，使提前期更合理。在OPT中，提前期是根据批量、优先权和其它许多因素来确定的。生产运作管理二、OPT软件系统•OPT软件有OPT21和OPT5000。•其中，OPT21主要是针对大中型企业的，OPT5000则是面向小型企业的。OPT软件系统主要基于一个保密的算法，该算法的核心在于识别瓶颈和对瓶颈排序。•从模块构成来看，OPT系统主要由BUILDNET、SPLIT、SERVE和BRAIN几个模块构成。生产运作管理生产运作管理•BUILDNET模块是将“产品网络”和“资源描述”模块中的信息结合起来，生成一个工程网络。•BUILDNET模块具有模型化的语言功能，该语言能精确地描述生产制造中的大量数据，可使得OPT对企业进行成功而精确的模型化。生产运作管理•在工程网络中，可以对各种可选择的作业，甚至可选择的物料清单进行详细的描述。•BUILDNET还具有提示数据逻辑错误的功能和便利的数据修改维护功能，从而保证了数据的相对精确。生产运作管理•工程网络建立起来后，由SERVE模块通过运行工程网络以及采取类似MRP的倒排方法来确定瓶颈。•瓶颈确定之后，SPLIT模块将工程网络分成两部分：主网络（关键资源网络）和服务网络（非关键资源网络）。生产运作管理•主网络由瓶颈作业和其下游作业构成，其余的部分为服务网络。•对于主网络，通过BRAIN模块采用有限能力顺排的方法编制作业计划，目标是要使瓶颈上的空闲时间为零，使产销率最大。所生成的不仅包括生产计划，还包括每个作业的传送批量和加工批量。生产运作管理•对于服务网络，则再通过SERVE模块采用无限能力倒排的方法编制作业计划。第二次调用SERVE模块时，不是从定单上的完工期限开始倒排，而是从BRAIN模块确定的完工期限倒排。生产运作管理第五节敏捷制造•敏捷制造是美国国防部为了指定21世纪制造业发展而支持的一项研究计划。该计划始于1991年，有100多家公司参加，于1994年底提出了《21世纪制造企业战略》。•在这份报告中，提出了既能体现国防部与工业界各自的特殊利益，又能获取他们共同利益的一种新的生产方式，即敏捷制造。生产运作管理•敏捷制造是在具有创新精神的组织和管理结构、先进制造技术、有技术有知识的管理人员三大类资源支柱支撑下得以实施的，也就是将柔性生产技术、有技术有知识的劳动力与能够促进企业内部和企业之间合作的灵活管理集中在一起，通过所建立的共同基础结构，对迅速改变的市场需求和市场进度作出快速的响应。敏捷制造比起其它制造方式具有更灵敏、更快捷的反应能力。生产运作管理一、敏捷制造的特征•(一)敏捷制造是信息时代最有竞争力的生产模式。•(二)敏捷制造具有灵活的动态组织机构。生产运作管理•(三)敏捷制造采用了先进制造技术。•(四)敏捷制造必须建立开放的基础结构。•(五)敏捷制造既适合军品生产也适合民品生产。生产运作管理二、敏捷制造的要素•（一）敏捷制造的生产技术因素•具有高度柔性的生产设备是创建敏捷制造企业的必要