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先进制造生产模式及管理学号：12208520104403姓名：贾亮先进制造技术主要内容先进制造生产模式的转变先进制造生产模式先进制造生产模式的管理一.先进制造生产模式的转变批量生产(早期工业化生产)大规模流水线生产(刚性自动化)柔性自动化(FMS,CIMS)先进制造方式作坊式生产生产方式变革单品种大批量价格低廉生产规模标准产品职能分工实用耐久多层次递阶控制结构、固定组织扁平网络结构、自主管理动态团队组织柔性制造设备快速产品创新并行工作方式快速相应市场满足个性爱好多品种小批量生产方式主要特征单件生产(jobshop)批量生产(batch)流水生产(line)大量生产(mass)先进制造(advanced)市场特征需求量小────—→需求量大需求量大个性化、多样化产品类型非标准───——→标准标准定制产品产量小───——→大很大小产品品种多───——→少单一很多价值定向技能───——→产品产品顾客竞争优势专门技能───——→价格价格核心能力产品变化大───——→小几乎没有大新产品开发多───——→少少很多技术专用性弱───——→强很强弱生产柔性大───——→小很小很大生产能力变化渐进式───——→步进式换代式集成式组织控制分散───——→集权集权自主组织型式非正式───——→正式科层网络二.先进制造生产模式2.1计算机集成制造(CIM)2.2并行工程（CE）2.3精益生产(LP)2.4敏捷制造（AM）2.5智能制造系统（IMS）2.1计算机集成制造(CIM)CIMS的体系结构CIMS在我国的实施进展CIMS递阶控制结构2.1.1CIM和CIMS的概念2.1.2CIMS的组成2.1.1CIM和CIMS的概念CIM定义：是将企业所有的人员、功能、信息和组织等诸方面集成为一个整体的生产方式。是一种思想、模式、哲理，强调企业信息集成。CIMS定义：是一种基于CIM哲理构成的计算机化、信息化、智能化、集成优化的制造系统。CIMS核心:是将企业内的人/组织、经营管理和技术三要素之间的集成，以保证企业内的工作流程、物质流和信息流畅通无阻。CIMS三要素人/组织经营管理技术2.1.2CIMS的组成四个功能分系统，两个支撑分系统组成1、经营管理信息分系统（MIS)信息处理包括信息的收集、传输、加工和查询；事务管理包括计划管理、物料管理、生产管理、财务管理、人力资源管理等；辅助决策根据现有信息，利用数学分析手段预测未来，提供企业经营管理决策。核心工具：制造资源计划MRPII，将企业内各个管理环节进行集成，缩短生产周期、减少库存、降低成本、提高企业市场应变能力。2、工程设计自动化分系统(EDIS)（CAD/CAPP/CAM）CAD计算机绘图、有限元分析、产品造型、图像分析处理、优化设计、动态分析与仿真、物料清单（BOM）生成等；CAPP毛坯设计、工艺方法选择、工序设计、工艺路线制定、工时定额计算等；CAM刀具路径确定、刀位文件生成、刀具轨迹仿真、NC代码的生成等作业。3、制造自动化分系统(MAS)MAS地位:位于企业底层，是企业信息流和物料流的结合点，是最终产生效益聚集地。MAS组成:•机械加工系统-CNC、MC、FMC、FMS加工设备；•物流系统—对工件和工具存储、搬运、装卸等操作；•控制系统-实现对加工设备和物流系统的控制；MAS目标:•实现多品种、小批量生产柔性自动化；•实现优质、低成本、短周期、高效率生产；•创造舒适安全劳动环境4、质量保证信息分系统（QIS)•质量计划--建立质量技术标准，制定检测计划、检测规程和规范；•质量检测管理--包括进出厂材料检测、产品质量检测管理，设计质量指标管理，生产质量数据管理；•质量分析评价--对各类质量问题进行分析，评价各种影响因素，查明主要原因。•质量信息综合与控制--报表生成，质量综合查询，采取各种质量控制措施。2.2并行工程（CE）2.2.1并行工程定义2.2.2并行工程运行模式2.2.3并行工程特征2.2.4并行工程关键技术2.2.5并行工程的支持工具2.2.1并行工程定义并行工程将时间上先后的知识处理和作业实施过程，转变为同时考虑，尽可能同时处理的一种作业方式。并行工程关键思想①是一种工作模式，而不是具体的工作方法；②从产品设计一开始就考虑产品全生命周期中所有因素，以保证产品设计一次成功。串行工程在前一工作环节完成之后才开始后一工作环节的工作，各工作环节作业时序上没有重叠和反馈，即使有反馈，也是事后的反馈。串行工程并行工程2.2.2并行工程运行模式并行工程运行模式2.2.3并行工程特征并行特征--在产品设计阶段并行考虑产品整个生命周期中的所有因素。整体特征--强调全局考虑问题，追求整体最优。协同特征•协同组织形式：群体小组（Teamwork）工作方式，小组成员由设计、工艺、制造不同代表组成，有自己责、权、利，有自身的工作计划和目标；•协同设计思想：强调一体化、并行地进行产品及其相关过程的协同设计；•协同的效率：强调“1+12”，强调“工”字钢协同强度。集成特征•人员集成：管理者、设计者、制造者以至用户集成；•信息集成：信息获取、表示和操作工具的集成与管理；•功能集成：企业内部及外部功能集成；•技术集成：多学科知识以及各种技术、方法的集成2.2.4并行工程关键技术•产品开发过程的重构从产品特征、开发活动、组织结构、资源配置、开发计划、调度策略等方面不断改进和提高。•集成的产品信息模型应能够全面表达产品、工艺、制造以及产品生命周期内各环节的信息，能够使小组成员共享模型中的信息，这是并行作业的基础。•并行设计过程的协调与控制--并行设计是一个反复迭代优化的过程，该过程的管理、协调与控制是实现并行设计关键。2.2.5并行工程的支持工具CAX工具：CAD、CAE、CAPP、CAM、CAT等；DFX工具：DFM、DFA、DFT、DFU等；产品数据管理（PDM）：对共享数据进行统一规范管理，保证全局共享数据的一致性，提供统一的数据库操纵界面。•协同的网络通讯手段：多媒体邮件-传送速率低，不适于解决期限紧迫设计问题；电子公告板-是一种提供观察、修改公共信息的白板技术，仍不能保证在规定时间内得到同事的反应；基于网络的视频会议系统（MONET）：基于网络的多媒体会议系统，可共商关心的问题，减少来往消耗的时间和精力。2.3精益生产(LP)2.3.1精益生产的定义精益生产(LeanManufacturing)，简称“精益”，利用杜绝浪费和无间断的作业流程──而非分批和排队等候──的一种生产方式。精益生产是衍生自丰田生产方式的一种管理哲学。2.3.2基本思想1.综合单件生产与大批大量生产的优点；2.减少人员的数量、设备的投资及开发时间；3.增加产品品种和产品质量采用高效、高质量的生产方法。2.3.3精益生产与大量生产的比较大量生产的目标：可接受数量的次废品，可接受的最高库存量及相当狭窄范围的产品品种。精益生产的目标：确定为尽善尽美，不断减少的成本、零次废品率、零库存以及无终止的产品品种类型。（1）精益生产的原则：团队作业，交流，有效利用资源并消除一切浪费，不断改进及改善。（2）精益生产与大量生产相比：只需要1/2劳动力，1/2占地面积，1/2投资，1/2工程时间，1/2新产品开发时间。精益生产就是及时制造，消灭故障，消除一切浪费，零次废品、零库存。2.4敏捷制造（AM）敏捷制造(AgileManufacturing,AM)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（以信息技术和柔性智能技术为主导）、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。敏捷制造系统的框架敏捷制造系统虚拟公司市场管理者与工人的创造力质量柔性制造系统公司数据投资政策速度成本响应柔性用户国家工业网络合作供应厂商敏捷制造特点1.迅速推出新产品2.生产系统可重构并能不断改变和完善3.生产制造系统为信息密集型系统，生产成本与批量无关4.能生产出高质量的产品，在产品的生命周期内令用户满意5.采用动态组织结构，权利分散，利益共享，柔性大6.将人员、管理、技术高度集成为一个协调的相互关联的制造系统2.5智能制造系统（IMS）2.5.1IMS的含义及发展智能制造系统（IntelligentManufacturingSystem）是一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化系统。智能制造突出了知识在制造活动中的价值地位。目前，智能制造尚处于概念和实验阶段。2.5.2智能加工与智能加工设备技术工人职责：①用感觉器官监视加工状况；②通过大脑判断加工状态，并作出决策；③用四肢实施相应的操作和处理。智能加工：应用传感处理、智能决策、实时控制技术，自主选取数据，积累经验，根据获取的状态信息创造新的知识。智能机床：应用传感器对切削过程进行在线监测，依据神经网络诊断异常状态；故障发生时，启动知识处理机，参照存储积累的知识，决策修正加工条件，排除机床故障。预测推理模块：事前对异常情况进行推理，提供处理对策表供检索调用。控制推理模块：对已发生的异常情况采取相应处理对策。管理理论的发展：经验管理科学管理现代管理现代管理思想萌生MRP(物料需求计划)JIT(准时生产方式)CIMS，MRPII(制造资源计划)ERP(企业资源计划)3.2ERP（EnterpriseResourcePlanning）3.2.1ERP的定义ERP系统是指建立在信息技术基础上，以系统化的管理思想，为企业决策层及员工提供决策运行手段的管理平台。它是从MRP（物料需求计划）发展而来的新一代集成化管理信息系统，它扩展了MRP的功能，其核心思想是供应链管理。品质管理设备管理电子商务售后管理、在线分析知识管理人力资源管理供应链管理客户关系管理ERP能力管理、财务管理MRP物料清单、订单管理库存管理、MRP计算图5.10MRP、MRPII、ERP之间的关系MRPII3.2.2ERP系统的发展历程’60年代’70年代’80年代’90年代开环MRP闭环MRPMRPIIERP物料需求计划MaterialRequirementsPlanning制造资源计划ManufacturingResourcePlanning企业资源计划EnterpriseResourcePlanning内部物流与资金流全社会供应链资源3.2.3ERP系统的管理思想供应商生产车间分销网络客户企业供应链有效缩短供应链各环节间的响应时间ERP支撑供应链管理销售计划销售分析生产计划产能平衡作业计划工艺路线采购计划库存BOM成品库存工程技术营销网络3.2.4ERP系统的规范实施步骤业务调查需求分析流程设计解决方案客户化软件测试用户培训安装与设置测试上线辅助运行管理改善周期性运行审查维护与升级流程改造案例：三明重机ERP实施成功案例厦工集团三明重型机器有限公司，始建于1958年，是厦工集团全资子公司，现有员工1400人。公司集研发、制造、销售为一体，拥有四个生产分厂和一个省级企业技术中心，其主导产品“福重牌系列振动压路机”国内市场占有率12％。三明重机在生产经营方式以面向库存生产为主，配有庞大的分销网络；生产方式采用按部件线加工生产和流水作业，主要生产工艺有金属结构、机械加工、热处理、部件装配和整机装配等；生产资料包含外购物资、外协物资、自制生产零部件；生产工序有公司内工序流转，也有委外加工工序，是典型的离散型制造企业。根据这些生产特点，三明重机从1997年开始应用二维CAD，1998年应用财务电算化软件，2001年开始着手规划ERP和PDM应用。2002年初，为了满足企业的发展，三明重机确立了以全面建设ERP为管理平台的企业信息管理系统。结合企业的自身特点，三明重机选择了ERP系统作为信息化建设平台。