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第十一章先进生产方式与理论本章要求：掌握和了解JIT-准时生产，AM-敏捷制造，CIMS-计算机集成制造系统，OPT-最优生产技术等先进生产运作理与方法。第一节JIT-准时生产第二节最优生产技术第三节敏捷制造第四节计算机集成制造系统第一节JIT-准时生产一、JIT的发展1、JIT的起源JIT正是丰田在市场需求多样化，生产多品种小批量混合化要求下，创造大规模时生产制过程中诞生的，创始人：丰田的大野耐一。2、JIT带来的变革零库存返回首页二、JIT的含义1、JIT的概念:JIT又称无库存生产方式（Stocklessproduction），零库存（Zeroinventories），一个流（One-pieceflow）或超级市场生产方式（Supermarketproduction）。2、JIT的出发点1）不断消除浪费，进行永无休止的优化改进。2）由“价格=成本+利润”变为“成本=价格－利润”，这是积极进取的经营思想。3）JIT所谓的浪费：凡是超过生产产品所绝对必要的最少量的设备、材料、零件和工作时间的部分，都是浪费返回首页3、理想的生产方式（1）它设置了一个最高标准，一种极限，就是“零库存”。（2）它提供了一个不断改进的途径4、JIT的基本思想只在需要的时候，按需要的量，生产所需的产品。1）JIT的核心：追求无库存生产系统。2）JIT的生产管理技术：包括看板在内的一系列方法，形成一套独具特色的生产经营体系。3）JIT的内容：生产设计、过程设计、人员/组织要素、制造计划与控制。返回首页5、目标及其体系1）总目标为达到平衡系统，获取最大利润，即贯穿整个系统的平滑、迅速的物料。2）基本目标为降低成本，彻底排除浪费。3）基本子目标4）子目标为消除中断、系统具备柔性、减少换产时间与生产提前期、存货最小化、消除浪费。6、实现适时适量生产的具体手法1）生产同步化2）生产均衡化3）实现适时适量生产的管理工具——看板返回首页三、JIT的拉动式计划与控制1、拉动式计划特点1）三阶段生产阶段：年度计划、季度计划与月度计划、日程计划、投产顺序计划。2）向最后一道工序以外的各道工序出示每月大致的计划品种与数量计划，作为参考基准。3）向最后一道工序下达真正的生产指令——投产顺序计划。4）拉动机制特性5）计划与控制的相连作用返回首页拉动（牵引）式与推动式A在制品库存B在制品库存C传统的推动式ABCJIT的拉动式返回首页2、生产计划制定程序3、投产顺序计划的制定方法1）数学模型及其近似解法2）实际计划4、生产同步化、弹性作业人数的实现方法1）生产同步化（1）设备布置（2）缩短作业更换时间（3）生产节拍制定2）弹性作业人数方法-少人法（1）实现条件-设备配置、多面手、柔性的标准作业组合（２）设备U型布置返回首页四、看板控制系统（一）看板控制系统概述1、看板：JIT系统中生产、运送指令的传递工具。1）看板控制系统：看板及其使用规则构成了看板控制系统。2）看板的机能：生产以及运送的工作指令、防止过量生产和过量运送、进行“目视管理”的工具、改善的工具。3）看板的种类及用途：传送看板（与一种零件对应）—用于指挥零件在前后两道工序间的移动。生产看板—用于指挥工作地的生产，规定了应生产的零件及其数量。返回首页2、看板及其控制系统的概念看板，又称传票卡，是传递信号的工具。它可以是一种卡片，也可以是一种信号，一种告示牌。看板及其使用规则，构成了看板控制系统。返回首页3、看板的类型1）传送看板：用于指挥零件在前后两道工序之间移动。当放置零件的容器从上道工序的出口存放处运到下道工序的入口存放出时，传送看板就附在容器上。当下道工序开始使用其入口存放处容器中的零件时，传送看板就被取下，放在看板盒中。当下道工序需要补充零件时，传送看板就被送到上道工序的出口存放处相应的容器上，同时将该容器上的生产看板取下，放在生产看板盒中。返回首页2）生产看板：是用于指挥工作地的生产，它规定了所生产的零件及其数量。它只在工作地和它的出口存放处之间往返。当需方工作地转来的传送看板与供方工作地出口存放处容器上的生产看板对上号时认识厂看板就被取下，放入生产看板盒内。该容器（放满零件）连同传送看板一起被送到需方工作地的入口存放处。工人按顺序从生产看板盒内取走生产看板并按生产看板的规定从该工作地的入口存放处取出要加工的零件，加工完成规定的数量之后，将生产看板挂到容器上。返回首页看板的种类看板在制品看板领取看板临时看板工序内看板信号看板工序间看板对外订货看板返回首页看板的形式1.卡片、信号2.双卡片系统:（生产看板和取货看板）3.零件箱看板:（空标准容器传送生产指令）4.指示灯或小圆球看板:（启动生产指令）返回首页4、看板生产组织5、看板所需数量计算公式：N=Nm+NpNm=DTw+（1+Aw）/bNP=DTP+（1+AP）/b6、准时生产的实现用看板组织生产的过程返回首页（二）看板管理的功能和作用1.各工序只生产后道工序所需要的产品,避免了生产不必要的产品。2.避免和减少了非急需品的库存量。3.最后的产成品数量与生产指令所指示的数量一致。4.防止过量生产和过量运送。5.便于管理。返回首页（三）看板管理运行规则（6点）1.每一个容器上必须带有一个看板。2.后道工序总是从前道工序那里领取零件。3.没有取货看板,不能将装满零件的容器从其存放处运走。4.容器内应始终装相同数量的零件。5.不能将不良质量的零件送往后道工序。6.总生产数量不能超过系统中生产看板所指令的总生产数量。返回首页看板生产控制系统存储零件A存储零件A加工中心装配线物流信息流（看板信息）领取看板生产看板返回首页看板管理XXXXX物流流信息流返回首页（四）看板数目的确定K=(生产周期期间的平均需求+安全库存)/每个标准容器中所装零件数N=Nm+NpNm=DTw(1+Aw)/bN=DTp(1+Ap)/b返回首页第二节最优生产技术一、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，通常采用以下三个指标：(1)净利润，即一个企业赚多少钱的绝对量。(2)投资收益率，表示一定时期的收益与投资的比。(3)现金流量，表示短期内收入和支出的钱。返回首页OPT的三个作业指标：(1)产销率，按OPT的规定，它不是一般的通过率或产出率，而是单位时间内生产出来并销售出去的量，即通过销售活动获取金钱的速率。(2)库存是一切暂时不用的资源(3)运行费是生产系统将库存转化为产销量的过程中的一切花费，包括所有的直接费用和间接费用返回首页二、OPT的基本思想和原则（一）OPT的基本思想瓶颈（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程度。瓶颈与非瓶颈之间存在着4种基本的关系：＃从瓶颈到非瓶颈资源＃非瓶颈到瓶颈资源＃瓶颈资源和非瓶颈资源到同一装配中心＃瓶颈资源和非瓶颈资源相互独立返回首页OPT的原则平衡物流而不平衡能力非瓶颈资源的利用程度由系统的约束决定资源的利用和活力不是同义词瓶颈上一小时的损失则是整个系统一个小时的损失非瓶颈获得的一小时是毫无意义的。瓶颈控制了库存和产销率转运批量可以不等于加工批量加工批量应是可便的，而不是固定的安排作业计划应同时兼顾所有的约束，提前期是作业计划的结果，而不应是预定值。返回首页三、DBR系统OPT的计划与控制是通过DBR系统实现的DBR系统即“Drum,Buffer,Rope”系统实施计划与控制主要包括以下的步骤：1.识别瓶颈2.基于瓶颈的约束，建立产品出产计划3.作用是使库存最小。返回首页四、OPT软件系统OPT软件的工作原理识别瓶颈和对瓶颈排序组成1.产品网络2.BUIDNET3.SERVE模块4.SPLIT模块返回首页第三节敏捷制造提出背景敏捷制造模式以虚拟企业或动态联盟为基础返回首页一、敏捷制造企业的基本特征二、敏捷制造与大量生产在思想观念、经营战略上的差别（一）使顾客富裕（二）用合作去加强竞争（三）急救室式的工作（四）充分发挥人和信息的作用返回首页三、实现敏捷制造的措施将继续教育放在实现敏捷制造的首位虚拟企业的组成和工作计算机技术和人工智能技术的广泛应用方法论的指导主动的、有专门的组织积极地开展对废物的利用或妥善销毁绩效测量与评估标准和法规的作用组织实践返回首页第四节计算机集成制造系统一、计算机集成制造系统（CIMS）的产生及定义（一）产生CIMS的技术推动作用（二）产生CIMS的市场拉动作用（三）关于CIM（计算机集成制造）和CIMS的定义返回首页二、CIMS的一般结构功能结构＃四个功能分系统：MIS、CAD/CAPP/CAM系统、制造自动化或柔性制造分系统、质量保证系统＃二个支撑分系统：计算机网络分系统、数据库分系统技术结构（图18-7）返回首页三、CIMS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返回首页四、实施CIMS给企业带来的效益提高企业的整体效益：缩短设计周期、缩短生产周期、经营决策与生产管理科学化。返回首页五、CIM哲理的广泛适用性六、我国CIMS应用情况七、CIM技术发展动向返回首页