增材制造(3D打印)材料项目流程管理【参考】.docx
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1、泓域咨询/增材制造(3D打印)材料项目流程管理增材制造(3D打印)材料项目流程管理xx(集团)有限公司目录一、 信息技术及其对运营管理的影响4二、 自动化技术及其对运营管理的影响8三、 新产品的概念、分类与发展方向14四、 产品开发与服务设计的必要性17五、 流程及其类型20六、 流程设计与优化22七、 公司基本情况34八、 项目概况35九、 项目经济效益38营业收入、税金及附加和增值税估算表39综合总成本费用估算表40利润及利润分配表42项目投资现金流量表44借款还本付息计划表46十、 项目实施进度计划47项目实施进度计划一览表48十一、 投资方案分析49建设投资估算表51建设期利息估算表5
2、2流动资金估算表53总投资及构成一览表55项目投资计划与资金筹措一览表56一、 信息技术及其对运营管理的影响信息技术是指用于管理和处理信息所采用的各种技术的总称。也称信息和通信技术。信息技术主要包括传感和识别技术、信息传递技术、信息处理技术、信息施用技术。信息技术、新能源技术、新材料技术、生物技术、空间技术和海洋技术构成了第三次工业革命的基石。第三次工业革命在本质上就是一次关于信息控制的技术革命。下面介绍几种标志性的信息技术,并总结其对运营管理的影响。1、无线射频识别无线射频识别是一种非接触式的,利用射频信号和空间耦合(电感或电磁耦合)或雷达反射的传输特性,实现对被识别物体自动识别的信息技术。
3、RFID又称射频识别或电子标签。RFID在运营管理中的应用可以说是划时代的,给运营管理带来的影响最为深远。在制造业、零售业、交通运输、医疗卫生、出版发行等诸多行业改变了仓储与物流的管理形态。物料的出入库管理、盘存管理、物流信息追踪能够以快捷、准确、经济的方式得到有效实施。今天,其应用已经从库存与物流管理扩展到商品防伪、安全防护、质量管理、生产计划等领域。2、GPS与GIS(1)GPS全球定位系统是美国20世纪70年代初推出的,具备全方位实时三维导航与定位能力的卫星导航与定位系统。GPS由空间星座、地面控制与监控,系统、GPS信号接收机三个主要部分组成。GPS的主要目的是为陆、海、空三大领域提供
4、实时、全天候和全球性的导航服务,用于情报收集、核爆监测和应急通信等,是美国独霸全球战略的重要部署。今天,GPS的应用已经从军事发展到汽车导航、大气观测、地理勘测、海洋救援、载人航天器防护探测等领域,实现导航、定位、授时等功能。通过GPS可以引导飞机、船舶、车辆以及个人,安全、准确地沿着选定的路线,准时到达目的地。GPS给企业运营管理带来的影响主要体现在物流配送路线优化及实时跟踪上。通过接人GPS,可以实现运单信息化、车辆实时监控、人员定位、调度与导航。其经济效果是通过配送线路、运输设备、人员的优化,达到了更快捷的物流配送、更高的资源利用率、更低的运营成本。北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫
5、星导航系统,是继美国GPS、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统之后第三个成熟的卫星导航系统。BDS已成功应用于测绘、电信、水利、渔业、交通运输、森林防火、减灾救灾和公共安全等诸多领域,产生了显著的经济效益和社会效益。(2)GISGIS是在计算机硬件和软件系统的支持下,对整个或部分地球表层(包括大气层)空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、运算、分析、显示和描述的技术系统。GIS在企业运营管理中的应用是商业与市场分析。GIS可以提供进行商业规划时要考虑的商圈内其他商场的分布、周围居民区的分布和人口结构等信息。再具体一些,GIS通过强大的空间分析和可视化功能,提供选址规划中要考虑的地理环境特征、交通条件
6、、公共设施、人口结构等信息,使得选址规划更具科学性和直观性。此外,GIS还广泛用于农业、林业、城市基础设施等资源的规划、配置与管理,以及生态环境的管理与模拟。GIS与虚拟现实技术结合,以数字地形模型为基础,通过建立城市、区域或大型建筑工程、著名风景名胜区的三维可视化模型,可以实现城市区域规划、大型工程管理、旅游景点的仿真等。3、BIM在建筑行业,建筑信息建模可谓如日中天。BIM是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为基础,通过建立三维的建筑模型,用数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息的一种建筑设计解决方案。BIM具有信息完备性、信息关联性、信息一致性、可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性这
7、八大特点。BIM技术在建筑行业的规划、设计、运维方面的应用早已不再是设想,其应用越来越成熟,甚至成了建筑行业的标准配置。4、区块链区块链是利用分布式节点共识机制生成、更新、验证与存储时序性数据,通过密码算法保证数据传输和访问的安全性,利用脚本系统实现智能合约功能的一种新型分布式信息架构与应用模式。区块链的主要特征有:去中心化、信任创建机制、信息公开与内容不可篡改等。区块链技术的应用已经从概念到落地,其应用场景越来越多。区块链技术已经在金融行业的商业票据、数字仓单、P2P、溯源与所有权认证、应收账款、跨境汇款等方面得到应用。区块链技术在医疗保健行业的应用则更多地集中在电子票据的生成与使用、个人与
8、公共信息安全管理等领域。5、信息技术的新发展信息技术最前沿的技术有人工智能和虚拟现实。AI是指与机器人技术、网络技术、专家系统相结合的,应用于制造业的设计、生产、储运等各个环节,并拓展到管理领域的智能制造技术。20世纪50年代,AI已经被提出并逐步得到应用。今天,AI正在引领新一轮制造业的变革。VR是指综合计算机图形技术、计算机仿真技术、传感器技术、显示技术等多种科学技术,通过建模与仿真,在多维信息空间上创建一个虚拟信息环境,使用户具有身临其境的沉浸感,具有与环境完善的交互作用能力,并有助于启发构思的综合技术。虚拟现实在电子商务中的应用将再一次颠覆人们的购物观念与方式。二、 自动化技术及其对运
9、营管理的影响自动化技术是指使机器设备、系统或过程在没有人或较少人的直接参与下,按照人的要求,经过自动检测、信息处理、分析判断、操纵控制,实现预期目标的综合性技术。自动化技术与控制论、信息论、系统工程、计算机技术、电子学等都有着十分密切的关系,而其中又以控制论和计算机技术对自动化技术的影响最大。下面介绍几种标志性的自动化技术,并总结其对运营管理的影响。1、数控机床与工业机器人(1)数控机床与工业机器人简介数控机床是由装有程序的控制系统,通过数字代码信号控制机床的动作,按图纸要求的形状和尺寸,对零件进行自动加工的机床。数控机床由输入与输出装置、数控装置、可编程逻辑控制器、伺服系统、检测装置、驱动装
10、置、机床本体等组成。工业机器人是面向工业领域的,由多关节机械手或多自由度装置组成的,按照预先编排的控制程序来完成各种功能的一种机器。今天,工业机器人技术正逐渐向着具有行走能力、具有多种感知能力、具有较强的对作业环境的自适应能力的方向发展。工业机器人由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。(2)数控机床与工业机器人给运营管理带来的影响数据机床和工业机器人是早期自动化技术在制造业应用方面的典型例子。数控机床和工业机器人给运营管理带来的影响表现在以下几个方面。1)实现了快速、连续加工,提高了生产效率。数控机床的移动部件通过快速移动和定位及高速切削加工,实现了快速、连续加工。同时,在数控机床上可进
11、行多道工序的连续加工,减少了半成品工序间的周转时间,提高了生产效率。2)增强了加工系统的柔性。数控机床和工业机器人较好地解决了复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题,实现了柔性化制造。3)实现了程序控制,提高了质量水平。数控机床和工业机器人通过程序控制,加工精度高,零件的一致性好,质量稳定。4)实现了快速换模,减少了作业时间。与传统机床相比,数控机床不需要更换模具、夹具,缩短了生产准备周期。5)减少了人工参与,降低了成本。数控机床和工业机器人减少了直接参与加工过程的人员,节省了人工费用。同时,也节省了工艺装备费用。6)操作者从程序化的操作中解放出来,降低了劳动强度。数控机床和工业机器人把操作
12、人员从重复性、危险性的操作中解放出来,劳动强度大为降低。同时,工作环境也大为改善。7)促进了生产管理现代化。数控机床和工业机器人集精密化、柔性化、智能化于一体,通过对加工过程实施检测、控制、优化、调度、管理和决策,促进了现代化集成制造。2、CAX(1)CAX简介CAX是计算机辅助设计、计算机辅助工程、计算机辅助工艺规划、计算机辅助制造的统称。由于CAD,CAE、CAPP、CAM的前两个字母都是CA,用X表示不同功能,就有了CAX。CAD是指在计算机上通过特定软件完成产品设计过程。CAE是通过计算机辅助求解,分析复杂工程和产品的结构力学性能,并优化结构性能。CAPP是指借助计算机软硬件技术和支撑
13、环境,通过数值计算、逻辑判断和推理等功能来制定零件加工工艺。CAM是指借助计算机软硬件系统,实现从设计、测试、加工、装配、检验乃至物料运输等职能活动的物流、信息流和价值流集成,并加以自动化的监视、控制和管理。在产品设计领域,美国参数技术公司推出的Pro/Engineer是CAD、CAE、CAM一体化的软件系统,是参数化技术的成功应用,在目前的三维造型软件中占有重要地位。计算机集成制造系统是综合运用制造技术、系统工程技术、自动化技术、信息技术、现代管理技术,形成与企业生产全过程中有关的人、技术、经营管理三要素及其信息与物流有机集成并优化运行的复杂大系统。CIMS超越设计与制造的界限,把企业的经营
14、管理也纳入了制造系统中。(2)CAX对运营管理的影响CAX将多元化的计算机辅助技术集成起来,综合考虑产品生命周期的各种因素,实现了复合化、协同性工作,能够对各阶段的功能、进度、费用做出评估。同时,可以对外部需求做出响应,不断优化设计和制造方案,从而获得显著的经济效益。例如,CAE既可以解决线性问题,也可以解决非线性问题;既能做静态结构分析,也能做动态分析。借助CAPP系统,可以解决手工工艺设计效率低、一致性差、质量不稳定、不易达到优化等问题。而CAM则可以实现从设计、加工、装配、测试、检验乃至物料运输等职能活动的物流、信息流和价值流集成和自动化的监视、控制和管理。CIMS更是把设计、制造、经营
15、管理进行了有效集成。3、柔性制造系统(1)柔性制造系统简介柔性制造系统是指由数控加工设备、物料储运装置和计算机控制系统组成的,能根据制造任务或生产环境的变化迅速进行调整的,能适应多品种、中小批量生产的自动化制造系统。与FMS相关的有柔性制造模块、柔性制造单元、柔性制造线、柔性制造工厂。其中,FMM相当于功能齐全的,具有一定柔性的加工中心。FMC是指由单台数控机床、加工中心、工件自动输送及更换系统等组成的,实现单工序加工的可变加工单元。FML是指由自动化加工设备、工件输送系统和控制系统等组成的,可以对生产节拍进行调整的制造线。FMF把柔性制造扩大到全厂范围,配以自动化立体仓库,通过计算机网络,实
16、现从订货、设计、加工、装配、检验、运送至发货在内的全过程柔性化、自动化制造。(2)柔性制造给运营管理带来的影响FMS给运营管理带来的影响集中体现在其柔性上。首先是机床加工的柔性。在FMS中,通过配置相应的刀具、夹具、NC程序等即可加工给定零件族中的零件。生产需求发生变化时,FMS可以方便地扩展、收缩或重构,从而能够以不同的加工工序加工一个零件,或在给定的一个工艺规划下以不同的路线加工零件。其次是产品及生产批量的柔性。FMS能够经济、快速地切换不同产品的生产,降低了生产批量的刚性。最后是扩展的柔性。FMS能够在需要时快捷、经济地扩展系统。FMS给运营管理带来的这些影响达到的效果有:提高了制造系统
17、的快速响应能力,提高了设备利用率,减少了设备投资,缩短了生产准备时间,减少了在制品数量,减少了工时费用,提高了产品质量水平。4、自动化技术的新发展如今自动化技术已经不仅仅局限于制造业加工过程的应用,还应用于企业整体管理,形成了从底层的过程控制系统,到中间层的制造执行系统,再到管理层的企业资源计划的企业管控一体化体系。这个三层面企业管控一体化体系由六级构成,即LO级的参数检测与传动、L1级的基础自动化、L2级的过程控制、L3级的生产控制、LA级的职能管理、15级的经营管理。自动化技术的未来发展趋势是综合利用信息技术、计算机控制技术以及网络控制技术的最新成果,实现机电一体化、机械功能多元化、结构设
18、计标准化、结构运动精度化、控制智能化。事实上,这种发展成果已经开始展现在人们面前,3D打印、智能制造已经从幕后走向台前。三、 新产品的概念、分类与发展方向1、新产品的概念新产品是指在产品特性、材料性能和技术性能等方面(或仅一方面)具有先进性或独创性的产品。所谓先进性或独创性,是指由于采用了新技术、新材料产生的先进性,或由原有技术和改进技术综合产生的先进性或独创性。2、新产品的分类根据对产品的改进程度,可把新产品分为创新产品、换代新产品、改进新产品三类。(1)创新产品创新产品,即采用新技术、新发明生产的具有新原理、新技术、新结构、新工艺、新材料等特征的新产品。成功推出创新产品可以使企业获得先入为
19、主的优势。例如,美国摩托罗拉公司于1973年推出了第一部手机,日本东芝公司于1985年推出了第一台笔记本电脑。这些革命性的产品深刻地改变了人们的生活和工作方式。创新产品可以使企业保持持续的竞争力。(2)换代新产品换代新产品,即在原来产品的基础上,基本原理不变,部分采用新技术、新结构、新材料、新元件制造,使产品功能、性能或经济指标有显著改进的新产品。如从普通电熨斗到自动调温电熨斗,再到无绳人工智能电熨斗;再如从第三代战机到三代半战机,再到第四代、第五代战机。(3)改进新产品改进新产品,即改进原有产品的性能、功能,提高质量,增加规格型号,改变款式、花色而制造出来的新产品。推出改进新产品需要投入的资
20、源少。改进新产品是对现有产品的补充和延伸,通过不断地改进和延伸现有产品线,企业可在一定时期内保持市场份额。3、发展方向企业在开发新产品时只有朝着正确的方向才能获得成功。一般地,企业新产品的发展方向有五个,即高效、多能化,复合化,小型、轻便化,智能、知识化,艺术、品位化。(1)高效、多能化高效、多能化即在提高产品效率和精度的前提下扩大同一产品的功能和使用范围,如多功能计算器。(2)复合化复合化即把功能上相互关联的不同单体产品发展为复合产品。例如,洗衣机和干燥机的一体化,集打字、计算、储存、印刷为一体的便携式文字处理机,集办公(文字处理、电话、传真)、计算、娱乐为一体的多媒体计算机等。(3)小型、
21、轻便化小型、轻便化即改进产品结构,减少产品的零部件,缩小产品的体积,减轻其重量,使之便于操作、携带、运输以及安装。产品小型、轻便化可以大量节省资源和能源,降低成本,有利于在低成本条件下扩展产品功能,从而在差别需求中寻找市场机会,打开市场缺口,进而扩大市场份额。不少日本企业都采用这种新产品开发策略,取得了极大成功。如丰田的节油小型车,东芝、索尼、松下等的数字电视机、数码相机、摄像机,东芝超小型笔记本电脑,等等。(4)智能、知识化智能、知识化即把一般人需要长期学习才能掌握的知识和技术转化到产品中,使产品“傻瓜化”。这可以使许多专业性产品发展成大众产品,从而显著扩大了这些产品的市场,如海尔的人工智能
22、冰箱,一键解决了复杂的冷藏、变温、冷冻设置。(5)艺术、品位化艺术、品位化即从产品的造型、色彩、质感和包装等方面使产品款式翻新,风格各异,体现独特的艺术品位。当今对产品艺术、品位化的研究已经成了产品研究与开发中的重要组成部分。不仅汽车、电视、家具这些具有一定观赏功能的产品,就连洗衣机、盥洗用具以至于螺丝刀、扳手这样的难登大雅之堂的纯实用产品也在追求尽善尽美,以在激烈竞争的市场中赢得顾客。四、 产品开发与服务设计的必要性1、科技发展和社会需求变化的必然要求随着社会进步,科学技术的长足发展,可支配收入的增加,自由时间的增多,价值观的改变,人们对产品或服务的需求日益呈现出多样化。追求新颖、时尚已不再
23、是年轻人的专利。这对产品开发和服务设计提出了更高的要求。2、企业生存和发展的基本要求企业生存和发展的基本要求表现在以下三个方面。(1)企业竞争地位的维持日趋激烈的市场竞争使得企业无不投入大量资源研究和开发新产品,以维持或提高其市场份额。(2)营业收入和利润的增加营业收入和利润的增加意味着企业规模和实力不断地扩大和增强,是企业的重要运营目标。企业只有不断地推出新产品,才能持续地增加营业收入。营业收入的增加并不必然带来利润的增加,因而在新产品的研究和开发过程中应做好评价工作,以便在增加营业收入的同时还能提高利润。(3)法令法规的约束产品的规格或性能,必须符合安全和环境保护方面的法令法规。一方面,产
24、品责任方面的法规和顾客对产品安全意识的提高促使企业越来越多地注重产品生产和使用过程中的安全性。另一方面,现有产品可能不是环境友好的,为适应环境保护的要求,就必须对这些产品进行改造或研究开发全新的绿色产品。上面的分析是基于制造业的。非制造业面临着同样的问题,即需要不断提高服务质量,推出新的服务项目。3、产品生命周期规律的必然反映产品像生物体一样,有其存在的生命周期,即从研制成功投入市场直至被淘汰退出市场的“生命”历程,此即产品生命周期。通常,把产品生命周期分为投入期、成长或利润期、成熟期和衰退期四个时期。向前延伸还可考虑孕育期,有时人们还在成熟期与衰退期之间加上饱和期。以时期为横坐标,以销售收入
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