人工智能产业设备项目运营管理分析（参考）.docx

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1、泓域咨询/人工智能产业设备项目运营管理分析人工智能产业设备项目运营管理分析目录一、 随机库存问题描述2二、 订货点的确定4三、 经济生产批量模型4四、 经济订货批量模型5五、 有效库存控制的必要条件和基本思路5六、 库存控制的目标12七、 DfM、DfC和DfE13八、 DfX概述16九、 质量屋16十、 质量的起源发展和功能21十一、 网络技术及其对运营管理的影响22十二、 自动化技术及其对运营管理的影响23十三、 统计质量控制29十四、 质量检验32十五、 卓越绩效模式及框架35十六、 三大著名质量奖36十七、 项目基本情况44十八、 公司简介47十九、 投资计划方案49建设投资估算表51

2、建设期利息估算表51流动资金估算表53总投资及构成一览表54项目投资计划与资金筹措一览表55二十、 项目经济效益56营业收入、税金及附加和增值税估算表57综合总成本费用估算表58利润及利润分配表60项目投资现金流量表62借款还本付息计划表65一、 随机库存问题描述1、需求率和订货提前期的随机性前面介绍的几种库存模型都是确定型库存模型，即假定需求率和订货提前期都是确定的。大多数情况下，需求率或提前期是随机变量，这就是随机库存问题。2、要解决的问题随机库存问题要确定的仍然是订货批量和订货点。但是，由于需求或提前期变化的不确定性，不可避免地会发生缺货。因此，随机库存要解决的问题是：在给定的缺货水平下

3、，订货批量应该多大，订货点应该多少才能使包括缺货费用在内的总成本最小。3、假设条件随机库存问题的假设条件如下。（1）年平均需求量（D）已知。（2）对库存的需求率d和提前期LT为已知分布的随机变量。（3）订货费用与订货批量无关。（4）持有费用是库存量的线性函数。（5）全部订货一次交付。（6）无数量折扣。4、库存量的变化对库存的需求率和提前期都是随机变量。5、总成本及订货批量由于缺货的存在，在总成本函数中必须考虑缺货费用。缺货费用反映了由于需求大于持有的库存而导致的失去销售机会的损失、信誉的降低以及使生产过程中断所造成的损失。缺货费用也是一个随机变量。此时，持有费用为单位持有费用与周期内库存量期望

4、值之积，缺货费用为单位缺货费用与提前期内缺货期望值之积。实际中，常直接用EOQ公式计算经济订货批量。下面主要介绍如何根据服务水平和安全库存确定订货点。二、 订货点的确定以下讨论只有需求变化的情况下如何确定订货点。所确定的订货点要满足提前期内预期的需求和安全库存的需求。提前期内预期的需求即平均需求d与提前期的乘积。需求在多数情况下服从正态分布，确定安全库存的前提是需求变化的标准差已知，不妨设为oa。为了使订货点满足安全库存的需求，需事先设定一个服务水平，然后根据服务水平确定标准差对应的分位数z。表95是标准正态曲线下从o到+z的累积概率，从中可以查到给定服务水平下的分位数。例如，如果设定了95%

5、的服务水平，那么查表可知标准差对应的分位数z=1.64。三、 经济生产批量模型实际中，经常会采用成批生产方式。成批生产的特点是轮番生产少数几种产品。每次重新生产前，都要做生产准备工作，因此会产生生产准备费用，包括清理或调整设备、改变工具与工装等的费用。成批生产方式的一个关键问题是确定生产批量的大小。批量越大，库存水平越高，持有费用越高，但一定时期内生产准备的次数越少，生产准备费用低；批量越小，库存水平越低，但一定时期内生产准备次数越多，生产准备费用越高。为确定合理的生产批量，可采用经济订货批量的思想，建立经济生产批量模型。所谓经济生产批量是指使持有费用和生产准备费用之和最小的生产批量。经济生产

6、批量模型的基本假设如下。（1）产品按生产速率逐渐生产出来，连续补充库存。（2）生产准备费用替代订货费用。（3）其他假设条件与经济订货批量模型相同。四、 经济订货批量模型所谓经济订货批量，就是使与库存有关的成本（以下简称总成本）达到最小的订货批量。经济订货批量模型最早由哈里斯于1915年提出。该模型有以下基本假设：总需求量已知；对库存的需求率为常数；提前期不变；订货费用与订货批量无关；持有费用是库存量的线性函数；全部订货一次交付；无数量折扣。五、 有效库存控制的必要条件和基本思路1、适当的库存盘存系统（1）定期盘存系统定期盘存系统就是每隔一个相同的时间间隔，就发出一次订货，每次的订货量是预设的目

7、标库存与实际库存差额的库存盘存系统，如图91所示。从图中可以看出，发出订单的时间间隔相同，但每次订货量不同。定期盘存系统的优点是可以在一次订货中购得许多物资，以降低订货处理成本与运输成本。定期盘存系统的缺点是无法对盘存间隔期内的物资进行控制，为防止缺货，需要保持额外的库存。定期盘存系统比较适用于价值比较低的物资。（2）定量盘存系统定量盘存系统就是每次以相同的订货点和订货量发出订货，订货间隔不固定的库存盘存系统。在这种盘存系统下，需要设置订货点并持续跟踪物资的库存情况。所谓订货点是指必须发出下一次订货订单时的库存水平。这种系统的优点是持续监控库存，有利于库存控制，及时发现缺货，减少缺货风险；此外

8、，固定批量一般采用经济订货批量。这种系统缺点是连续记录库存水平增加了成本，而且仍然需要定期盘存实际库存水平。定量盘存系统比较适用于价值比较高的物资。定量盘存系统可采用双堆法或两仓法进行控制。用两个“容器”存放库存，先从第一个“容器”领用，当第一个“容器”用完时，就发出订货。第二个“容器”的库存满足订货期的需求。这种方法的优点是不必记录每笔库存领用情况。双堆法是一种简单的即时库存记录系统。更准确的做法是采用通用条形码和读码机自动记录物资出入库情况，以便随时提供现有库存情况，以大大改善库存管理。2、需求预测与提前期信息库存是用来满足需求的，所以科学地预测需求数量至关重要。此外，还需要掌握订货提前期

9、信息。所谓订货提前期是指订单发出与物资到达之间的时间间隔。提前期越长，潜在的变化越大，为减少物资到达之前发生缺货的风险而需要的额外库存就越多。事实上，掌握提前期信息也是确定订货点的前提条件。订货点就是需要下达订单时的库存水平。需求数量和提前期都是随机变量，难以准确预测，但应该把握它们的变化规律，以使库存管理更加有效。3、成本信息与库存有关的成本有以下四个。（1）持有费用。持有费用包括因库存资金占用所发生的资金成本、保管费用、保险费和税费（地区不同，税率不同）。其中，资金成本即机会成本，保管费用具体包括材料（如防腐剂、杀虫剂等）费、动力（供热、供电、供水）费、人工费、修理费、折旧费（或租金）、移

10、仓费等，保险费包括为防止老化、变质、损坏或被盗的发生而支付的保险费。在库房等固定资产折旧所占比重较低的情况下，总的持有费用与平均库存水平成正比。（2）订货费用。订货费用包括信息通信费、商务洽谈费、运输费、检验费等。每次订货费用受订货批量的影响不大，总的订货费用与发生的订货次数有关。（3）缺货费用。缺货费用就是因需求量大于持有的库存量，失去了销售机会或导致供应中断而造成的损失。（4）库存物资成本。库存物资成本与物资价格和订货数量有关，是所采购物资的价值。4、库存ABC分类管理法80/20法则在库存管理中也有体现，表现为20%左右的少数物资占用了80%左右的库存资金。库存ABC分类管理法就是依据8

11、0/20法则，以库存物资单个品种的库存资金占整个库存资金的累积百分比为基础，把库存物资分为A、B、C三大类，然后进行分类管理。A类物资是指品种少、占用资金多的重要物资。A类物资的品种占10%20%，却占用了全部库存资金的70%80%。C类物资是指品种多、占用资金少、采购较容易的次要物资。C类物资的品种占40%50%，但只占用全部库存资金的5%10%。B类物资是指介于A类和C类之间的物资。B类物资的品种占30%40%，占用了全部库存物资的15%20%。库存ABC分类管理方法的步骤如下。（1）列出所有物资及其全年使用量，将年使用量乘以单价求得其价值。按价值从高到低排序。（2）计算累计年使用金额和累

12、积百分比。累计百分比为70%80%的对应物资即为A类物资，累计百分比占80%95%的物资即为B类物资，累计百分比占95%100%的物资即为C类物资。（3）根据企业的实际，制定ABC三类物资的管理办法。库存的ABC分类管理方法简单实用，通过这种方法可以达到压缩库存总量，减少资金占用，简化库存管理流程，提高库存管理水平的效果。5、规范的库存物资收发存管理流程库存物资一般经过验收入库、保管与盘存、调拨出库三个主要环节。这三个环节构成了库存物资的收发存管理，是有效库存管理系统的基础。（1）验收入库办理物资验收入库主要的依据是验收入库单，其中登载的主要内容有：供货单位、物资的品名、代号、规格型号、供货单

13、位、运输方式、数量、质量检验结果、拟保管仓库等。仓库管理人员对上述内容进行核对，登载信息无误则在验收入库存单上签字，确定收货，登录收发存台账，并安排物资存放的库位。（2）保管与盘存物资入库后要安全、经济地保持好物资原有的质量水平和使用价值，防止因保管不善所引起的物资破损、变质或者流失。除日常保管工作外，还要经常或定期盘点清查，随时掌握每种物资的库存水平，并按要求进行报亏或报盈。当库存量降到订货点时，通知采购部门订货。当开始动用安全库存时，发出警报，以便物资供应部门和生产单位及早采取措施，避免因缺料而影响生产。此外，仓库管理人员还要对物资使用情况进行分析，掌握超储和短缺物资的需求与供货的变动规律

14、。保障供应，压缩不必要的库存，加速物资和资金的周转。目前，在装配线上普遍采用开放式仓库，节约了存储空间，缩短了运输距离，但应防范配件的损坏与丢失。（3）调拨出库办理调拨出库的主要依据是内部转移单或对外调拨单。内部转移单用于内部单位如分厂或车间领用物资；对外调拨单则用于外部单位，如其他公司或子公司调拨物资。这些调拨凭证登载的主要内容有：调拨单位、物资品名、代号、规格型号、数量，验收入库时的质检结果等。在办理物资调拨出库时，仓库管理人员核对调拨凭证上的全部内容，准确无误时，配货出库，登录收发存台账。（4）二级库库存物资的调配对大宗原材料或低值易耗品，一般设置二级库，以方便用料单位领料。二级库库存水

15、平是进行物资采购决策的重要信息之一。为节省采购资金，应在一级库和所有二级库之间对物资进行物资平衡。但是，由于要对二级单位生产责任制进行考核，经常会出现二级库实物库存与账面库存不一致的情况。6、呆滞物料及其处理（1）呆滞物料发生的原因呆滞物料是指超过规定时间不流动的物料。归纳起来，呆滞物料的发生无外乎外部和内部两个原因。外部原因包括：顾客退货或更换订单、供应物料的质量问题；内部原因包括：过量采购或错误采购、试生产余材、设计变更或产品终结。（2）呆滞物料的处理方案应根据发生呆滞的原因分别处理。对订单变更导致的呆滞，按以下类别进行统计造表：在库、WIP、在途、外委。对此类呆滞，优先在其他客户订单中消

16、化，无法消化的，分类统计造表，提出变卖申请。对供应商原因造成的呆滞，协调退换货。对采购过量或错误采购造成的呆滞，造表并提出退换货申请。对试生产、设计变更或产品终结导致的呆滞，提出替换使用或改造（拆分、修整等）后使用的方案。（3）呆滞物料的预防为最大限度地减少呆滞物料。应着重做好以下五个方面的工作：基于信息共享的科学的需求预测分析；缩短订货或生产提前期；对客户专用料，在供销合同中明确退换货条款；对A类物资，实施精准化采购；加强产品生命周期管理。六、 库存控制的目标库存管理要考虑两个基本指标：一个是服务水平，即在适当时间、适当地点、以适当的数量供应所需的物资；另一个是与库存有关的成本，包括订货成本

17、、持有成本、缺货成本。库存管理的目标是在给定服务水平下，使与库存有关的成本达到最低。为实现该目标，必须确定库存水平、库存补充时机与订货量。七、 DfM、DfC和DfE下面分别介绍DfM、DfC和DfE三种设计理念。1、DfMDfM，即可制造性设计。威廉，丘伯利和拉曼，贝克简在加工与制造工程师手册一书中对此做了如下解释：“D/M主要研究产品本身的物理设计与制造系统各部分之间的相互关系，并把它用于产品设计，以便将整个制造系统融合在一起进行总体优化。DfM可以降低产品的开发周期和成本，使之更顺利地投入生产。”采用可制造性设计，在产品设计阶段就考虑与制造有关的约束，可以指导设计师选择原辅材料和工艺方案

18、，并估计制造周期和制造成本。此外，在产品设计阶段进行可制造性分析，可消除产品开发与制造环节之间的“间隙”，对于提高产品的可靠性、稳定性，减少产品开发和制造成本，增强产品在市场上的竞争力具有重要意义。2、DfCDfC，即面向成本的设计。其出发点是在满足用户需求的前提下，分析和研究产品制造过程及销售、使用、维修、回收、报废等产品全生命周期中的各个部分的成本组成情况，对原设计方案中造成产品成本过高的项目进行修改，以降低设计与制造成本。在DfC中，成本是指全生命周期成本。全生命周期成本是指从产品设计到最终回收利用整个生命周期的成本。与全生命周期成本相关的因素有：产品材质、重量、尺寸、形状、装配操作数、

19、接触面数、紧固件数、装配路径、检测方法和工具、所用公用工程介质、使用环境、操作方法、可回收利用情况，等等。惠普公司对产品设计与成本之间关系的调查表明：产品总成本的60%取决于最初的设计，75%的制造成本取决于设计说明和设计规范。从这些数据可以看出DfC在企业产品开发中所起到的重要作用。3、DfEDfE，即绿色设计，也称作面向环境的设计或环境友好的设计。绿色设计就是在设计产品时，在保证产品的性能、质量的前提下，考虑产品在其整个生命周期中对资源和环境的影响，使产品对环境的总体影响减到最低。绿色设计体现了循环经济中企业内部小循环的3R原则，即减量化、再利用、再循环。所谓减量化，就是通过消耗最少的物料

20、和能源来生产产品；所谓再利用，就是使废旧产品的某些配件或成分能够得到最大限度的利用；所谓再循环，是指把本企业的废弃物资源化。（1）绿色设计的基本要求1）优良的环境友好性。要求产品在生产、使用、废弃、回收、处置的各个环节都对环境无害或危害最小化。2）最大限度地减少资源消耗。尽量减少材料使用量和种类，产品在其生命周期的各个阶段所消耗的能源最少。3）排放最小。通过各种技术或方法减少制造、使用过程中废弃物的排放量。4）最大化可回收利用。在材料的选择、产品结构、零件的可共用性等方面提高产品的回收利用率。（2）绿色设计的主要内容绿色设计材料的选择与管理；产品的可拆卸性与可回收性设计；绿色产品成本分析；绿色

21、产品设计数据库与知识库管理。（3）惠普的绿色设计惠普可称得上DfE的典范，惠普与利益相关者合作，致力于降低产品在设计、制造、配送、使用和回收等整个生命周期内对环境所造成的影响。1）设计。早在1992年，惠普就提出了为环境而设计的概念，即缩小产品尺寸，降低产品在生产和使用过程中的能源消耗，减少原辅材料使用量，开发环保材料并设计更易回收的产品。2）制造。要求供应商遵守供应商行为准则，简化产品组装。3）配送。通过设计几何形态规则、体积小、重量轻的产品来增加运输数量，进而减少单位运输成本和二氧化碳的排放量。4）使用。采用寿命更长的电池并加强电源管理，以降低能源消耗。设计多功能产品，以降低能源和材料的使

22、用。设计可升级的产品，延长其生命周期，节省开发和运营成本。5）回收利用。提供回收、捐献、租赁、废旧设备处置/翻新等服务。在设计时就考虑拆卸、回收和重复利用的方便性。八、 DfX概述所谓DfX，就是为产品生命周期内某一环节或某一要素而设计。其中，X可以代表产品生命周期内的某一环节，如制造、测试、使用、维修、回收、报废等，也可以代表决定产品竞争力的某一要素，如质量、成本等。最常用的DfX有：可采购性设计、可制造性设计、可测试性设计、可诊断分析性设计、可装配性设计、可拆卸性设计、可服务性设计、为可靠性而设计、面向成本的设计、绿色设计。九、 质量屋1、质量屋的构成质量屋是实施质量功能展开的一种形似房屋

23、的图形化工具，故称质量屋。质量屋由以下主要部分构成：左墙：顾客需求；右墙：竞争力评价表；天花板：技术要求；房间：关系矩阵；地板：质量规格；地下室：技术评价；屋顶：技术要求之间的相关矩阵。此外，还有其他一些必不可少的部分，如各项需求对顾客的重要度、技术要求的满意度方向、技术重要度等。2、建造质量屋的技术路线为建造质量屋，可采取以下技术路线：调查顾客需求测评各项需求对顾客的重要度把顾客需求转换为技术要求确定技术要求的满意度方向填写关系矩阵表计算技术重要度设计质量规格技术评价确定相关矩阵市场评价。（1）调查顾客需求这一步是建造质量屋的起点，也是基础。为调查顾客需求，可采用询问法、观察法或实验法。询问

24、法就是调查人员拟定好调查提纲，以直接或间接的询问方式请顾客回答对产品的需求。观察法就是跟踪类似产品的生产、包装、运输、消费/使用以及最终处置的部分或全过程，以记录、搜集有关产品需求的信息和资料。实验法就是采用理化实验方法获得有关产品的可靠性、安全性、可维护性等性能或品质，可拆卸性、可降解性、能源消耗、噪声、废弃物排放、振动等环境属性，以及全生命周期成本和可制造性。（2）测评各项需求对顾客的重要度达到或超过顾客的需求是产品设计的首要原则。顾客满意是“对其要求已被满足的程度的感受”。满意度是实际效果超出事前期望的程度：实际效果与事前期望相符合，顾客则感到满意；超过事前期望，则很满意；未能达到事前期

25、望，则不满意或很不满意。顾客满意是需求集成的结果，而各种需求对顾客的重要度不同，即对顾客满意的贡献不同。专家打分法是测评各项需求对顾客的重要度的一种常用方法。值得注意的是每隔一定时期都要重新进行一次这样的测评。（3）把顾客需求转换为技术要求这一步由市场调查人员和工程技术人员共同把顾客的需求转换为对产品提出的技术要求，即把顾客的语言翻译成工程技术人员能够把握的语言。如果把在第一步所确定的顾客需求看作“是什么”，那么把顾客需求转换为技术要求就是“如何实现”的问题。（4）确定技术要求的满意度方向具体到某一产品，只有通过满足产品的技术要求才能满足顾客需求。有的技术要求的指标值越大，顾客越满意；而有的技

26、术要求的指标值越大，顾客越不满意。在开发产品时应确定这种方向性，以便为后来调整质量规格提供参考。（5）填写关系矩阵表技术要求是由顾客需求转换来的，所以每一项技术要求或多或少与顾客需求有关系，根据关系的紧密程度可分为三个等级：关系紧密、关系一般、关系弱，并分别赋予9、3、1三个分值。所填写的关系矩阵表为确定技术重要度提供了依据。（6）计算技术重要度通过矩阵表与各项需求对顾客的重要度的加权得到各项技术要求的重要度。很有意思的是，经过这一步之后，顾客所提出的“模棱两可”“含糊不清”的需求，转变成了一个个量值。毫无疑问，开发人员应把精力集中在技术重要度指标值大的那些技术要求上。（7）设计质量规格这一步

27、由工程技术人员和质量管理人员共同完成。设计质量规格就是在技术经济分析的基础上确定各项技术要求的量化指标，即有关“多少”的问题。（8）技术评价技术评价的结果是各项技术要求满足顾客需求的能力。为了进行技术评价，可把已开发出来的样品同市场上知名度较高的几个品牌的产品放在一起比较。技术要求之间会有冲突，所以即使不计成本，也不可能使各项技术要求都达到最高。因此，决策者经常要做些调整。在调整时，应力保技术重要度指标值大的那些技术要求。技术评价由开发人员来主导，顾客，参与，通常在实验室里进行。（9）确定相关矩阵根据正反强弱关系，把各项技术要求之间的关系分为两类四种，即正相关的强正相关、弱正相关以及负相关的强

28、负相关、弱负相关。确定相关矩阵的目的是把顾客满意度方向进行量化处理，结果用于调整质量规格。（10）市场评价市场评价的结果是产品满足各项顾客需求的能力。市场评价的方法与技术评价的方法相同，只是这里的评价对象是各项顾客需求。同样地，顾客需求之间往往会有冲突，所以即使不计成本，也不可能使各项顾客需求都得到最大的满足。在调整时，应以各项需求对顾客的重要度为依据，最大限度地满足重要度指标值大的那些顾客需求。市场评价由顾客来主导，开发人员参与，一般在真实环境中进行。从QFD的技术路线可以看出，上述10个步骤的每一步都考虑了顾客的需求，体现了“充分倾听顾客声音”的核心理念。因此，只要严格按照QFD各个开发阶

29、段的要求去做，所开发的产品就是顾客真正需要的产品。如前所述，质量功能展开是一种集成的产品开发技术，所涉及的问题很多，用到的定量，方法更多，如模糊聚类、层次分析法、线性代数等的理论与知识。本节给出了QFD的全貌，以便读者掌握QFD的起源与发展、内涵及实施步骤。十、 质量的起源发展和功能（一）起源与发展质量功能展开首创于日本，是一种结构化的产品开发或服务设计管理方法。1972年，日本三菱重工有限公司神户造船厂首次使用了“质量表”。经过几十年的推广、发展，质量功能展开的理论和方法体系得到逐步完善，其应用也从产品扩展到服务项目。（二）质量功能展开的内涵质量功能展开的内涵是在产品设计与开发中充分倾听顾客

30、的声音。为此，企业要首先利用各种技术了解顾客的真正需求，然后把顾客的需求转换为技术要求。质量功能展开是一种集成的产品开发技术。这里的“集成”有技术集成和职能集成两种含义。（1）各种技术的集成各种技术的集成包括顾客需求调查、价值工程和价值分析、FMEA、矩阵图法、层次分析法等。（2）各种职能的集成各种职能的集成包括市场调查、产品研发、工程管理、制造、客服等。十一、 网络技术及其对运营管理的影响网络技术是把互联网上分散的资源融为有机整体，实现包括高性能计算机、网络、传感器、存储资源、数据资源、信息资源、知识资源、专家资源等在内的资源全面共享和有机协作，使人们能够透明地使用资源的整体能力并按需获取信

31、息的综合性技术。今天，企业运营与人们的日常生活已经离不开互联网。人们早已习惯了远程组织与管理。面对面变成了面对屏幕，固定时间与地点变成了随时随地，标准化变成了个性化。而互联网+则正在改变着传统的产业，商业模式正在得到重构，业务体系正在得到更新，生产要素正在得到优化。随着移动互联网、物联网、大数据与云计算、在线支付技术的应用，原本无法想象的共享单车、共享电动车、共享汽车正向我们迎面而来。可以想象，即使美容美发这类顾客必须与美容师直接接触的服务，也可以通过先进信息技术与网络技术的应用来减少顾客与美容师面对面接触的程度。顾客完全可以通过远程互动平台商定美容项目及每一个细节，并且借助VR技术展示美容效

32、果。值得注意的是，自动化技术、信息技术、网络技术之间呈现出越来越多的交叉与融合。事实上，今天以智能制造为显著特征的工业4.0正是这种交叉与融合的结果。当然，在应用包括自动化技术、信息技术和网络技术在内的先进技术时，还应对可能产生的风险进行管控。安全管理永远在路上。十二、 自动化技术及其对运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

33、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

34、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

35、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

36、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

37、，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

38、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

39、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

40、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

41、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。十三、 统计质量控制1924年，来自贝尔实验室的美国数理统计专家休哈特制定了第一张控制图。1930年，同样来自贝尔实验室的数学家道奇与罗米格编制了第一批抽样数表。1931年休哈特的工业产品质

42、量的经济检验一书问世，统计质量控制理论逐步形成。统计质量控制就是应用统计抽样原理，抽取一部分产品（零件），对这些产品的主要质量特性给予数量测定，并经过统计分析来判断产品质量的情况和趋向，借以预防和控制不合格品的产生。它的主要特点是，从质量管理的指导思想上看，由事后把关变为事前预防；从质量管理的方法论上看，广泛深入地应用了数理统计的原理和方法。1、质量散差的原因质量散差是指按一定标准制造出来的大量同类产品的质量所存在的差异。质量散差有下列几个来源：人员、机器设备、原材料、方法、环境及测量等。要求上述条件绝对保持不变是不可能的，因此产品质量散差就必然存在。对于这几个来源的散差原因还可以归为两大类：

43、偶然性原因和必然性原因。偶然性原因又称随机性原因或不可避免的原因。这种原因所造成的质量散差比较小，如机床的微小振动、原材料性质的微小差异、刀具的正常磨损、夹具的微小松动、工人操作技术的微小变化等。这些因素的出现是带有随机性的，一般不易识别，且难以消除，即使勉力消除，往往在经济上也是不合算的。必然性原因又称系统性原因或可以避免的原因。这种原因往往突然发生，对产品质量影响较大，且前后是一致的，如机床、刀具严重磨损，设备调整不准，夹具严重松动，或者材料中混入了不同材质、规格的原材料等。这类原因一般容易识别和查找，并且易于采取措施进行消除。一般说来，偶然性原因引起的误差往往表现为产品质量特征值分布的离

44、散性，而必然性原因引起的误差则反映在质量特征值分布的离散性与集中性，并且更多地表现在分布的集中性上。假如生产过程中影响产品质量发生变化的原因全部属于偶然性原因，就称生产过程处于统计控制状态。在这种情况下，不仅是已在这个稳定过程中制造出来的产品，而且正在制造和将要制造的产品的质量都有可靠的保证；反之，若有必然性原因在起作用，影响着产品，质量的变异，那么就表示生产过程脱离了统计控制状态，应该及时发出警报，分析原因，采取措施，确保生产过程重新回到统计控制下的稳定状态。划分偶然性原因与必然性原因是相对的。随着科学技术的进步，某些偶然性原因的机理或规律一旦被人们准确地掌握，就当作必然性原因对待了。2、控

45、制图统计质量控制的主要工具是控制图。控制图是按样本序号或时间顺序绘制的有关产品质量的样本统计量图形。在图上有中心线及上下两条控制界限。中心线是产品质量特性的分布中心，即均值，上下控制界限是允许产品的质量特性在此间的变动范围。如果要求产品的合格率为99.7%，那么就可以选择平均数加减3g作为上、下控制界限。3、计量特性值控制图计量特性值控制图的管理和控制对象为长度、重量、时间、强度、成分及收缩率等连续量。这里介绍两种计量特性值控制图，即均值控制图和极差控制图。4、计数特性值控制图计数特性值控制图主要以不合格品数、不合格品率、缺陷数等质量特性来控制产品质量。5、控制图的观察与分析绘制控制图的目的就

46、是根据控制图中样本点的分布形态推断生产过程是否处于受控状态。如果生产过程中只有偶然性因素在起作用，那么样本点就呈现出随机性分布。否则，生产过程就处于失控状态。人们根据经验总结出来一些典型失控状态的表现形式，大致分为10类。要特别说明的是，不属于这10类，并不表示生产过程处于受控状态。一个总的原则就是：只要样本点的分布破坏了随机性，生产过程中就有必然性因素在起作用，因而生产过程就处于失控状态。十四、 质量检验1、检验数量和检验频度（1）产品检验数量的确定检验数量就是检验产品的数量，依产品的不同而异。对量大且成本低的产品如回形针、爪钉和木杆铅笔等，因漏掉不合格品所造成的损失非常低，同时生产这些产品

47、的过程通常相当可靠，以致废品很少，所以一般只需进行少量检验。对量小且价值高的产品如飞机、大型舰船和运载火箭等，因某一部件的失效不但导致产品功能的失效和惊人的财产损失，还会给人类带来灾难性的危害，所以对这类产品要进行大量检验，甚至是逐件检验。除了上述两种情况，对自动生产线上的产品，可选择自动检验。在实际质量控制中，检验数量根据检验费用和预期的漏检不合格品所发生的费用来决定。显然，随着检验数量的增加，检验费用会随之增加，而因漏检不合格品所发生的费用就会减少。传统的观点是与总费用最低所对应的检验数量就是最优检验数量。目前的观点是，只要减少不合格品，就会降低成本，所以检验数量越多越好。（2）检验频度的确定检验频度就是检验的频率程度，主要依赖于生产过程处于非受控状态的比例和拟检查批量的大小。对一个稳定的生产过程，就不需要进行频繁的检验，而对一个非稳定的或近期有质量问题的生产过程，就要加大检验频度。对小批量的生产过程需要抽取大量样本，而对大批量生产过程，抽取的样本可相应地少些。2、检验点的确定因为每一项检验都会增加产品或服务的成本，所以检验位置的确定至关重要。检验点就是检验位置。就制造业而言，有以下典型的检验点。（1）原料或外购件入库前，即要控制源头质量。（2）成品出厂前。就发生的费用来说，在工厂内部处理不