第十章先进的制造方式与管理模式.ppt

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1、第十一章第十一章 先进的制造方式与管理模式先进的制造方式与管理模式Advanced manufacturing techniques and Advanced manufacturing techniques and management modelsmanagement models11.1 准时生产方式 Just in time 11.2 精益生产 Lean production11.3 计算机集成制造系统 Computer integrated manufacturing11.4 大批量定制生产 Mass customization production11.5 敏捷制造(agile m

2、anufacturing)11.6 全球化生产运作管理模式展望 Prediction for future operation management model11.1 准时生产方式10.1.1准时生产方式的产生(Background of JIT)准时生产制又称无库存生产方式，零库存（zero inventories)。20世纪50年代，JIT 的创始人丰田汽车的大野耐一意识到福特公司的生产方式已经不适应未来的生产要求，对于多品种小批量的生产应采用准时生产方式。他强调对质量，成本以及生产周期的有效控制，带动了日本汽车工业的发展，提高了国际竞争力。准时生产方式优点：1）设置了一个最高标准，一种

3、极限，就是零库存。2)提供了一个不断改进的途径，即，降低库存暴露问题解决问题降低库存，这是一个无限循环的过程库存水平高掩盖的管理问题多11.1 准时生产方式11.1.2 准时生产的基本方法(Philosophy of JIT)：“只在需要的时候，按需要的量，生产需要的产品。1 适时适量生产Producing at prompt time and with appropriate amount1)生产同步化a)合理布置设备b)缩短调整准备时间c)调整生产节拍2)生产均衡化3)看板管理看板管理生产均衡化缩短作业更换时间后工序领取生产批量极小化生产同步化准时生产适时适量生产消除一切浪费弹性作业人数少

4、人化设备布置标准作业生产同步化自动化多面手JIT的构造2 弹性配置作业人数(flexibly assign labor)a)联合U型设备布置b)培养训练有素，具有多种技艺的多面手c)经常审核和定期修改标准作业组合3 生产同步化弹性配置人数扩大或缩小作业人员的工作范围使各工序作业人数减少（省人化）联合u型生产线多功能化改进标准作业组合职务定期轮换工序改善作业改善设备改善实现弹性配置作业人数方法11.1.3 看版管理(Kanban management)1 看版的工作机理：分为传送看板和生产看板2 看版管理的主要工作规则(main rules)1)无论生产看版还是传送看版，在使用时，必须付在装有零

5、件的容器上。2)必须由需方到供方工作地或由需方向共方发出信号，共方凭传送看板传送零件。3)要使用标准容器，并放入标准数量。4)当从生产看板盒中取出一个生产看板时，只生产一个标准容器所容纳的数量零件。5)次品不交给下道工序 3 看板管理的作用(Functions)1)运送工作指令：看板记载着生产量，时间方法，顺序等2)防止过量生产和过量运送：只生产前道工序要求的部件3)便于进行目视管理：根据看板信息了解生产的优先顺序。11.2 精益生产11.2.1 精益生产方式的形成（Lean production)：1990 由麻省理工学院提出精益生产理论。精细生产起源于日本丰田汽车公司，将大量生产方式和精益

6、生产方式比较，在精益生产中：1)所需人力资源，无论在产品开发，生产系统，还是其他部门，比大量生产减至1/22)新产品开发周期减至1/2或1/33)生产过程中的在制品库存可减至大量生产情况下1/104)工厂占用空间可减至大量生产的1/25)成品库存可减到大量生产下的1/46)产品质量可提高3 倍11.2.2 11.2.2 精益生产的原理精益生产的原理Principle of lean productionPrinciple of lean production1 取消一切不增值的工作，彻底消除浪费：精益生产把生产中的无效劳动和提前进入库存的过剩劳动视为浪费。2 协同工作，充分发挥人的潜力：将不同

7、职业和专长的人员组织在一起，以小组的方式完成特定任务。3 加强沟通，促使相互了解：企业内部各部门，人员，企业与顾客，供应商之间及时传递信息，相互了解。4 不断改进，以尽善尽美为目标：企业持续不断地改进生产，消除废品，降低成本，和使产品多样化，以尽善尽美为追求的方向。11.2.3 精益生产的主要内容1 产品开发过程管理：在产品研究与开发上，以主查负责制为领导方式，以并行工程和团队工作为研究开发队伍的主要方式和工作形式。2 生产计划与库存管理：生产计划与库存管理模式采用准时生产方式。3 零部件供应管理：企业与供应商联合开发，建立“命运共同体”，长期合作关系，在技术，资金，和人员上合作。4 营销管理

8、：与顾客和各级销售商建立长期合作关系，将订货与生产系统直接联系，满足顾客的各种需求，实行主动销售（aggressive selling).5 质量管理：质量管理贯穿于从设计到生产的全过程，由所有人员参与。6 人力资源管理：首先强调一线员工的作用和团队工作，二培养多面手，三 强调企业内信息沟通和全员参与，四 实行工作“终生雇用制”和“年功序列制”。11.3 计算机集成制造系统CIMS11.3.1计算机集成制造的产生 (Background of CIMS)11.3.2 CIMS 集成的内涵11.3.3 CIMS 的实际应用 11.3.1计算机集成制造的产生1974 哈林顿博士提出，包含两个基本观

9、点：1 在功能设计方面，一个企业的全部生产和经营活动，从市场预测，产品设计，制造装配，经营管理到售后服务是一个整体，要全面地加以考虑。2 在信息处理方面，整个生产过程实质上是一个信息采集，处理和传送决策的过程，最终形成的产品可以看做是数据的物质表现。CIMS 的发展动因：1 计算机技术对CIMS的推动作用1)计算机在产品设计和制造中的应用：在产品设计中最广泛的应用是CAD 和 CAM，它可用于产品设计，计算机绘图，材料分析，制造要求分析，以及优化产品性能等。2)计算机在企业管理中的应用：1954年通用公司首次应用计算机核算职工的工资，预示着计算机在企业管理中的应用，伴随着计算机，网络技术的迅速

10、发展，计算机在管理上的应用也由初期的单项数据处理阶段发展到数据综合处理阶段，进而发展到现在的数据系统处理和管理信息系统（Management information system)2 市场需求对CIMS的拉动作用：20年代后期，由于经济全球化的发展，市场竞争的加剧以及顾客需求的多样性和个性化的发展趋势，企业必须寻求一种技术与管理高度结合的新型生产方式，以使企业立于不败之地，CIMS正是这样一种新型生产方式，他将各计算机制动化单元技术加以有机集成，使各种生产要素之间的配合得到更好的优化。11.3.2 CIMS 的内涵(Meaning of CIMS)：利用计算机，制造，管理，制动控制，和网络技术

11、等多种技术，将制造企业中从市场分析，产品设计制造，生产管理直到售后服务等整个生产过程中的信息进行统一处理，并对所属的各个子系统的功能进行集成，通过信息集成和功能集成，实现企业的总体优化。CIMS 集成主要表现在五个方面：1)系统运行环境的集成：主要将不同的硬件设备，操作系统，网络操作系统，数据库管理系统，开发工具以及其他系统支撑软件集成为一个系统，形成一个统一高效协调运行的应用平台2)信息的集成：从信息资源管理出发，进行全企业的数据总体规划与应用分析，统一规划建立数据库系统3)应用功能的集成：对工程设计领域而言，就是将决策支持系统，管理信息系统，计算机辅助工程等应用系统融为一体，建成计算机集成

12、工程设计4)技术的集成：开发建设面向行业应用的计算机集成应用系统形成多种高技术的综合应用5)人和组织的集成：要规划，分析，设计和实施集成应用系统，必须促进管理机制的变化，使之达到管理机构与生产组织的现代化CIMS的构成(Structure of CIMS）1 功能构成：管理分系统，工程设计制动化分系统，质量保证分系统，制造制动化分系统四个功能子系统和数据库管理，计算机与网络系统构成。经营管理分系统工程设计分系统质量保证分系统制造自动化分系统数据库管理分系统计算机与网络分系统CIMS 功能系统图2 CIMS的技术构成分为四个阶段：1)单独技术(stand alone):新的加工工具，机器人，局部

13、CAD2)制造单元（manufacuturing cells):FMS,CE3)自动化连接岛（linked island):CAD/CAM,CAD/CAM/CAE4)企业范围内全局集成（full integration):CIMS,由以前单纯追求技术和信息的集成，向追求技术，人和组织三方面集成发展。CIMS实际的应用 20世纪70年代以来,有些公司开始尝试使用CIMS,80年代取得初步成果,但80年代末,CIMS的发展缓慢,其产出大大低于人们的预想,导致企业实施CIMS效果不佳的根本问题在于，企业只重视在技术上的投入和信息集成，而忽视了组织，管理和人的因素。CIMS的成功,必须在三个方面加强管

14、理:1 企业实施CIMS时的信息管理1)企业基础数据的收集整理2)企业基础数据信息的编码3)企业基础数据信息的录入2 企业组织结构的创新1)建立以产品或过程为导向的组织结构2)调整企业组织各部分的构成3)企业组织结构纵向的扁平化4)企业组织结构横向的合并精简5)建立新的信息中心组织和跨部门团队,以实现信息集成.3 CIMS实施中技术适应组织变革:组织为了适应新的引进 技术,必须进行相应的变革,反之亦然.11.4.11.4.大批量定制生产大批量定制生产11.4.1 大批量定制生产方式的形成：1990戴维斯在未来完美的震荡的书中提出，mass customization,其后DAVID 对大批量定

15、制进行了完整描述.11.4.2 定义：是指既具有大批量生产方式的高效率，低成本，又能像定制生产方式那样满足单个顾客需求的一种全新生产模式。项目特征分析经营目标以足够的变异性和定制化程度为每个客户提供产品和服务竞争要素时间,价格,客户,满意制造哲理环境友好型,绿色制造与可持续型发展制造模式柔性化,敏捷化制造原则强调人,技术和组织管理的有机集成制造技术基于信息技术的可靠性,可重构性,可重用性大批量定制生产方式的特征分析11.4.3定制过程的确定 （Decision-making for mass customization)确定产品在产品生命周期的某个阶段实行定制化,关键是分清顾客的个性化和共性化

16、的需求.将产品生命周期 划分为设计,制造,装配,供应及销售服务五个主要阶段.根据产品整个阶段中定制化环节的数量及不同组合,可以确定可共选择的定制生产总数为:N=C 05+C15 +C25 +C 35+C4 5+C55 =(1+5+10+5+1)种=32种 按产品整个阶段中定制环节的数量不同,可以将32种模式分为 A,B,C,D,E,F 六种类型.A到F构成了从完全的大批量生产方式向完全的定制化生产方式 051525354555大批量定制生产的实施(application of mass customization)1 实施大批量定制生产的技术方法1)产品设计阶段a)参数化产品设计（数字相机，电

17、子游戏机，DVD）b)模块化产品设计（产品族，零部件族）c)顾客参与式产品设计（计算机模拟仿真）2)制造阶段a)制造流程重构（延迟制造，最后时刻最后环节制造）b)模块化，参数化生产系统（模块化，可插接，可重构生产线）3)装配阶段（前期基本零件大量生产，后期按要求组装）4)供应链阶段（value-added warehousing,增值储运，惠普打印)5)销售服务阶段（定制化销售服务阶段完成）2 实施大批量定制生产的基本对策1)重塑经营理念2)建立企业内各部门以及企业之间的合作机制a)企业内各部门之间的合作机制b)企业之间的合作机制3)建立灵活的企业组织结构4)建立良好的技术支撑体系a)企业利用

18、计算机和网络技术与顾客沟通b)各种先进的加工方法和柔性的制造技术使得定制化生产，满足顾客需求越来越成为可能。c)信息技术的发展使企业内部，以及企业与企业之间的沟通，协调，和合作得到更一步加强。5)建立良好的员工队伍11.5 11.5 敏捷制造敏捷制造Agile production Agile production 11.5.1敏捷制造的产生1)信息爆炸的压力2)技术进步越来越快3)高新技术的使用范围越来越大4)市场和商务竞争的全球化5)国际化的劳务市场6)可持续发展的要求7)全球技术支持和售后服务8)日益增长的客户期望1991 年由美国里海（Lihigh)大学的亚科卡教授提出此理论（agil

19、e manufacturing),它是以虚拟企业（virtual enterprise)或动态联盟为基础的。11.5 敏捷制造 该报告建议：通过综合运用近年来在计算机基础上迅猛发展的产品制造，信息集成和通讯技术来构造一个全新的竞争系统。在这个系统中，最基本的目标是把产品生产的所有资源（包括企业内部和分布全球各地合作企业的），通过计算机和通讯技术联系在一起进行集中管理，优化利用。这就是敏捷制造。11.5 11.5 敏捷制造敏捷制造110.5.2 敏捷制造的内涵(Meaning of agile manufacturing)：将柔性生产技术，有技术，有知识的劳动力和能够促进企业内部和企业之间合作的

20、灵活管理集成在一起，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实际做出快速响应。敏捷制造系统包括三个要素：生产技术，管理技术和人力资源。1 敏捷制造的生产技术(production techniques)：1)具有高度柔性的生产设备是创建敏捷制造企业的必要条件2)在产品开发和制造过程中，运用计算机能力和制造过程的知识基础，设计产品，模拟产品的特性和状态。2 敏捷制造管理技术(Management techniques)：虚拟企业和团队组织方式。3 敏捷制造的人力资源：培养知识渊博，技能高超，具有开创精神和强烈责任感的人。11.5.3 敏捷制造的特征(Features of agile

21、 manufacturing):产品全生命周期管理多变的动态组织结构长远的战略着眼点基于互联网的信息开放，共享和集成最大限度的调动和发挥人的潜能。11.5.4敏捷制造的实施(practice of agile manufacturing)1 员工培训2 虚拟企业的组成和工作3 计算机技术和人工智能技术的广泛应用4 方法论的指导5 环境美化6 绩效测量与评价 7 组织实践工作8 加强标准化和法律化建设步伐11.6 全球化生产运作管理模式展望11.6.1 全球化国际市场的竞争特点 Competitive features of globe market 1 产品寿命周期越来越短2 产品品种数飞速膨

22、胀3 对交货期的要求越来越高4 对产品和服务的期望越来越高11.6.2 未来生产运作管理面临的挑战(Future challenge)1 虽然生产运作管理的范围从传统制造业扩展到了非制造业，但仅仅局限于非制造业的组织和设计上，有些方法操作性不强。2 生产运作管理包括生产过程的计划，组织，控制，生产运作战略制定，运作系统设计及运行多个方面，如何将这些功能部门有效调动起来，综合管理，以对抗其他供应链，成为未来研究焦点。3 信息技术将对生产运作系统控制和管理产生影响，如何利用这一手段进行管理组织结构和管理方法变革，已成为生产运作的重点4 随着市场的日益多样化，个性化，多品种，小批量混合生产方式称为主

23、流。5 全球经济一体化的发展，全球生产，全球采购，产品全球流动趋势进一步加强。6 伴随着各个行业，企业之间的竞争加剧，提高管理的集成度，实现生产经营一体化已成为企业的迫切要求。11.6.3 未来的生产运作管理模式展望1 生产方式：想多品种，小批量的定制方式转变2 生产计划与控制方面：应尽快从“以产品为中心”组织生产，“以调度为中心”控制进度的管理方式转变到“以零件为中心”组织生产，以“需求牵引”拉动进度的管理方式上来，3 库存管理：改变现行的“多动力源的推进方式”，尽快实行“需求牵引”的库存方式。4 管理手段方面：要由手工管理转变到计算机管理5 管理模式方面：把握现代企业管理发展趋势，认真分析“大而全”小而全“的问题，进行企业业务流程重构，培养企业核心竞争力，合理选择战略伙伴，使企业的产，工，销形成一个有效的供应链。思考题1 如何理解CIMS中的集成含义？2 精益生产的原理是什么？3 大批量定制生产常用的定制方法有哪些？