先进制WM真人造生产模式
栏目:行业资讯 发布时间:2022-11-24
 WM综合WM真人官网版登录6.1 现代生产管理技术概述 6.2 现代生产管理信息系统 6.3 精良生产 6.4 并行工程技术 6.5 敏捷制造 6.6 智能制造 6.7 绿色制造  6.1.1 制造业生产方式的演变 6.1.2 生产管理技术的发展 6.1.3 现代生产管理技术的特点  工场作坊式的单件生产方式 背景:18世纪初蒸汽机发明,引发了工业,开 始用机器代替人力,揭开了工业化生产的序幕

  WM综合WM真人官网版登录6.1 现代生产管理技术概述 6.2 现代生产管理信息系统 6.3 精良生产 6.4 并行工程技术 6.5 敏捷制造 6.6 智能制造 6.7 绿色制造

  6.1.1 制造业生产方式的演变 6.1.2 生产管理技术的发展 6.1.3 现代生产管理技术的特点

  工场作坊式的单件生产方式 背景:18世纪初蒸汽机发明,引发了工业,开 始用机器代替人力,揭开了工业化生产的序幕,采用 单件作坊式的生产方式,。 特点:组织结构松散,管理层次简单,产品的价格 高,生产周期长。

  背景:20世纪初产品需求量加大、复杂性增加,要求采 用更复杂的生产技术和生产方式满足这种需求。 Whitney提出了“互换性”和大批量生产,泰勒推出了 “科学管理”理论,福特开创了汽车装配自动线,使制 造业进入大批量生产方式时代。

  背景:刚性自动化分工过细,大而全宝塔形管理体制,产品 应变能力差;面对市场多变和个性化顾客需求,要求提高制 造业的柔性化。

  • 1952年研制了第一台NC机床; • 1958年第一台MC问世; • 1962年第一台ROBOT、自动化仓库和AGV问世; • 1966年DNC系统推出; • 1967年英国莫林建造第一条FMS; • 到上世纪70年代,微型机CNC系统出现。

  特点:工序集中,没有固定节拍,高效率与高柔性融合,较 强灵活性和适应性,满足多品种小批量自动化生产。

  背景:自80年代以来,全球经济形成,市场竞争更 趋激烈,消费呈现出主体化、个性化和多样化。为 了对急剧变化的市场作出快速的反应,提供用户满 意的产品和服务,需要探索新的生产管理方式和模 式。出现了如并行工程、精益生产、快速重组、敏 捷制造等新模式,可统称为高效敏捷的集成经营生 产方式。

  早期管理阶段 时间段:作为商品生产的管理理论是自第一次工业革 命后才逐渐形成,延续时间从18世纪末到19世纪末,约 100余年时间。 主要管理技术:随着生产规模扩大,内部分工日益细 微,协作更加广泛,对生产管理提出更高要求。 亚当.史密斯提出“劳动价值理论”和“劳动分工”, 虽不系统和不全面,但为以后管理科学的产生和发展有 着积极的影响。

  泰勒出版了《科学管理原则》,提出工时制和计件 制,制定科学的工艺规程,主张将劳动和管理分离等 理论,使劳动生产率普遍得到了提高。

  甘特提出工作进度图表; 吉尔布雷斯夫妇进行了动作研究和工业心理研究; 福特研制了汽车移动装配线 运筹学、排队论、线性规划、系统论得到应用; 日本丰田汽车公司推出及时生产生产方式。

  • 物料需求计划MRP用于生产计划与控制; • 在MRP基础上发展成为集采购、库存、生产、销售、 财务等为一体的制造资源计划MRPII管理方法;

  • 为适应全球经济发展,在MRPII的基础上又出现了以 供应链为核心的企业资源计划ERP管理模式。

  • 以技术为中心向以人为中心转变; • 从递阶多层管理向扁平网络式结构转变,强调结构 简化,减少层次,增强灵敏性。

  • 由顺序工作方式向并行作业方式转变; • 从固定组织形式向动态的、自主管理的群体工作小 组形式转变;

  • 企业从单纯竞争走向竞争/结盟之路; • 质量是企业尊严和品牌价值的起点,快速响应市场 的竞争策略是制胜的法宝;

  MRP基本原理 基本思想:在需要的时间,向需要的部门,按照需要的 数量,提供该部门所需的物料。 基本目标:最大限度地减少库存,降低库存成本。 工作流程:从主生产计划出发,按照产品结构展开,推 算每个零部件和原材料的需求量,并根据现有库存和生产/ 采购过程所需的提前期,最终确定具体的生产投放和物料 采购时间。 回答主要问题:需要什么、需要多少、何时需要。

  • 物料清单BOM 反映产品结构组成和零部件间的层次隶 属关系的产品结构文件,由CAD系统产生;

  自制件的定制定单; • 计划日程改变的通知; • 下达订货取消或暂停通知; • 库存状态报告; • 未来一段时间的计划定单。

  其中:X1,X2,… Xn 分别为n种产品在某时段的计划生产量; a1,a2,… an分别为n种产品各自所包含j零件的数量; B为j零件的独立需求。

  3)现有库存量Hj(t) 在满足总需求量之后,可供使用的库存 量,以每计划周期期末库存量来表示。

  其中:Hj(t)为本周期的期末库存量(现有库存量); Hj(t-1)为上一计划周期的期末库存量; Sj(t)为本周期的计划到货量; Gj(t)为本周期的总需求量。

  5)计划交付量 将净需求量经过批量调整所确定的 投入生产或提出采购的计划批量;批量调整需考 虑废品率和批量法则,但应注意批量放大效应。

  MRP的批量规则 • 直接批量法 订货批量等于需求量,用于价格高,不允许 有过多生产或保存的物料; • 固定批量法 每次加工/订货数量一致,间隔时间不一定 相同,用于订货费用较大的物料; • 固定周期法 每次加工/订货的周期相同,但其数量不一 定相同,常用于内部自制件的生产加工。 • 经济批量法 订购和保管费用之和为最低的最佳批量法, 其计算公式为:

  闭环MRP特征 • 将能力需求、车间作业计划和采购计划纳入MRP; • 企业生产能力是有限的,应进行生产能力与需求间的平 衡; • 能力需求包括设备、资金与人力的需求,若发现能力不 足,必须进行设备负荷调节和人力补充,如无法平衡,需

  • 计划控制子系统 包括生产规划、主生产计划、物料需求 计划、能力需求计划、生产作业计划、采购计划等。

  • 物流管理子系统 包括库存管理、物料采购供应、市场营 销等。 • 财务管理子系统 各类往来帐目、库存资金占用和企业运 营情况,进行企业生产成本核算。

  • 管理信息的集成性 集企业产、供、销、财务于一体,对 企业资源进行统一的计划和控制,实现企业的整体优化。 • 计划的可执行性 计划下达前对生产能力进行平衡,并根 据反馈信息及时调整,保证计划有效性和可执行性。 • 管理的系统性 MRPII把企业所有与生产经营有关的部门联 结成一个整体,WM真人不存在条块分割,在统一计划下,以团队 精神投入工作。 • 数据的共享性 在统一数据库支持下,要求全体成员用规 范严肃态度对待数据,保证数据及时、准确和完整。 • 动态应变性 可随时根据环境变化迅速作出响应,及时决 策调整,保证生产正常进行。 • 物流、资金流统一 可把物料流动直接转换为资金流动, 反映物流和经营生产情况,保证生产和财务数据一致。

  ERP的发展背景 • 随着信息化、网络化技术的发展与应用,全球化市 场的形成,企业发展要承受来自国际竞争压力,要适 应市场的需求迅速作出反应; • 企业经营管理的注意力不仅着眼于生产过程管理、 库存管理、成本控制等内部管理上,更要注重“物资 供应→生产制造→分销与发货→售后服务”供应链的 管理,不仅依靠企业内部资源,更要利用社会资源, 以获得竞争的优势。

  ERP核心思想:“供应链”管理思想,通过前馈的物流和 反馈的信息流和资金流,把客户需求、企业内制造活动、

  供应链管理内容: • 供应商和用户伙伴关系管理; • 供应链产品需求预测与计划; • 全球企业节点定位和生产集成化计划跟踪与控制; • 企业内部与企业之间的物料供应与需求管理; • 基于供应链管理的产品设计与制造管理; • 基于供应链的用户服务和后勤管理; • 基于Internet/intranet的供应链交互信息管理等。

  ERP系统的组成 • 企业战略经营管理系统; • 实现全球化销售的营销与市场集成系统; • 完善企业成本管理机制而建立的财务管理系统; • 技术开发和工程设计系统; •及时生产制造支持系统。

  • 以“供应链管理”为核心 在MRPII基础上,把客户需求 和企业内部资源以及供应商外部资源整合在一起,形成以

  • 以“客户关系管理”为前台支撑 在当前以客户为中心 的市场经济时代,企业关注的焦点逐渐由过去关注产品转 移到关注客户上来。

  • 以人为本的竞争机制 给员工制定工作评价标准,调动 每个员工积极性,发挥出每个员工的最大潜能。

  以“客户关系管理”为前台支撑 (3)把 组织看作是一个社会系统 (4)支持混合 方式制造环境(5)以人为本的竞争机制 (6)支持Internet/Intranet

  制造系统的管理 • 制造系统的管理是指将企业的人、财、物、工作环 境等视为相互联系、相互作用的有机整体; • 分散的局部的思维方式上升到系统、全面的研究方 式; • 定性思考--》定性与定量相结合。 • 提出多种方案,寻求最优。

  •一段时间以来,人们重视制造技术、设备的改进,忽视了 人的能动性;(以美国为例,70年代甚至忽视了制造技术的 发展)

  •与此相反,日本丰田公司首创精益生产模式,充分发挥每 个员工的能动性,创造了良好的效益。目前,精益生产模式 仍在改进。

  3、高效率与高柔性是现代制造系统的标志; •市场竞争加剧,迫使制造业生产模式的转变; •未来的生产模式的趋势是:单件小批量生产; •何谓柔性?

  是指以较少的专用工具完成较多品种的产品,适应产 品的多样变化。 •需求技术--》出现了柔性制造技术

  4、精减机构、消除浪费是高效益企业的根本; •精减领导层次,简化组织结构,权力下放; •彻底排除浪费; •谈何容易???(特别是一些小型家庭式管理企业) •成功的典型代表:丰田的精益生产(不强调过细的分工)

  (1)精良、精确、精美 (2)效益、利益 (3)目标:尽善尽美,减少成本,消除一切浪费,向零次品、零库存 进军。

  6.3.1 精益生产的历史背景 6.3.2 精益生产的内涵 6.3.3 精益生产的体系结构 6.3.4 精益生产方式的主要内容 6.3.5 及时生产(JIT) 6.3.6 精益生产的应用

  背景 ①二战后日本汽车业开始起步,丰田公司总产 量不及福特公司一天的产量; ②以福特为代表的大量生产方式,以规模带动 低成本,有较强的竞争力; ③日本面临需求不足、技术落后和资金困难。

  精益生产方式: 丰田公司根据自身的特点,创立了一种独特的 多品种、小批量、高质量和低消耗的生产方式, 强调集体与协作,杜绝一切浪费,从50年代到70 年代取得了显著的成就。

  精益生产方式的命名 • 丰田生产方式当时并未受到重视,仅在丰田公司及其 配套商中实施; • 1973年石油危机,大批量生产弱点显现,精益生产方 式开始线万辆产量全面超过美国,成为汽 车制造第一大国。 • 1985年美国MIT成立“国际汽车计划(IMVP)”机构,耗 资500万$,历时5年调查日本、美国、西欧90多家汽车 制造商; • 调查结果:造成差距原因不在于企业自动化程度、生 产批量、产品类型,而在于生产方式的不同; • IMVP 于1990年命名丰田生产方式为“精益生产”。

  精益生产(Lean Production,LP) 消除一切无效劳动和浪费,少 投入,多产出,合理配置资源,走内涵发展、集约式经营的 “瘦型”生产方式。

  • 逆向思维-把销售作为起点,把用户作为生产过程组成 部分;由后道工序拉动前道工序;认为超前生产是无效劳 动,是一种浪费。

  • 逆境拼搏-精益生产来自逆境拼搏精神,当时丰田公司 产量不及福特公司一天产量条件下,敢于提出赶超美国。

  精益生产方式的特征 • 以销售为生产起点,按订货合同组织生产; • 采用并行工程方法从事产品开发,确保开发一次成功; • 实行“拉动式”生产,杜绝超前、超量生产; • 以“人”为中心,充分调动人的潜能和积极性; • 追求无废品、零库存、零故障目标; • 消除“松弛点”,以最佳环境、最佳条件和最佳态度从 事最佳工作,全面追求尽善尽美; • 主机厂与协作厂是“共存共荣”的“血缘关系”。

  精益生产支柱: • 及时生产-零库存; • 成组技术-扩大批量; • 全面质量管理-零缺 陷。

  •主查制开发组织、并行式开发程序 主查对产品开发所需一切 资源拥有支配权;对开发方向和计划有决定权和指挥权;对小 组成员有评价权、推荐权。

  •拉动式的生产管理 以满足下道工序需要为前提,宁可中断生 产决不超前生产,以看板为指令作为拉动式生产的手段。

  ①以市场需求拉动企业生产; ②企业内部,以后道工序拉动前道工序; ③以前方生产拉动后方,准时服务于生产现场; ④以主机厂拉动协作配套厂生产。 •人本管理的劳动组织体制 ①雇员比机器更为重要的固定资产; ②在生产中享有充分的自主权; ③将任务责任托付工人,通过培训扩大知识面,提高技能。

  •简化产品检验环节 质量是制造出来的,把保证产品质量责 任交给直接生产人员,取消检验场所和修补加工区。

  ①组织协作厂协会,派高级经理人员去协作厂任职,采取 参股、控股办法,建立起资金联合纽带的血缘关系;

  ③直达供应和直送工位体制,协作厂就近就地选择,在 50km半径范围内,定时、定量直接将配套件送到工位,取消 了缓冲环节。

  •以顾客为中心的销售策略 经销人员登门拜访,主动销售, 了解基本情况,满足用户特定要求,用线 及时生产(JIT)的含义和目标

  • 准时制生产方式早期的最佳运作诞生于丰田公司并且从20世 纪70年代,大野耐一借此将丰田的交货期和产品质量提高到 全球领先的地位。

  • 二战结束后,怎样建立日本的汽车工业?照搬美国的大量生 产方式,还是按照日本的国情,另谋出路,丰田选择了后者

  • 其次,JIT诞生与汽车行业也反映了当时的市场发展情况。 在20世纪后半期,整个汽车市场进入了一个市场需求多样化 的新阶段,而且对质量的要求也越来越高 。

  • 1953年,日本丰田公司的副总裁大野耐一综合了单件生产和 批量生产的特点和优点,创造了一种在多品种小批量混合生 产条件下高质量、低消耗的生产方式即准时生产。

  库存量最低(零库存): 库存是生产系统设计不合理、生产过 程不协调、生产操作不良的一种表现;

  废品量最低(零废品): 消除不合理工艺,尽可能减少废品; 设备保持完好(零故障): 注重设备维护和保养,保证设备完 好率; 准备时间最短(零准备时间): 准备时间与搬运和批量有关, 若采用极小批量,将使准备时间趋于零,准备成本也趋于零。

  后拉式--是以装配为起点,在需要的时候向前道工序领取 必要数量的零部件,形成及时生产的加工系统。

  • 化大批量为小批量 尽可能做到只生产一件,只传送一件, 只储备一件,不准额外生产,宁可中断,决不积压在制品。

  • 生产看板-指挥工序加工,规定工件数量、加工时间 ; • 传送看板--指挥相邻工序间物流传递过程,规定传送 的物流品种、数量和传送的具体时间等。

  • 作为生产以及运送的工作指令 记载产品产量、时间、 方法、顺序以及运送数量、运送时间、运送目的地、放 置场所、搬运工具等信息。

  • 防止过量生产和运送 没有看板不能生产和运送,看板 数量多少,表示生产数量和在制品数量的多少。

  • 直观目视管理的工具 由于严格按看板组织生产,因而 依据看板便可知各工序的作业进展情况、在制品情况。

  • 改善生产系统“体质”的工具 规定不能将不良品送往 后工序,若下道工序的需要得不到满足,会造成全线停 工,使问题得到暴露,须采取措施解决,这将使系统“ 体质”改善。

  所需人力资源——减至1/2; 新产品开发周期——减至l/2或2/3; 生产过程的在制品库存——可减至1/10; 工厂占用空间——可减至1/2; 成品库存——可减至的1/4; 产品质量——可提高3倍。

  日本的汽车工业及工业由于采用这种新的生产方式 ,而 很快达到了今天领先的地位。30多年来,日本产品逐渐把许多 美国产品挤出了市场。

  最先推广精益生产方式的是美国的制造业,如美国通用汽车 公司、福特汽车公司,并逐步完善了自已的精益生产体制。

  美国宇航业采用精益生产方式生产战斗机、战斗运输机、导 弹和卫星产品后,其研制周期大大缩短,费用也明显降低。

  德国也在1992年宣布要以精益生产方式统一制造技术的发展 方向,已有3/4的企业准备全面推行精益生产方式。

  目前,精益生产方式已先后在一汽集团、上海大众、跃进汽 车集团,唐山爱信齿轮有限公司推广实行的及时生产、减少库 存、看板管理等活动都取得了很好的效果。

  精益生产也应用于我国的卫星集成化生产过程中,在产品开 发初期阶段推行并行工程进行产品设计,利用成组技术进行快 速变异设计,在制造阶段则利用成组技术进行生产重组,打破 生产类型界限,按及时生产组织生产,并在产品开发全过程中 实施全面质量管理,从而降低了卫星的生产成本,缩短开发周 期,提高产品质量,增强我国的卫星的市场竞争力。

  并行工程产生的背景及定义 并行工程运行模式 并行工程特征 并行工程关键技术 并行工程的支持工具 并行工程的发展和应用

  1、20世纪80年代,制造业竞争激烈,以美、日两国为代表; 2、许多企业面临生存考验;绞尽脑汁寻求解决办法 3、企业一方面,注重对技术的革新与改进; 另一方面,考虑企业组织结构的合理性。

  设计部门设计产品,生产工程图样--》生产部门读懂 图,制定生产计划和加工工艺--》车间着手组织设备,安 排生产--》送往质检部分安排检验--》发现问题--》 返回设计部门。

  6、直到1986年,美国国防部指示IDA提供对并行工程方法 及其应用于武器系统的可行性报告。

  并行工程(CE)是对产品及其相关过程(包括制造过 程和支持过程)进行并行、一体化设计的一种系统化的工作 模式。这种工作模式力图使开发者从一开始就考虑到产品全 生命周期(从概念形成到产品报废)中所有的因素,包括质 量、成本、进度与用户需求。

  ◆ 当新产品开发成为赢得竞争的主要手段后,单纯集成已 不够。按顺序方法开发产品常需要多次反复,不仅延误了 时间,而且在资金上也造成巨大浪费。

  为设计出便于加工、装配、使用、维修、回收的产品, 必须将各个方面的专家甚至潜在的用户相集中,形成专门 的工作小组。大家共同工作,随时对设计出的产品和零件 从各个方面进行审查,要定期组织讨论,畅所欲言,对设 计可以“横加挑剔”,帮助设计人员得出最佳化设计。

  并行性有两方面含义:其一是在设计过程中通过专 家把关,同时考虑产品生命周期的各个方面;其二是在 设计阶段同时进行工艺(包括加工工艺、装配工艺和检 验工艺)过程设计,并对工艺设计的结果进行计算机仿 真,直至用原型法生产出产品的样件。

  设计、制造、管理等过程不再是一个个相互孤立的 单元,而是将其纳入一个系统考虑。设计过程不仅得出 图样和其他设计资料,还要考虑质量控制、成本核算、 进度计划等。

  并行工程强调对设计结果及时进行审查,并及时反 馈给设计人员,可以大大缩短设计时间,还可以保证将 错误消灭在“萌芽”状态。

  并行工程可在3个方面降低成本:首先,可以将错误限 制在设计阶段;其次,并行工程不同于传统“反复试制样机” 的作法,而靠软件仿真和快速样件生成实现“一次达到目 的”,省去昂贵的样机试制;其三,由于在设计时即考虑加 工、装配、检验、维修等因素,产品在上市前的成本将会降 低,上市后的运行费用也会降低。

  在设计过程中,同时有销售人员参加,有时甚至还包括 用户,才能保证去除冗余功能,降低设备的复杂性,提高产 品的可靠性和实用性。

  并行工程可以较快推出适销对路的产品,能够降低生产 制造成本,能够保证产品质量,提高企业的生产柔性,因而, 企业的市场竞争能力得到加强。

  • 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。

  • 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。

  •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“112” ,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。

  • 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 。

  • 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。

  • 国外并行工程的发展 • 国外并行工程的应用 • 我国并行工程的发展 • 我国并行工程的应用

  • 1988年,美国防御分析研究所以武器生产为背景,对传 统的生产模式进行了分析,首次提出了并行工程的概念。

  • 1986年-1992年是并行工程的研究与初步尝试阶段。 • 1995年至今是新的发展阶段。从理论向实用化方向发展

  • 美国洛克希德(Lockheed)导弹与空间公司(LMSC) • Siemens重型雷达设备 • 美国波音公司 • 瑞士ABB公司 • 日本横河HP公司

  1992年10月接受了美国国防部(DOD)用于“战 区高空领域防御”(Thaad)的新型号导弹开发。

  • 开发周期由过去的5年缩短到24个月 • 缩短了设计评审与检查的时间 • 提高了检查和设计的质量。

  • 开发一种新的设计过程控制工具 • 引入IDEF建模系统 • 过程控制工具 • 采用1个在线系统 • 将产品设计小组和产品测试小组合并

  • 按飞机部件组成两百多个IPT • 改进产品开发流程 • 采用DFA/DFM等工具 • 利用巨型机支持的PDM辅助并行设计 • 大量应用CAD/CAM技术做到无图纸

  • 建立支持CE的计算机系统 • 可互操作的网络系统 • 组织设计和制造过程的团队 • 统一的产品数据定义模型大量应用仿

  • 1992年前是并行工程的预研阶段 • 1993年,863/CIMS主题组织一些高校和研究所组成CE

  • Y7-700A飞机内装饰工程中,研制周期从1.5 年缩短到1年,减少设计更改60%以上,降低 产品研制成本20%以上

  • 波音737-700垂直尾翼转包生产,研制周期缩 短3个月;费用大大减少;提高数控编程速度 4~5倍,减少数控零件试切时间40%;工艺 设计效率提高1.5倍

  • 建立并行设计、制造与管理的集成环境 • 组建多层次的集成产品开发团队 • 改进现有产品开发流程 • 应用各类CAX/DFX工具 • 动态管理和跟踪项目的进展,实施PDM • 应用并行工程集成框架技术

  • 实现产品开发过程管理及项目协调管理 • 基于PDM实现产品数据的集成化管理 • 基于STEP标准实现CAD/CAPP集成 • 采用结构强度分析、刚度分析及动力学

  6.5.1 敏捷制造提出的背景 6.5.2 敏捷制造的内涵 6.5.3 敏捷制造的关键因素及关键技术 6.5.4 敏捷制造对制造业影响

  • 全球市场形成 商品竞争更趋激烈,市场多变,为及时捕捉 市场机遇,必须有一个灵活反应的企业生产机制。

  汽车: 55年市场份额为3/4,89年为1/4,而日本占30%; 收音机: 75年占本国市场96%, 95年几乎为零; 电视机: 美国发明,87年美国厂家仅剩1家,

  •美国在世界事务中的威望不仅取决于强大的国防态势 ,而且取决于强大的制造能力,为了保持美国的领导地 位,美国应实施各种策略,再重振其制造竞争力;

  为了重新夺回美国在制造业优势,WM真人由国防部资助,由 里海大学牵头组织了调查,发现:面对突然出现的市场 机遇,由于不能完成相应调整而痛失良机。因而提出敏 捷制造和虚拟企业策略,促使美国制造业发展,努力使 美国能在2006年前重新恢复其在制造业中的领导地位。

  敏捷制造:快速调整自己,增强市场多变能力,在 “竞争-合作-协同”机制下,实现对市场作出灵活反应 的一种生产制造模式。

  敏捷制造企业: • 快速响应市场/用户需求 不断改进老产品,迅速开发 高质量新产品,在整个产品生命周期内满足用户需求; • 快速应变能力 采用具有高度柔性、可重组设备组织生 产,使生产成本与批量无关,充分把握市场中每一个获 利时机,使企业长期获取经济利益。 • 强调“竞争与合作” 一旦发现机遇,以最快速度从企 业内部、外部选出优势群体,组成功能单一的动态组织 结构经营实体。

  • 物理基础结构 包括厂房、设备、实施、运输等物理设 施;当机遇出现时,只需要添置少量必要设备,多数的物 理设施可以通过选择合适的合作伙伴得到。

  • 法律基础结构 国家法律和政策条文,在法律上承认虚 拟公司,规定如何交易、利益分享、资本流动、纳税等, 若虚拟公司破产如何还债、如何善后、人员如何流动等。

  2、敏捷的虚拟企业 • 虚拟公司定义 一种动态组织结构,为了赢得某个市场机 遇,快速组成一个功能单一的临时性经营实体。 • 虚拟公司目的 是使企业长期获取经济利益。 • 虚拟公司成员关系 在竞争基础上相互信任、获取共同利 益的合作关系,知识产权、技能、信息、资源有偿共享。 • 虚拟公司优点:

  2)可以在经济和技术实力上容易超过它所有竞争对手; 3)每个合作者有机会进入更广泛的市场,各自资源可以 得到充分的利用,取得局部最优基础上的全局最优; 4)可兼容竞争和合作,保存竞争活力,避免过度竞争。

  敏捷型员工优势 ①能够充分发挥主动性和创造性,积极有效地掌握信 息和新技术; ②反应迅速灵活,能快速地从一个项目转换到另一个 项目; ③得到授权后,能自己组织和管理项目,在各个层次 上做出适当的决策; ④具有协作精神,在虚拟公司中能与各种人员保持良 好的合作关系。

  虚拟制造含义 将现实制造系统映射为虚拟制造系统,WM真人借 助三维可视交互环境,对产品从设计、制造到装配的全过 程进行全面仿真的技术。

  • 功能一致性,忠实反映现实制造系统功能和特性; • 结构相似性,与现实制造系统在结构上是相似的; • 组织灵活性,虚拟制造系统是面向未来、面向市场、面 向用户需求的系统,其组织与实现具有非常高的灵活性。

  真数据和虚手虚有套拟沉拟现浸现实感实环的境(Virtual Reality人)现工仿实的产真虚品两拟类双。筒 镜

  6.6.1 智能制造系统的含义与发展 6.6.2 智能制造系统的特征 6.6.3 智能加工与智能加工设备

  智能制造系统(IMS)含义: • 由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化系统; • 模拟人类专家的智能活动,进行分析、推理和决策; • 取代/延伸人部分脑力劳动,发展人类专家的制造智能。

  智能制造模式的发展: • 智能制造是影响未来经济发展的重要生产模式; • 制造系统将由能量驱动型转变为信息驱动型; • 智能制造被各国政府列为国家发展计划; • 智能制造特别是信息技术发展的必然,是自动化和集成技 术纵向发展的结果。

  • 自律(Holonic)能力 搜集理解环境和自身信息,规划自身行为 的能力,基于知识的模型是系统自律能力的基础。 • 人机一体化 智能机器只具有逻辑思维(专家系统和部分形象 思维(神经网络),没有人的灵感思维,不可能全面取代人类专 家智能;人机一体化突出人的核心地位,使二者各显其能。 • 虚拟现实技术 借助于音像和传感装置,虚拟展示现实生活中 各种过程,虚拟未来产品及其制造过程,从感官和视觉上使人 获得完全如同真实的感受。 • 自组织与超柔性 能够自行组成一种最佳结构,具有运行方式 和结构形式的柔性,如同一群人类专家群体,具有生物特性。 • 学习能力与自我维护能力 在实践中不断充实知识库,具有自 学习,自行进行故障诊断与排除功能。

  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。

  •机床的智能化包括在线测量、监控和补偿, 数控系统的位置检测及闭环控制就是智能化 的简单应用案例。

  高速、高精度、 • 智数控能和化伺将服系能统自加工动过所程中产传感生器数的据补偿误差或调整机数补值床偿表 工作状态,高加提工生高过程机产间传的温床感检度率器验的数、据工作高精可度靠和稳性定性。

  • 绿色化是21世纪制造系统模式的必然选择和发展趋势, 即现代制造业实施绿色制造己势在必行。关于绿色制造, 由于提出和研究的历史较短,其概念和内涵尚处于探索 发展阶段,因而至今还没有统一定义。

  • 由上述定义可得出绿色制造涉及的问题领域有3部份: 一是制造问题,包括产品生命周期全过程;二是环境保 护问题;三是资源优化利用问题。绿色制造是这3部份 内容的交叉。

  • 绿色制造系统是实施绿色制造的制造系统。绿色制造系 统相比于传统制造系统的本质特征在于绿色制造系统除 保证一般的制造系统功能外,还要保证环境污染最小。

  • 关于“可持续发展”的定义,目前比较权威的是世界环境与发 展委员会(WCED)向联合国第42届大会提交的研究报告 《我们共同的未来》中正式提出的“可持续发展”的定义:

  • 它将生态环境与经济发展联结为一个互为因果的有机整体,认 为经济发展应考虑自然生态环境的长期承载能力,使环境和资 源既能满足经济发展的需要,又使其作为人类生存的要素之一 而直接满足人类长远生存的需要,从而形成一种综合性的发展 战略。

  • 两个层次的全过程控制,一是指具体的制造过程即物料 转化过程,充分利用资源,减少环境污染,实现具体绿 色制造的过程;二是指在构思、设计、制造、装配、包 装、运输、销售、售后服务及产品报废后回收整个产品 周期中每个环节均充分考虑资源和环境问题,以实现最 大限度地优化利用资源和减少环境污染的广义绿色制造 过程。

  • 一是改变观念,树立良好的环保意识,并体现在具体的行动上; • 二是加强管理,利用市场机制和法律手段;促进绿色技术、绿

  • 绿色制造是人类可持续发展战略的重要组成部分,也是 涉及子孙后代和人类生存与发展的重大事业,是每一个 生产者,特别是每个企业家必须考虑的企业行为,是一 个具有重大社会效益的企业行为。因此,应从社会道德 和社会效益的角度认识绿色制造是每个制造企业的必须 行为和必然行为。

  • 绿色制造本身是一种企业行为,但要使企业真正将绿色 制造作为自觉的企业行为,政府行为有必要先行一步。

  • 其次,政府可制定经济政策,用市场经济的机制对绿色制造实 施导向。 •例如,制定有效的资源价格政策,利用经济手段对不可再 生资源和虽可再生但开采后会对环境产生影响的资源(如树 木)严加控制,使企业和人们不得不尽可能减少直接使用这 类资源,转而寻求开发替代资源。又如,城市的汽车废气污 染是一个十分严重的问题,政府可以对每辆汽车年检时,测 定废气排放水平,收取高额含污染废气排放费,含污染废气 排放量大的汽车自然没有销路,市场机制将迫使汽车制造厂 生产绿色汽车。