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Computer-Integrated Manufacturing
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轮图共有六层,它的核心是圆心所代表的顾客层——第一层。也就是说,企
业一切活动的中心都应围绕着顾客来进行,应将顾客第一的思想贯穿到企业一切工作中去。
事实上,制造企业的产品必须到顾客手中才能发挥其作用,企业也才可能获得利润。因此,
只有将顾客真正奉为上帝的企业才能获得顾客的青睐,才能赢得激烈的市场竞争。顾客第
一也是精益生产和敏捷制造的主要内涵。
第二层是人员和组织：它不仅反映了人员和组织在企业生产经营管理中的重要性,
也强调了人员必须协调的工作,才能充分发挥每个人的主观能动性,实现以人为中心的管理。
例如采用小组化工作方式和多学科人员协同工作的并行工作方式。这一层的厚度很薄,表
示现代制造企业的人员和组织机构都应是最精简的,这一思想当然来自于精益生产。
第三层是共享的知识层：它表示企业所有员工的知识以及各种公有信息都应该共
享。为实现知识的共事,必须有共享的系统机制来保证, 就应有存贮知识的知识库、存贮
各种信息的数据库,以及实现信息传输的网络系统。
第四层是制造企业的功能层：表明一个制造企业的三大功能分别是产品/工艺、
制造和顾客的依托。这三大功能虽分属于三个不同的业务范畴,但它们之间却有通道相连,
表示这三大功能之间信息交换的重要性。三个功能之间的通道表明应该采用各种并行设计
技术如:面向制造的设计、面向装配的设计、面向试验的设计、面向顾客服务的设计等。
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第五层表示企业的依托和社会责任：包括企业的各种资源和企业应担负的责
任。资源包括人员、材料、工具、信息、技术和供货主。将人视为企业的重要资源与"以
人为中心"的管理相吻合,信息也是企业极其重要的资源,特别是在信息化社会,任何人都
不应忽略信息的重要作用。当然,要将企业的信息资源利用好,就必须加强企业信息化基
础设施的建设。在LP中,将供货商作为制造企业的紧密合作伙伴,这一思想在新型制造企
业轮 图中也得到充分的体现。企业的责任包括对雇员、投资者和社会负责,为雇员提供
各种福利待遇,为技资者创造更多的利润,为社会提供更多的就业机会。其实,对社会负责
还有其更深刻的内涵,即以最小的消耗,最少的污染向社会提供各种环保型(节能、节省资
源、保护环境等)产品。企业对社会的责任应由各种法律条文来保证,还应受到道德准则
和环境标准 的制约。第五层作为薄薄的一层环绕在轮周上,反映出企业的一切都应向更
精简、更灵活的方向发展,这也与LP的思想相符。
轮图的最外一层是企业所处的外界环境及制造的基础条件,包括顾客
与它们的需求,供货者、竞争对手、销售者、自然资源、财务市场、社团、政府、教育机
构及研究机构等,企业必须充分利用所具有的外部基础条件,处理好与外部环境的关系,才
能得心应手地实现自己的制造活动。
轮图的第二层和第三层之间,以及第三层和第四层之间都有箭头相连,表示企业的各种知
识应为组织机构的并行运行提供支持,而企业制造活动的三项主要功能及它们之间的信息
交换与功能集成都应在第三层的支持下进行。
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考虑到CIMS技术的发展,给CIMS下的定义是:
CIMS是以系统工程理论为指导,强调信息集成和适度自动化,以过
程重组和机构精简为手段,在计算机网络和工程数据库系统的支
持下,将制造企业的全部要素(人、技术、经 营管理)和全部经营
活动集成为一个有机的整体,实现以人为中心的柔性化生产,使企
业在新产品开发、产品质量、产品成本、相关服务、交货期和环
境保护等方面均取得整体最佳的效果。组成部分如下：
Management Information System-MIS,
Technological Information System-TIS,
Manufacturing Automation System-MAS；
Quality Information System-QIS，
NETwork System-NES，
Date Base System-DBS
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计算机集成制造系统的组成部分：由MIS、TIS、QIS和MAS
四个分系统以及NES、DBS两个支撑分系统构成了CIMS
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一、生产类型（Production type ）
生产类型是指企业依据其产品的特点、生产
计划或销售方式等企业自身的特点，所确立的一种或
几种生产的方式。
1. 生产类型的划分
各个工业企业在产品结构、生产方法、设备
条件、生产规模、专业化程度、工人技术水平以及其
他各个方面，都具有各自不同的生产特点。这些特点
反映在生产工艺、设备、生产组织形式、计划工作等
各个方面。对企业的技术经济指标有很大影响。因此，
各个企业应根据自己的特点，从实际出发，建立相应
的生产管理体制。这样，就有必要对企业进行生产类
型的划分。
作业——补充知识
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2. 按生产方法划分
1）合成型。指将不同的成分（零件）合成或装配
成一种产品，即加工装配性质的生产，如机械制造厂、
纺织厂等；
2）分解型。指原材料经加工处理后分解成多种产
品，即化工性质的生产，如炼油厂、焦化厂等；
3）调解型。指通过改变加工对象的形状或性能而
制成产品的生产，如钢铁厂、橡胶厂等；
4）提取型。指从地下、海洋中提取产品的生产，
如煤矿、油田等。
一个企业的生产过程可能采用多种生产方法，
上述几种生产类型可以同时并存。如机械制造企业属
于和成型，但兼有调解型，如铸锻、热处理、电镀等
等。
作业——补充知识
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2. 按生产方法划分
1）合成型。指将不同的成分（零件）合成或装配
成一种产品，即加工装配性质的生产，如机械制造厂、
纺织厂等；
2）分解型。指原材料经加工处理后分解成多种产
品，即化工性质的生产，如炼油厂、焦化厂等；
3）调解型。指通过改变加工对象的形状或性能而
制成产品的生产，如钢铁厂、橡胶厂等；
4）提取型。指从地下、海洋中提取产品的生产，
如煤矿、油田等。
一个企业的生产过程可能采用多种生产方法，
上述几种生产类型可以同时并存。如机械制造企业属
于和成型，但兼有调解型，如铸锻、热处理、电镀等
等。
作业——补充知识
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2. 按生产方法划分
1）合成型。指将不同的成分（零件）合成或装配
成一种产品，即加工装配性质的生产，如机械制造厂、
纺织厂等；
2）分解型。指原材料经加工处理后分解成多种产
品，即化工性质的生产，如炼油厂、焦化厂等；
3）调解型。指通过改变加工对象的形状或性能而
制成产品的生产，如钢铁厂、橡胶厂等；
4）提取型。指从地下、海洋中提取产品的生产，
如煤矿、油田等。
一个企业的生产过程可能采用多种生产方法，
上述几种生产类型可以同时并存。如机械制造企业属
于和成型，但兼有调解型，如铸锻、热处理、电镀等
等。
作业——补充知识
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3.按生产计划的来源划分
1）订货生产方式。它是根据用户提出的具体订
货要求后，才开始组织生产，进行设计、供应、制造、
出厂等工作。生产出来的成品在品种规格、数量、质
量和交货期等方面是各不相同的，并按合同规定按时
向用户交货，成品库存甚少。因此，生产管理的重点
是抓“交货期”，按“期”组织生产过程各环节的衔
接平衡，保证如期实现；
2）存货生产方式。它是在对市场需要量进行预
测的基础上，有计划地进行生产，产品有一定的库存。
为防止库存积压和脱销，生产管理的重点是抓供、产、
销之间的衔接，按“量”组织生产过程各环节之间的
平衡，保证全面完成计划任务。
作业——补充知识
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4.按生产的连续程度划分
1）连续生产。它是长时间连续不断地生产一种
或很少几种产品。生产的产品、工艺流程和使用的生
产设备都是固定的、标准化的，工序之间没有在制品
储存。例如，油田的采油作业等；
2）间断生产。输入生产过程的各种要素是间断
性地投入。生产设备和运输装置必须适合各种产品加
工的需要，工序之间要求有一定的在品库存。例如，
机床制造厂、机车制造厂、轻工机械厂等。
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5.按产品品种和生产数量划分
按产品品种数量来划分又称为按工作地的专业
化程度划分生产类型。在通常情况下，企业生产的产
品产量越大，产品的品种则越少，生产专业化程度也
越高，而生产的稳定性和重复性也就越大。反之，企
业生产的产品产量越小，产品的品种则越多，生产专
业化程度越低，而生产稳定性和重复性亦越小。可见，
决定生产类型的产品产量、产品品种和专业化程度有
着内在的联系，并由此而对企业技术、组织和经济产
生不同的影响和要求。
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6.按品种生产量角度划分
1）按品种生产量角度：可分为少品种大量生产、中量（成
批）生产和多品种少量生产。
2）成批生产中：又可划分为大批生产、中批生产和小批生产。
由于大批和大量生产特点相近，单件和小批生产特点相近，所以在
实际工作中，通常分为大量大批生产、成批生产和单件小批生产。
3）在一般情况下，大批大量生产具有生产稳定、效率
高、成本低、管理工作简单等特点。但也存在着投资大
（专用夹具和专用机械设备的配备）、适应性差和灵活性
差等特点。这样会给产品更新换代带来巨大损失。单件小
批生产，由于作业现场不断变换品种，作业准备改变频繁，
造成生产能力利用率低（人和机器设备的闲置等待）所以
生产稳定性差、效率低、成本高、管理工作复杂等。因此，
必须尽力做好作业准备、作业分配、作业进度计划和进度
调整等工作。中批生产特点介于上述二者之间。
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Gartner Group 1997年在ERP供应商指南中提出将制造
业按生产类型分为六类，即按
（1）定单设计（Engineer To Order，简称ETO）或按项
目设计（Engineer To Project），
（2）按定单装配（Assemble To Order，简称ATO）或按
定单制造（Make To Order），
（3）按库存生产（Make To Stock，简称MTS），
（4）批量生产（Batch），
（5）重复生产（Repetitive），
（6）连续生产（Continuous）。文章描述了六种生产类
型的特点，生产的典型产品和对ERP的要求。目的是希
望ERP的用户按此分类来选择ERP产品，希望ERP供应
商以此来指导软件开发。这篇文章在中文网站上被几千
次地引用，可谓影响深远。（未必就科学）
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1.按定单设计(Engineer To Order，ETO)或按项目设计
(Engineer To Project)
在这种生产类型下，一种产品在很大程度上是按照某一特定客
户的要求来设计的，所以说支持客户化的设计是该生产流程的重要
功能和组成部分。因为绝大多数产品都是为特定客户度身定制，所
以这些产品可能只生产一次，以后再也不会重复生产了。在这种生
产类型中，产品的生产批量很小，但是设计工作和最终产品往往非
常复杂。在生产过程中，每一项工作都要特殊处理，因为每项工作
都是不一样的，可能有不一样的操作，不一样的费用，需要不同的
人员来完成。当然，一些经常用到，而且批量较大的部分，如原材
料，可以除外。
按定单(项目)生产类型是六种生产类型中最复杂的一种，它
包括从接到客户产品要求进行设计到将最终产品交付客户使用的各
个环节，因而对于ERP 软件也有着非常高的要求。对用于该行业的
ERP应用软件在主要模块和能力上有如下要求:必须有高度复杂的产
品配置功能，能够支持有效的并行生产，支持分包制造，有车间控
制与成本管理功能，高级的工艺管理与跟踪功能，多工厂的排程功
能，有计算机辅助设计与计算机辅助制造(CAD/CAM)，集成功能以
及有限排程功能。
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2.按定单装配(Assemble To Order，ATO)或按定单制造(Make
To Order)
在这种生产类型中，客户对零部件或产品的某些配置给
出要求，生产商根据客户的要求提供为客户定制的产品。所以，
生产商必须保持一定数量的零部件的库存，以便当客户定单到
来时，可以迅速按定单装配出产品并发送给客户。为此，需要
运用某些类型的配置系统，以便迅速获取并处理定单数据信息，
然后按照客户需求组织产品的生产装配来满足客户需要。生产
企业必须备有不同部件并准备好多个柔性的组装车间，以便在
最短的时间内组装出种类众多的产品。属于此种生产类型生产
的产品有:个人计算机和工作站，电话机，发动机，房屋门窗，
办公家具，汽车，某些类型的机械产品，以及越来越多的消费
品。满足这种生产类型的 ERP软件必须具有以下关键模块:产品
配置(Production Configuration)，分包生产，车间管理和成
本控制，高级的工艺管理与跟踪功能，分销与库存管理，多工
厂的排程，设计界面，以及集成模块。
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3.按库存生产(Make To Stock，MTS)
在按库存生产类型中，客户基本上对最终产品
规格的确定没有什么建议或要求，他们的投入很少。
生产商生产的产品并不是为任何特定客户定制的。但
是，按库存生产时的产品批量又不象典型的重复生产
那么大。通常，这类生产系统的物料清单只有一层，
而且生产批量是标准化的，因而一个标准化的成本可
以计算出来的。实际的成本可以和标准成本相比较，
比较结果可以用于生产管理。典型的属于按库存生产
类型的产品有:家具，文件柜，小批量的消费品，某些
工业设备。按库存生产类型是大多数MRPII系统最初设
计时处理的典型生产类型，因此，基本上不需要特殊
的模块来处理它。
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4.重复生产(Repetitive)
重复生产又被称作大批量生产，是那种生产大批量标准化产
品的生产类型。生产商可能需要负责整个产品系列的原料，并且在
生产线上跟踪和记录原料的使用情况。此外，生产商还要在长时期
内关注质量问题，以避免某一类型产品的质量逐步退化。虽然在连
续的生产过程中，各种费用，如原料费用、机器费用，会发生重叠
而很难明确分清，但为了管理需要，仍然要求划分清楚。
重复生产类型往往用倒冲法(Backflush)来计算原材料的使
用。所谓倒冲法是根据已生产的装配件产量，通过展开物料清单，
将用于该装配件或子装配件的零部件或原材料数量从库存中冲减掉。
它基于通过计算得出的平均值，而不是实际值。重复生产类型需要
计划生产的批次，留出适当的间隔，以便对某些设备进行修理。
属于重复生产类型的产品有:笔，用于固定物品的装置(如拉
链)，轮胎，纸制品，绝大数消费品。适用于重复生产类型需要的
ERP系统需要具备如下关键模块或功能:重复生产，倒冲法管理原料，
高级库存管理，跟踪管理和电子数据交换(EDI)。此外，那些生产
健康和安全用品的企业，则有更高的要求，可能需要对原料来源、
原料使用、产品的购买者等信息进行全面的跟踪和管理。
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5.批量生产(Batch)
在批量生产类型中，处于生命周期的初始阶段的产
品可能会有很大变化。在纯粹离散型生产中产品是根据
物料清单装配处理的，而在批量生产类型中，产品却是
根据一组配方或是原料清单来制造的。产品的配方可能
由于设备、原材料、初始条件等发生改变。此外，原材
料的构成和化学特性可能会有很大的不同，所以得有制
造一个产品的一组不同的配方。而且，后续产品的制造
方法往往依赖于以前的产品是如何造出来的。在经过多
次批量生产之后，可能会转入重复生产类型。批量生产
的典型产品有:医药，食品饮料，油漆。适合于此类生产
类型的ERP 系统必须具有实验室管理功能，并具备允许
产品的制造流程和所用原材料发生变化的能力。关键模
块有:并发产品(co-products)和副产品(by-products)，
连续生产，配方管理，维护，营销规划，多度量单位，
质量和实验室信息管理系统。
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6.连续生产(Continuous)
在连续生产类型中，单一产品的生产永不停止，
机器设备一直运转。连续生产的产品一般是企业内部
其他工厂的原材料。产品基本没有客户化。此类产品
主要有:石化产品，钢铁，初始纸制品。适合于连续
型生产的ERP系统的关键模块有:并发产品(co-
products)和副产品(by- products)，连续生产，配
方管理，维护，多度量单位。
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2现货生产（Make To Stock-MTS）
2订货生产（Make To Order-MTO）
2订货组装（Assemble To Order-ATO）
2工程生产（Engineer To Order-ETO）
作业 2、3
（1）项目（Project）——单件（小批量），
（2）车间（JOB SHOP）机群式布置车间——多品
种小批量，
（3）线（LINE）——流水线（按照工艺顺序），
（4）批量（Batch）——成批，
（5）重复（Repetitive）——大批量，
（6）连续（Continuous）——连续（单一不停止）
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PROBLEMS(第六章P225-226)
The shop order information that follows provides the data
necessary for the following priority scheduling problems. The
future due dates and current date are expressed as the number
of days from the first day of the year, and all times are in days.
The current M-day is 110.
Shop order number 1B 2B 3B
Date arrived 107 110 109
Date due 118 116 119
Lead time remaining (LTR) 11 5 8
Processing time remaining (PTR) 9 2 6
Operations remaining (OR) 4 1 3
Standard scheduled queue (SSQ) 4 2
Next operation time 2 1
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1. Calculate the priority schedule for the shop orders
from the data above using the following methods:
a. Shortest operation next（下一个作业最短优先）
b. First come/first served（先到先服务）
c. Critical ratio rule（临界比最小规则）
d. Order slack time rule（订单剩余松弛时间规则）
e. Slack time per remaining operations rule（每项剩
余作业松弛时间规则）
f. Queue ratio rule（排队比率准则/等候比例规则）
g. Earliest due date rule（交货期最早规则）
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Solution
a: The rule ignores the due-date and processing
time remaining information because it processes
orders based on speed of completion. This rule
maximizes the number of shop orders processed and
minimizes the number waiting in queue.
priority Oder number next operation time
1 3B 1
2 1B
3 2B 2
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priority Oder number arrival date
1 1B 107
2 3B 109
3 2B 110
Solution
b: The rule schedules on the basis of the arrival time
of the part in the work center and will result in shortest
average queue times for parts.
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priority Oder number critical ratio (CR)
1 1B 8/11
2 2B 0
3 3B 9/8
Solution
c: The rule identifies the job that is most behind
schedule (the one with the lowest ratio) and the job
most ahead of schedule (the one with the highest
ratio). The rank order of the jobs by ratio makes sure
that those behind schedule are performed first.
1B:(118-110)/11=8/11;2B: (110-110)/3=0;3B: (119-110)/8=9/8
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priority Oder number slack
1 1B -1
2 3B 3
3 2B 4
Solution
d: The rule identifies the job that is most behind
schedule (the smallest or most negative value) and
the job most ahead of schedule (the largest or most
positive value). The rank order of the jobs by slack
value (smallest to largest) makes sure that the jobs
with too little slack time are performed first. This
priority rule addresses the sequencing of jobs based
on the value of work remainaining.
1B:118-110-9=-1; 2B:116-110-2=4; 3B:119-110-6=3
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priority Oder number slack per operation
1 1B
2 3B 1
3 2B 4
Solution
e: The rule identifies the job that is most behind
schedule (the one with the lowest ratio) and the job most
ahead of schedule (the one with the highest ratio). The
rank order of the jobs by ratio makes sure that the jobs
with insufficient operations slack are performed first.
1B:-1/4=-1/4; 2B:4/1=4; 3B:3/3=1
slack per operation (S/O) = slack time / operations remaining
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priority Oder number slack per operation
1 1B
2 3B
3 2B 8
Solution
f: The rule identifies the job that is most behind
schedule (the one with the lowest ratio) and the job most
ahead of schedule (the one with the highest ratio). The
rank order of the jobs by ratio makes sure that the jobs
with insufficient operations slack are performed first.
1B:-1/4=-1/4; 2B:4/=8; 3B:3/2=
queue ratio (QR) = slack time / standard scheduled queue time
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priority Oder number order due date
1 2B 116
2 1B 118
3 3B 119
Solution
g: The rule schedules order priority using the order
due date; as a result, the process works to maximize the
number of on-time deliveries.
