先进生产方式
• 第一节 现代生产管理发展趋势
• 第二节 计算机集成制造系统
• 第三节 准时生产制
• 第四节 再造工程
第一节 现代生产管理发展趋势
• 一、当今制造业面临的环境形势
• 1、产品更新换代加快
• 2、以消费者为导向的市场机制
• 3、企业经营国际化
• 4、经济发展的高科技化
• 二、现代生产管理的发展趋势
• 1、增强生产系统的适应性
• 2、企业生产经营目标的重新定位
• 3、组织结构的扁平化
• 4、与分销商、供应商建立合作伙伴关系
• 5、充分开发利用信息资源,加强企业的内部
• 和外部管理
传统竞争主要手段
质量、价格
现代竞争优势
时间、质量、成本、服务
第二节 计算机集成制造系统
• 一、 计算机集成制造系统( CIMS)的产生
• 自泰勒的科学管理后,人们寻求各种优化生产与运作
的方法,出现了订货点法、经济生产批量法、物料需
求计划方法、准时生产制等。其中,最具代表性的是
计算机集成制造系统( CIMS )。
• 1974年,美国的约瑟夫·哈林顿博士在Computer
Integrated Manufacturing一书中首次提出计算机集
成制造的概念,其中有两个基本观点:
• 1、企业生产的各个环节,即从市场分析、产品设计、
加工制造、经营管理到售后服务的全部生产活动是一
个不可分割的整体,要紧密联系、统一考虑。
• 2、整个生产过程实质上是一个数据的采集、传递和加
工处理的过程。最终形成的产品可以看作是数据的物
质表现。
• (一)产生CIMS的技术推动作用
• 1、计算机在产品设计和制造中的应用
• (1)计算机辅助设计(CAD)。起始于上世纪50年代,刚
开始主要用于产品设计计算及计算机绘图,随着计算机性能
的提高和成本的大幅度下降,CAD进入了更多的应用领域
(出现了可绘制2维、3维图形的交叉绘图系统,可以完成产
品设计、材料分析、制造要求分析等),采用CAD可以大大
节省劳动时间,其设计速度一般是人工的1至5倍。
• (2)计算机辅助制造(CAM)。也起始于上世纪50年代。
1952年,美国首先研制成功数控机床。1958年,随着刀库的
发明,出现了能在一台机床上通过自动换刀实现铣、钻、镗、
铰及攻丝等多种加工的数控加工中心。1967年,英国首先研
制、美国制造成功了由数控机床组成名符其实的多品种加工
自动生产线,并命名为柔性制造系统(FMS)。
• 2、计算机在企业管理中的应用
• 1954年美国通用电气公司第一次用计算机计算
职工的工资,是计算机首次进入管理业务。
• 随着计算机技术、网络技术的迅速发展,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(MIS)阶段。
• (二)产生CIMS的市场拉动作用
• 20世纪70年代开始,世界市场发生了重大的变
化,即“3C”。
• 企业过去那种“四平八稳”的经营习惯已不能
适应了,企业必须寻求一种技术与管理高度结
合的新的生产方式。
• 人们进一步发现,如果将自动化单元技术加以
有机集成,则可带来更高的技术个经济效益。
• 二、有关CIM和CIMS的定义
• CIM是组织现代化生产的一种哲理。
• CIMS则强调研究开发不要停留在哲理上,而要把重点放在
实践上。
• 德国经济生产委员会(AWF)1985年对CIM的推荐定义是:
CIM是指所有与生产有关的企业部门中集成地采用电子数
据处理,CIM包括了在生产计划和控制(PPC)、计算机辅
助设计(CAD)、计算机辅助工艺规划(CAPP)、计算机
辅助制造(CAM)、计算机辅助质量管理(CAQ)之间信息
技术上的协同工作,其中为生产产品所需的各种技术功能
和管理功能应实现集成。
• 欧共体CIM-OSA(开放系统结构)课题委员会最近提出的
CIM的定义,被认为是当前对CIM的最权威、最科学的定义:
“CIM是信息技术和生产技术的综合应用,由此,企业是
所有功能、信息、组织管理方面都是一个集成起来的整体
的各个部分。”
• 三、计算机集成制造系统(CIMS)的组成
• (一)CIMS的功能结构
• CIMS包含了一个制造企业的设计、制造、经营管理三种主要功能,
要使这三者集成起来,还需要一个支持环境,即分布式数据库和
计算机网络以及指导集成运行的系统技术。
• 1、四个功能分系统
• (1)管理信息分系统。以MRPⅡ为核心。
• (2)产品设计与制造工程设计自动化分系统。即CAD/CAPP/CAM系
统。
• (3)制造自动化或柔性自动化分系统。数控机床等。
• (4)质量保证分系统。包括质量检测、质量评价、质量控制、质
量跟踪等。
• 2、两个支撑分系统
• (1)计算机网络分系统。实现异种机互联、异构局部网络及多种
网络的互联。
• (2)数据库分系统。支撑CIMS各分系统,覆盖企业全部信息的数
据库系统。
• CIMS功能组成示意图
• (二)CIMS集成的内涵
• 集成与连接不同,它不是简单地把多个单元连
在一起,而是将原来没有联系或联系不紧密的
单元组成为有一定功能、紧密联系的新系统。
• 1、系统运行环境的集成
• 2、信息的集成
• 3、应用功能的集成
• 4、技术的集成
• 5、人和组织的集成
• 计算机技术结构示意图
• 四、CIMS的广泛适用性及给企业带来的效益
• (一)广泛适用性
• 1、没有行业限制。
• 企业追求的共同目标:高生产率和高柔性。
• 2、没有规模限制
• 可逐步扩大计算机技术的应用范围,量力而行地逐步集成。
• 甚至不用计算机,只要根据CIM的哲理寻求企业最佳的经营模式,
也可认为是CIMS。
• (二)效益
• 1、在工程设计自动化方面。便于开发技术含量高和结构复杂的产
品,缩短产品设计与工艺设计周期。
• 2、在加工制造方面。可提高制造过程的柔性与质量,提高设备利
用率,缩短产品制造周期。
• 3、在经营管理方面。市场竞争中,保证产品报价快速、准确。生
产过程中,减少在制品,压缩库存,加速资金周转。
第三节 准时生产制
• 一、JIT的出发点及基本思想
• (一)JIT的出发点
• ★两种经营思想:
• 1、成本主义:价格=成本+利润
• 2、JIT的思想:利润=价格-成本
• 不断消除浪费,降低成本,是积极进取的经营
思想,是企业的求生之路。
• 这里所说的浪费,指凡是超过生产产品所绝对
必要的最少量的设备、材料、零件和工作时间
的部分,都是浪费。(不增加价值的活动,是
浪费;尽管是增加价值的活动,所用的资源超
过了“绝对最少”的界限,也是浪费。)
• (二)JIT的基本思想和核心
• 1、基本思想:
• 只在需要的时候,
• 按需要的量,
• 生产需要的产品。
• JIT认为:库存是恶魔,
• 不仅造成浪费,还将许
• 多管理不善的问题掩盖
• 起来,使问题得不到及
• 时解决,就像水掩盖了
• 水中的石头一样。
• 2、核心:追求无库存,或库存达到最小的生产系统。
• 3、改进途径:降低库存---暴露问题---降低库存---暴
露问题---
二、JIT的起源及进一步升华
• (一)从手工生产到大量生产
• 1、手工生产方式
• 19世纪末,法国巴黎Panhard-Levassor
(P&L)机床公司开始制造汽车。
• 特点:几乎没有两辆汽车是相同的;制
作成本高,且易出故障;要求工人具有
高超技术。
• 2、大量生产方式
• 1908年,亨利·福特推出了他的T型车。
• ①大量生产的技术关键
• 零件的互换性和装配的简单化。由于分工精细、操作
简单,工人只需几分钟训练就能上装配线干活。
• ②实行大量生产的结果
• 生产率大幅度提高。1908年514分钟生产一辆车,到
1914年实行流水生产后,只要分钟生产一辆车。
随着产量的提高,成本大幅度下降。1908年每辆车售
价$850,到1926年每辆车售价$290。
• ③大量生产方式的基本发展模式
大批量生产 降低成本 刺激需求 批量的扩大
• (二)从大量生产到精细生产
• 1、大量生产方式的衰落
• 福特的大量生产有一个根本缺陷,就是
缺乏适应品种变化的能力,即缺乏柔性。
• 为了使专用、高效、昂贵的机器的高固
定成本分摊到尽可能多的产品上,生产
线不能停工,这就需要各种缓冲:过量
的库存,过多的供应厂家,过多的工人、
过大的场地。
• 2、精细生产方式的出现
• 1950年,丰田汽车公司丰田喜一郎到美国参观
了福特汽车公司位于底特律的Rouge工厂,回
日本后与生产管理专家大野耐一研究得出结论:
大量生产方式不适合日本
• 原因是:
• ①当时日本经济十分困难,不可能化大量外汇
去购买美国的技术和设备,也不可能花巨资去
建Rouge那样的工厂。
• ②当时日本国内对汽车的需要量小,需要的品
种却相当多,不能实行大量生产。
• ③受新劳工法保护,日本不能象美国随时解雇
工人。
• ★JIT的进一步升华----精益生产方式
• 精益生产方式是美国在全面研究以JIT生
产方式为代表的日本式生产方式在西方
发达国家以及发展中国家应用情况的基
础上,于1990年提出的一种较完整的经
营管理理论。
三、JIT的现场控制—看板管理
• (一)“推动式”与“拉动式”生产
• 1、传统方式:由计划部门根据市场需求,计
算出每种零部件的需要量和各生产阶段的生产
提前期,确定每个零部件的投入出产计划,按
计划发出生产和订货指令。每个生产阶段都按
计划制造零部件,并将加工完的零部件送到后
一道工序和下游车间,而不管后一道工序和下
游车间当时是否需要。这种方式被称为“推动
式”。
• 特点:物料流和信息流是分离的。
• 2、“拉动式”方式:从市场需求出发,
由市场需求信息拉动产品装配,再由产
品装配拉动零部件加工。每一道工序、
每个车间都向前一道工序、上游车间提
出要求,发出工作指令,上游工序、车
间完全按这些指令进行生产。
• 特点:物料流和信息流是结合在一起的。
• (二)看板管理
• 1、看板,又称传票卡,是传递信号的工具。
• 2、适用条件:看板只有在工序一体化、生产
均衡化、生产同步化的前提下,才有可能发挥
作用。
• 3、看板种类
• ①传送看板:用于指挥零件在前后两道工序之
间移动。
• ②生产看板:用于指挥工作地的生产,它规定
了所生产的零件及其数量。
• 4、用看板组织生产的过程
• (1)实行看板管理之前,设备要重新排列,重新布置。
• (2)使加工作业的每个工作地都有两个存放处:入口
存放处和出口存放处。
• (3)在制品与零部件放在工作地旁,工人可以亲眼看
到他们加工的东西,就不会盲目地过量生产。
• 5、用看板组织生产的特征
• 它只向总装配指示顺序计划,除此之外,不再
向其他加工工序指示顺序计划。其他加工工序
需要生产什么,生产量多少,何时生产都由看
板进行控制。
• 6、看板的使用规则
• ①不合格件不交给后工序
• ②后工序来取件
• ③只生产后工序领取的工件数量
四、组织准时生产的条件
• (一)组织混流生产
• 如,按市场要求,某厂三月份要生产A、B、C、D4种产品,每种产
品的月产量为:A:400台;B:300台;C:200台;D:100台,总
共1000台。该月有25个工作日。
• 第一种方式,一个月内每种产品各生产一次:
• A(400)---B(300)---C(200)---D(100)
• 第二种方式,每天生产各品种一次:
• A(16)---B(12)---C(8)---D(4) 一个月25天重复25次
• 第三种方式,进一步扩大生产频率,按:
• AAAA---BBB---CC---D 即一天重复4次,一个月重复100次
• 好处:①使工人操作更加熟练
• ②提高了对需求的响应性
• ③降低了库存
• ④缩短了每台产品的制造周期
• (二)减少调整准备时间
• 1、提高生产系统的柔性
• ①改变劳动工具
• ②改变劳动对象
• 2、减少调整准备时间的办法
• ①尽可能在机器运行时进行调整准备
• ②尽可能消除停机时的调整时间
• ③进行人员培训
• ④对设备和工艺装备进行改造
• (三)建立JIT制造单元
• 1、把库房搬到厂房里
• 2、不断减少工序间的在制品库存
• 为此,需要对车间进行重新布置与整理
• (四)准时采购
• 思路:选择尽量少的、合格的供应厂家。
• 选择条件:质量、合作的愿望、技术上的竞争
力、地理位置和价格。
• (五)从根源上保证质量
• 推行全面质量管理,事前预防不合格品的发生。
第四节 再造工程(略)
• 一、再造工程的概念
• 二、再造的特征
• 三、再造后的工作环境