先進(jìn)生產(chǎn)制造模式概述

1、第一節(jié) 計(jì)算機(jī)集成制造第二節(jié) 并行工程第三節(jié) 精益生產(chǎn)第四節(jié) 敏捷制造第五節(jié) 智能制造系統(tǒng)第六章第六章 先進(jìn)生產(chǎn)制造模式先進(jìn)生產(chǎn)制造模式11/24/20211第一節(jié) 計(jì)算機(jī)集成制造 1 CIM和CIMS的概念CIMS的組成CIMS遞階控制結(jié)構(gòu)CIMS的體系結(jié)構(gòu)CIMS在我國(guó)的實(shí)施進(jìn)展11/24/20212第第2 2章章 平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析nCIM：Computer Integrated Manufacturingn計(jì)算機(jī)集成制造n美國(guó)Joseph Harrington博士1973年提出；n基本出發(fā)點(diǎn)：n系統(tǒng)的觀點(diǎn)：企業(yè)的各種生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)是不可分割的，要統(tǒng)一考慮；n信息的觀點(diǎn)：

2、整個(gè)生產(chǎn)制造過(guò)程實(shí)質(zhì)上是信息的采集、傳遞和加工處理的過(guò)程；n內(nèi)涵：n借助于以計(jì)算機(jī)為核心的信息技術(shù)，將企業(yè)中各種與制造有關(guān)的技術(shù)系統(tǒng)集成起來(lái)，使企業(yè)內(nèi)的各類(lèi)功能得到整體優(yōu)化，從而提高企業(yè)適應(yīng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的能力；1 計(jì)算機(jī)集成制造計(jì)算機(jī)集成制造1.1 CIM和CIMS的概念第第2 2章章 平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析nCIMS：Computer Integrated Manufacturing Systemn計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)n基于CIM理念而組成的系統(tǒng)，是CIM的具體實(shí)現(xiàn)；nCIMS的核心集成n技術(shù)集成n將企業(yè)內(nèi)各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的有關(guān)技術(shù)集成；n生產(chǎn)管理技術(shù)；n計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、分析技術(shù)；n計(jì)算機(jī)

3、輔助制造技術(shù)；n計(jì)算機(jī)輔助質(zhì)量管理與控制技術(shù)；n要素集成n人/機(jī)構(gòu)、經(jīng)營(yíng)管理和技術(shù)三要素集成；經(jīng)營(yíng)人/機(jī)構(gòu)技術(shù)1 計(jì)算機(jī)集成制造計(jì)算機(jī)集成制造1.1 CIM和CIMS的概念第第2 2章章 平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析nCIMS的基本要素及其作用n技術(shù)在CIMS中的作用n作為一種高新技術(shù)，CIMS首先為企業(yè)提供一套技術(shù)手段技術(shù)手段n綜合應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、系統(tǒng)工程技術(shù)、現(xiàn)代制造技術(shù)以及管理科學(xué)等，對(duì)企業(yè)的各種經(jīng)營(yíng)方法給予技術(shù)上的支持；n從本質(zhì)上講，CIMS是一種以“內(nèi)含”為主的技術(shù)改造技術(shù)改造n計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)支持企業(yè)產(chǎn)品改革；n用柔性制造系統(tǒng)、自動(dòng)生產(chǎn)線、先進(jìn)的控制方法對(duì)生產(chǎn)

4、過(guò)程進(jìn)行改造；n用計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)提供更科學(xué)的工藝規(guī)程；nCIMS是覆蓋面更大的全方位的企業(yè)改造企業(yè)改造n不僅在工程設(shè)計(jì)和生產(chǎn)制造方面，它對(duì)企業(yè)的經(jīng)營(yíng)管理也提供了先進(jìn)的方法和工具，從技術(shù)上給予支持；n同時(shí)，也不可避免地引起管理機(jī)制和組織機(jī)構(gòu)的改革1 計(jì)算機(jī)集成制造計(jì)算機(jī)集成制造1.1 CIM和CIMS的概念第第2 2章章 平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析nCIMS的基本要素及其作用n管理在CIMS中的作用nCIMS覆蓋了整個(gè)工廠，企業(yè)的管理是企業(yè)的決策中樞、協(xié)調(diào)中心，也是CIMS的重要組成部分；n現(xiàn)代的大工業(yè)生產(chǎn)，規(guī)模大、環(huán)節(jié)多、分工細(xì)、關(guān)系復(fù)雜，因此管理內(nèi)容多，工作復(fù)雜，要處理大量的靜

5、態(tài)和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，需要用計(jì)算機(jī)進(jìn)行集成管理；n先進(jìn)的技術(shù)，包括CIMS提供的各種先進(jìn)技術(shù)手段和工具，必須與先進(jìn)的管理機(jī)制相匹配，才能充分發(fā)揮作用；n人在CIMS中的作用n人為主體：CIMS是輔助工具；nCIMS的實(shí)施改變了人的工作方式；1 計(jì)算機(jī)集成制造計(jì)算機(jī)集成制造1.1 CIM和CIMS的概念第第2 2章章 平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析n組成n功能組成分系統(tǒng)n經(jīng)營(yíng)管理信息系統(tǒng)；n工程設(shè)計(jì)自動(dòng)化系統(tǒng)；n制造自動(dòng)化系統(tǒng)；n質(zhì)量保證信息系統(tǒng)；n支持分系統(tǒng)n計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)n數(shù)據(jù)庫(kù)管理工程設(shè)計(jì)自動(dòng)化分系統(tǒng)經(jīng)營(yíng)管理信息分系統(tǒng)制造自動(dòng)化分系統(tǒng)質(zhì)量保證信息分系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)分系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分系統(tǒng)市場(chǎng)信息技術(shù)信息

6、支撐分系統(tǒng)功能分系統(tǒng)售后服務(wù)信息1 計(jì)算機(jī)集成制造計(jì)算機(jī)集成制造1.2 CIMS的組成第第2 2章章 平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析n經(jīng)營(yíng)管理信息分系統(tǒng)n將企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過(guò)程中產(chǎn)、供、銷(xiāo)、人、財(cái)、物等進(jìn)行統(tǒng)一管理的計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)；n基本功能n信息處理：信息的收集、傳輸、加工和查詢(xún)；n事物處理：經(jīng)營(yíng)計(jì)劃管理、物料管理、生產(chǎn)管理、財(cái)務(wù)管理、人力資源管理等；n輔助決策：分析歸納現(xiàn)有信息，利用數(shù)學(xué)方法預(yù)測(cè)未來(lái)，提供企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理過(guò)程中輔助決策信息；n核心n制造資源計(jì)劃M(mǎn)RPII；1 計(jì)算機(jī)集成制造計(jì)算機(jī)集成制造1.2 CIMS的組成第第2 2章章 平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析n工程設(shè)計(jì)自動(dòng)化

7、分系統(tǒng)n包括：CAD/CAPP/CAMnCAD：計(jì)算機(jī)繪圖、有限元分析、產(chǎn)品造型、圖像分析處理、優(yōu)化設(shè)計(jì)、動(dòng)態(tài)分析與仿真、物料清單生成等功能；nCAPP：毛坯設(shè)計(jì)、加工方法選擇、工序設(shè)計(jì)、工藝路線制定以及工時(shí)定額計(jì)算等；nCAM：刀具路徑的確定、刀位文件的生成、刀具軌跡仿真以及NC代碼的生成等；n核心n3C技術(shù)的集成。n產(chǎn)品數(shù)據(jù)規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化，在各個(gè)系統(tǒng)中交換和共享，實(shí)現(xiàn)3C技術(shù)的集成。1 計(jì)算機(jī)集成制造計(jì)算機(jī)集成制造1.2 CIMS的組成第第2 2章章 平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析n制造自動(dòng)化分系統(tǒng)n通過(guò)對(duì)車(chē)間內(nèi)各生產(chǎn)設(shè)備資源進(jìn)行計(jì)劃、調(diào)度和控制，實(shí)現(xiàn)零件和產(chǎn)品的加工制造；系統(tǒng)由制造

8、設(shè)備系統(tǒng)、物料運(yùn)輸與存儲(chǔ)系統(tǒng)、車(chē)間運(yùn)行控制系統(tǒng)組成；n制造設(shè)備系統(tǒng)：包括機(jī)械加工設(shè)備、測(cè)量設(shè)備、輔助設(shè)備等n物料運(yùn)輸與存儲(chǔ)系統(tǒng)：包括物料倉(cāng)庫(kù)、緩沖工作站、搬運(yùn)機(jī)器人、傳送帶、有軌小車(chē)、無(wú)軌小車(chē)等；n車(chē)間運(yùn)行控制系統(tǒng)：生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃調(diào)度與控制；資源(物料、刀具、夾具等)需求計(jì)劃及調(diào)度；物料流、刀具流的協(xié)調(diào)和控制；系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)控和故障診斷處理；生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集及反饋；n研究表明：生產(chǎn)中每個(gè)工件平均占用機(jī)床的時(shí)間只占它在工廠中停留總時(shí)間的5%左右，其余95%用于不同地點(diǎn)和機(jī)床之間的搬運(yùn)和等待。因此，減少工件搬運(yùn)、等待的閑置時(shí)間，減少在制品庫(kù)存等成為生產(chǎn)計(jì)劃調(diào)度與控制的主要目的。1 計(jì)算機(jī)集成制造計(jì)算機(jī)集成制

9、造1.2 CIMS的組成第第2 2章章 平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析n質(zhì)量保證信息分系統(tǒng)n包括質(zhì)量計(jì)劃子系統(tǒng)、質(zhì)量檢測(cè)管理子系統(tǒng)、質(zhì)量分析評(píng)價(jià)子系統(tǒng)和質(zhì)量信息綜合管理與反饋控制子系統(tǒng)；n質(zhì)量計(jì)劃子系統(tǒng)質(zhì)量計(jì)劃子系統(tǒng)：確定改進(jìn)質(zhì)量目標(biāo)，建立質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)劃可能達(dá)到的途徑和預(yù)計(jì)可能達(dá)到的改進(jìn)效果，并根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃及質(zhì)量要求制定檢測(cè)計(jì)劃及檢測(cè)規(guī)程和規(guī)范；n質(zhì)量檢測(cè)管理子系統(tǒng)質(zhì)量檢測(cè)管理子系統(tǒng)：包括建立成品出廠檔案，改善售后服務(wù)工作質(zhì)量；管理進(jìn)廠材料、外購(gòu)件和外協(xié)件的質(zhì)量檢驗(yàn)數(shù)據(jù)；管理生產(chǎn)過(guò)程中影響成品質(zhì)量的數(shù)據(jù)等；n質(zhì)量分析評(píng)價(jià)子系統(tǒng)質(zhì)量分析評(píng)價(jià)子系統(tǒng)：包括對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量、外購(gòu)?fù)鈪f(xié)件質(zhì)

10、量、工序控制點(diǎn)質(zhì)量、供貨商能力、質(zhì)量成本等進(jìn)行分析，評(píng)價(jià)各種因素對(duì)造成質(zhì)量問(wèn)題的影響，查明主要原因；n質(zhì)量信息綜合管理與反饋控制子系統(tǒng)質(zhì)量信息綜合管理與反饋控制子系統(tǒng)：包括質(zhì)量報(bào)表生成、質(zhì)量綜合查詢(xún)、產(chǎn)品使用過(guò)程質(zhì)量綜合管理等；1 計(jì)算機(jī)集成制造計(jì)算機(jī)集成制造1.2 CIMS的組成第第2 2章章 平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析nCIMS控制結(jié)構(gòu)nCIMS是一個(gè)復(fù)雜的大系統(tǒng)，控制功能復(fù)雜、控制對(duì)象地域分散，用一臺(tái)計(jì)算機(jī)集中控制難以實(shí)現(xiàn)；n遞階控制結(jié)構(gòu)遞階控制結(jié)構(gòu)：將一個(gè)復(fù)雜的控制系統(tǒng)按照其功能分解成若干層次；各層分別由獨(dú)立的計(jì)算機(jī)控制處理，完成各自功能；層與層之間保持信息交換，上層對(duì)下層發(fā)

11、出命令，下層向上層回送命令執(zhí)行結(jié)果，通過(guò)通信聯(lián)系構(gòu)成一個(gè)完整的控制系統(tǒng)；n美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)局(NIST)在80年代提出五層遞階控制結(jié)構(gòu)； 工廠車(chē)間生產(chǎn)系統(tǒng)單元工作站設(shè)備層次作業(yè)規(guī)劃周期工廠月年車(chē)間周月單元小時(shí)周工作站分小時(shí)設(shè)備秒分制造自動(dòng)化CIMS1 計(jì)算機(jī)集成制造計(jì)算機(jī)集成制造1.3 CIMS遞階控制結(jié)構(gòu)第第2 2章章 平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析n五層遞階控制結(jié)構(gòu)n工廠級(jí)控制系統(tǒng)n最高一級(jí)控制，進(jìn)行生產(chǎn)管理，履行”廠部”職能；n車(chē)間級(jí)控制系統(tǒng)n負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)車(chē)間的生產(chǎn)和輔助性工作；n單元級(jí)控制系統(tǒng)n負(fù)責(zé)相似零件分批通過(guò)工作站的順序和管理諸如物料貯運(yùn)、檢驗(yàn)及其他有關(guān)輔助工作；n工作站級(jí)控

12、制系統(tǒng)n負(fù)責(zé)指揮和協(xié)調(diào)車(chē)間中一個(gè)設(shè)備小組的活動(dòng)；n設(shè)備級(jí)控制系統(tǒng)n各種設(shè)備的控制器：機(jī)器人、機(jī)床、小車(chē)等；1 計(jì)算機(jī)集成制造計(jì)算機(jī)集成制造1.3 CIMS遞階控制結(jié)構(gòu)第第2 2章章 平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析n我國(guó)實(shí)施CIMS可劃分四個(gè)階段n90年代前后，全國(guó)選四家企業(yè)進(jìn)行可行性研究；n19931995年，實(shí)施國(guó)家級(jí)CIMS示范工程；n19962000年，各省實(shí)施CIMS示范工程；n2000年以來(lái)，大面積推廣；1 計(jì)算機(jī)集成制造計(jì)算機(jī)集成制造1.4 CIMS在我國(guó)的實(shí)施進(jìn)展第二節(jié) 并行工程 1 行工程定義行工程運(yùn)行模式并行工程特征并行工程關(guān)鍵技術(shù)并行工程的支持工具11/24/2021

13、15第第2 2章章 平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析n串行工程n前一工作環(huán)節(jié)完成之后才開(kāi)始后一工作環(huán)節(jié)的工作；n各工作環(huán)節(jié)的作業(yè)在時(shí)序上沒(méi)有重疊和反饋，即使有反饋，也是事后的反饋；n并行工程n是一種對(duì)產(chǎn)品及其相關(guān)過(guò)程(包括制造過(guò)程和支持過(guò)程)進(jìn)行并行的、一體化設(shè)計(jì)的工作模式，這種模式可使產(chǎn)品開(kāi)發(fā)人員一開(kāi)始就能考慮從產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)到產(chǎn)品消亡的整個(gè)產(chǎn)品生命周期中的所有因素，包括質(zhì)量、成本、進(jìn)度和用戶(hù)要求；n兩個(gè)關(guān)鍵思想n是一種工作模式工作模式，而不是具體的工作方法；(工作環(huán)節(jié)先后次序客觀存在)n著重于從產(chǎn)品設(shè)計(jì)一開(kāi)始就對(duì)產(chǎn)品的關(guān)鍵因素進(jìn)行全面考慮，以保證產(chǎn)品設(shè)計(jì)一次成功一次成功；(多次修改)2

14、并行工程并行工程2.1 并行工程定義第第2 2章章 平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析n串行工程n并行工程產(chǎn)品設(shè)計(jì)工藝設(shè)計(jì)制造裝配檢測(cè)測(cè)試用戶(hù)與供應(yīng)商市場(chǎng)人員設(shè)計(jì)人員工藝人員制造人員檢測(cè)人員產(chǎn)品設(shè)計(jì)工藝設(shè)計(jì)制造裝配檢測(cè)測(cè)試用戶(hù)與供應(yīng)商市場(chǎng)人員設(shè)計(jì)人員工藝人員制造人員檢測(cè)人員2 并行工程并行工程2.1 并行工程定義第第2 2章章 平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析n開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)模式(Integrated Product Team, IPT)n產(chǎn)品開(kāi)發(fā)由傳統(tǒng)的部門(mén)制或?qū)I(yè)組變成以產(chǎn)品(型號(hào))為主線的多功能集成產(chǎn)品開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)；nIPT有兩種基本類(lèi)型n(1)實(shí)體小組：小組成員物理上聚集；n(2)虛擬小組

15、：小組成員通過(guò)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系；產(chǎn)品設(shè)計(jì)裝配設(shè)計(jì)檢驗(yàn)設(shè)計(jì)檢驗(yàn)仿真裝配仿真加工仿真性能仿真工藝設(shè)計(jì)評(píng)估檢驗(yàn)計(jì)劃裝配計(jì)劃作業(yè)計(jì)劃產(chǎn)品樣圖2 并行工程并行工程2.2 并行工程運(yùn)行模式第第2 2章章 平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析n并行特征n把時(shí)間上有先后的作業(yè)活動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橥瑫r(shí)考慮和盡可能同時(shí)處理和并行處理的活動(dòng)；n整體特征n強(qiáng)調(diào)全局性地考慮問(wèn)題，即產(chǎn)品研制者從一開(kāi)始就考慮到產(chǎn)品整個(gè)生命周期中的所有因素，追求整體最優(yōu)；n協(xié)同特征n強(qiáng)調(diào)人們的群體協(xié)同作用，包括與產(chǎn)品全生命周期(設(shè)計(jì)、工藝、制造、質(zhì)量、銷(xiāo)售、服務(wù)等)的有關(guān)部門(mén)人員組成的小組或小組群協(xié)同工作；n集成特征n包括人員集成、信息集成、功能集成和技術(shù)集

16、成；2 并行工程并行工程2.3 并行工程特征第第2 2章章 平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析n產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程的協(xié)調(diào)與控制n并行工程與傳統(tǒng)生產(chǎn)方式的本質(zhì)區(qū)別本質(zhì)區(qū)別是把產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的各個(gè)活動(dòng)作為一個(gè)集成的、并行的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程，強(qiáng)調(diào)下游過(guò)程在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)早期參與設(shè)計(jì)過(guò)程；n因此，產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程管理和控制產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程管理和控制是并行工程的關(guān)鍵技術(shù)；n包括：過(guò)程建模技術(shù)、過(guò)程管理技術(shù)、過(guò)程評(píng)估技術(shù)、過(guò)程分析技術(shù)和過(guò)程集成技術(shù)；n集成的產(chǎn)品信息模型n能夠全面表達(dá)產(chǎn)品信息、工藝信息、制造信息以及產(chǎn)品生命周期內(nèi)各個(gè)環(huán)節(jié)的信息；n能夠表達(dá)產(chǎn)品各個(gè)版本的演化歷史；n能夠表達(dá)產(chǎn)品的可制造性、可維護(hù)性和安全性；n能夠使設(shè)計(jì)

17、小組成員共享模型中的信息；2 并行工程并行工程2.4 并行工程關(guān)鍵技術(shù)第第2 2章章 平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析nCAXnCAD、CAE(計(jì)算機(jī)輔助工程分析)、CAPP、CAM、CAT(計(jì)算機(jī)輔助質(zhì)量檢測(cè))nDFXnDFM (Design for Manufacturing) 面向制造設(shè)計(jì)nDFA (Design for Assembly) 面向裝配設(shè)計(jì)nDFT (Design for Testing) 面向檢測(cè)設(shè)計(jì)nDFU (Design for Un Assembly) 面向拆卸設(shè)計(jì)nPDMn協(xié)同的網(wǎng)絡(luò)通信手段n多媒體郵件、電子公告板、基于網(wǎng)絡(luò)的視頻會(huì)議系統(tǒng)；2 并行工程并行工程

18、2.5 并行工程的支持工具第三節(jié) 精益生產(chǎn) 1 精益生產(chǎn)的歷史背景精益生產(chǎn)的內(nèi)涵精益生產(chǎn)的體系結(jié)構(gòu)精益生方式的主要內(nèi)容11/24/202122第第2 2章章 平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析n50年代初制造自動(dòng)化技術(shù)迅速發(fā)展n數(shù)控技術(shù)成組技術(shù)柔性制造系統(tǒng)；n只著眼于提高制造的效率，減少生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間，卻忽略了可能增加的庫(kù)存而帶來(lái)的成本的增加；n日本豐田公司n提出及時(shí)生產(chǎn)：追求一種無(wú)庫(kù)存或使庫(kù)存最小的生產(chǎn)；n1980年以1100萬(wàn)輛的產(chǎn)量全面超過(guò)美國(guó)；n精益生產(chǎn)n1985-1990年，美國(guó)麻省理工學(xué)院對(duì)美國(guó)、日本以及西歐90多家汽車(chē)制造廠的研究發(fā)現(xiàn)：n日本與美國(guó)以及西歐各國(guó)在汽車(chē)工業(yè)發(fā)展上的差

19、距，不在于企業(yè)的自動(dòng)化程度的高低、生產(chǎn)批量的大小、產(chǎn)品類(lèi)型的多少，其根本原因在于生產(chǎn)方式的不同。n將日本的生產(chǎn)方式稱(chēng)為：”精益生產(chǎn)”3 精益生產(chǎn)精益生產(chǎn)3.1 精益生產(chǎn)的歷史背景第第2 2章章 平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析n精益生產(chǎn)的基本概念n“精”就是精干，“益”就是效益；n運(yùn)用多種現(xiàn)代管理方法和手段，以社會(huì)需求為依托，以充分發(fā)揮人的作用為根本，有效配置和合理使用企業(yè)資源為企業(yè)謀求經(jīng)濟(jì)效益的一種新型企業(yè)生產(chǎn)方式；n精益生產(chǎn)的特征n(1)強(qiáng)調(diào)以人為中心n所有工作人員都是終身雇員，不能隨意淘汰；n擴(kuò)大雇員及其小組的獨(dú)立自主權(quán)，生產(chǎn)線工人在生產(chǎn)出現(xiàn)故障時(shí)有權(quán)讓一個(gè)工區(qū)的生產(chǎn)停下來(lái)；n職工是

20、多面手；3 精益生產(chǎn)精益生產(chǎn)3.2 精益生產(chǎn)的內(nèi)涵第第2 2章章 平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析n精益生產(chǎn)的特征n(2)以簡(jiǎn)化為手段n簡(jiǎn)化組織結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程按并行工程組成項(xiàng)目組；n簡(jiǎn)化與協(xié)作廠的關(guān)系利益共同，不以?xún)r(jià)格談判為基礎(chǔ)；n簡(jiǎn)化生產(chǎn)過(guò)程，減少非生產(chǎn)性費(fèi)用及時(shí)生產(chǎn)；n簡(jiǎn)化生產(chǎn)檢驗(yàn)環(huán)節(jié)，采用一體化的質(zhì)量保證體系；n(3)以盡善盡美為目標(biāo)：零缺陷、零準(zhǔn)備、零庫(kù)存、零搬運(yùn)、零故障停機(jī)、零提前期和批量為一；n從上述特點(diǎn)不難看出，精益生產(chǎn)不僅是一種生產(chǎn)方式，而且更主要是一種適用于現(xiàn)代制造企業(yè)的組織管理方法；n生產(chǎn)自動(dòng)化的水平對(duì)企業(yè)來(lái)說(shuō)是非常重要的，但未必是工廠效率的決定因素，更重要的人的集

21、成和協(xié)作關(guān)系的融洽，以及按需求驅(qū)動(dòng)的原則進(jìn)行組織和管理產(chǎn)品的生產(chǎn)和開(kāi)發(fā)。n日本工序自動(dòng)化率34%，歐洲48%，日本勞動(dòng)投入量少70%3 精益生產(chǎn)精益生產(chǎn)3.2 精益生產(chǎn)的內(nèi)涵第第2 2章章 平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析n基礎(chǔ)n計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)支持下的群體小組工作方式和并行工程；n組成n及時(shí)生產(chǎn)方式JITn成組技術(shù)GTn全面質(zhì)量管理TQCn核心n及時(shí)生產(chǎn)方式JITn成組技術(shù)GTn將幾何形狀和加工工藝過(guò)程相似的 零件構(gòu)造為一個(gè)個(gè)零件工藝族，提 高生產(chǎn)批量、降低生產(chǎn)成本；計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)支持下的并行工作方式和小組工作方式及時(shí)生產(chǎn)JIT成組技術(shù)GT質(zhì)量管理TQC精益生產(chǎn)體系3 精益生產(chǎn)精益生產(chǎn)3.3

22、精益生產(chǎn)的體系結(jié)構(gòu)第第2 2章章 平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析n主查制的開(kāi)發(fā)組織，并行式開(kāi)發(fā)程序n主查項(xiàng)目負(fù)責(zé)人；n拉動(dòng)式的生產(chǎn)管理n及時(shí)生產(chǎn)方式JITn以人本管理為根本的勞動(dòng)組織體制n生產(chǎn)工人是企業(yè)的主人；n簡(jiǎn)化產(chǎn)品檢驗(yàn)環(huán)節(jié)，強(qiáng)調(diào)一體化的現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量管理n將保證產(chǎn)品質(zhì)量的職能和責(zé)任轉(zhuǎn)移到直接生產(chǎn)操作人員；n總裝廠與協(xié)作廠之間的相互依存n建立一種相互依存的信任關(guān)系，代替單純訂貨式的買(mǎi)賣(mài)關(guān)系n以顧客為中心的銷(xiāo)售策略n主動(dòng)銷(xiāo)售，主動(dòng)服務(wù)；3 精益生產(chǎn)精益生產(chǎn)3.4 精益生方式的主要內(nèi)容第四節(jié) 敏捷制造 1 敏捷制造提出的背景敏捷制造的內(nèi)涵敏捷制造的關(guān)鍵因素及關(guān)鍵技術(shù)敏捷制造對(duì)制造業(yè)影響11/2

23、4/202128第第2 2章章 平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析n市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)n價(jià)格質(zhì)量速度n對(duì)制造業(yè)的重新認(rèn)識(shí)n20世紀(jì)后期，美國(guó)將制造業(yè)列為”夕陽(yáng)產(chǎn)業(yè)”，制造業(yè)衰退；n美國(guó)人認(rèn)識(shí)到：n制造業(yè)是一個(gè)國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱；n敏捷制造的提出n敏捷制造(Agile Manufacturing，AM)n虛擬企業(yè)(Virtual Enterprise，VE)n美國(guó)里海大學(xué)于1991年正式提出：敏捷制造n核心觀點(diǎn)n除了學(xué)習(xí)日本經(jīng)驗(yàn)外，更要利用美國(guó)信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，奪回制造工業(yè)的世界領(lǐng)先地位；4 敏捷制造敏捷制造4.1 敏捷制造提出的背景第第2 2章章 平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析n定義n制造系統(tǒng)在滿(mǎn)

24、足低成本和高質(zhì)量的同時(shí)，對(duì)變幻莫測(cè)的市場(chǎng)需求的快速反應(yīng)；n內(nèi)涵n敏捷的生產(chǎn)系統(tǒng)n柔性制造產(chǎn)品型號(hào)變化，質(zhì)量、成本、速度無(wú)明顯差別n敏捷的經(jīng)營(yíng)管理n響應(yīng)市場(chǎng)的敏捷性；企業(yè)日常運(yùn)行的敏捷性；n敏捷的員工n提高員工素質(zhì)，增加員工應(yīng)付新挑戰(zhàn)的適應(yīng)能力；n培養(yǎng)員工主人翁責(zé)任感、敬業(yè)精神；4 敏捷制造敏捷制造4.2 敏捷制造的內(nèi)涵第第2 2章章 平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析n敏捷制造是全球范圍內(nèi)企業(yè)和市場(chǎng)的集成n將企業(yè)、商業(yè)等部門(mén)用網(wǎng)絡(luò)連通，實(shí)行面向網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)、制造、銷(xiāo)售、服務(wù)。n制造企業(yè)不拘泥于固定的形式、集中的辦公地點(diǎn)、固定的組織機(jī)構(gòu)，而是一種以高度靈活方式組織的企業(yè)；n敏捷制造的組成n敏捷制

25、造的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)n為形成虛擬企業(yè)提供環(huán)境和條件；n敏捷制造的虛擬企業(yè)n實(shí)現(xiàn)對(duì)市場(chǎng)不可預(yù)期變化的響應(yīng)；4 敏捷制造敏捷制造4.3 敏捷制造的組成第第2 2章章 平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析n敏捷制造的組成n敏捷制造的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)n物理基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)：虛擬企業(yè)運(yùn)行所必需的廠房、設(shè)備、實(shí)施、運(yùn)輸、資源等必要的物理?xiàng)l件；n法律基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)：國(guó)家關(guān)于虛擬企業(yè)的法律和政策條文；n社會(huì)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)：虛擬公司的解散和重組、人員的流動(dòng)等是非常自然的事，這些都需要社會(huì)來(lái)提供職業(yè)培訓(xùn)、職業(yè)中介等服務(wù)環(huán)境；n信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)：敏捷制造的信息支持環(huán)境，包括企業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)、各種服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)、中介機(jī)構(gòu)等一切為虛擬公司服務(wù)的信息手段。4 敏捷制造敏

26、捷制造4.3 敏捷制造的組成第第2 2章章 平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析n敏捷制造的組成n敏捷制造的虛擬企業(yè)n虛擬企業(yè)又稱(chēng)動(dòng)態(tài)聯(lián)盟，是面向產(chǎn)品經(jīng)營(yíng)過(guò)程的一種動(dòng)態(tài)組織結(jié)構(gòu)；n定義：企業(yè)群體為了贏得某一個(gè)機(jī)遇性市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，把某復(fù)雜產(chǎn)品迅速開(kāi)發(fā)生產(chǎn)出來(lái)并推向市場(chǎng)，由一個(gè)企業(yè)內(nèi)部有優(yōu)勢(shì)的不同部分和有優(yōu)勢(shì)的不同企業(yè)，按照資源、技術(shù)和人員的最優(yōu)配置，快速組成一個(gè)功能單一的臨時(shí)性的經(jīng)營(yíng)實(shí)體；n這種以最快的速度把企業(yè)內(nèi)部的優(yōu)勢(shì)和企業(yè)外部不同公司的優(yōu)勢(shì)集合起來(lái)所形成的競(jìng)爭(zhēng)力，是以固定專(zhuān)業(yè)部門(mén)為基礎(chǔ)的靜態(tài)不變的組織結(jié)構(gòu)對(duì)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力無(wú)法比擬的；4 敏捷制造敏捷制造4.3 敏捷制造的組成第第2 2章章 平面機(jī)

27、構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析n敏捷制造的組成n敏捷制造的虛擬企業(yè)n虛擬企業(yè)的生命周期把握市場(chǎng)機(jī)遇選擇伙伴經(jīng)營(yíng)設(shè)計(jì)與仿真簽訂協(xié)議虛擬企業(yè)形成虛擬企業(yè)運(yùn)作產(chǎn)品或項(xiàng)目任務(wù)完成解散和重組4 敏捷制造敏捷制造4.3 敏捷制造的組成第第2 2章章 平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析n敏捷制造的組成n敏捷制造的虛擬企業(yè)n虛擬企業(yè)的優(yōu)點(diǎn)n中小企業(yè)可以通過(guò)分享其他合作者的資源完成過(guò)去只有大企業(yè)才能完成的工作；而大企業(yè)在不需要大量投資的情況下通過(guò)轉(zhuǎn)包生產(chǎn)的方式迅速擴(kuò)大它的生產(chǎn)能力和市場(chǎng)占有率；降低了失敗的風(fēng)險(xiǎn)；n由于合作者有著各自的專(zhuān)長(zhǎng)和優(yōu)勢(shì)，虛擬企業(yè)可以在經(jīng)濟(jì)和技術(shù)實(shí)力上很方便地超過(guò)它的所有競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手；n跨地

28、區(qū)、跨國(guó)界的國(guó)際合作，使每個(gè)合作者都有機(jī)會(huì)進(jìn)入更廣泛的市場(chǎng)，各自的資源可以得到充分的利用n可兼容企業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng)和合作，保存競(jìng)爭(zhēng)的活力，又避免過(guò)度競(jìng)爭(zhēng)； 虛擬企業(yè)改變了傳統(tǒng)的靜態(tài)不變的組織結(jié)構(gòu)，是敏捷制造的核心4 敏捷制造敏捷制造4.3 敏捷制造的組成第第2 2章章 平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析n聯(lián)合競(jìng)爭(zhēng)n企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)供應(yīng)鏈之間的競(jìng)爭(zhēng)n技術(shù)能力交叉n虛擬企業(yè)內(nèi)部制造技術(shù)和管理模式的交流和發(fā)展；n企業(yè)內(nèi)部的生產(chǎn)單元不受企業(yè)產(chǎn)品類(lèi)型的限制，可充分發(fā)揮其生產(chǎn)能力；n環(huán)境意識(shí)加強(qiáng)n加入虛擬企業(yè)的企業(yè)需要通過(guò)質(zhì)量、綠色制造等認(rèn)證；n信息稱(chēng)為商品n信息中介服務(wù)n向企業(yè)和顧客提供各種咨詢(xún)服務(wù)；n向企業(yè)

29、提供零件庫(kù)及生產(chǎn)企業(yè)目錄信息；n設(shè)計(jì)服務(wù)機(jī)構(gòu)向企業(yè)提供各種設(shè)計(jì)服務(wù)；4 敏捷制造敏捷制造4.4 敏捷制造對(duì)制造業(yè)影響第五節(jié) 智能制造 1 智能制造研究的背景智能制造的含義智能制造系統(tǒng)的特征智能加工與智能加工設(shè)備11/24/202137第第2 2章章 平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析n背景n(1) 制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，使得制造系統(tǒng)由原先的能量驅(qū)動(dòng)能量驅(qū)動(dòng)型轉(zhuǎn)變?yōu)樾畔Ⅱ?qū)動(dòng)型型轉(zhuǎn)變?yōu)樾畔Ⅱ?qū)動(dòng)型，要求制造系統(tǒng)具有更強(qiáng)的信息加工能力，特別是信息的智能加工能力；n(2) 20世紀(jì)70年代開(kāi)始，發(fā)達(dá)國(guó)家為了追求廉價(jià)勞動(dòng)力，逐漸將制造業(yè)移向了發(fā)展中國(guó)家，發(fā)展中國(guó)家專(zhuān)業(yè)人才嚴(yán)重短缺發(fā)展中國(guó)家專(zhuān)業(yè)人才嚴(yán)重短缺，制約了制造業(yè)的發(fā)展；n因此，制造業(yè)希望減少對(duì)人類(lèi)智慧的依賴(lài)，以解決人才供求的矛盾；n智能制造技術(shù)(Intelligent Manufacturing Technology，IMT)n智能制造系統(tǒng)(Intelligent Manu