生產(chǎn)計劃與控制 葉春明課件 第十一章

第十一章其他先進生產(chǎn)方式第一節(jié)計算機集成制造第二節(jié)

敏捷制造第三節(jié)

虛擬技術(shù)第四節(jié)大規(guī)模客戶定制第五節(jié)世界級制造第一節(jié)

計算機集成制造一、CIM的產(chǎn)生背景及內(nèi)涵（一）CIM的產(chǎn)生背景（二）CIM及CIMS的內(nèi)涵

CIM是一種組織、管理和運行企業(yè)的理念。它將傳統(tǒng)的制造技術(shù)與現(xiàn)代信息技術(shù)、管理技術(shù)、自動化技術(shù)、系統(tǒng)工程技術(shù)等有機地結(jié)合，借助計算機，使企業(yè)產(chǎn)品全生命周期，即市場需求分析、產(chǎn)品定義、研究開發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)、支持（包括質(zhì)量、銷售、采購、發(fā)送、服務(wù)）及產(chǎn)品最后報廢、環(huán)境處理等各階段活動中有關(guān)的人/組織、經(jīng)營管理和技術(shù)三要素及其信息流、物流和價值流（以產(chǎn)品T、Q、C、S、E等價值指標所體現(xiàn)的企業(yè)業(yè)務(wù)過程流，如成本流等）有機集成，并優(yōu)化運行，以達到產(chǎn)品上市快、高質(zhì)、低耗、服務(wù)好、環(huán)境清潔，進而提高企業(yè)的柔性、健壯性、敏捷性，使企業(yè)贏得市場競爭。二、CIM的有關(guān)技術(shù)及其發(fā)展趨勢

（一）對于離散型制造，它主要分為六類技術(shù)：

1.總體技術(shù)2.支撐技術(shù)3.設(shè)計自動化技術(shù)4.加工生產(chǎn)自動化技術(shù)5.經(jīng)營管理與決策系統(tǒng)技術(shù)6.生產(chǎn)過程控制技術(shù)

（二）現(xiàn)代集成制造技術(shù)的發(fā)展趨勢可概括為以下內(nèi)容：集成化；智能化；全球化；虛擬化；標準化；綠色化三、CIMS應(yīng)用是我國企業(yè)實現(xiàn)兩個根本轉(zhuǎn)變的一條有效途徑

第二節(jié)

敏捷制造一、敏捷制造概述

敏捷制造（AgileManufacturing，AM）是美國為重振其在制造業(yè)中的領(lǐng)導(dǎo)地位而提出的一種新的制造模式。

它有以下的特點：

1．從產(chǎn)品開發(fā)到產(chǎn)品生產(chǎn)周期的全過程滿足要求敏捷制造采用柔性化2．采用多變的動態(tài)組織結(jié)構(gòu)3．戰(zhàn)略著眼點在于長期獲取經(jīng)濟效益4．建立新型的標準基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)技術(shù)、管理和人的集成5．最大限度地調(diào)動、發(fā)揮人的作用二、敏捷制造三要素

（一）敏捷制造的生產(chǎn)技術(shù)

（二）敏捷制造的管理技術(shù)

（三）敏捷制造的人力資源第三節(jié)

虛擬技術(shù)一、虛擬技術(shù)及其發(fā)展

“虛擬”一詞產(chǎn)生于計算機產(chǎn)業(yè)。在電子計算機上，虛擬指本身不是一個真正的物理存在，而是借用軟件實現(xiàn)的存在。虛擬技術(shù)移植到企業(yè)經(jīng)營上，是指處于不同地域的人和物，可以通過信息技術(shù)連接起來，為一個共同目標而合作。

90年代初，美國國防部為了制造業(yè)界和國防部的共同利益，委托利海大學(xué)（LehighUniversity）的艾克卡研究所對制造業(yè)進行研究。第一次提出了全新的組織概念“虛擬企業(yè)”：在企業(yè)之間以市場為導(dǎo)向組建動態(tài)聯(lián)盟，以便能夠充分利用整個社會資源在市場競爭中保持優(yōu)勢。日本企業(yè)的系列合作是一種相對穩(wěn)定的動態(tài)聯(lián)盟。二、企業(yè)虛擬的基礎(chǔ)

1．技術(shù)基礎(chǔ)。企業(yè)虛擬最重要的基礎(chǔ)是以信息技術(shù)為核心的通信技術(shù)、計算機技術(shù)、電子網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等的飛速發(fā)展。信息革命與信息技術(shù)的飛速發(fā)展對企業(yè)的虛擬以及全球社會的進步真正起到了催化劑的作用。

2．社會基礎(chǔ)首先是工作方式的改變，它表現(xiàn)在時間、地點與組織方式上。其次，學(xué)習(xí)方式也變成終身性和隨機性。3．內(nèi)在基礎(chǔ)和動機。智能資本是企業(yè)虛擬的內(nèi)在基礎(chǔ)。企業(yè)虛擬的動機當然是追求利益的最大化和效率的最大化。三、企業(yè)在虛擬中應(yīng)注意的問題

首先根據(jù)企業(yè)自身的發(fā)展狀況與所處的市場環(huán)境，制定一個虛擬計劃。其次，創(chuàng)建和積累本企業(yè)的智能資本，它是虛擬的核心和內(nèi)在基礎(chǔ)。其三，選擇虛擬方向和虛擬對象。最后，要處理好虛擬和實體的關(guān)系，不可盲目地追求虛擬而放棄實體，也不可固守實體而漠視信息技術(shù)和虛擬化浪潮。四、虛擬制造技術(shù)

虛擬現(xiàn)實技術(shù)是使用感官組織仿真設(shè)備和真實或虛幻環(huán)境的動態(tài)模型生成或創(chuàng)造出人能夠感知的環(huán)境或現(xiàn)實，使人能夠憑借直覺作用于計算機產(chǎn)生的三維仿真模型的虛擬環(huán)境。

1．虛擬制造系統(tǒng)2．虛擬制造技術(shù)支持3．虛擬制造系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)第四節(jié)

大規(guī)模客戶定制

隨著世界市場的重大變化，傳統(tǒng)的大規(guī)模生產(chǎn)和單件定制生產(chǎn)方式已經(jīng)無法快速滿足用戶的個性化需求。于是大規(guī)模定制生產(chǎn)（MassCustomization）應(yīng)運而生。

一、大規(guī)模定制的特征

（一）需求的分化

（二）多元化的細分市場

（三）低成本與定制化的產(chǎn)品和服務(wù)

（四）產(chǎn)品開發(fā)周期短

（五）產(chǎn)品生命周期短

二、大規(guī)模定制的經(jīng)典案例摩托羅拉公司

三、企業(yè)實施大規(guī)模定制的方法

1.圍繞標準化的產(chǎn)品或服務(wù)來定制服務(wù)；2.創(chuàng)建可定制的自適應(yīng)產(chǎn)品和服務(wù)；3.提供交貨點定制；4.提供整個價值鏈的快速響應(yīng)；5.構(gòu)建模塊化以定制最終產(chǎn)品和服務(wù)。按照顧客不同層次的需求，可以將MC粗略分成三種模式，即向定單裝配（AssemblytoOrder，ATO）面向定單的制造(MakingtoOrder，MTO)和面向定單設(shè)計(EngineeringtoOrder，ETO)。

大規(guī)模定制生產(chǎn)與大批量生產(chǎn)方式的比較

方式大批量生產(chǎn)大規(guī)模定制生產(chǎn)核心通過穩(wěn)定性和控制取得效率通過柔性和快速反應(yīng)實現(xiàn)產(chǎn)品變型和用戶化目標以幾乎每個顧客都能隨的低成本和低價格開發(fā)、生產(chǎn)、銷售、運送商品以及提供服務(wù)以足夠的變異性和用戶化程度開發(fā)、生產(chǎn)、銷售和運送幾乎是每個顧客正想要的商品以及提供服務(wù)關(guān)鍵

特征穩(wěn)定的需求；大而統(tǒng)一的市場；低成本、一致的質(zhì)量、標準化的商品和服務(wù)；產(chǎn)品開發(fā)周期長；產(chǎn)品生命周期長動態(tài)的需求；分散的市場；低成本、高質(zhì)量、定制的產(chǎn)品和個性化的服務(wù)；產(chǎn)品開周期短；產(chǎn)品生命周期短四、面向大規(guī)模定制的制造系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)（一）制造系統(tǒng)模塊化當用戶需求變化或出現(xiàn)意外故障時可以通過模塊間的替換滿足動態(tài)的需求變化，提高了系統(tǒng)的可重組性和可擴展性。

1．動態(tài)組合的布局方式2．柔性物流系統(tǒng)3．動態(tài)響應(yīng)的控制結(jié)構(gòu)4．減少生產(chǎn)準備工作

動態(tài)組合的制造系統(tǒng)布局方式虛擬小車運行示意圖（二）基于虛擬工廠的制造系統(tǒng)規(guī)劃環(huán)境

在虛擬環(huán)境中，通過仿真實驗?zāi)M未來真實制造系統(tǒng)的布局和運行狀態(tài)，全面考察制造系統(tǒng)的各種性能，對可能出現(xiàn)的問題在設(shè)計階段及時發(fā)現(xiàn)并修改。

下圖是建立的汽車大規(guī)模定制生產(chǎn)線設(shè)計仿真支撐環(huán)境框架。MC裝配線設(shè)計與分析支撐環(huán)境

五、企業(yè)實施大規(guī)模定制的途徑（一）主要方面

企業(yè)應(yīng)從以下幾個方面加快向大規(guī)模定制模式的轉(zhuǎn)變。1．產(chǎn)品設(shè)計應(yīng)以個性化需求為導(dǎo)向。2．產(chǎn)品生產(chǎn)以信息技術(shù)和智能技術(shù)為支撐。3．組織結(jié)構(gòu)和人員技能柔性化。4．追求范圍經(jīng)濟和客人終身價值。5．建立及管理數(shù)字化數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。6．強調(diào)客戶的參與。7．大規(guī)模定制的實現(xiàn)要求營銷組合的相應(yīng)變革。8．構(gòu)筑互動式網(wǎng)絡(luò)營銷平臺。（二）延遲策略

1．有效實施大規(guī)模定制的途徑——延遲

2．供應(yīng)鏈環(huán)境下采用的延遲模式

（1）拉動式延遲

①流程步驟必須是有次序的；②去耦點后的流程步驟要能夠靈活而快速地實施；③精確地獲得訂單是根據(jù)訂單生產(chǎn)策略成功的關(guān)鍵因素。

（2）物流式延遲

（3）結(jié)構(gòu)式延遲

要求徹底改變產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，使用那些能夠使一些零部件和流程步驟標準化的設(shè)計。

3.延遲的步驟和條件

首先產(chǎn)品和工序必須在結(jié)構(gòu)上模塊化。延遲策略往往需要多個部門和組織通力協(xié)作。最后，延遲策略需要付出很大代價。

關(guān)于MC的一些討論：（1）MC的五要素。正確把握客戶的需求；建立模塊化、可重組的生產(chǎn)系統(tǒng)和生產(chǎn)過程；開發(fā)模塊化、標準化產(chǎn)品；采用先進的信息技術(shù)（如PDM、項目管理等）；培養(yǎng)高素質(zhì)的員工。（2）MC的關(guān)鍵技術(shù)?，F(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計技術(shù)、項目管理技術(shù)、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理技術(shù)、產(chǎn)品建模技術(shù)、編碼技術(shù)、面向MC的供應(yīng)鏈管理技術(shù)、可重組的制造系統(tǒng)、產(chǎn)品與過程的標準化技術(shù)等。（3）MC的局限性。MC并不是萬能的，對于某些市場，尤其是日用品市場，MC并不適用；此外，有時生產(chǎn)定制的產(chǎn)品對顧客并沒有太大的價值，過多的選擇可能性，反而使消費者感到迷惑（如方便面和化妝品等）。第五節(jié)

世界級制造一、世界級制造的內(nèi)涵

世界級制造（WorldClassManufacturing簡稱為WCM）是形成于80年代末期的一種管理技術(shù)，美國著名生產(chǎn)管理學(xué)家R.施恩伯將其基本思想歸納成下列方面：

(1)零缺陷的全面質(zhì)量管理；(2)JIT生產(chǎn)方式；(3)充分授權(quán)自主管理；(4)滿足用戶要求的高度制造系統(tǒng)柔性。它的精髓是：整體優(yōu)化和彈性制造。二、WCM與ERP

WCM以總體優(yōu)化的思想，有效地改進、調(diào)整、優(yōu)化企業(yè)各職能部門的內(nèi)容和做法，可以大幅降低制造的總成本。而ERP的核心功能在于資源的整合。三、企業(yè)通向世界級制造的七項關(guān)鍵指標

（一）怎樣減少提前期

企業(yè)面臨著以下阻礙他們減少提前期，以獲得市場優(yōu)勢的問題：1.不了解對客戶和市場需求2.在制造過程中產(chǎn)生額外的交易3.在設(shè)計和生產(chǎn)過程中交流不夠4.缺乏需求預(yù)測5.缺乏應(yīng)急生產(chǎn)能力的可見性6.在產(chǎn)品設(shè)計過程中沒有考慮生產(chǎn)局限性解決思路：1.對關(guān)鍵資源和主要物料需求的同步計劃2.能夠提供動態(tài)提前期3.減少交易事務(wù)并實現(xiàn)無紙化交易4.發(fā)展與客戶和供應(yīng)商之間的長期關(guān)系5.改進中長期計劃過程6.管理關(guān)鍵資產(chǎn)（二）怎樣降低運營成本

出現(xiàn)問題：1.缺少系統(tǒng)之間的集成2.運行計劃時沒有考慮生產(chǎn)能力或者沒有考慮物料可用性3.分散而且零碎的采購流程4.過多的手工事務(wù)處理5.客戶和供應(yīng)商關(guān)系6.缺乏銷售和運營計劃7.關(guān)鍵設(shè)備維護解決思路：1.企業(yè)范圍內(nèi)的系統(tǒng)集成2.基于生產(chǎn)能力和物料可用性的計劃3.集中的采購流程4.減少手工事務(wù)處理和實施無紙化事務(wù)處理5.與客戶和供應(yīng)商發(fā)展長期關(guān)系6.改善中長期計劃流程7．管理關(guān)鍵資產(chǎn)（三）怎樣滿足客戶期望和產(chǎn)品質(zhì)量需求

面臨挑戰(zhàn)：1.靈活的訂單交易和運輸能力2.滿足產(chǎn)品交貨時間3.管理寄銷庫存4.支持售后服務(wù)

解決思路：1.靈活的銷售訂單流程2.精確的交貨日期3.動態(tài)的自動補充庫存4.良好的售后支持和服務(wù)（四）怎樣改進多工廠和全球運營管理面臨的挑戰(zhàn):1.企業(yè)范圍內(nèi)生產(chǎn)計劃和銷售之間矛盾的協(xié)調(diào)2.產(chǎn)品設(shè)計同步問題3.支持不同業(yè)務(wù)的信息系統(tǒng)分散4.業(yè)務(wù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的一致性5.與合作伙伴分享數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)流程6.業(yè)務(wù)系統(tǒng)的多功能性7.一致的分析流程解決思路：1.集成協(xié)作流程2.調(diào)整供應(yīng)鏈3.使業(yè)務(wù)系統(tǒng)國際化4.實現(xiàn)溝通的方便和世界范圍內(nèi)的信息可視化（五）怎樣管理和改善生產(chǎn)外包流程面臨的挑戰(zhàn):1.沒有正確選擇合作伙伴2.缺乏動態(tài)數(shù)據(jù)3.運輸信息交流不足4.缺乏對外包事務(wù)的可見性5.不能支持多種補充方式6.缺乏對異地物資的管理解決思路：1.對合作伙伴的安全評估2.通觀企業(yè)全局3.靈活的分銷跟蹤4.有效的計劃流程5．管理需求補充6．管理資產(chǎn)（六）怎樣縮短新產(chǎn)品投放市場的時間面臨的挑戰(zhàn):1.理解客戶和市場的需求2.缺乏資源的再利用3.缺乏關(guān)鍵團隊和系統(tǒng)交流4.維持商業(yè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)5.不斷調(diào)整的批準6.通過銷售渠道向市場投放7．低效率的成本和產(chǎn)品利潤分析

解決思路：1.客戶參與設(shè)計過程2.實施文檔管理