先進(jìn)制造技術(shù) 課件 第六章 現(xiàn)代制造管理技術(shù)

先進(jìn)制造技術(shù)第6章

現(xiàn)代制造管理技術(shù)6.1企業(yè)資源計(jì)劃（ERP）6.2產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）6.3制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）6.4準(zhǔn)時(shí)生產(chǎn)（JIT）6.1.1ERP的定義與特點(diǎn)6.1.2ERP的關(guān)鍵技術(shù)6.1.3ERP企業(yè)應(yīng)用實(shí)例6.1企業(yè)資源計(jì)劃(ERP)6.1.1ERP的定義與特點(diǎn)

ERP是集采購、銷售、制造、成本、財(cái)務(wù)、服務(wù)和質(zhì)量等管理功能為一體，以市場需求為導(dǎo)向，以實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)、外資源優(yōu)化配置，消除一切無效勞動(dòng)和資源消耗，實(shí)現(xiàn)企業(yè)的信息流、物料流、資之流集成，以提高企業(yè)競爭力為目標(biāo)，以計(jì)劃與控制為主線，以網(wǎng)絡(luò)和信息技術(shù)為平臺(tái)，是一種面向供應(yīng)鏈管理的現(xiàn)代企業(yè)管理的思想、方法和工具。1).ERP是一種管理思想，擴(kuò)大企業(yè)信息集成管理的范圍2).ERP是一個(gè)管理系統(tǒng)，整合企業(yè)資源管理信息系統(tǒng)3).ERP是一個(gè)企業(yè)信息管理軟件產(chǎn)品，綜合信息技術(shù)成果，面向企業(yè)信息化的計(jì)算機(jī)管理軟件1.ERP特點(diǎn)6.1.2ERP的關(guān)鍵技術(shù)1.庫存控制訂貨點(diǎn)法訂貨點(diǎn)法依據(jù)對(duì)庫存補(bǔ)充周期內(nèi)的需求量預(yù)測，并保留一定的安全庫存儲(chǔ)備，來確定訂貨點(diǎn)。安全庫存的設(shè)置是為了應(yīng)對(duì)需求的波動(dòng)。一旦庫存儲(chǔ)備低于預(yù)先規(guī)定的數(shù)量，即訂貨點(diǎn)，則立即進(jìn)行訂貨來補(bǔ)充庫存。訂貨點(diǎn)的基本公式為：訂貨點(diǎn)=單位時(shí)區(qū)的需求量×訂貨提前期＋安全庫存量，見圖6.1。圖6.1訂貨點(diǎn)法示意圖對(duì)于經(jīng)常出現(xiàn)的過高或缺料現(xiàn)象，原因如下：（1）對(duì)各種物料的需求相對(duì)獨(dú)立（2）物料需求的連續(xù)性（3）庫存消耗后應(yīng)立即被重新填滿（4）“何時(shí)訂貨”是一個(gè)大問題2.時(shí)段式MRP時(shí)段式MRP是在解決訂貨點(diǎn)法的缺陷的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，亦稱為基本MRP。時(shí)段式MRP的邏輯流程，見圖6.2.圖6.2時(shí)段MRP邏輯流程圖3.閉環(huán)MRP在上述討論MRP形成和制作訂時(shí)，考慮結(jié)構(gòu)、庫存相關(guān)信息在實(shí)際生產(chǎn)中會(huì)發(fā)生變化，進(jìn)而引入閉環(huán)MRP。閉環(huán)MRP就是在MRP的基礎(chǔ)上增加了能力計(jì)劃和執(zhí)行計(jì)劃功能的系統(tǒng)。運(yùn)行過程如下：（1）企業(yè)制定生產(chǎn)規(guī)劃，根據(jù)生產(chǎn)規(guī)劃制定生產(chǎn)計(jì)劃，同時(shí)進(jìn)行生產(chǎn)能力和負(fù)荷的分析（2）根據(jù)MPS、企業(yè)的物料庫存信息、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)清單等信息來制定MRP（3）由MPS、產(chǎn)品生產(chǎn)工藝路線和車間各加工工序能力數(shù)據(jù)生成能力需求計(jì)劃，通過對(duì)各加工工序的能力平衡，調(diào)整MRP。如果本階段無法平衡能力，則可能修改MPS。（4）采購與車間作業(yè)按照平衡能力后的MRP執(zhí)行，進(jìn)行能力的控制,即輸入/輸出控制，并根據(jù)作業(yè)執(zhí)行結(jié)果反饋到計(jì)劃層。4.MRPⅡMRPⅡ是把經(jīng)營、生產(chǎn)、銷售、財(cái)務(wù)、采購等各個(gè)子系統(tǒng)集成為個(gè)整體,是對(duì)企業(yè)資源和供、產(chǎn)、銷、財(cái)各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行有效計(jì)劃、組織和控制的一整套方法。MRPⅡ在閉環(huán)MRP的基礎(chǔ)上把經(jīng)營規(guī)劃與運(yùn)作規(guī)劃納入到系統(tǒng)中來。MRPⅡ的邏輯流程圖如圖6.3表示圖6.3

這里對(duì)不同于MRP的邏輯流程部分描述：(1)MRPI集成了應(yīng)收、應(yīng)付、成本、總賬的財(cái)務(wù)管理。(2)采購作業(yè)根據(jù)采購訂單、供應(yīng)商信息、收貨單及入庫單形成應(yīng)付款信息。(3)銷售商品后，根據(jù)客戶信息、銷售訂單信息及產(chǎn)品出庫單形成應(yīng)收款信息。(4)根據(jù)采購作業(yè)成本、生產(chǎn)信息、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)信息及庫存領(lǐng)料信息等產(chǎn)生生產(chǎn)成本信息。(5)應(yīng)付款、收款信息、生產(chǎn)成本信息及其他信息等記入總賬。5.ERP

由于企業(yè)競爭范圍的擴(kuò)大、企業(yè)制造資源的集成管理、企業(yè)之間加強(qiáng)信息交流共享，MRP不能滿足要求，為解決上述問題ERP應(yīng)用出現(xiàn)。ERP優(yōu)點(diǎn)：（1）ERP能夠解決多變的市場與均衡生產(chǎn)之間的矛盾。（2）ERP能解決物料短缺和庫存積壓的難題，（3）ERP可以以低成本獲得高質(zhì)量，（4）ERP可以改變企業(yè)中的部門本位觀6.ERPⅡ

ERPII的定義是通過支持和優(yōu)化公司內(nèi)部和公司之間的業(yè)務(wù)過程來創(chuàng)造客戶和股東價(jià)值的一種商務(wù)戰(zhàn)略，也是一套面向具體行業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用系統(tǒng)。

其技術(shù)和系統(tǒng)特點(diǎn)主要有:(1)強(qiáng)調(diào)協(xié)同的功能，除了延伸ERP的功能外，還整合企業(yè)內(nèi)外部關(guān)鍵業(yè)務(wù)的協(xié)同功能；(2)領(lǐng)域化、精細(xì)化、前端功能增強(qiáng)和延伸以及交易群體的完全集成化；(3)以客戶為中心，準(zhǔn)時(shí)向客戶提供產(chǎn)品和服務(wù)；(4)ERPII的角色從ERP的資源規(guī)劃和交易事務(wù)處理，拓展為發(fā)揮信息的杠桿作用，保證企業(yè)前、后臺(tái)資源的有機(jī)集成。從功能的擴(kuò)展上比較分析的MRP、MRPI、ERP、ERPI，清晰地展現(xiàn)了ERP軟件發(fā)展的每個(gè)階段的特點(diǎn)。RP系統(tǒng)與ERPⅡ系統(tǒng)的比較示意圖最著名的ERP系統(tǒng)——SAPAGSAPNetWeaver是來自SAP的下一個(gè)產(chǎn)品，它是平臺(tái)獨(dú)立的，使用面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)(SOA)。SAPNetWeaver有以下模塊:SAPWeb應(yīng)用服務(wù)器SAPExchangeInfrastructure(稱為XI)SAPBusinessInformationWarehouseSAPNetWeaverMobileSAPMasterDataManagement(稱為MDM)SAPEnterprisePortal.SAPBIaccelerator6.1.1ERP企業(yè)應(yīng)用實(shí)例SAPR/3的架構(gòu):“R”表示實(shí)時(shí),“3”表示三層架構(gòu)。圖6.5為SAPR/3應(yīng)用模塊。圖6.5SAPR/3應(yīng)用模塊6.2.1PDM的功能與體系結(jié)構(gòu)6.2產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)管理（PDM）6.2.1

PDM的功能與體系結(jié)構(gòu)PDM即產(chǎn)品數(shù)據(jù)管(Productiondatamanagement)是以管理思想為基礎(chǔ)，建立在信息和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)之上的一整套管理系統(tǒng)，其目的是對(duì)產(chǎn)品數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)全面管理，支持并行產(chǎn)品設(shè)計(jì)。1.PDM技術(shù)產(chǎn)生的背景企業(yè)通常要存儲(chǔ)、管理數(shù)據(jù)，隨著計(jì)算機(jī)的飛速發(fā)展和企業(yè)的廣泛應(yīng)用，需要集成不同系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)企業(yè)信息集成甚至實(shí)現(xiàn)過程集成。工程數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是滿足工程設(shè)計(jì)與制造、生產(chǎn)管理與經(jīng)營決策支持環(huán)境的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，雖然有所突破，但仍然存在著對(duì)工程應(yīng)用支持不夠的弱點(diǎn)，主要表現(xiàn)在如下方面:(1)對(duì)工程應(yīng)用的數(shù)據(jù)表示不夠充分，不能全面描述數(shù)據(jù)類型之間的分類、組合、繼承和引用關(guān)系。(2)對(duì)應(yīng)用集成的支持能力不強(qiáng),難于做到產(chǎn)品信息和應(yīng)用程序的完全集成。(3)應(yīng)用開發(fā)接口能力差。除了已上幾點(diǎn)，最重要的是總體設(shè)計(jì)思想方法的問題。2.PDM的基本概念產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(PDM)以軟件為基礎(chǔ)，是一門管理所有與產(chǎn)品相關(guān)的信息(包括電子文檔、數(shù)字化文件、數(shù)據(jù)庫記錄等)和所有與產(chǎn)品相關(guān)的過程(包括工作流程和更改流程)的技術(shù)它提供產(chǎn)品全生命周期的信息管理,并可在企業(yè)范圍內(nèi)為產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造建立一個(gè)并行化的協(xié)作環(huán)境。3.PDM系統(tǒng)的主要功能功能主要有兩種劃分方法：一、按著面向應(yīng)用與系統(tǒng)功能支持的劃分，將其分為電子倉庫、面向用戶的使用功能和實(shí)用化的支持功能。二、按軟件功能模塊劃分，可劃分為電子倉庫和文檔管理、工作流程與過程管理、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與配置管理、零件分類管理、工程變更管理、項(xiàng)目管理、電子協(xié)作、集成工具、瀏覽和圈閱等，前五項(xiàng)功能是PDM系統(tǒng)應(yīng)具備的基本功能。4.PDM系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)5.PDM的體系結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（1）對(duì)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)環(huán)境的適應(yīng)性（2）PDM內(nèi)核的開放性（3）PDM功能模塊的可變性（4）PDM的插件功能6.PDM系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)

采用快速原型法開發(fā)模型，開發(fā)分為需求分析、原型設(shè)計(jì)、演示和評(píng)價(jià)原型及修正與改進(jìn)四個(gè)階段，每個(gè)階段都有目的、作業(yè)程序和控制重點(diǎn)的要求，以下為快速原型法最基本的框架描述。6.3.制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）6.3.1MES定義與功能模塊6.3.2MES應(yīng)用案例6.3.1MES定義與功能模塊MES是制造執(zhí)行系統(tǒng)，主要是針對(duì)車間層的生產(chǎn)整理技術(shù)，通過它可以使企業(yè)管理人員了解生產(chǎn)現(xiàn)場進(jìn)度、質(zhì)量,以及調(diào)整更好的生產(chǎn)計(jì)劃。1.MES理論基礎(chǔ)

建立在計(jì)劃管理系統(tǒng)中工業(yè)控制間的車間層的系統(tǒng)，為了能夠更好的解決制造業(yè)企業(yè)而開發(fā)的，并且可以建立企業(yè)間的信息互通。計(jì)劃層(ERP):是根據(jù)企業(yè)的計(jì)劃來進(jìn)行的，必須要有計(jì)劃地管理企業(yè)。執(zhí)行層(MES):它是計(jì)劃的控制和執(zhí)行的方式，根據(jù)MES把ERP生產(chǎn)現(xiàn)場控制的內(nèi)?？刂茖樱簭?qiáng)調(diào)設(shè)備的控制。

集成模型2.MES系統(tǒng)功能模塊介紹MESA提出了MES的功能模型和與相關(guān)系統(tǒng)的集成模型,并定義了11個(gè)功能模塊包括:生產(chǎn)計(jì)劃和工序調(diào)度、資源管理、生產(chǎn)跟蹤、設(shè)備維護(hù)管理、性能分析、單元管理、文檔管理、質(zhì)量管理、現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集、過程管理、和人力資源管理。3.MES與其他信息系統(tǒng)的關(guān)系MES是面向車間范圍的信息管理系統(tǒng)，在其外部通常有企業(yè)資源計(jì)劃ERP、供應(yīng)鏈管理

SCM、銷售和服務(wù)管理

SSM、產(chǎn)品和工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)P&PE、過程控制系統(tǒng)PCS等面向制造企業(yè)的幾個(gè)主流的信息系統(tǒng)，這些信息系統(tǒng)都有各自的功能和定位，在功能上又有一定的重疊。MES與外部信息6.3.2MES應(yīng)用案例MES應(yīng)用案例-東風(fēng)汽車

目前采用以下幾個(gè)功能：數(shù)據(jù)采集、過程監(jiān)控、同步物流、信息系統(tǒng)與業(yè)務(wù)管理集成。汽車生產(chǎn)過程中的MES應(yīng)用案例6.4.1JIT概念與體系結(jié)構(gòu)6.4.2準(zhǔn)時(shí)生產(chǎn)管理方式的實(shí)現(xiàn)方法6.4.3JIT實(shí)施應(yīng)用6.4準(zhǔn)時(shí)生產(chǎn)

準(zhǔn)時(shí)制生產(chǎn)(JUSTINTIME，JIT)又稱為準(zhǔn)時(shí)生產(chǎn)或及時(shí)生產(chǎn)，它原本是物流管理中的一個(gè)概念，指的是把必要的零件、以必要的數(shù)量、在必要的時(shí)間送到生產(chǎn)位置，并且只把所需要的零件、只以所需要的數(shù)量、只在正好需要的時(shí)間送到生產(chǎn)位置。6.4.1JIT概念與體系結(jié)構(gòu)制造系統(tǒng)中的物流方向是從毛坯到零件，再到組裝，最后總裝。企業(yè)通?？梢圆捎脙煞N不同的生產(chǎn)組織與控制的方式：一種是推動(dòng)式的生產(chǎn)組織與控制方式，它從正方向看物流另一種是拉動(dòng)式的生產(chǎn)組織與控制方式，該方式是從反方向看物流

看板控制系統(tǒng)由看板及其使用規(guī)則構(gòu)成,它是準(zhǔn)時(shí)制生產(chǎn)方式解決生產(chǎn)與庫存控制問題的工具。1.看板種類

看板是拉動(dòng)系統(tǒng)中啟動(dòng)下一個(gè)生產(chǎn)工序或搬運(yùn)在制品到下游工序的一個(gè)信號(hào)工具,也可稱“信號(hào)板”，其本質(zhì)是傳遞生產(chǎn)信息的媒介體，通常是一張紙卡片?？窗逶诓煌沫h(huán)境中大致分為兩種形式領(lǐng)料看板生產(chǎn)看板2.看板管理的運(yùn)行過程3.看板管理的運(yùn)行規(guī)則看板系統(tǒng)的使用規(guī)則如下:(1)裝滿物料的料箱上必須附有一張看板，即生產(chǎn)看板、領(lǐng)料看板或其他形式的看板。沒有看板就不能生產(chǎn)或搬運(yùn)。(2)要使用標(biāo)準(zhǔn)的工位器具，不允許使用非標(biāo)準(zhǔn)工位器具。(3)當(dāng)從生產(chǎn)看板盒中按照看板出現(xiàn)的先后順序取出一個(gè)生產(chǎn)看板時(shí)，只生產(chǎn)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)工位器具所容納數(shù)量的零件。(4)裝滿后，將生產(chǎn)看板附著其上，放置到輸出物料存儲(chǔ)點(diǎn)。(5)永遠(yuǎn)不能把不合格、數(shù)量不正確的產(chǎn)品流入下一道工序。(6)看板數(shù)量應(yīng)盡量少，以減少庫存量。(7)減少看板數(shù)量時(shí)應(yīng)小心，避免庫存不夠的問題。4.看板作用

看板的主要作用是向各工序傳遞生產(chǎn)和領(lǐng)料的指令，由此對(duì)工序生產(chǎn)的控制；

防止過量生產(chǎn)和過量領(lǐng)料；有一定改善作用。1.適量生產(chǎn)2.最大限度的減少操作工人

準(zhǔn)時(shí)制生產(chǎn)方式打破了傳統(tǒng)生產(chǎn)“定員制”的觀念，采取各種措施，以實(shí)現(xiàn)彈性作業(yè)人數(shù)的配備。3.全面及時(shí)的進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)與控制

在準(zhǔn)時(shí)制生產(chǎn)管理方式中，將質(zhì)量管理貫穿于每一道工序中，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行及時(shí)的檢測與處理，實(shí)現(xiàn)提高質(zhì)量與降低成本的一致性。6.4.2準(zhǔn)時(shí)生產(chǎn)管理方式的方法1.推行精益生產(chǎn)的主要做法（1）多品種作業(yè)（2）加強(qiáng)人本管理（3）強(qiáng)化物流管理（4）推行“準(zhǔn)時(shí)制”生產(chǎn)（5）推行“按需生產(chǎn)”（6）培養(yǎng)精兵強(qiáng)將（7）加強(qiáng)“四為”管理：以廠長為首的管理運(yùn)行機(jī)制;以生產(chǎn)為中心的作業(yè)運(yùn)行機(jī)制;以員工為主體的行為規(guī)范激勵(lì)機(jī)制;以產(chǎn)品質(zhì)量為重心的質(zhì)保運(yùn)行機(jī)制。（8）推行定置潔凈管理（9）強(qiáng)化責(zé)任制管理（10）加強(qiáng)企業(yè)制度現(xiàn)代化建設(shè)6.4.3JIT實(shí)施應(yīng)用（11）追求盡善盡美——“六零”