第13章生产与运作管理的发展趋势

第十三章生产与运作管理的发展趋势学习目标理解现代企业面临的环境了解现代制造技术掌握现代生产与运作管理方法第一节现代企业面临的环境分析一、信息技术对现代企业生产与运作的影响越来越大二、个性化买方市场的形成三、产品更新换代加快，但研制开发的难度加大四、经济全球化（1）商品全球化（2）资本全球化（3）生产全球化（4）技术全球化第二节现代制造技术先进制造单元技术群：CAD/CAM/CAENANOTECHRapidProtyping先进制造系统集成技术：ITTechSYSADMIN基础制造技术群：铸造、锻压、焊接等技术先进制造技术群一、并行工程（一）并行工程的概念并行工程是集成地、并行地设计产品及其相关过程（包括制造过程及其支持过程）的系统方法。这种方法要求产品开发人员从设计一开始就考虑产品整个生命周期中，从概念形成到产品报废处理的所有因素，包括质量、成本、进度计划和用户的要求。图13－1并行工程的概念图13－2并行工程的组成（二）并行工程的特点①在产品设计及相关过程上，由传统的串行方法变为并行方法；②在工作方式上，由传统的个人或部门的工作变为多学科人员、不同部门及企业内外人员共同组成的协作组协同工作（TeamWork）；③在企业的组织管理上，由传统的面向功能的递阶组织结构变为面向产品的扁平化网络结构。（三）实施并行工程所需的技术方法①产品设计开发过程的重构与建模，把原来的串行工作模式变成并行作业过程。②组成支持并行作业的多学科协同工作小组，以及计算机网路支持下的电子协作平台，建立统一的产品数据交换标准、设计标准等，为异地协同工作提供一个工作（如设计、制造）平台（环境），支持异地的互操作。③全面质量管理技术和工具，主要有田口方法、成本分析方法、价值工程等。二、敏捷制造（一）敏捷制造的概念是指一个公司在连续的、不可预测的、变化的环境中发展和繁荣起来的一种能力，即对迅速变化的全球市场的快速响应能力。是公司用计算机网路与全球生产系统、市场、竞争者连接起来，在高质量、高性能、低成本、顾客设定产品配置等用户需求驱动的市场形势下所表现出的一种能力。敏捷制造实际上主要包括三个要素：生产技术、管理和人力资源。（二）敏捷制造的特点①高度柔性。②具有灵活的动态组织结构。③采用了一些其它先进制造技术。④具有开放的基础结构。⑤能最大限度地调动、发挥人的作用。⑥用户的参与。（三）敏捷制造的总体技术敏捷制造的总体技术包括敏捷制造方法论和敏捷制造综合基础。三、虚拟制造系统（一）虚拟制造的概念⒈虚拟制造的涵义指在高性能及高速网络的支持下，利用计算机仿真、建模技术和虚拟产品模型，在产品的实际加工之前对产品的性能、产品的可制造性进行评价，同时对产品的生产全过程进行仿真，以实现产品生产过程（包括产品的设计、工艺规划、加工制造、性能分析、质量检验等过程）的最优化。⒉虚拟制造的功能虚拟制造具有如下功能:（1）虚拟制造能提供产品的数字化设计环境。（2）虚拟制造能提供生产和管理工艺规划、生产计划的环境。（3）通过对实际生产过程的仿真，虚拟制造能融合车间控制行为，对产品的新设计方案或改型方案进行评价，或优化车间布局。（二）虚拟制造的技术其核心技术主要有4项，即虚拟现实技术、建模技术、仿真技术与信息技术。四、柔性制造系统（一）柔性制造系统的概念指适用于多品种、中小批量生产的具有高柔性且自动化程度高的制造系统。特点：①具有较高的柔性和通用性；②转产快、准备时间短；③设备利用率高，可实现无人看管24小时连续工作；④加工质量高且稳定；⑤所需费用低；⑥相同产量占地面积是传统设备的60%。（二）柔性制造系统的基本组成⒈加工系统；⒉物料系统；⒊计算机控制系统；⒋系统软件（三）柔性制造系统的基本技术⒈利用计算机设计(ＣＡＤ)技术；⒉机电一体化技术；⒊模糊控制技术；⒋人工智能、专家系统技术；5、人工神经网络(ＡＮＮ)技术五、计算机集成制造系统（一）计算机集成制造系统（CIMS）的基本概念是一种基于CIM理念构成的数字化、信息化、智能化、绿色化、集成优化的制造系统（二）CIMS的组成从系统功能角度看，CIMS是由四个功能分系统和二个支撑分系统组成。四个功能分系统是指管理信息分系统、设计自动化分系统、制造自动化分系统和质量保证分系统。二个支撑分系统是指计算机网路分系统和数据库分系统。第三节现代生产与运作管理方法一、准时化生产（一）JIT的概念在需要的时间和地点生产必要数量和完美质量的产品和零部件，以杜绝超量生产，消除无效劳动和浪费，达到用最少的投入实现量大产出的目的。（二）JIT的组成⒈JIT的观念创新⒉JIT生产系统设计与计划技术⒊JIT生产现场管理（三）JIT的适用范围JIT模式适用于非流程型的加工装配制造产业。（四）精益生产基本目标是要在一个企业里同时获得极高的生产率、极佳的产品质量和很大的生产柔性。图13－3JIT的组成及相互之间的关系精益生产方式大量大批生产方式生产目标追求尽善尽美尽可能的好分工方式集成，综合工作组分工，专门化产品特征面向用户和生产周期较短的产品数量很大的标准产品生产后勤准时化生产方式的后勤支援在所有工序均有在制品缓冲存贮产品质量在生产过程的各个环节由工人进行质量保证由检验部门事后进行质量检验自动化柔性自动化，但尽量精简化倾向于刚性和复杂的自动化生产组织加快进度的“同步工程”模式依次实施顺序工程模式工作关系强调工作友谊，团结互助感情疏远，工作单调，缺乏动力表13－2精益生产与传统的大量大批生产方式的比较二、最优生产技术（一）最优生产技术的目标和基本思想1．最优生产技术的目标OPT的倡导者认为，任何制造企业的真正目标只有一个，即在现在和将来都能赚钱。2、OPT的基本思想瓶颈是OPT的最重要的概念。抓瓶颈是实施有效管理的要诀(二)OPT的九条原则OPT的基本思想具体体现在9条原则上，这9条原则是实施OPT的基石。（1）平衡物流，而不是平衡能力。（2）非瓶颈资源的利用率水平不是由它的潜在生产能力决定，而是由系统中其他的约束条件决定。（3）一项资源的利用和活力不是一回事。（4）瓶颈资源上一小时的浪费是整个系统一个小时的浪费。（5）非瓶颈资源上节约时间是没有意义的。（6）瓶颈资源决定了系统的产出率和库存。（7）转运批量不等于而且常常不应该等于加工批量。（8）加工批量应该随着加工工艺和加工时间的变化而变化。（9）只有在考察整个系统的约束条件时，才应该考虑设立优先权。(三)DBR系统以九条原则为指导，OPT的计划与控制是通过DBR系统实现的。DBR系统即“鼓（Drum）”、“缓冲器（Buffer）”和“绳索（Rope）”系统。在企业生产当中，要首先找出瓶颈加以控制和计划。为了控制系统中的产品流动，每个生产系统都要设置一些控制点。如果系统中存在瓶颈工序，那么最佳的控制点就是瓶颈。如果控制点能够决定系统中的其他部分（或者是它所能影响的部分）发挥作用的节奏，那么该控制点就可以称为鼓。高德拉特给人们提供了用“击鼓—缓冲—绳索”理论进行计划工作的5步骤。（1）检索系统中存在的瓶颈工序。（2）以产出量为判断标准，运用运筹学等方法优化瓶颈工序的资源利用效率，围绕瓶颈资源制订生产计划。（3）根据瓶颈工序的计划，编制其他各工序的计划。（4）计算瓶颈工序的能力。（5）如果瓶颈工序不再制约总的产出，就回到步骤（1），否则转到步骤（2）。ABCDEFG产品从加工中心A流到加工中心G；加工中心D是一个瓶颈库存（缓冲器）信息传递（绳子）市场瓶颈（鼓）图13.7瓶颈资源的线性产品流程ABCDEFG产品从加工中心A流到H；加工中心E是次瓶颈资源缓冲绳子市场次瓶颈资源图13.8次瓶颈资源的线性产品流程绳子GFG成品缓冲库存三、供应链管理（一）供应链商品从加工原料开始直到最终到达消费者手里的整个过程中，参与了该商品价值形成活动的上、下游企业相互连接所形成的网络。供应链一般包括四个流程：物流、商流、信息流和资金流。（二）供应链管理指对供应链中的物流、商流、资金流和信息流进行的计划、组织、协调及控制。（三）供应链管理信息技术支撑体系⒈EDI技术⒉条形码技术⒊POS系统四、ERP（一）ERP的概念ERP是一个高度集成化的系统，从物资供应、生产加工、销售这一“供应链”出发，全面优化企业资源，对供应链上的所有环节实施有效的管理，（二）ERP系统的结构ERP应包括如下系统：①支持企业整体发展战略的战略经营系统。②实现全球化销售的营销与市场销售集成系统。③完善企业成本管理机制而建立的全面成本管理系统。④应用新的技术开发和工程设计管理模式的集成系统。⑤建立敏捷生产支持系统。⑥有利于实施精益生产的支持系统。（三）ERP的扩展功能1．供应链管理（SCM）2．顾客关系管理（CRM）及销售自动化（SFA）3.电子商务（E-commerce）4．ERP的发展趋势——ERPⅡ