生产运作管理-18其他先进生产方式

-0/33-第十八章其他先进生产方式18.1最优生产技术18.2敏捷制造18.3现代集成制造系统（CIMS）-1/33-18.1最优生产技术最优生产技术（optimizedproductiontechnology，OPT）时间－20世纪70年代末期人物－以色列的物理学家EliGoldratt理论依据：资源约束理论（TheoryofConstrain，TOC）、最优生产时间表（optimizedproductiontimetable）-2/33-TOC的基本思想TOC认为，对于任何一个由多阶段构成的系统来讲，如果其中一个阶段产出取决于前面一个或几个阶段的产出，那么，是那个产出率最低的环节来决定着整个系统的产出水平。-3/33-约束可以来源于企业内部，也可以来源于企业外部。一般来说，约束可以是三种类型：资源（Resource）、市场（Markets）和法规（Policies）。-4/33-OPT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。要衡量一个企业是否能赚钱，通常采用以下三个财务指标：净利润（netprofit，NP）投资收益率（returnoninvestment，ROI）现金流量（cashflow，CF）-5/33-以上三个指标不能直接用于指导生产，因此，需要一些作业指标作为桥梁。按照OPT的观点，在生产系统中，作业指标也有三个：产销率（Throughput，T）库存（Inventory，I）运行费（OperatingExpenses,OE）-6/33-图18－1：作业指标与财务指标关系图-7/33-OPT的几个主要的概念瓶颈（Bottleneck）按OPT的定义，所谓瓶颈（或瓶颈资源），指的是实际生产能力小于或等于生产负荷的资源，这一类资源限制了整个生产系统的产出速度。其余的资源则为非瓶颈资源。要判别瓶颈，应从资源的实际生产能力与它的生产负荷（或对其的需求量）来考察。这里说的需求量不一定是市场的需要量，而是企业为了完成其产品计划而对该资源的需求量。-8/33-任何企业只应该存在着少数的瓶颈资源，一般小于5个。瓶颈资源与非瓶颈资源存在着四种基本的关系。如图18－2所示：瓶颈非瓶颈瓶颈瓶颈瓶颈非瓶颈非瓶颈非瓶颈装配中心市场（a）(b)（d）（c）图18－2：瓶颈资源与非瓶颈资源-9/33-关键资源和非关键资源图18－3：关键资源、非关键资源网络划分-10/33-OPT的九条原则平衡物流，而不平衡能力非瓶颈资源的利用程度不是由它们自己的潜力决定的，而是由系统的约束决定的资源的利用（Utilization）和活力(Activation)不是同义词瓶颈上损失一小时则是整个系统的一个小时的损失非瓶颈获得的一个小时是毫无意义的-11/33-OPT的九条原则瓶颈控制了库存和产销率转运批量可以不等于(在许多时候应该不等于)加工批量加工批量应是可变的，而不是固定的安排作业计划时应同时兼顾所有的约束，提前期是作业计划的结果，而不是预定值-12/33-DBR系统ABDFCE瓶颈工序缓冲器B绳子R图18－4：DBR控制系统示意图DBR系统，即鼓（Drum）、缓冲器（Buffer）和绳子（Rope）系统。-13/33-“鼓”“鼓”是一个企业应用OPT的开端，即识别一个企业“瓶颈”所在。“瓶颈”控制着企业同步生产的节奏，即“鼓点”。“缓冲器”要对瓶颈资源进行保护，使其生产能力得到充分利用，为此要设置一定的“时间缓冲”（timebuffer）。时间缓冲的意思是所提供物料要比预定的时间提早到达，以避免瓶颈出现停工待料的情况。-14/33-“绳子”“绳子”的作用是使库存最小。“绳子”控制着企业物料的进入（包括“瓶颈”的上游工序与“非瓶颈”的装配），其实质和“看板”思想相同，即由后道工序根据需要向前道工序领取必要的零件进行加工，而前道工序只能对已取用的部分进行补充，实行的是一种受控生产方式。-15/33-DBR的计划与控制步骤识别瓶颈基于瓶颈的约束，建立产品出产计划（MasterSchedule）“缓冲器”的管理与控制控制进入非瓶颈的物料，平衡企业的物流据OPT的原理，瓶颈上的加工批量是最大的，而瓶颈上游工序则是小批量多批次的考虑在制品库存费用、成品库存费用、加工费用和各种人工费用。“绳子”用以协调，避免库存积压-16/33-OPT的应用步骤OPT的应用有五个主要的步骤：找出（Identify）系统中存在的瓶颈工序最大限度利用（Exploit）瓶颈资源，即提高瓶颈利用率使企业的所有其他活动服从上一个步骤中提出的各种措施打破（Elevate）瓶颈约束，即设法把第一步中找出的瓶颈转移到别处，使它不再是企业的瓶颈重返第一步，发现新的瓶颈，持续改善-17/33-18.2敏捷制造背景20世纪80年代后期，美国意识到了必须夺回在制造业上的优势，才能保持在国际上的领先地位。1991年美国国会提出要为国防部拟定一个较长期的制造技术规划，要能同时体现工业界和国防部的共同利益。于是，委托里海（Lehigh）大学的亚科卡（Iacocca）研究所编写了一份“21世纪制造企业战略”的报告，提出了“敏捷制造”(AgileManufacturing，简称AM)的概念，描绘了一幅在2006年以前实现敏捷制造模式的图画。-18/33-敏捷制造的基本特征并行工作继续教育根据用户反映建立组织机构多方动态合作珍惜雇员向工作小组及其成员放权对环境仁慈柔性的重新配置组合信息的沟通知识面广的雇员开放的体系结构产品设计一次成功产品终身质量保证缩短交付周期技术的领先作用技术的敏感整个企业集成基于远景蓝图的管理与领导-19/33-敏捷制造与大量生产在思想观念、经营战略上的差别（一）使顾客富裕传统上，销售活动总是要以赚顾客的钱为目的；敏捷制造有两个新的提法，一个是“使顾客富裕”（EnrichingtheCustomer）；另一个是销售“解决方案”（Solution）而不是产品。敏捷制造把目标定位在大量个人市场上，主要满足顾客个性化的需求，而评价标准则又只以“顾客满意”为标准。对于“解决方案”，顾客支付的费用则是一个在供应商和顾客之间都认可的这个“解决方案”的价值。-20/33-敏捷制造与大量生产在思想观念、经营战略上的差别（二）用合作加强竞争在敏捷制造的年代，“合作”可以在从前的竞争对手之间进行。从组织内部来说，主要是发扬团队的合作精神。要鼓励员工协同工作解决问题，把合作看成是一种义务，而不是互相推诿责任。从组织外部来说，合作已经展到了以前竞争对手之间的合作。-21/33-敏捷制造与大量生产在思想观念、经营战略上的差别（三）急救室式的工作对于敏捷制造企业，可以类比为医院的急救室，在那里，准备了一套人力的、技术的和制度的资源，随时可以按特殊需要，重新组合成各种不同的组织形式。对于敏捷制造，为了能完成一项用户需要的紧急订单，首先是人员之间能主动承担任务，相互积极配合；其次是，设备器材、专业知识等也将能做最灵活的调度。-22/33-敏捷制造与大量生产在思想观念、经营战略上的差别（四）充分发挥人和信息的作用在敏捷企业中人是最核心的资源，最宝贵的东西不是技术、厂房，也不是设备，是人和信息。敏捷企业应该不断地探索和实施激励人的主动性和创造性的措施。市场的急剧变化，最主要是要掌握用户需求的变化和在竞争中知己知彼。“敏捷”的基本思想是既快又灵，所以一定要把信息的价值提高足够的高度来认识。-23/33-实现敏捷制造的措施将继续教育放在实现敏捷制造的首位，高度重视并尽可能创造条件使雇员能获取最新的信息和知识。虚拟企业的组成和工作计算机技术和人工智能技术的广泛应用方法论的指导对废弃物的处理绩效测量与评价标准和法规的作用组织实践-24/33-18.3现代集成制造系统（CIMS）CIMS的产生•20世纪以后，随着泰勒倡导的科学管理运动的发展，出现了诸如订货点法、经济生产批量法、物料需求计划方法等优化生产与运作管理的方法。•20世纪70－80年代，企业一方面寻求如准时生产制、最优生产技术等更好的生产与运作管理方法，另一方面积极探索新的制造技术和生产组织方法，如计算机集成制造系统（ComputerIntegratedManufacturingSystem，简称CIMS）•1974年，美国的约瑟夫.哈林顿（JosephHarrington）博士在ComputerIntegratedManufacturing一书中首次突出计算机集成制造的概念。-25/33-CIMS的定义CIM是信息技术和生产技术的综合应用CIM是生产组织的一种哲理、思想和方法。当一个企业按CIM哲理组织整个企业的生产经营活动时，就构成了计算机集成制造系统（CIMS）。在自动化技术、信息技术和制造技术的基础上，在新的管理模式和生产工艺的指导下，把以往企业中相互孤立的工程设计、生产制造、经营管理等全部生产、经营活动所需的各种局部子系统，借助数据库和数字通信网络有机地集成起来，构成一个覆盖整个企业的综合系统，这就是CIMS。-26/33-CIMS的功能结构图18－6：CIMS功能组成示意图-27/33-图18－7：CIMS技术结构示意图-28/33-CIMS集成的内涵系统运行环境的集成信息的集成应用功能的集成技术的集成人和组织的集成-29/33-CIMS的集成图18－8：CIMS的“Y”模型-30/33-实施CIMS给企业带来的效益在工厂设计自动化方面，采用现代化工程设计手段，如CAD/CAPP/CAM，可提高产品的研制能力，缩短设计周期，提高产品更新换代速度。在加工制造上，FMS、FMC、DNC的应用，可提高柔性与质量，提高设备利用率，缩短产品制造周期，增强生产能力。在经营管理上，使企业的经营决策与生产管理科学化。-31/33-CIM哲理的广泛适用性这个概念没有行业的限制。CIM还有可能进入农林牧副渔各业的应用，甚至开创在各种服务行业中的应用。CIMS对不同类型的企业都有适用性。当然，由于企业类型不同，其CIMS的具体构成、实施重点及方法是不同的。CIMS的概念还适用于大中小各种规模的企业。