第十章生产运作管理的变革与先进生产方式

先进制造技术制造业生产模式的进化制造业管理模式发展第十章先进制造技术及其管理1第十章先进制造技术及其管理主要内容

计算机集成制造、敏捷制造、虚拟制造、并行工程等先进生产制造技术的介绍、制造业生产模式的进化及管理模式的变革。重点与难点生产方式和管理模式的变革学习方法案例讨论2第一节

先进制造技术柔性制造系统FlexibleManufacturingSystem（FMS）计算机集成制造ComputerIntegratedManufacturing(CIM)精益生产LeanProduction（LP）敏捷制造AgileManufacturing（AM）虚拟制造VirtualManufacturing（VM）并行工程ConcurrentEngineering（CE）大规模定制MassCustomization（MC）绿色制造GreenManufacturing(GM)企业流程再造BusinessProcessReengineering（BPR）组织扁平化FlattenedOrganization团队组织TeamOrganization3一、制造业概念制造业是所有与制造有关的企业机构的总体。广义制造业包括传统制造业和新兴制造业，制造业不仅是机械类型的制造业，大制造业的范围包括：机械制造、电子类（飞机、汽车、家电）等离散制造业，石油、化工等流程（或连续）制造业，钢材等混合制造业。4二、先进制造技术

系统总体技术群：先进制造技术系统总体技术群管理技术群设计制造一体化技术群制造工艺与装备技术群支撑技术群5先进制造技术的层次及技术来源清洁制造技术CAD/CAM、数控、并行工程、MRPII系统工程及管理科学、信息技术、新材料、激光新能源技术CIMS、AM、集成技术6CIMS是指在信息技术、自动化技术与制造技术的基础上，用计算机这样一种擅长处理信息数据的工具把产品的设计、制造、装配和检测等所有生产阶段的活动和部门集成起来，使整个企业的生产系统为一统一的整体，从而能对市场变化作出快速响应，实现总体高效益的智能制造系统。（一）CIMS

ComputerIntegratedManufacturingSystem7CIMS组成及功能模块MIS生产计划与控制经营计划管理采购管理财务管理CAD&CAPP计算机辅助产品设计计算机辅助工艺设计NC编程CAQ质量管理质量控制质量检查CAM制造控制仓库控制装配系统设备维修系统检验系统运输系统8企业不仅仅依靠自身的有限资源，而以一定的机制合理利用其他企业的资源和技术优势，以适当方式组合产品开发、生产制造和市场销售等要素，实现综合资源动态优化配置，共同获利。其主要强调企业的可重组性、可重用性和范围可变性，使制造系统能快速、以合理的成本和方式来适应多变的市场需求。（二）敏捷制造（AM）9虚拟企业概念敏捷虚拟企业又称为动态联盟。它是建立在基于产品基础上，由多个各有专长的敏捷企业动态组成的、临时的、跨企业的、靠电子手段联系的、统一指挥的经营实体。VE的实质是集成社会各方面的优势，博采众长，实现企业间的动态集成。同时，AE是动态的，是针对某个市场机遇或某项新技术、新发明的应用而产生的，当这一前提失去之后，也就自动瓦解了。10（三）并行工程（concurrentengineering）

11丰田汽车公司的并行工程系统规划车型设计产品设计生产准备生产财务.会计Finance/Accounting开发期LengthofDevelopmentTime规划Planning车形设计

Stylingdesign

Engineering产品设计DesignPrototypeFabrication&Testing试制评价

Productionengineering生产准备生产

Production零部件厂家Partssuppliers

ProductionengineeringProduction规划Planning车形设计Stylingdesign产品设计EngineeringDesign试制.评价PrototypeFabrication&Testing生产准备生产试制评价12第二节制造业生产模式的进化单件生产方式CraftProduction大量生产方式MassProduction精益生产LeanProduction计算机集成制造CIM大规模定制MassCustomization,MC敏捷制造AgileManufacturingAM

13141950 1960 1970 1980 1990 2000-BeyondControlDesignPlanningandSchedulingMainframeComputersNCCNCRobotsinMfgDirectNumericalControlMini-computersCAMPLCAdaptiveControlRISCComputersFMSFMCMicroprocessorCAD/CAMIBMPCPC-basedCAD/CAMCIM2DCADCAE3DWireframeSolidModelsPartCodingCAPPMRP-IMRP-IIJIT1950 1960 1970 1980 1990 2000-BeyondERPSCME-bizMESExtendedEnterpriseIntelligentSupplyNetworksMulti-disciplinaryproblems;ComplexsystemsMotivation--EvolutionofManufacturing14任何一种生产方式都包含了与之相适应的管理模式。虽然管理模式的发展在很大程度上取决于生产技术的发展，但管理模式亦与社会形态，文化价值观和理念密切相关。近年来，西方学者对企业管理模式的发展提出了很多新思想，兹介绍如下：第三节

制造业管理模式发展15

一、企业流程再造

BusinessProcessReengineering2022/10/18湖南大学机械与汽车工程学院范叶email:fy_blue69@163.comBPR的概念BPR不是面向功能或组织的，而是面向流程的。1993年，MichaelHammer认为BPR“是对企业的业务流程作根本性的思考和彻底翻新”，其目的是“在成本、质量、服务和速度等方面取得显著的改善”。顾客Customer竞争Competition变化Change“3C”环境17BPRBPR的特征显著的（Dramatic）改善根本的（Radical）再思考流程（Process）重新设计（Redesign）18BPR的思想

BPR的基本内涵就是以运作流程为中心，摆脱传统组织分工理论的束缚，提倡顾客导向、组织变通、员工授权及正确运用信息技术，达到适应快速变动的环境的目的。它所关心的是企业如何基于一种方式的运作转变为基于另一种方式的运作，以提高绩效。19BPR的原则（1）组织结构应该以运作流程而非任务为中心。（2）所需信息完整地一次性地获取，通过集成化信息系统，实现信息共享。（3）打破地域概念，视分散的资源为一体。（4）适当授权，在工作执行的地方设决策点。（5）将各部门的作业并行化。20信息技术的举例信息技术给企业带来的影响主要有两点：（1）使企业具备了大批量生产定制产品和迅速反应的能力。（2）降低了企业运营成本，增强了企业竞争能力。21IT和BPR的关系企业信息技术的应用并不等于企业流程再造。BPR是一种哲理，而IT是一种手段；BPR可以独立于IT而存在；当然这种独立是相对的，实际上，在流程再造中信息技术起到了催化剂的作用。哈默博士曾说：“信息技术是作业流程改造的必要条件，如果没有信息技术，要谈改造，无异于痴人说梦话”。达文波特甚至认为：再造是信息技术与企业流程的创造性结合。IT与BPR有着一种互动关系。如图。IT支持企业流程，是BPR的强大工具IT创造了全新的流程再设计观点信息技术IT企业流程再设计BPRBPR使IT的潜力最大限度发展BPR推动了IT的发展图IT与BPR之间的互动关系22IT在流程再造中的应用1.专家系统协助普通职工工作康柏（Compaq）公司使用“基于事例推理(Casebasedreasoning)”技术构建了一个问题解决系统。2.数据库技术改变信息传递方式保险公司建立数据库后，信息串行传递改变成并行传递。3.网络通信技术改写授权规则惠普公司分权的采购业务使用标准采购系统。4.微型电脑突破时空限制奥的斯（Otis）电梯公司的服务人员随身携带小型可移动终端。23案例：FORD汽车公司北美应付款部门

当时福特北美预付款部门雇佣员工500余人，冗员严重，效率低下。他们最初制定的改革方案是:运用信息技术，减少信息传递，以达到裁员20%的目标。但是参观了Mazda之后，他们震惊了，Mazda是家小公司，其应付款部门仅有5人，就算按公司规模进行数据调整之后，福特公司也多雇佣了5倍的员工，于是他们推翻了第一种方案，决定彻底重建其流程。24福特的传统流程（1）采购部门向供货商发出订单，并将订单的副本送往应付款部门；（2）供货商发货，福特的验收部门收检，并将验收报告送到应付款部门；（3）同时，供货商将产品发票送至应付款部门；应付款部门核对“订单”，“验收报告”以及“发票”，共审查14项数据，当三者一致时，应付款部门才能付款。实际上，该部门的大部分时间都花费在处理这三者的不一致上，从而造成了人员、资金和时间的浪费。25福特的新流程（1）采购部门发出订单，同时将订单内容输入联机数据库；（2）供货商发货，验收部门核查来货是否与数据库中的内容相吻合，如果吻合就收货，并把信息输入数据库，计算机会自动按时付款。26福特公司流程再造的结果

福特公司的新流程采用的是“无发票”制度，大大地简化了工作环节，带来了如下结果：（1）以往应付款部门需在订单、验收报告和发票中核查14项内容，而如今只需3项——零件名称、数量和供货商代码；（2）实现裁员75%，而非原定的20%；（3）由于订单和验收单的自然吻合，使得付款也必然及时而准确，从而简化了物料管理工作，并使得财务信息更加准确。IBM27Ford公司流程再造的启示1、面向流程而不是单一部门。倘若福特仅仅再造应付款一个部门，那将会发现是徒劳的，正确的再造应是将注意力集中于整个“物料获取流程”，包括采购、验收和付款部门，这才能获得显著改善。2、大胆挑战传统原则。福特的旧原则：当收到发票时，我们付款。福特的新原则：当收到货物时，我们付款。旧原则长期支配着付款作业，并决定了整个流程的组织和运行，从未有人试图推翻它，而BPR的实施就是要求我们要大胆质疑，大胆地反思，而不能禁锢于传统。

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一家设备制造企业的订单确认过程由下列几步构成：（1）销售人员接受订单并传真到订单确认部门；（2）将订单输入系统（10%的订单不正确或不清楚；（3）核对现有存货（15%的订单存货无法满足）；（4）顾客信用审查（10%的订单有信用问题）；（5）将物料清单送到仓库。从收到订单到物料入库的周期一般为48小时，80%的订单能正确处理，而处理费用占订货收入的6%。你认为应再造流程，还是进行连续改进？如果是再造流程，你打算如何进行？讨论29二、PDM简介

CAD技术的普及，使企业中存在的产品设计制造数据信息共享程度低、传递速度慢、业务管理落后、设计方式陈旧、支撑技术不配套和应用集成系统效率不高的矛盾越来越突出。80年代初，制造企业为解决上述矛盾开发了不少自用的PDM系统，80年代后期，许多专业公司择优将其演变成PDM产品。90年代时，美国部分制造企业开始采用PDM进行管理。

PDM（Product

Data

Management）：产品数据管理

PDM是一门用来管理所有与产品相关信息(包括零件信息、配置、文档、CAD文件、结构信息等)和所有与产品相关过程(包括过程定义和管理)的技术。

PDM明确定位为面向制造企业，以产品为管理核心，以数据、过程和资源为管理信息的三大要素。30PDM管理范围较大，凡是最终可以转换成计算机描述和存储的数据，它都可以一概管之。例如：产品结构和配置；零件定义及设计数据；CAD绘图文件；工程分析及验证数据；制造计划及规范；NC编程文件；图像文件（照片、造型图、扫描图等）；各种电子报表、、产品注释等；项目规划书、其它电子数据等。

PDM管理范围31

产品形成过程产品规划概念设计生产准备详细设计昨天过程序列产品规划概念设计详细设计生产准备PDM数字模型过程管理明天过程流产品规划概念设计详细设计生产准备PDM今天过程链32产品数据管理（PDM）的运行原理M-CADE-CADCAPPFEMDTPPDMClientPDMClientPDMClientMetadaten文件系统文档PDMServerDBServer数据库33PDM实现异地设计PDMServerInternet/LAN/WANClientLocalFilesFilesDBFilesDBFilesDB34

PDM过程管理：工作流管理35重要工作查找通知检查归档分类设计计