先进生产管理技术

第五章先进生产管理技术5.1概述•:•现代化产品的开发过程=先进设计技术+先进制造技术+先进管理技术•先进管理技术的作用适应先进制造的需求最优协调企业内外自动化技术要素提高制造系统的整体效益•现代企业管理系统和技术主要有：计算机辅助生产管理(CAPM)、生产管理系统(PMS)、物料需求计划(MRP)、制造资源计划(MRPII)、企业资源计划(ERP)、产品数据管理(PDM)、虚拟公司(VC)5.1.1生产管理的概念及发展•企业的管理分为全面生产管理和经营管理全面生产管理对企业产品制造密切相关的各项活动的管理目标：高效率、低成本、高质量生产出产品。经营管理对市场预测、投资规划、物资供应、产品销售、售后服务等企业涉及外部环境而进行的一系列活动的管理目标：确定企业战略目标、产品种类、销售市场等第五章先进生产管理技术5.1.1生产管理的概念及发展•生产理论发展的阶段早期管理理论阶段(18世纪末一19世纪末)：英国的亚当•斯密为代表的《国富论》——劳动价值论、劳动分工理论。古典管理理论阶段(19世纪末一20世纪中叶)：美国的泰勒为代表的《科学管理原理》——科学管理思想。现代管理理论阶段（20世纪中叶至今）在“系统论、控制论、信息论”的基础上，强调系统性，充分利用数学方法，强调生产的柔性和利用计算机技术等特点5.1.2典型的企业生产类型库存生产（MTS）；按订单装配（ATO）；按订单生产（MTO）；按订单设计（ETO）5.1.3制造工业生产流程客户、销售、设计、计划、制造、供应和质量各因素组合在一起形成制造工业的物料和信息流•:•生产管理是对生产活动的组织管理，须实行高度计划，以保证物料供应和生产协作、生产任务与生产能力的平衡。其决定因素是生产类型•生产类型分三类（1）重复生产：产量计划计划考虑月和日的投产量和出产数；（2）批量生产：产量计划、品种变化计划（3）单件生产：计划柔性大，计划和预测混合一订单生产5.1.3制造工业生产流程现代企业生产类型是单件生产，使得制造柔性进一步增强5.1.4先进管理技术的特点（1） 科学化：以现代管理技术、管理科学思想和方法为基础（2） 信息化：现代管理技术+信息技术（3） 集成化：系统观点对企业全面管理（4） 智能化：人工智能技术的应用，智能化管理系统（5） 自动化：管理信息系统+办公室自动化系统（6） 网络化：计算机网络技术5.2计算机辅助生产管理系统（CAPM）•:•CAPM的发展历程（三个阶段）（1） 1953年一1965年：定期数据处理（计算机）。（2） 1965年一1970年：计算机子系统的控制（计算机），且系统具有一定的反馈能力，数据处理是实时的。（3） 1970年以后：全面应用计算机，构成了管理信息系统（MIS）CAPM的任务对企业产品的基本信息和生产活动信息及时采集、存储、更新、并进行科学的管理、及时处理和反馈CAPM系统的构成计算机硬件系统生产管理数据库应用程序软件包5.3物料需求计划（MRP）MRP的产生20世纪60年代中期，IBM公司率先提出的，70年代完善MRP解决的问题是：围绕所要生产的产品，应当在正确的时间、正确的地点、按照规定的数量得到真正需要的物料MRP的基本原理将企业产品中的各种物料分为独立物料和相关物料，并按时间段来确定不同时期的物料需求，解决库存物料订货与组织生产问题MRP是以物料为中心的组织生产模式MRP体现为顾客服务，按需定产的宗旨•计划统一、可行，经济、集约5.3物料需求计划（MRP）MRP的基本内容MRP系统构成三要素生产计划（MPS）、物料清单文件（BOM）、库存信息物料清单文件又称产品结构文件或产品结构树•:•MRP系统在MPS的驱动下，基于BOM表与库存信息等基本数据实现生产计划和控制5.3物料需求计划（MRP）MRP系统组成主生产计划（MPS）:对产品或独立需求型半成品的生产计划的编制，是展开物料、需求计划与能力需求计划的依据和驱动要素物料需求计划（MRP）:根据MPS计划、产品结构及物料清单BOM、库存信息等将生产计划细化，编制以相关需求型物料为对象的计划，提出每一项加工件与采购件的建议计划能力需求计划（CRP）:根据MRP、工作中心、工艺路线等对企业的生产能力进行详细计划，保证生产计划的可执行性MRP逻辑流程5.3物料需求计划（MRP）MRP闭环系统实现了规范化管理，并反馈生产计划的稳定性、灵活性与适应性统一，提高了企业生产的整体效率与物料合理利用率以及对于外部市场的适应能力5.4制造资源计划（MRPII）MRPII的原理•企业的生产计划要与其经营目标和规划精密联系，企业的经济效益也最终要用资金形式表示20世纪70年代末和80年代初，美国的MRP经发展和扩充逐步形成了MRPII的生产管理模式MPRII是一个企业的经营生产计划与控制系统。在闭环MRP完成对生产的计划和控制的基础上，使之与经营、财务以及生产管理相结合所形成的MRPIIMPRII基本思想：基于企业经营目标制定生产计划，围绕物料转化组织制造资源，实现按需要按时进行生产MRPII系统实现了物流、信息流与资金流在企业管理方面的集成MRPII的特点•:•计划的一致性与可行性•:•管理系统性•数据共享性•模拟预见性与动态应变性•物流与资金流的统一性MRPII系统结构与流程MRPII系统有五个计划层次：经营规划（BP）、销售与运作计划（SOP）、主生产计划（MPS）、物料需求计划（MRP）和生产作业控制（PAC）MRPII的主要技术环节（1）经营规划（BP）：•企业长期战略经营目标与决策•:•用于协调市场需求与企业制造业之间的差距•由企业最高领导层主持制定•是财务与经济效益方面的规划，以年度金额形成编制•是各层计划的依据在MRPII系统中，企业销售目标和利润目标最为重要（2）销售与运作计划•企业中长期计划，是经营规划的细化•描绘市场销售计划与生产计划间的关系，将经营规划中用货币表达的目标转化为产品的产量目标•确定生产计划大纲按库存生产（MTS）—控制年末预期的库存水平；按订单生产（MTO）—控制预测与未完成订单的水平•生产计划大纲用于协调满足经营规划所要求的产量与可用资源间的差距（3）主生产计划（MPS）•企业计划在各时间周期内制造的独立需求型产品的数量及最终项目•是对生产计划大纲的细化，用于协调生产需求与可用资源间的差距•:•MPS的计划对象因生产模式不同而有所差异•:•MPS按三个时间基准进行计划编制计划期、时间周期、时区与时界MPS计划制定过程（4）物料清单（BOM）与物料需求计划（MRP）•MRP是对MPS的展开和细化，是MRPII的核心与成败关键•物料清单（BOM）是MRP将生产计划展开的基础MRP是按零件组织生产，计划对象是零部件•运行MRP需要的四个要素依据：MPS计划、独立需求支持信息：库存信息、BOM表MRP计划处理过程（5）能力需求计划（CRP）•是对MRP计划所需能力进行核算的计划方法•计划对象是工作中心的能力，是将MRP的物料需求量转换为负荷小时，把物料需求转化为能力需求。工作中心：完成某种加工的设备或设备组工作中心能力：一定时间周期内完成的出产率CRP的数据来源CRP计划编制过程（6）车间作业管理（PAC）又称生产活动控制（PAC）或车间作业控制（SFC）PAC是MRPII系统的计划执行层，是生产短期计划管理的核心部分，组织日常生产PAC的主要工作内容下达生产订单、车间作业计划与监控、车间数据采集（7）库存管理（IM）与采购管理（PM）物料管理是生产计划顺利执行的保证库存管理（IM）•:•是正确进行MRP计划的基础，也是供需之间的缓冲（需求与生产能力、资金）.:•库存管理分为综合级、项目级一库存信息管理是关键。采购管理（PM）•是MRP计划执行的重要方面•关系到生产能力充分发挥、生产计划顺利实现、产品成本降低与产品质量得到保证的基本前提（8） 产品成本管理•实现物流与资金流的统一.：•成本管理（四种成本类型）标准成本、现行标准成本、实际成本、模拟成本•:•基本内容成本的预测、计划、控制、核算、分析与考核（9） 财务管理•反映、监控和控制生产过程中的资金流，确定企业的经济效益•借贷记账法MRPII的实施•实施分三个阶段实现基本的MRP实现闭环实现财务功能和模拟功能•注意的问题企业流程再造工程创造开放式的系统运行环境企业领导积极参与决策一线管理人员积极主动5.5企业资源计划（ERP）ERP概述•:•ERP是一种以市场和客户需求为导向，以实行企业内外资源优化配置，消除生产经营过程中一切无效的劳动和资源，实现信息流、物流、资金流、价值流和业务流的有机集成和提高企业竞争力为目的，以计划与控制为主线，以网络和信息技术为平台，集客户、市场、销售、计划、采购、生产、财务、质量、服务、信息集成和经营过程重组等功能为一体，面向供应链管理的现代企业管理思想和方法ERP概述ERP是一个集合企业内部所有资源，进行有效的计划和控制，以达到最大效益的集成系统。与MRPII相比，有•应用功能的扩展ERP功能向外部整个供应链扩展，所有功能向以客户为中心展开，形成了£日?功能与客户关系管理功能相集成•应用环境的扩展多种经营、多种业务的应用环境应用方法的扩展具有模拟和图形处理能力及半结构、非结构化的决策应用技术的扩展ERP技术及系统的特点•更加面向市场、面向经营、面向销售，能够对市场快速响应•更强调企业流程与工作流，支持企业过程重组•更强调财务，具有较完善的企业财务管理体系考虑人的因素作为资源在生产经营规划中的作用，人的培训成本支持MRPII与JIT混合管理模式及多种生产方式的管理模式采用了最新的计算机技术ERP系统的系统结构和主要功能ERP系统的结构ERP系统的主要功能1） 供应链管理：网络机制2） 财务管理：资金流的诚化3） 多种方式的生产管理：MRPII与JIT混合管理模式4） 制造执行系统（MES）:面向产品的生产5） 分布式对象计算结构：客户/服务器分布式结构，面向对象计算机技术•:•ERP系统的数据流程关系ERP系统的运行原理ERP系统的企业模型ERP系统的运行原理计划层（企化管理）、物流层（物流过程）、资金层（资金流管理）5.6产品数据管理（PDM）技术PDM技术是在现代产品开发环境中成长和发展起来的一项管理数据新技术（计算机网络技术+数据库技术）PDM技术的产生以纸质文件为基础的数据系统在20世纪80年代初阻碍了企业的产品开发•信息共享程度低•信息传递速度慢•业务管理落后•应用集成系统效率不高PDM的定义•目前PDM没有统一的定义PDM可以认为是以软件技术为基础，以产品为核心，实现对产品相关的数据、过程、资源一体化集成管理的技术PDM系统中数据、过程、资源和产品的关系PDM的基本原理在逻辑上将各个CAX信息化孤岛集成起来，利用计算机系统控制整个产品的开发过程，通过逐步建立虚拟的产品模型，最终形成完整的产品描述、生产过程描述以及生产过程控制数据；从而有效、实时、完整地控制从产品规划到产品报废处理的整个产品生命周期中的各种复杂的数字化信息PDM的定义•:・PDM信息管理涉及的内容PDM信息管理：静态的产品结构和动态的产品设计流程所有的信息组织和资源管理都是围绕产品设计展开的涉及的内容：设计图纸和电子文档的管理材料报表（BOM）与产品结构配置管理工程发放和变更的跟踪与管理PDM的作用企业各信息的桥梁和集成框架，是CIMS的主题PDM的体系结构PDM系统是建立在关系型数据库管理系统平台上的面向对象的应用系统；集成并管理与产品有关的信息、过程及人与组织；实现了分布环境下的数据共享、为异构计算机环境提供了一个集成应用平台，支持了CAD/CAPP/CAM系统过程的实现PDM的体系结构分为四层支持层、对象层、功能层和用户层PDM的功能体系管理是PDM系统的主要功能，主要功能有：•电子仓库•产品结构与配置管理•工作流程管理项目管理PDM的发展和趋势（1） 产品的相关信息模式多样化（定制软件）；（2） 人一机交换界面，图形标准化用户界面的使用；（3） 支持面向用户的重大功能领域（数据保存和文件管理能力、产品结构管理能力、分类检索、计划/项目管理、面向用户的数据库管理系统（OODBMS）；（4） 基于Web的客户端fWeb及Internet和Intranet推动PDM技术的发展；（5） 数据共享安全性提高；（6） 工程设计与管理系统（MRP/ERP）的集成一实现产品结构