计算机集成制造系统与准时生产制讲义

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編號:BS-SC-066

版次:01整理:IPDept.先進生産方式计算机集成制造系统与准时生产制讲义第1页先进生产方式第一节当代生产管剪发展趋势第二节计算机集成制造系统第三节按时生产制第四节再造工程计算机集成制造系统与准时生产制讲义第2页第一节当代生产管剪发展趋势一、当今制造业面临环境形势1、产品更新换代加紧2、以消费者为导向市场机制3、企业经营国际化4、经济发展高科技化计算机集成制造系统与准时生产制讲义第3页二、当代生产管理发展趋势1、增强生产系统适应性2、企业生产经营目标重新定位3、组织结构扁平化4、与分销商、供给商建立合作搭档关系5、充分开发利用信息资源，加强企业内部和外部管理传统竞争主要伎俩质量、价格当代竞争优势时间、质量、成本、服务计算机集成制造系统与准时生产制讲义第4页第二节计算机集成制造系统一、计算机集成制造系统（CIMS）产生自泰勒科学管理后，人们寻求各种优化生产与运作方法，出现了订货点法、经济生产批量法、物料需求计划方法、按时生产制等。其中，最具代表性是计算机集成制造系统（CIMS）。1974年，美国约瑟夫·哈林顿博士在ComputerIntegratedManufacturing一书中首次提出计算机集成制造概念，其中有两个基本观点：

1、企业生产各个步骤，即从市场分析、产品设计、加工制造、经营管理到售后服务全部生产活动是一个不可分割整体，要紧密联络、统一考虑。2、整个生产过程实质上是一个数据采集、传递和加工处理过程。最终形成产品能够看作是数据物质表现。计算机集成制造系统与准时生产制讲义第5页（一）产生CIMS技术推进作用1、计算机在产品设计和制造中应用（1）计算机辅助设计（CAD）。起始于上世纪50年代，刚开始主要用于产品设计计算及计算机绘图，伴随计算机性能提升和成本大幅度下降，CAD进入了更多应用领域（出现了可绘制2维、3维图形交叉绘图系统，能够完成产品设计、材料分析、制造要求分析等），采取CAD能够大大节约劳动时间，其设计速度普通是人工1至5倍。（2）计算机辅助制造（CAM）。也起始于上世纪50年代。1952年，美国首先研制成功数控机床。1958年，伴随刀库创造，出现了能在一台机床上经过自动换刀实现铣、钻、镗、铰及攻丝等各种加工数控加工中心。1967年，英国首先研制、美国制造成功了由数控机床组成名符其实多品种加工自动生产线，并命名为柔性制造系统（FMS）。计算机集成制造系统与准时生产制讲义第6页2、计算机在企业管理中应用1954年美国通用电气企业第一次用计算机计算职员工资，是计算机首次进入管理业务。伴随计算机技术、网络技术快速发展，计算机在管理上应用也由早期单项数据处理阶段发展到数据综合处理阶段，进而发展到现在数据系统处理和管理信息系统（MIS）阶段。计算机集成制造系统与准时生产制讲义第7页（二）产生CIMS市场拉动作用20世纪70年代开始，世界市场发生了重大改变，即“3C”。企业过去那种“四平八稳”经营习惯已不能适应了，企业必须寻求一个技术与管理高度结合新生产方式。人们深入发觉，假如将自动化单元技术加以有机集成，则可带来更高技术个经济效益。计算机集成制造系统与准时生产制讲义第8页二、相关CIM和CIMS定义CIM是组织当代化生产一个哲理。CIMS则强调研究开发不要停留在哲理上，而要把重点放在实践上。德国经济生产委员会（AWF）1985年对CIM推荐定义是：CIM是指全部与生产相关企业部门中集成地采取电子数据处理，CIM包含了在生产计划和控制（PPC）、计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助工艺规划（CAPP）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助质量管理（CAQ）之间信息技术上协同工作，其中为生产产品所需各种技术功效和管理功效应实现集成。欧共体CIM－OSA（开放系统结构）课题委员会最近提出CIM定义，被认为是当前对CIM最权威、最科学定义：“CIM是信息技术和生产技术综合应用，由此，企业是全部功效、信息、组织管理方面都是一个集成起来整体各个部分。”计算机集成制造系统与准时生产制讲义第9页三、计算机集成制造系统（CIMS）组成（一）CIMS功效结构CIMS包含了一个制造企业设计、制造、经营管理三种主要功效，要使这三者集成起来，还需要一个支持环境，即分布式数据库和计算机网络以及指导集成运行系统技术。1、四个功效分系统（1）管理信息分系统。以MRPⅡ为关键。（2）产品设计与制造工程设计自动化分系统。即CAD/CAPP/CAM系统。（3）制造自动化或柔性自动化分系统。数控机床等。（4）质量确保分系统。包含质量检测、质量评价、质量控制、质量跟踪等。2、两个支撑分系统（1）计算机网络分系统。实现异种机互联、异构局部网络及各种网络互联。（2）数据库分系统。支撑CIMS各分系统，覆盖企业全部信息数据库系统。计算机集成制造系统与准时生产制讲义第10页CIMS功效组成示意图计算机集成制造系统与准时生产制讲义第11页（二）CIMS集成内涵集成与连接不一样，它不是简单地把多个单元连在一起，而是将原来没有联络或联络不紧密单元组成为有一定功效、紧密联络新系统。1、系统运行环境集成2、信息集成3、应用功效集成4、技术集成5、人和组织集成计算机集成制造系统与准时生产制讲义第12页计算机技术结构示意图计算机集成制造系统与准时生产制讲义第13页四、CIMS广泛适用性及给企业带来效益（一）广泛适用性1、没有行业限制。企业追求共同目标：高生产率和高柔性。2、没有规模限制可逐步扩大计算机技术应用范围，量力而行地逐步集成。甚至不用计算机，只要依据CIM哲理寻求企业最正确经营模式，也可认为是CIMS。（二）效益1、在工程设计自动化方面。便于开发技术含量高和结构复杂产品，缩短产品设计与工艺设计周期。2、在加工制造方面。可提升制造过程柔性与质量，提升设备利用率，缩短产品制造周期。3、在经营管理方面。市场竞争中，确保产品报价快速、准确。生产过程中，降低在制品，压缩库存，加速资金周转。计算机集成制造系统与准时生产制讲义第14页第三节按时生产制一、JIT出发点及基本思想（一）JIT出发点★两种经营思想：1、成本主义：价格=成本+利润2、JIT思想：利润=价格－成本不停消除浪费，降低成本，是主动进取经营思想，是企业求生之路。这里所说浪费，指凡是超出生产产品所绝对必要最少许设备、材料、零件和工作时间部分，都是浪费。（不增加价值活动，是浪费；尽管是增加价值活动，所用资源超出了“绝对最少”界限，也是浪费。）计算机集成制造系统与准时生产制讲义第15页（二）JIT基本思想和关键1、基本思想：只在需要时候，按需要量，生产需要产品。JIT认为：库存是恶魔，不但造成浪费，还将许多管理不善问题掩盖起来，使问题得不到及时处理，就像水掩盖了水中石头一样。2、关键：追求无库存，或库存到达最小生产系统。3、改进路径：降低库存---暴露问题---降低库存---暴露问题---计算机集成制造系统与准时生产制讲义第16页二、JIT起源及深入升华（一）从手工生产到大量生产1、手工生产方式19世纪末，法国巴黎Panhard-Levassor(P&L)机床企业开始制造汽车。特点：几乎没有两辆汽车是相同；制作成本高，且易出故障；要求工人含有高超技术。计算机集成制造系统与准时生产制讲义第17页2、大量生产方式19，亨利·福特推出了他T型车。①大量生产技术关键零件交换性和装配简单化。因为分工精细、操作简单，工人只需几分钟训练就能上装配线干活。②实施大量生产结果生产率大幅度提升。19514分钟生产一辆车，到19实施流水生产后，只要1.19分钟生产一辆车。伴随产量提升，成本大幅度下降。19每辆车售价$850,到1926年每辆车售价$290。③大量生产方式基本发展模式大批量生产降低成本刺激需求批量扩大计算机集成制造系统与准时生产制讲义第18页（二）从大量生产到精细生产1、大量生产方式衰落福特大量生产有一个根本缺点，就是缺乏适应品种改变能力，即缺乏柔性。为了使专用、高效、昂贵机器高固定成本分摊到尽可能多产品上，生产线不能停工，这就需要各种缓冲：过量库存，过多供给厂家，过多工人、过大场地。计算机集成制造系统与准时生产制讲义第19页2、精细生产方式出现1950年，丰田汽车企业丰田喜一郎到美国参观了福特汽车企业位于底特律Rouge工厂，回日本后与生产管理教授大野耐一研究得出结论：大量生产方式不适合日本原因是：①当初日本经济十分困难，不可能化大量外汇去购置美国技术和设备，也不可能花巨款去建Rouge那样工厂。②当初日本国内对汽车需要量小，需要品种却相当多，不能实施大量生产。③受新劳工法保护，日本不能象美国随时辞退工人。计算机集成制造系统与准时生产制讲义第20页★JIT深入升华----精益生产方式精益生产方式是美国在全方面研究以JIT生产方式为代表日本式生产方式在西方发达国家以及发展中国家应用情况基础上，于1990年提出一个较完整经营管理理论。计算机集成制造系统与准时生产制讲义第21页三、JIT现场控制—看板管理（一）“推进式”与“拉动式”生产1、传统方式：由计划部门依据市场需求，计算出每种零部件需要量和各生产阶段生产提前期，确定每个零部件投入出产计划，按计划发出生产和订货指令。每个生产阶段都按计划制造零部件，并将加工完零部件送到后一道工序和下游车间，而不论后一道工序和下游车间当初是否需要。这种方式被称为“推进式”。特点：物料流和信息流是分离。计算机集成制造系统与准时生产制讲义第22页2、“拉动式”方式：从市场需求出发，由市场需求信息拉动产品装配，再由产品装配拉动零部件加工。每一道工序、每个车间都向前一道工序、上游车间提出要求，发出工作指令，上游工序、车间完全按这些指令进行生产。特点：物料流和信息流是结合在一起。计算机集成制造系统与准时生产制讲义第23页（二）看板管理1、看板，又称传票卡，是传递信号工具。2、适用条件：看板只有在工序一体化、生产均衡化、生产同时化前提下，才有可能发挥作用。3、看板种类①传送看板：用于指挥零件在前后两道工序之间移动。②生产看板：用于指挥工作地生产，它要求了所生产零件及其数量。计算机集成制造系统与准时生产制讲义第24页4、用看板组织生产过程（1）实施看板管理之前，设备要重新排列，重新布置。（2）使加工作业每个工作地都有两个存放处：入口存放处和出口存放处。（3）在制品与零部件放在工作地旁，工人能够亲眼看到他们加工东西，就不会盲目地过量生产。计算机集成制造系统与准时生产制讲义第25页5、用看板组织生产特征它只向总装配指示次序计划，除此之外，不再向其它加工工序指示次序计划。其它加工工序需要生产什么，生产量多少，何时生产都由看板进行控制。6、看板使用规则①不合格件不交给后工序②后工序来取件③只生产后工序领取工件数量计算机集成制造系统与准时生产制讲义第26页四、组织按时生产条件（一）组织混流生产如，按市场要求，某厂三月份要生产A、B、C、D4种产品，每种产品月产量为：A：400台；B：300台；C：200台；D：100台，总共1000台。该月有25个工作日。第一个方式，一个月内每种产品各生产一次：A（400）---B（300）---C（200）---D（100）第二种方式，天天生产各品种一次：A（16）---B（12）---C（8）---D（4）一个月25天重复25次第三种方式，深入扩大生产频率，按：

AAAA---BBB---CC---D即一天重复4次，一个月重复100次好处：①使工人操作愈加熟练②提升了对需求响应性③降低了库存④缩短了每台产品制造周期计算机集成制造系统与准时生产制讲义第27页（二）降低调整准备时间1、提升生产系统柔性①改变劳开工具②改变劳动对象2、降低调整准备时间方法①尽可能在机器运行时进行调整准备②尽可能消除停机时调整时间