先进制造技术 课件 第六章 现代制造管理技术

先进制造技术第6章

现代制造管理技术6.1企业资源计划（ERP）6.2产品数据管理（PDM）6.3制造执行系统（MES）6.4准时生产（JIT）6.1.1ERP的定义与特点6.1.2ERP的关键技术6.1.3ERP企业应用实例6.1企业资源计划(ERP)6.1.1ERP的定义与特点

ERP是集采购、销售、制造、成本、财务、服务和质量等管理功能为一体，以市场需求为导向，以实现企业内、外资源优化配置，消除一切无效劳动和资源消耗，实现企业的信息流、物料流、资之流集成，以提高企业竞争力为目标，以计划与控制为主线，以网络和信息技术为平台，是一种面向供应链管理的现代企业管理的思想、方法和工具。1).ERP是一种管理思想，扩大企业信息集成管理的范围2).ERP是一个管理系统，整合企业资源管理信息系统3).ERP是一个企业信息管理软件产品，综合信息技术成果，面向企业信息化的计算机管理软件1.ERP特点6.1.2ERP的关键技术1.库存控制订货点法订货点法依据对库存补充周期内的需求量预测，并保留一定的安全库存储备，来确定订货点。安全库存的设置是为了应对需求的波动。一旦库存储备低于预先规定的数量，即订货点，则立即进行订货来补充库存。订货点的基本公式为：订货点=单位时区的需求量×订货提前期＋安全库存量，见图6.1。图6.1订货点法示意图对于经常出现的过高或缺料现象，原因如下：（1）对各种物料的需求相对独立（2）物料需求的连续性（3）库存消耗后应立即被重新填满（4）“何时订货”是一个大问题2.时段式MRP时段式MRP是在解决订货点法的缺陷的基础上发展起来的，亦称为基本MRP。时段式MRP的逻辑流程，见图6.2.图6.2时段MRP逻辑流程图3.闭环MRP在上述讨论MRP形成和制作订时，考虑结构、库存相关信息在实际生产中会发生变化，进而引入闭环MRP。闭环MRP就是在MRP的基础上增加了能力计划和执行计划功能的系统。运行过程如下：（1）企业制定生产规划，根据生产规划制定生产计划，同时进行生产能力和负荷的分析（2）根据MPS、企业的物料库存信息、产品结构清单等信息来制定MRP（3）由MPS、产品生产工艺路线和车间各加工工序能力数据生成能力需求计划，通过对各加工工序的能力平衡，调整MRP。如果本阶段无法平衡能力，则可能修改MPS。（4）采购与车间作业按照平衡能力后的MRP执行，进行能力的控制,即输入/输出控制，并根据作业执行结果反馈到计划层。4.MRPⅡMRPⅡ是把经营、生产、销售、财务、采购等各个子系统集成为个整体,是对企业资源和供、产、销、财各个环节进行有效计划、组织和控制的一整套方法。MRPⅡ在闭环MRP的基础上把经营规划与运作规划纳入到系统中来。MRPⅡ的逻辑流程图如图6.3表示图6.3

这里对不同于MRP的逻辑流程部分描述：(1)MRPI集成了应收、应付、成本、总账的财务管理。(2)采购作业根据采购订单、供应商信息、收货单及入库单形成应付款信息。(3)销售商品后，根据客户信息、销售订单信息及产品出库单形成应收款信息。(4)根据采购作业成本、生产信息、产品结构信息及库存领料信息等产生生产成本信息。(5)应付款、收款信息、生产成本信息及其他信息等记入总账。5.ERP

由于企业竞争范围的扩大、企业制造资源的集成管理、企业之间加强信息交流共享，MRP不能满足要求，为解决上述问题ERP应用出现。ERP优点：（1）ERP能够解决多变的市场与均衡生产之间的矛盾。（2）ERP能解决物料短缺和库存积压的难题，（3）ERP可以以低成本获得高质量，（4）ERP可以改变企业中的部门本位观6.ERPⅡ

ERPII的定义是通过支持和优化公司内部和公司之间的业务过程来创造客户和股东价值的一种商务战略，也是一套面向具体行业领域的应用系统。

其技术和系统特点主要有:(1)强调协同的功能，除了延伸ERP的功能外，还整合企业内外部关键业务的协同功能；(2)领域化、精细化、前端功能增强和延伸以及交易群体的完全集成化；(3)以客户为中心，准时向客户提供产品和服务；(4)ERPII的角色从ERP的资源规划和交易事务处理，拓展为发挥信息的杠杆作用，保证企业前、后台资源的有机集成。从功能的扩展上比较分析的MRP、MRPI、ERP、ERPI，清晰地展现了ERP软件发展的每个阶段的特点。RP系统与ERPⅡ系统的比较示意图最著名的ERP系统——SAPAGSAPNetWeaver是来自SAP的下一个产品，它是平台独立的，使用面向服务的体系结构(SOA)。SAPNetWeaver有以下模块:SAPWeb应用服务器SAPExchangeInfrastructure(称为XI)SAPBusinessInformationWarehouseSAPNetWeaverMobileSAPMasterDataManagement(称为MDM)SAPEnterprisePortal.SAPBIaccelerator6.1.1ERP企业应用实例SAPR/3的架构:“R”表示实时,“3”表示三层架构。图6.5为SAPR/3应用模块。图6.5SAPR/3应用模块6.2.1PDM的功能与体系结构6.2产业数据管理（PDM）6.2.1

PDM的功能与体系结构PDM即产品数据管(Productiondatamanagement)是以管理思想为基础，建立在信息和网络技术之上的一整套管理系统，其目的是对产品数据实现全面管理，支持并行产品设计。1.PDM技术产生的背景企业通常要存储、管理数据，随着计算机的飞速发展和企业的广泛应用，需要集成不同系统来实现企业信息集成甚至实现过程集成。工程数据库系统是满足工程设计与制造、生产管理与经营决策支持环境的数据库系统，虽然有所突破，但仍然存在着对工程应用支持不够的弱点，主要表现在如下方面:(1)对工程应用的数据表示不够充分，不能全面描述数据类型之间的分类、组合、继承和引用关系。(2)对应用集成的支持能力不强,难于做到产品信息和应用程序的完全集成。(3)应用开发接口能力差。除了已上几点，最重要的是总体设计思想方法的问题。2.PDM的基本概念产品数据管理(PDM)以软件为基础，是一门管理所有与产品相关的信息(包括电子文档、数字化文件、数据库记录等)和所有与产品相关的过程(包括工作流程和更改流程)的技术它提供产品全生命周期的信息管理,并可在企业范围内为产品设计与制造建立一个并行化的协作环境。3.PDM系统的主要功能功能主要有两种划分方法：一、按着面向应用与系统功能支持的划分，将其分为电子仓库、面向用户的使用功能和实用化的支持功能。二、按软件功能模块划分，可划分为电子仓库和文档管理、工作流程与过程管理、产品结构与配置管理、零件分类管理、工程变更管理、项目管理、电子协作、集成工具、浏览和圈阅等，前五项功能是PDM系统应具备的基本功能。4.PDM系统的体系结构5.PDM的体系结构特点（1）对计算机基础环境的适应性（2）PDM内核的开放性（3）PDM功能模块的可变性（4）PDM的插件功能6.PDM系统应用开发

采用快速原型法开发模型，开发分为需求分析、原型设计、演示和评价原型及修正与改进四个阶段，每个阶段都有目的、作业程序和控制重点的要求，以下为快速原型法最基本的框架描述。6.3.制造执行系统（MES）6.3.1MES定义与功能模块6.3.2MES应用案例6.3.1MES定义与功能模块MES是制造执行系统，主要是针对车间层的生产整理技术，通过它可以使企业管理人员了解生产现场进度、质量,以及调整更好的生产计划。1.MES理论基础

建立在计划管理系统中工业控制间的车间层的系统，为了能够更好的解决制造业企业而开发的，并且可以建立企业间的信息互通。计划层(ERP):是根据企业的计划来进行的，必须要有计划地管理企业。执行层(MES):它是计划的控制和执行的方式，根据MES把ERP生产现场控制的内。控制层：强调设备的控制。

集成模型2.MES系统功能模块介绍MESA提出了MES的功能模型和与相关系统的集成模型,并定义了11个功能模块包括:生产计划和工序调度、资源管理、生产跟踪、设备维护管理、性能分析、单元管理、文档管理、质量管理、现场数据采集、过程管理、和人力资源管理。3.MES与其他信息系统的关系MES是面向车间范围的信息管理系统，在其外部通常有企业资源计划ERP、供应链管理

SCM、销售和服务管理

SSM、产品和工艺设计系统P&PE、过程控制系统PCS等面向制造企业的几个主流的信息系统，这些信息系统都有各自的功能和定位，在功能上又有一定的重叠。MES与外部信息6.3.2MES应用案例MES应用案例-东风汽车

目前采用以下几个功能：数据采集、过程监控、同步物流、信息系统与业务管理集成。汽车生产过程中的MES应用案例6.4.1JIT概念与体系结构6.4.2准时生产管理方式的实现方法6.4.3JIT实施应用6.4准时生产

准时制生产(JUSTINTIME，JIT)又称为准时生产或及时生产，它原本是物流管理中的一个概念，指的是把必要的零件、以必要的数量、在必要的时间送到生产位置，并且只把所需要的零件、只以所需要的数量、只在正好需要的时间送到生产位置。6.4.1JIT概念与体系结构制造系统中的物流方向是从毛坯到零件，再到组装，最后总装。企业通常可以采用两种不同的生产组织与控制的方式：一种是推动式的生产组织与控制方式，它从正方向看物流另一种是拉动式的生产组织与控制方式，该方式是从反方向看物流

看板控制系统由看板及其使用规则构成,它是准时制生产方式解决生产与库存控制问题的工具。1.看板种类

看板是拉动系统中启动下一个生产工序或搬运在制品到下游工序的一个信号工具,也可称“信号板”，其本质是传递生产信息的媒介体，通常是一张纸卡片。看板在不同的环境中大致分为两种形式领料看板生产看板2.看板管理的运行过程3.看板管理的运行规则看板系统的使用规则如下:(1)装满物料的料箱上必须附有一张看板，即生产看板、领料看板或其他形式的看板。没有看板就不能生产或搬运。(2)要使用标准的工位器具，不允许使用非标准工位器具。(3)当从生产看板盒中按照看板出现的先后顺序取出一个生产看板时，只生产一个标准工位器具所容纳数量的零件。(4)装满后，将生产看板附着其上，放置到输出物料存储点。(5)永远不能把不合格、数量不正确的产品流入下一道工序。(6)看板数量应尽量少，以减少库存量。(7)减少看板数量时应小心，避免库存不够的问题。4.看板作用

看板的主要作用是向各工序传递生产和领料的指令，由此对工序生产的控制；

防止过量生产和过量领料；有一定改善作用。1.适量生产2.最大限度的减少操作工人

准时制生产方式打破了传统生产“定员制”的观念，采取各种措施，以实现弹性作业人数的配备。3.全面及时的进行质量检验与控制

在准时制生产管理方式中，将质量管理贯穿于每一道工序中，对产品质量进行及时的检测与处理，实现提高质量与降低成本的一致性。6.4.2准时生产管理方式的方法1.推行精益生产的主要做法（1）多品种作业（2）加强人本管理（3）强化物流管理（4）推行“准时制”生产（5）推行“按需生产”（6）培养精兵强将（7）加强“四为”管理：以厂长为首的管理运行机制;以生产为中心的作业运行机制;以员工为主体的行为规范激励机制;以产品质量为重心的质保运行机制。（8）推行定置洁净管理（9）强化责任制管理（10）加强企业制度现代化建设6.4.3JIT实施应用（11）追求尽善尽美——“六零”