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单击此处编辑母版标题样式,湖南大学机械与汽车工程学院 范叶,fy-blue69,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,湖南大学机械与汽车工程学院 范叶,email:fy_blue69,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,湖南大学机械与汽车工程学院 范叶,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,湖南大学机械与汽车工程学院 范叶,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,湖南大学机械与汽车工程学院 范叶,第一节,先进制造技术,柔性制造系统,Flexible Manufacturing System,（,FMS,）,计算机集成制造,Computer Integrated Manufacturing (CIM),精益生产,Lean Production,（,LP,）,敏捷制造,Agile Manufacturing,（,AM,）,虚拟制造,Virtual Manufacturing,（,VM,）,并行工程,Concurrent Engineering,（,CE,）,大规模定制,Mass Customization,（,MC,）,绿色制造,Green Manufacturing,(GM),企业流程再造,Business Process Reengineering,（,BPR,）,组织扁平化,Flattened Organization,团队组织,Team Organization,湖南大学机械与汽车工程学院 范叶,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。,湖南大学机械与汽车工程学院 范叶,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,湖南大学机械与汽车工程学院 范叶,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,湖南大学机械与汽车工程学院 范叶,CIMS,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,Computer Integrated Manufacturing System,湖南大学机械与汽车工程学院 范叶,CIMS,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,湖南大学机械与汽车工程学院 范叶,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）,湖南大学机械与汽车工程学院 范叶,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。,湖南大学机械与汽车工程学院 范叶,（三）并行工程（,concurrent engineering,）,湖南大学机械与汽车工程学院 范叶,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,Length of Development Time,规划,Planning,车形,设计,Styling,design,Engineering,产品,设计,Design,Prototype,Fabrication,& Testing,试制,评价,Production,engineering,生产,准备,生产,Production,零部件厂家,Parts suppliers,Production engineering,Production,规划,Planning,车形设计,Styling design,产品设计,Engineering Design,试制,.,评价,Prototype,Fabrication,& Testing,生产准备,生产,试制评价,湖南大学机械与汽车工程学院 范叶,第二节 制造业生产模式的进化,单件生产方式,Craft Production,大量生产方式,Mass Production,精益生产,Lean Production,计算机集成制造,CIM,大规模定制,Mass Customization, MC,敏捷制造,Agile Manufacturing AM,湖南大学机械与汽车工程学院 范叶,14,195019601970198019902000-Beyond,Control,Design,Planning and Scheduling,Mainframe Computers,NC,CNC,Robots in Mfg,Direct Numerical Control,Mini-computers,CAM,PLC,Adaptive Control,RISC Computers,FMS,FMC,Microprocessor,CAD/CAM,IBM PC,PC-based CAD/CAM,CIM,2D CAD,CAE,3D Wireframe,Solid Models,Part Coding,CAPP,MRP-I,MRP-II,JIT,195019601970198019902000-Beyond,ERP,SCM,E-biz,MES,Extended Enterprise,Intelligent Supply Networks,Multi-disciplinary problems; Complex systems,Motivation -,Evolution of Manufacturing,湖南大学机械与汽车工程学院 范叶,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,2024/9/29,湖南大学机械与汽车工程学院 范叶,一、企业流程再造,Business Process Reengineering,湖南大学机械与汽车工程学院 范叶,BPR,的概念,BPR,不是面向功能或组织的，而是面向流程的。,1993,年，,Michael Hammer,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,湖南大学机械与汽车工程学院 范叶,BPR,BPR,的特征,显著的（,Dramatic,）改善,根本的（,Radical,）再思考,流程（,Process,）,重新设计（,Redesign,）,湖南大学机械与汽车工程学院 范叶,BPR,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。,湖南大学机械与汽车工程学院 范叶,BPR,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。,湖南大学机械与汽车工程学院 范叶,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。,湖南大学机械与汽车工程学院 范叶,IT,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,BPR,BPR,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,湖南大学机械与汽车工程学院 范叶,IT,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,(Case based reasoning),”,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。,湖南大学机械与汽车工程学院 范叶,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。,湖南大学机械与汽车工程学院 范叶,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。,湖南大学机械与汽车工程学院 范叶,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。,湖南大学机械与汽车工程学院 范叶,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。,IBM,湖南大学机械与汽车工程学院 范叶,Ford,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。,湖南大学机械与汽车工程学院 范叶,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,湖南大学机械与汽车工程学院 范叶,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,。,湖南大学机械与汽车工程学院 范叶,PDM,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,湖南大学机械与汽车工程学院 范叶,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,湖南大学机械与汽车工程学院 范叶,产品数据管理（,PDM,）的运行原理,M-CAD,E-CAD,CAPP,FEM,DTP,PDM,Client,PDM,Client,PDM,Client,Metadaten,文件系统,文档,PDM,Server,DB,Server,数据库,湖南大学机械与汽车工程学院 范叶,PDM,实现异地设计,PDM,Server,Internet / LAN / WAN,Client,Local,Files,Files,DB,Files,DB,Files,DB,湖南大学机械与汽车工程学院 范叶,PDM,过程管理：,工作流管理,湖南大学机械与汽车工程学院 范叶,重要工作,查找,通知,检查,归档,分类,设计,计算,绘图,建立零件表,修改,PDM,作用：大大简化开发和设计工作,图纸管理,文档管理,零件分类,产品结构管理,BOM,生成,2D / 3D - CAD,FEM,DTP,文档保存,基于,PDM,的系统解决方案,零件管理,湖南大学机械与汽车工程学院 范叶,三、企业组织结构变化,5,）团队化（,Team Work,）,4,）多元化,3,）不完整化和多样化,1,）扁平化,2,）网络化,湖南大学机械与汽车工程学院 范叶,认知工效学,三、先进制造系统中人的因素,（一）人,机协同因素（,Human-Machine Synergism,）,文化因,素层,认知、思维与决策因素层,信息传递与加工因素层,工具,+,环境性因素层,传统工效学,湖南大学机械与汽车工程学院 范叶,（二）人,人协同因素,1,人与人，组织与组织的合作机制。,2,对人的技能要求与培训。,3,组织管理措施和组织文化环境。,如,并行工程和敏捷制造,经济、高效、安全的先进制造技术系统,人、技术、组织高度集成协同的先进制造系统。,(,见后图,),湖南大学机械与汽车工程学院 范叶,经济、高效、安全的,先进制造技术系统,人,技术,组织,集成,协同,湖南大学机械与汽车工程学院 范叶,四、企业的经营理念：,经营理念反映企业高层如何看待：,（,1,）知识经济时代的赢利法则,（,2,）对社会的责任,（,3,）对待顾客和员工,湖南大学机械与汽车工程学院 范叶,五、组织学习与创新,管理层和员工都必须经过五个层次的修炼,自我超越（,Personal Mastery,）,改善心智模式（,Improving Mental Model,）,建立共同愿景（,Building Shared Vision,）,团体学习,(Team Learning),系统思考,(System Thinking),湖南大学机械与汽车工程学院 范叶,生产与运作管理,谢谢,人有了知识，就会具备各种分析能力，,明辨是非的能力。,所以我们要勤恳读书，广泛阅读，,古人说“书中自有黄金屋。,”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，,培养逻辑思维能力；,通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，,培养文学情趣；,通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。,有许多书籍还能培养我们的道德情操，,给我们巨大的精神力量，,鼓舞我们前进,。,
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