三章先进制造模式_大批量定制

Slide Title,Body Text,Second Level,Third Level,75,第,3,章 先进制造模式,先进制造系统,#,Slide Title,Body Text,Second Level,Third Level,先进制造系统,第,1,章 先进制造系统总论,第,2,章 先进制造系统基本原理,第,3,章 先进制造模式,第,4,章 先进设计技术,第,5,章 先进制造装备及技术,第,6,章 先进制造工艺技术,第,7,章 绿色设计与制造,第,8,章 典型产品的制造系统,第,9,章 制造系统展望,第3章提要,本章先,进,进制造,模,模式（AMM）是全,书,书的重,点,点内容,。,。,每一种,制,制造模,式,式都从,属,属于相,应,应的制,造,造系统,，,，,并与相,关,关的制,造,造技术,相,相互交,织,织和相,互,互作用,。,。,如果把,制,制造技,术,术比作,制,制造系,统,统的骨,骼,骼（硬,件,件）和,肌,肌肉（,软,软件）,，,，,那么，,制,制造模,式,式就是,制,制造系,统,统的灵,魂,魂（哲,理,理的反,映,映）和,神,神经（,运,运行的,规,规律）,。,。,第3章提要,本章首,先,先阐述,了,了制造模,式,式的类,型,型和作,用,用；,然后着,重,重从发展、,原,原理和,案,案例三个方,面,面来介,绍,绍目前,比,比较典型的AMM：,并行工,程,程（CE）、敏,捷,捷制造,（,（AM）、可,重,重构制,造,造（RM）、大,量,量定制,（,（MC）、网,络,络化制,造,造（NM）、成,组,组技术,（,（GT）、精,益,益生产,（,（LP）、计,算,算机集,成,成制造,（,（CIM）、虚,拟,拟制造,（,（VM）和智,能,能制造,（,（IM）；,最后分,析,析了一,些,些AMM的联系,与,与区别。,本章介,绍,绍的AMM突出了敏捷性,和,和精益,性,性，它们,能,能够在,效,效率和,有,有效性,两,两方面,产,产生显,著,著作用,。,。,还有一,些,些非常,重,重要的AMM，如柔,性,性制造,（,（FM）、绿,色,色制造,（,（GM）、微,纳,纳制造,（,（MM）和生,物,物制造,（,（BM）等，,将,将在后,续,续各章,中,中介绍,。,。,第3章,先,先进,制,制造模,式,式,3.1制造模,式,式的类,型,型与作,用,用,3.2并行工,程,程（CE）,3.3敏捷制,造,造（AM）,3.4可重构,制,制造（RM）,3.5大量定,制,制（MC）,3.6成组技,术,术（GT）,3.7精益生,产,产（LP）,3.8计算机,集,集成制,造,造（CIM）,3.9虚拟制,造,造（VM）,3.10网络化,制,制造（NM）,3.11智能制,造,造（IM）,3.12几种制,造,造模式,的,的比较,3.1,.,.1制造模,式,式的类,型,型,3.1,.,.2制造模,式,式的作,用,用,3.1制造模,式,式的类,型,型与作,用,用,1.按制造,过,过程可,变,变性分,类,类,2.按信息,流,流和物,流,流运动,方,方向分,类,类,3.按制造,过,过程利,用,用资源,的,的范围,分,分类,3.1,.,.1制造模,式,式的类,型,型,(1)刚性制,造,造模式,(2)柔性制,造,造模式,(3)可重构,制,制造模,式,式,1.按制造,过,过程可,变,变性分,类,类,几乎没,有,有,中等,最大,3.1,.,.1制造模,式,式的类,型,型,一般采,用,用自动流,水,水线，包括,物,物流设,备,备和相,对,对固定,的,的加工,工,工艺，,适,适应于大批量,、,、少品,种,种。,(1)刚性制,造,造模式,特征：,实,实现从,设,设计、,加,加工到,管,管理的,标,标准化,和,和专业,化,化生产,；,；采用,移,移动式,的,的装配,线,线和高,效,效的专,用,用设备,，,，工序,分,分散，,节,节拍固,定,定；实,行,行厂内,自,自制管,理,理，纵,向,向一体,化,化组织,结,结构；,劳,劳动分,工,工很细,；,；对市,场,场和用,户,户需求,的,的应变,能,能力较,低,低。,3.1,.,.1制造模,式,式的类,型,型,优点：,生,生产率,高,高，设,备,备利用,率,率高，,产,产品成,本,本很低,(1)刚性制,造,造模式,缺点：,投,投资大,，,，设备,不,不灵活,，,，只能,加,加工一,种,种零件,，,，或几,种,种相似,零,零件。,若,若要改,变,变产品,品,品种，,则,则需对,自,自动流,水,水线作,较,较大改,动,动，投,资,资和时,间,间的耗,费,费很大,。,。,3.1,.,.1制造模,式,式的类,型,型,特征：,工,工序相,对,对集中,，,，没有,固,固定的,节,节拍，,物,物料的,非,非顺序,输,输送；,将,将高效,率,率和高,柔,柔性融,于,于一体,，,，生产,成,成本低,；,；具有,较,较强的,灵,灵活性,和,和适应,性,性。,(2)柔性制,造,造模式,单机柔,性,性：采,用,用单台,数,数控机,床,床来解,决,决小批,量,量、多,品,品种的,问,问题。,系统柔,性,性,结,结合自,动,动流水,线,线与数,控,控机床,的,的特点,，,，将数,控,控机床,与,与物料,输,输送设,备,备通过,计,计算机,联,联系起,来,来，形,成,成一个“柔性制,造,造系统”，来解,决,决中等,批,批量、,中,中等品,种,种的制,造,造问题,。,。,3.1,.,.1制造模,式,式的类,型,型,特征：,制,制造系,统,统可按,功,功能划,分,分为若,干,干制造,单,单元。,不,不管是,加,加工系,统,统、信,息,息流，,还,还是工,件,件流和,刀,刀具流,，,，或是,组,组织机,构,构和产,品,品结构,，,，所分,单,单元即,为,为模块,。,。RMM是指将,各,各种模,块,块加以,标,标准化,，,，从标,准,准化的,模,模块中,选,选出若,干,干模块,，,，以组,成,成适合,不,不同用,户,户要求,的,的制造,系,系统。,(3)可重构,制,制造模,式,式(RMM),3.1,.,.1制造模,式,式的类,型,型,2.按信息,流,流和物,流,流运动,方,方向分,类,类,(1)精益制,造,造模式,（LMM,/,/LP,/,/拉动式),(2)信息化,制,制造模,式,式,(IMM/MRP,/,/推动式),3.1,.,.1制造模,式,式的类,型,型,2.按信息,流,流和物,流,流运动,方,方向分,类,类,图,3-1,拉动式生产与推动式生产,a),推动式,b),拉动式,使用安排,生产安排,前道工序完成后,送物料到后道工序,使用安排,生产安排,需要前发出指令,需要时送到物料,a),b),有两种,（,（图3-1）：,拉动式,生,生产的,信,信息流,与,与物流,反,反向运,动,动，代,表,表是精,益,益生产,；,；,推动式,生,生产的,信,信息流,与,与物流,同,同向运,动,动，代,表,表是制,造,造资源,计,计划（MRP,） 。,3.1,.,.1制造模,式,式的类,型,型,2.按信息,流,流和物,流,流运动,方,方向分,类,类,(1)精益制,造,造模式（Lean ManufacturingMode，LMM）,在制造,过,过程中,贯,贯穿一,种,种零浪,费,费的生,产,产理念,。,。通常,称,称为精,益,益生产,（,（Lean Production，LP），又,称,称精良,生,生产。,它,它是1990年美国,在,在研究,总,总结日,本,本丰田,汽,汽车公,司,司准时,生,生产（Just in Time，JIT）的基,础,础上提,出,出的。,LP的基本,思,思想是,要,要从原,材,材料采,购,购到产,品,品销售,及,及售后,服,服务的,整,整个企,业,业活动,过,过程中,，,，去掉,一,一切多,余,余的环,节,节，使,每,每个岗,位,位的工,作,作人员,都,都能对,产,产品实,现,现增值,。,。这里,的,的关键,问,问题是,涉,涉及到,对,对人的,管,管理。LP通常采,用,用JIT、看板,管,管理、,均,均衡生,产,产和组,织,织整体,优,优化等,技,技术。LP在日本,效,效果显,著,著，而,欧,欧美仿,效,效时效,果,果却不,明,明显。,3.1,.,.1制造模,式,式的类,型,型,2.按信息,流,流和物,流,流运动,方,方向分,类,类,JIT又称适,时,时生产,，,，其含,义,义为“只在需,要,要的时,间,间、按,照,照需要,的,的数量,，,，生产,真,真正需,要,要的产,品,品”。JIT是实现LP理念的,一,一种方,式,式。它,的,的核心,是,是实现,无,无库存,的,的生产,，,，见图3-2。首先,根,根据预,测,测制定,年,年度、,季,季度和,月,月度生,产,产计划,，,，然后,再,再据此,制,制定日,工,工作计,划,划，下,达,达到最,后,后一道,工,工序，,而,而前道,工,工序根,据,据后道,工,工序的,要,要求指,令,令来生,产,产。看,板,板是实,现,现JIT的手段,。,。看板,在,在生产,线,线上的,传,传递过,程,程是以,总,总装配,线,线为起,点,点，逆,工,工艺路,线,线在上,下,下两个,工,工序之,间,间往返,传,传递，,工,工件只,是,是在需,要,要的时,候,候才被,加,加工。,3.1,.,.1制造模,式,式的类,型,型,2.按信息,流,流和物,流,流运动,方,方向分,类,类,生产计划,生产进度表,工序,1,工序,2,生产指令,工序,3,库存,实际需求数量,看板,看板,图,3-2,JIT,拉动式生产方式,信息流 物料流,3.1,.,.1制造模,式,式的类,型,型,JIT的优点是：,能够,形,形成追,求,求“零库存”的动态,系,系统；,有助,于,于在工,序,序间实,现,现质量,保,保证；,迫使,生,生产过,程,程的精,心,心组织,。,。,JIT的不足是：,要求,有,有重复,循,循环的,产,产品生,产,产环境,，,，生产,柔,柔性不,够,够大；,缺乏,改,改进过,程,程的中,心,心，所,有,有过程,活,活动一,样,样重要,。,。,2.按信息,流,流和物,流,流运动,方,方向分,类,类,3.1,.,.1制造模,式,式的类,型,型,(2)信息化,制,制造模,式,式,目前主,要,要是通,过,过制造,资,资源计,划,划（MRP,）或企,业,业资源,计,计划（ERP）来支,持,持。信,息,息化制,造,造、MRP,和ERP已在第2章介绍,。,。作为,一,一种制,造,造模式,，,，它的基本思,想,想是：基,于,于企业,经,经营目,标,标制定,生,生产计,划,划，围,绕,绕物料,转,转换组,织,织制造,资,资源，,实,实现按,需,需要按,时,时进行,生,生产。,3.1,.,.1制造模,式,式的类,型,型,2.按信息,流,流和物,流,流运动,方,方向分,类,类,(2)信息化,制,制造模,式,式,MRP,的核心,是,是将库,存,存管理,和,和生产,进,进度计,划,划综合,考,考虑，,根,根据需,求,求将生,产,产指令,同,同时下,达,达给每,个,个工序,，,，需求,与,与实际,生,生产数,量,量不同,，,，工序,间,间通过,库,库存作,为,为缓存,来,来应付,突,突发事,件,件，见图3-3。它的,产,产品生,产,产按预,先,先制定,的,的生产,计,计划进,行,行。当,一,一道工,序,序加工,完,完后，,工,工件被,送,送到指,定,定的地,点,点等待,加,加工下,一,一道工,序,序，这,时,时工件,实,实际上,处,处于在,制,制品库,存,存状态,。,。从原,材,材料开,始,始被加,工,工到最,后,后成品,的,的整个,过,过程，,原,原材料,和,和在制,品,品是按,一,一定生,产,产计划,和,和工艺,规,规程被,推,推向成,品,品状态,。,。其缺,点,点是会,造,造成库,存,存过剩,或,或在制,品,品、原,材,材料无,法,法保证,供,供应。,3.1,.,.1制造模,式,式的类,型,型,2.按信息,流,流和物,流,流运动,方,方向分,类,类,信息流 物料流,图,3-3,MRP,推动式生产方式,库存,实际需求数量,库存,生产计划,生产进度表,生产指令,生产指令,生产指令,工序,1,工序,2,工序,3,库存,3.1,.,.1制造模,式,式的类,型,型,2.按信息,流,流和物,流,流运动,方,方向分,类,类,(2)信息化,制,制造模,式,式,在资源,管,管理范,围,围上，MRP,侧重于,企,企业内,的,的资源,管,管理，ERP扩展到,了,了整个,供,供应链,的,的制造,资,资源；,在,在生产,方,方式管,理,理上，MRP,适用于,离,离散型,制,制造系,统,统的几,种,种典型,生,生产方,式,式，如,规,规模生,产,产、重,复,复生产,、,、按库,存,存生产,、,、按订,单,单生产,、,、按订,单,单装配,等,等，ERP实现MRP与JIT相结合,支,支持混,合,合型生,产,产方式,的,的管理,；,；在事,务,务处理,控,控制方,面,面，MRP,一般只,能,能实现,事,事中控,制,制，ERP强调事,前,前控制,能,能力。,3.1,.,.1制造模,式,式的类,型,型,2.按信息,流,流和物,流,流运动,方,方向分,类,类,(1)集成制,造,造模式,(2)敏捷制,造,造模式,(3)智能制,造,造模式,3.按制造,过,过程利,用,用资源,的,的范围,分,分类,3.1,.,.1制造模,式,式的类,型,型,以计算,机,机网络,和,和数据,库,库为基,础,础，试,图,图利用,计,计算机,软,软硬件,将,将企业,的,的经营,、,、管理,、,、计划,、,、产品,设,设计、,加,加工制,造,造、销,售,售及服,务,务等全,部,部制造,活,活动集,合,合成一,个,个综合,优,优化的,整,整体。,集,集成的,含,含义主,要,要在于,企,企业内,部,部的信息集,成,成与人员集,成,成。,(1)集成制,造,造模式(IMM),3.1,.,.1制造模,式,式的类,型,型,IMM通常称,为,为计算机,集,集成制,造,造(CIM)。,CIM作为一,种,种制造,思,思想，,包,包括4个基本,观,观点：,信息,集,集成；,整个,制,制造过,程,程是一,个,个系统,；,；,以人,为,为本；,动态,发,发展，CIM是一种,理,理想状,态,态，,是一个,无,无限追,求,求的目,标,标。,由CIM构成的,制,制造系,统,统称为,计,计算机,集,集成制,造,造系统(CIMS)。CIM是一种制造哲,理,理，CIMS是CIM制造哲,理,理的具,体,体体现,。,。,3.1,.,.1制造模,式,式的类,型,型,(1)集成制,造,造模式(IMM),宗旨是,使,使制造,系,系统对,市,市场有,快,快速响,应,应的能,力,力，不,以,以大幅,度,度提高,成,成本为,其,其代价,。,。强调,企,企业间,的,的紧密,联,联系，,以,以便共,同,同尽快,地,地最大,限,限度地,满,满足用,户,户需求,的,的变化,。,。,(2)敏捷制,造,造模式(AMM),敏捷性,体,体现在,：,：,企业,管,管理模,式,式要适,应,应持续,变,变化的,市,市场；,为快,速,速反应,抓,抓机遇,，,，要求,公,公司共,担,担风险,；,；,由用,户,户来评,价,价产品,质,质量；,以合,理,理的费,用,用满足,市,市场需,求,求。,3.1,.,.1制造模,式,式的类,型,型,实现AMM的必要,条,条件：,高柔,性,性、可,重,重组的,自,自动化,加,加工设,备,备。,标准,化,化的、,易,易维护,的,的信息,网,网络系,统,统。,人因,的,的发挥,和,和管理,机,机构改,革,革。,3.1,.,.1制造模,式,式的类,型,型,(2)敏捷制,造,造模式(AMM),是人工,智,智能（AI）技术,广,广泛应,用,用于制,造,造领域,和,和响应,制,制造活,动,动全球,化,化趋势,的,的结果,。,。它不,仅,仅强调信息集,成,成，更强,调,调知识集,成,成。,(3)智能制,造,造模式(IMM),知识集,成,成是比,信,信息集,成,成水平,更,更高的,集,集成。,工,工厂的,设,设计、,生,生产和,管,管理等,过,过程中,隐,隐含着,大,大量的,知,知识，,而,而且各,职,职能部,门,门的工,作,作是相,互,互联系,的,的，因,此,此存在,着,着知识共,享,享。有些,工,工作需,要,要不同,领,领域专,家,家协同,完,完成，,故,故知识的,协,协同也是非,常,常重要,的,的问题,。,。,3.1,.,.1制造模,式,式的类,型,型,智能不,仅,仅体现,在,在知识,的,的处理,上,上，还,体,体现在感知手,段,段上，对,于,于加工,技,技术而,言,言，感,知,知手段,尤,尤为重,要,要。缺,乏,乏智能,感,感知手,段,段，就,难,难以实,现,现智能,制,制造。,鉴,鉴于知,识,识集成,的,的困难,，,，要开,发,发出不,受,受环境,和,和国家,限,限制、,彼,彼此合,作,作的智,能,能系统,来,来，必,须,须利用,全,全球的,智,智力资,源,源。,3.1,.,.1制造模,式,式的类,型,型,(3)智能制,造,造模式(IMM),制造模,式,式,1.提高制,造,造系统,的,的的市,场,场竞争,力,力,2.提高制,造,造技术,的,的有效,性,性,3.制造模,式,式拓宽,企,企业资,源,源增值,的,的途径,3.1,.,.2制造模,式,式的作,用,用,从零件,制,制造过,程,程的时,间,间分配,可,可以清,楚,楚看出,制,制造模,式,式对提,高,高系统,效,效益的,作,作用。,1.制造模,式,式提高,制,制造系,统,统的的,市,市场竞,争,争力,工件在,系,系统中,的,的“通过时,间,间,”,主要由,四,四部分,构,构成：,即,即加工,准,准备时,间,间、加,工,工时间,、,、排队,时,时间和,传,传送时,间,间。见,图,图3-4。,3.1,.,.2制造模,式,式的作,用,用,实际上只有总,时,时间的1.5,%,%用于切,削,削加工。因此,，,，一味,提,提高切,削,削速度,，,，缩短,加,加工时,间,间并非,上,上策。,采,采取缩短加,工,工辅助,时,时间、,改,改变制,造,造模式,（,（如成,组,组制造,）,）、改,进,进组织,管,管理等措施,，,，更容,易,易取得,成,成效。,95%,加工时间,加工准备时间：,定位、装夹、测量、空运转,通过时间（在车间）,加工准备时间,+,加工时间,图,3-4,传统小批量生产中零件制造过程的时间分配,5%,传送时间,+,排队时间,70%,30%,在机床上时间,3.1,.,.2制造模,式,式的作,用,用,1.制造模,式,式提高,制,制造系,统,统的的,市,市场竞,争,争力,3.1,.,.2制造模,式,式的作,用,用,2.制造模,式,式提高,制,制造技,术,术的有,效,效性,从制造,模,模式与,制,制造技,术,术的关,系,系中也,可,可以看,出,出制造,模,模式的,重,重要作,用,用。例如，,一,一个企,业,业要采,用,用CAD,/,/CAM并获得,实,实效，,就,就需要,对,对企业,现,现有的,生,生产组,织,织和运,作,作方式,进,进行调,整,整，而,实,实践证,明,明这是,不,不容易,的,的，需,要,要时间,才,才能获,得,得进展,。,。CAD和CAM属于制,造,造系统,的,的单元,自,自动化,技,技术。,而,而单元,自,自动化,技,技术必,须,须在信,息,息集成,的,的环境,中,中才能,发,发挥更,大,大的效,益,益。因,此,此，导,致,致计算,机,机集成,制,制（CIM）哲理,和,和模式,的,的出现,，,，形成,计,计算机,集,集成制,造,造系统,（,（CIMS）。总之，,为,为获取,企,企业投,入,入的优,化,化增值,，,，制造,技,技术与,制,制造模,式,式需要,互,互相匹,配,配。,从资源,增,增值来,认,认识不,同,同类型,制,制造模,式,式的作,用,用。,刚性制,造,造主要,是,是利用,人,人力、,物,物力和,财,财力资,源,源；,柔性制,造,造则开,始,始较大,规,规模地,开,开发利,用,用信息,资,资源；,可重构,制,制造是,实,实现社,会,会资源,与,与企业,资,资源优,化,化配置,的,的新模,式,式；精,益,益制造,是,是要彻,底,底挖掘,资,资源潜,力,力；,信息化,制,制造是,通,通过利,用,用信息,资,资源来,更,更快速,有,有效地,转,转换制,造,造资源,；,；,3.制造模,式,式拓宽,企,企业资,源,源增值,的,的途径,3.1,.,.2制造模,式,式的作,用,用,从资源,增,增值来,认,认识不,同,同类型,制,制造模,式,式的作,用,用。,集成制,造,造是通,过,过物料,流,流和信,息,息流的,集,集成来,全,全面开,发,发利用,企,企业内,部,部的知,识,识和信,息,息资源,；,；,敏捷制,造,造是基,于,于柔性,技,技术的,全,全球资,源,源共享,与,与优化,配,配置；,智能制,造,造追求,实,实现智,力,力资源,全,全球利,用,用无障,碍,碍。,3.1,.,.2制造模,式,式的作,用,用,3.制造模,式,式拓宽,企,企业资,源,源增值,的,的途径,3.1END,3.5,.,.1MC的发展,3.5,.,.2MC的原理,3.5,.,.3MC的优势,与,与应用,3.5,.,.4案例：,戴,戴尔与,海,海尔的MC应用,3.5大量定,制,制（MC）,1970年阿尔文托夫勒（A1vinToffler）在未来的,冲,冲击一书中,提,提出了,一,一个设,想,想：以,类,类似于,标,标准化,或,或大量,生,生产的,成,成本和,时,时间，,提,提供满,足,足顾客,特,特定需,求,求的产,品,品和服,务,务。1987年斯坦达维斯（Stan Davis）在完美的,未,未来一书中,将,将这种,生,生产方,式,式称为大量定,制,制（Mass Customization，MC）。它,又,又称为大批量,定,定制或大规模,定,定制或大规模,顾,顾客化,生,生产。1988年欧洲,开,开始的ESPRIT的扩展FOF（Factory of future，未来,工,工厂）,研,研究，,主,主要进,行,行顾客,驱,驱动的,制,制造（Customerdrivermanufacturing）方面,的,的基础,研,研究。1993年约瑟夫派恩二,世,世（JosephPine,）在大量定,制,制商业竞,争,争的新,前,前线中进行,了,了完整,地,地描述,，,，并将,它,它与大,量,量生产,模,模式进,行,行了比,较,较，从,而,而确定,了,了它的,模,模式概,念,念。,3.5,.,.1MC的发展,目前，,国,国内外,的,的学术,界,界和企,业,业界对MC生产进,行,行了广,泛,泛的理,论,论研究,和,和实际,应,应用。,例如，,美,美国Motoro1a公司的,传,传真机,、,、日本,松,松下公,司,司的自,行,行车、,英,英国Ra1eigh公司的,山,山地车,、,、德国Benz公司的,轿,轿车、,意,意大利Levi公司的,牛,牛仔裤,、,、我国,青,青岛海,尔,尔公司,的,的家用,电,电器等,都,都不同,程,程度地,采,采用了MC生产方,式,式。,中国科,学,学院软,件,件研究,所,所工业,管,管理与,设,设计工,程,程研究,中,中心在1998年开始,了,了MC设计技,术,术的研,究,究。,我国863计划CIMS主题专,家,家组在“九五”和“十五”期间也,有,有计划,地,地部署,了,了一系,列,列课题,，,，对MC的理论,、,、方法,和,和技术,等,等进行,了,了深入,的,的研究,。,。,3.5,.,.1MC的发展,1.MC的内涵,2.MC与大量,生,生产的,比,比较,3.定制方,法,法分类,4.MC的相关,技,技术,5.MC的实施,策,策略,3.5,.,.2MC的原理,大量定,制,制（MC）：是,一,一种在,系,系统整,体,体优化,的,的思想,指,指导下,，,，集企,业,业、顾,客,客、供,应,应商和,环,环境于,一,一体，,充,充分利,用,用企业,已,已有的,各,各种资,源,源，根,据,据顾客,的,的个性,化,化需求,，,，以大,量,量生产,的,的低成,本,本、高,质,质量和,高,高效率,提,提供定,制,制产品,和,和服务,的,的生产,模,模式。,3.5,.,.2MC的原理,1.MC的内涵,MC的指导,思,思想是系统整,体,体优化；,MC的产品,能,能够满,足,足顾客,的,的个性,化,化需求,，,，即定制；,MC的成本,、,、质量,和,和效率,同,同大量,生,生产的,产,产品一,致,致；,MC是对企,业,业的设,计,计、制,造,造、销,售,售、服,务,务等活,动,动以顾,客,客为中,心,心进行,思,思考的,一,一种哲理，是考,虑,虑问题,的,的思想方,法,法。,基本思,想,想：通过,产,产品结,构,构和制,造,造过程,重,重构，,运,运用现,代,代信息,技,技术、,新,新材料,技,技术、,柔,柔性制,造,造技术,等,等一系,列,列高新,技,技术，,把,把产品,的,的定制,生,生产问,题,题全部,或,或部分,转,转化为,规,规模生,产,产，以,大,大量生,产,产的成,本,本和速,度,度，为,单,单个顾,客,客或小,批,批量多,品,品种市,场,场定制,任,任意数,量,量产品,。,。,3.5,.,.2MC的原理,产品多,样,样化有两种,情,情况：,顾客,可,可以感,受,受到的,产,产品外,部,部多样,化,化；,在,在产品,的,的设计,、,、制造,、,、销售,和,和服务,过,过程中,企,企业可,以,以感受,到,到的产,品,品内部,多,多样化,。,。,为了支,持,持企业,以,以大量,生,生产的,效,效益生,产,产满足,顾,顾客个,性,性化需,求,求的定,制,制产品,，,，归根,结,结底是,应,应该尽,可,可能减,少,少产品,内,内部多,样,样化、,增,增加产,品,品外部,多,多样化,，,，这是MC的核心。,1.MC的内涵,MC是一种,将,将相似,性,性原理,、,、重用,性,性原理,和,和全局,性,性原理,与,与应用,实,实践相,结,结合的,生,生产方,式,式，以,减,减少产品内,部,部多样,化,化、增加产品外,部,部多样,化,化为目的,，,，在空,间,间上对,整,整个产,品,品族、,在,在时间,上,上对产,品,品全生,命,命周期,进,进行全,方,方位的,优,优化，,低,低成本,、,、快速,地,地生产,定,定制产,品,品。,3.5,.,.2MC的原理,1.MC的内涵,MC的重点,是,是如何,减,减少定,制,制的成,本,本，缩,短,短定制,的,的时间,，,，使定,制,制产品,能,能同大,量,量生产,的,的标准,产,产品相,抗,抗衡。,表,表3-4对MC生产与,大,大量生,产,产方式,进,进行了,比,比较。MC生产与,大,大量生,产,产方式,的,的主要,差,差别在,于,于重点,、,、目标,、,、特征,等,等方面,。,。,3.5,.,.2MC的原理,2.MC与大量,生,生产的,比,比较,3.5,.,.2MC的原理,表,3-4,大量定制和大量生产的比较,大量生产,大量定制,重点,通过稳定和控制取得效率,通过柔性和快速反应取得品种和定制,目标,以使几乎每个顾客都能承受的低成本和低价格来开发、生产、销售和运送商品和服务,以使几乎每个顾客足够找到可支付的、确切满足自己需要的品种和定制来开发、生产、销售和运送商品和服务,特征,稳定的需求，统一的大市场,低成本、稳定的质量、标准化的产品和服务,产品开发周期长，产品生命周期长,动态的需求，分散的小市场,低成本、高质量、定制的产品和服务,产品开发周期短，产品生命周期短,2.MC与大量,生,生产的,比,比较,3.5,.,.2MC的原理,产品单,价,价,图,3-14,大量定制的经济性,1,大量生产成本曲线成,2,大量定制成本曲线,3,客户愿支付的价格,4,大量生产净利润（规模经济性）,5,大量定制净利润（范围经济性）,小 中 大,生产批量,2.MC与大量,生,生产的,比,比较,随着市,场,场的越,来,来越分,散,散，大,量,量生产,的,的机会,将,将越来,越,越少。,但,但这并,不,不说明,大,大量生,产,产获得,低,低成本,的,的方法,已,已经失,效,效。大,量,量生产,获,获得低,成,成本的规模经,济,济，虽然,造,造成产,品,品种类,单,单一，,但,但在设,计,计、生,产,产、制,造,造没有,做,做到完,全,全柔性,之,之前，,由,由于减,少,少了工,装,装准备,和,和更换,加,加工件,等,等所需,要,要的消,耗,耗，确,实,实能够,降,降低单,位,位成本,，,，从而,降,降低产,品,品价格,。,。,MC通过范围经,济,济，即根,据,据不同,产,产品间,设,设计流,程,程、功,能,能实现,等,等的相,似,似性，,使,使用统,一,一的开,发,发流程,、,、产品,组,组成模,块,块等，,利,利用范,围,围的扩,大,大实现,小,小批量,的,的大型,化,化，降,低,低成本,，,，获得,经,经济效,益,益，如,应,应用单,一,一流程,，,，更便,宜,宜、更,快,快速地,生,生产多,种,种产品,或,或提供,多,多种服,务,务，也,继,继承了,规,规模经,济,济的优,点,点。同,时,时MC要求制,造,造柔性,的,的发展,，,，最终,实,实现生,产,产成本,与,与批量,无,无关。,3.5,.,.2MC的原理,2.MC与大量,生,生产的,比,比较,按对产,品,品功能,及,及其附,加,加属性,设,设计的,不,不同影,响,响分,按顾客,需,需求对,企,企业生,产,产活动,影,影响程,度,度不同,分,分,3.5,.,.2MC的原理,3.定制方,法,法分类,合作定,制,制：是指,定,定制企,业,业通过,与,与顾客,交,交流，,帮,帮助顾,客,客澄清,其,其需要,，,，准确,设,设计并,制,制造出,能,能够满,足,足顾客,需,需要的,个,个性化,产,产品。,透明定,制,制：是指,企,企业为,顾,顾客提,供,供定制,化,化的商,品,品或服,务,务，而,顾,顾客并,没,没有清,楚,楚地意,识,识到这,些,些产品,和,和服务,是,是为其,定,定制的,。,。,装饰定,制,制：是指,企,企业以,不,不同的,包,包装把,同,同样的,产,产品提,供,供给不,同,同的顾,客,客。,适应定,制,制：是指,企,企业提,供,供标准,化,化的产,品,品，但,产,产品本,身,身是可,顾,顾客化,的,的，顾,客,客可根,据,据自身,需,需要对,产,产品进,行,行调整,。,。,3.5,.,.2MC的原理,(1)按对产,品,品功能,及,及其附,加,加属性,设,设计的,不,不同影,响,响分,按订单,销,销售：是指,企,企业用,标,标准产,品,品加上,特,特定的,附,附件形,成,成有个,性,性的产,品,品，它,由,由销售,部,部门或,者,者配送,机,机构来,实,实现定,制,制以满,足,足不同,顾,顾客的,需,需求。,是,是一种,大,大量生,产,产方式,，,，只有,销,销售活,动,动是由,顾,顾客驱,动,动的，,如,如日常,生,生活用,品,品等。,按订单,装,装配：是指,接,接到顾,客,客订单,后,后，将,企,企业中,已,已有的,零,零部件,经,经过再,配,配置后,向,向顾客,提,提供定,制,制产品,。,。其装,配,配及下,游,游的活,动,动都由,顾,顾客订,单,单驱动,，,，如个,人,人计算,机,机等。,3.5,.,.2MC的原理,(2)按顾客,需,需求对,企,企业生,产,产活动,影,影响程,度,度不同,分,分,按订单,制,制造：是指,接,接到顾,客,客订单,后,后，在,已,已有零,部,部件的,基,基础上,进,进行变,型,型设计,、,、制造,和,和装配,，,，最终,向,向顾客,提,提供定,制,制产品,。,。它的,变,变型设,计,计及其,下,下游的,活,活动都,由,由顾客,订,订单驱,动,动，如,低,低压电,器,器开关,等,等。按,订,订单装,配,配和按,订,订单制,造,造其本,质,质上都,是,是强调,某,某一产,品,品族的,产,产品配,置,置。,按订单,设,设计：是指,根,根据顾,客,客订单,中,中的特,殊,殊要求,，,，重新,设,设计能,满,满足特,殊,殊需求,的,的新零,部,部件或,整,整个产,品,品，在,此,此基础,上,上，向,顾,顾客提,供,供定制,产,产品。,它,它在产,品,品设计,、,、制造,、,、装配,和,和销售,配,配送阶,段,段都是,定,定制的,，,，如大,型,型设备,的,的制造,。,。,3.5,.,.2MC的原理,(2)按顾客,需,需求对,企,企业生,产,产活动,影,影响程,度,度不同,分,分,对于不,同,同的企,业,业，MC的实现,有,有不同,的,的层次,。,。,根据变,化,化的性,质,质和程,度,度将其,区,区别表,示,示为表3-5。,企业采,用,用不同,的,的定制,方,方法，,在,在设计,产,产品时,就,就会考,虑,虑相应,的,的实现,方,方法，,而,而达到,不,不同的,效,效果。,3.5,.,.2MC的原理,3.定制方,法,法分类,3.5,.,.2MC的原理,表,3-5,提供顾客大量定制的程度,定制程度,小,较小,中,大,定制范围,没有,小范围,大范围,全范围,价 格,很高,同标准件,领先时间,同单独定制,同大量产品,发 放,库存件,及时装配,变化性质,没有,外观定制,功能选择,核心定制,变化程度,没有,顾客,详细,定制,3.定制方,法,法分类,MC的设计,技,技术,MC的制造,技,技术,MC的管理,技,技术,MC的信息,技,技术,3.5,.,.2MC的原理,4.MC的相关,技,技术,在上述4个方面,的,的相关,技,技术中,，,，MC的设计,与,与制造,是,是实现MC生产的,途,途径；MC的管理,是,是MC哲理在,企,企业经,营,营管理,方,方面的,运,运用；,而,而MC的信息,技,技术是,其,其他3个方面,的,的基础,和,和手。,只,只有充,分,分利用,计,计算机,和,和网络,等,等信息,技,技术，MC的目标,才,才有可,能,能真正,实,实现。,3.5,.,.2MC的原理,(1)MC的设计,技,技术,是实现MC的核心,和,和源头,。,。它包,括,括产品设,计,计技术与工艺设,计,计技术，前者,的,的对象,是,是产品,，,，而后,者,者的对,象,象则是,产,产品的,加,加工或,装,装配过,程,程。,MC的设计,技,技术强,调,调基于,相,相似性,的,的“简化”和“重用”。这里“简化”和“重用”既是目,的,的，又,是,是手段,，,，其包,括,括产品,结,结构的,简,简化、,生,生产过,程,程的简,化,化和组,织,织机构,的,的简化,等,等一系,列,列内容,。,。,MC将产品,设,设计分,成,成产品开,发,发和快速设,计,计两个阶,段,段。,图3-15表示了,一,一种比,较,较典型,的,的大量,定,定制的,设,设计过,程,程。MC的设计,技,技术赋,予,予产品,零,零部件,及,及其工,艺,艺过程,和,和工艺,装,装备以,更,更高的,相,相似性,，,，从而,为,为在后,续,续生产,活,活动中,重,重用这,些,些相似,性,性奠定,了,了良好,的,的基础,。,。,3.5,.,.2MC的原理,图3-15大量定,制,制的设,计,计过程,大量定制的产品开发阶段,确定产品的工作原理,进行新产品的概念设计,进行标准化、规范化,建立产品模型和过程模型,大量定制的快速设计阶段,迅速向顾客提供正确的报价,快速设计产品和制造过程,前期工作,建立,MC,编码体系,零部件,ABC,分析,零部件分类,零部件名称分析,产品建模,几何形状分析,参数分析,建立主模型,建立主文档,建立主结构,主模型,主文档,主结构,产品配置,设计,产品变型,设计,顾 客 需 求,(1)MC的设计,技,技术,3.5,.,.2MC的原理,(2)MC的制造,技,技术,主要包,括,括制造信,息,息资源,的,的有序,化,化技术、可重组,的,的制造,系,系统与,过,过程技,术,术、模块化,制,制造技,术,术以及模块化,装,装配技,术,术等方面,。,。为了,全,全面实,现,现MC，对底,层,层的制,造,造技术,和,和系统,也,也提出,了,了较高,的,的要求,。,。MC的制造,技,技术应,具,具有足,够,够的物,理,理和逻,辑,辑的灵,活,活性，,能,能够根,据,据被加,工,工对象,的,的特点,，,，方便,、,、高效,、,、低成,本,本地改,变,变系统,的,的布局,、,、控制,结,结构、,制,制造过,程,程和生,产,产批量,等,等，有,效,效地支,持,持MC。当然,，,，为了,有,有效地,实,实现MC的制造,，,，在制,造,造过程,的,的上游,还,还必须,提,提供一,定,定的条,件,件。例,如,如，产,品,品设计,和,和工艺,设,设计必,须,须做到,标,标准化,、,、规范,化,化和通,用,用化，,以,以便在,制,制造过,程,程中可,以,以利用,标,标准的,制,制造方,法,法和标,准,准的制,造,造工具,，,，优质,、,、高效,、,、快速,地,地制造,出,出顾客,定,定制的,产,产品。,3.5,.,.2MC的原理,(3)MC的管理,技,技术,是实现MC的关键,技,技术。,主,主要包,括,括MC的企业,资,资源管,理,理技术,、,、MC的业务,过,过程重,组,组技术,、,、MC的过程,管,管理技,术,术、各,种,种顾客,需,需求获,取,取技术,、,、MC的企业,协,协同技,术,术、MC的知识,管,管理和,企,企业文,化,化等。,(4)MC的信息,技,技术,主要包,括,括MC的产品,信,信息标,准,准化与,规,规范化,技,技术、MC的信息,分,分类编,码,码技术,、,、MC的数据,仓,仓库技,术,术、MC的信息,系,系统开,发,发技术,以,以及MC的信息,系,系统集,成,成技术,等,等。,3.5,.,.2MC的原理,5.MC的实施,策,策略,MC模式是,通,通过把大量生,产,产和定制生,产,产这两种,生,生产模,式,式的优,势,势有机,结,结合起,来,来，在,不,不牺牲,企,企业经,济,济效益,的,的前提,下,下，了,解,解并满,足,足单个,顾,顾客的,需,需要。,图3-16描述了MC中的产,品,品优化,和,和过程,优,优化的,基,基本原,理,理。企,业,业产品,中,中的各,种,种零部,件,件可分,为,为通用,零,零部件,和,和定制,零,零部件,两,两大类,。,。产品优,化,化方向是,减,减少定,制,制零部,件,件数。,将,将产品,的,的生产,环,环节分,成,成大量,生,生产环,节,节和定,制,制生产,环,环节两,部,部分。过程优,化,化方向是,减,减少定,制,制生产,环,环节数,。,。MC的实质,是,是要减,少,少图中,的,的小矩,形,形面积,。,。,产品优,化,化的一,般,般方法,是,是采用模块化,设,设计技,术,术。过程,优,优化的,一,一般方,法,法是采,用,用延迟制,造,造策略。只有,将,将这两,大,大策略,结,结合在,一,一起，,才,才能充,分,分发挥MC的优势,。,。,3.5,.,.2MC的原理,产品生产环节数（过程优化）,产品零部件数（产品优化）,通用零部件数,定制零部件数,定制生产环节数,大规模生产环节数,图,3-16,大量定制中的产品优化和过程优化,5.MC的实施,策,策略,3.5,.,.2MC的原理,推动式,（,（push）供应,链,链,拉动式,（,（pull）供应,链,链,MC模式是,推,推动式,和,和拉动,式,式供应,链,链的整,合,合，集,成,成了结,两,两种供,应,应链构,的,的优点,。,。图3-17是一种,典,典型的,推,推拉整,合,合的MC模式，,它,它是对,推,推动式,和,和拉动,式,式的两,种,种供应,链,链结构,进,进行整,合,合，将,整,整个生,产,产流程,分,分为推,动,动阶段,（,（通用,化,化过程,）,）和拉,动,动阶段,（,（定制,化,化过程,）,），两,个,个阶段,的,的结合,面,面称之,为,为延迟边,界,界。,5.MC的实施,策,策略,3.5,.,.2MC的原理,图,3-17,推拉整合的,大量定制,模式,定制化过程,拉动阶段,需求拉动,通用化过程,推动阶段,延迟边界,（缓冲地带）,产品推动,生产、装配、包装过程（,）,供应商,P,1,P,2,P,3,P,4,P,5,A,1,A,2,A,3,生产、装配、包装过程（,）,顾 客,M,1,M,2,M,3,D,1,M,4,M,5,M,6,D,2,零部件 部件组装 通用模块组装,配送中心或第三方物流公司,特殊模块组装 目标市场,5.MC的实施,策,策略,3.5,.,.2MC的原理,推动式,供,供应链,推动式,供,供应链：链上,的,的企业,通,通常按,预,预测生,产,产，依,靠,靠产成,品,品多少,来,来满足,顾,顾客需,求,求。该,运,运作方,式,式以制,造,造商为,核,核心，,产,产品生,产,产出来,以,以后从,分,分销商,逐,逐级推,向,向市场,，,，分销,商,商和零,售,售商处,于,于被动,接,接受地,位,位，会,产,产生牛,鞭,鞭效应,。,。企业,间,间集成,度,度低、,库,库存量,高,高、提,前,前期长,、,、快速,响,响应市,场,场能力,差,差。但,能,能利用,制,制造和,运,运输的,规,规模性,，,，为供,应,应链上,的,的企业,带,带来规,模,模经济,的,的利益,。,。,3.5,.,.2MC的原理,拉动式,供,供应链,拉动式,供,供应链：链上,的,的企业,通,通常按,订,订单生,产,产，顾,客,客需求,激,激发最,终,终产品,供,供给，,生,生产是,由,由需求,驱,驱动，,生,生产是,根,根据实,际,际顾客,需,需求信,息,息传递,给,给制造,机,机构，,供,供应链,集,集成度,高,高，可,以,以根据,用,用户需,求,求实现,定,定制化,服,服务，,这,这种运,作,作方式,与,与推动,式,式相比,，,，减轻,了,了牛鞭,效,效应，,缩,缩短了,提,提前期,，,，降低,了,了库存,量,量，以,至,至提高,市,市场占,有,有率和,服,服务水,平,平，发,挥,挥范围,经,经济优,势,势，但,难,难以形,成,成规模,经,经济。,3.5,.,.2MC的原理,供应链,上,上的,推动阶,段,段,推动阶,段,段是第,一,一阶段,，,，指所,有,有顾客,需,需求的,产,产品都,要,要经过,这,这部分,流,流程，,按,按照长,期,期预测,进,进行生,产,产和运,送,送基本,功,功能单,元,元（产,品,品通用,部,部件）,，,，以推,动,动方式,经,经营为,主,主。为,确,确保实,施,施该模,型,型的效,果,果，对,产,产品流,程,程设计,借,借助于,标,标准化,、,、模块,化,化、通,用,用化等,技,技术，,在,在产品,到,到达延,迟,迟边界,之,之前，,尽,尽量减,少,少产品,构,构造的,差,差异性,，,，延长,通,通用化,过,过程，,形,形成规,模,模经济,。,。,3.5,.,.2MC的原理,供应链,上,上的拉,动,动阶段,拉动阶,段,段是第,二,二阶段,，,，指产,品,品个性,化,化的差,异,异化过,程,程，对,产,产品特,殊,殊功能,单,单元（,体,体现顾,客,客个性,化,化的部,件,件）进,行,行生产,、,、装配,、,、包装,及,及运送,，,，以拉,动,动方式,经,经营为,主,主。该,阶,阶段为,延,延迟边,界,界之后,的,的流程,，,，根据,确,确实掌,握,握的订,单,单信息,，,，可以,快,快速灵,活,活地执,行,行，保,证,证产品,高,高质量,与,与精确,度,度，实,现,现定制,化,化服务,，,，满足,用,用户个,性,性化需,求,求。延,迟,迟边界,形,形成一,个,个缓冲,地,地带，,到,到达这,里,里的由,产,产品共,同,同部分,形,形成的,在,在制品,是,是较通,用,用的在,制,制品，,到,到这里,并,并不立,即,即下单,制,制造或,往,往下游,移,移动，,而,而是利,用,用DM，等到,确,确实掌,握,握订单,的,的信息,，,，根据,订,订单需,求,求，将,在,在制品,或,或根据,个,个性化,需,需求加,以,以修改,的,的在制,品,品与特,殊,殊的部,件,件和模,块,块进行,有,有效的,组,组合实,现,现定制,化,化服务,。,。,1.MC模式的,优,优势,2.MC的应用,条,条件,3.MC的应用,要,要求,3.5,.,.3MC的优势,与,与应用,3.5,.,.3MC的优势,与,与应用,1.MC模式的,优,优势,能够降,低,低产品,的,的多样,化,化成本,，,，提高,利,利润,使生产,者,者和消,费,费者达,到,到双赢,的,的结果,增强了,企,企业快,速,速反应,市,市场需,求,求的能,力,力,增加了,供,供应链,系,系统的,敏,敏捷性,和,和协调,性,性,3.5,.,.3MC的优势,与,与应用,2.MC的应用,条,条件,可分离,性,性,产品可,模,模块化,最终加,工,工过程,的,的易执,行,行性,产品的,重,重量、,体,体积和,品,品种,适当的,交,交货提,前,前期,市场的,不,不确定,程,程度高,3.5,.,.3MC的优势,与,与应用,3.MC的应用,要,要求,对生产,系,系统的,柔,柔性要,求,求高,对整体,供,供应链,结,结构进,行,行重新,构,构造,需要成,熟,熟和高,效,效的供,应,应链支,撑,撑,戴尔公,司,司的订,单,单定制,和,和网上,直,直销,Dell通过电,话,话或Internet与顾客,直,直接交,互,互，并,生,生产出,顾,顾客自,己,己定制,的,的产品,。,。“每台计,算,算机都,是,是按订,单,单生产,，,，但从,打,打电话,到,到装上,车,车只需36h。”这就是Dell最后为,自,自己找,到,到的竞,争,争法宝,。,。Dell通过电,话,话及其,网,网站（,包,包括44个国家,的,的专门,站,站点）,向,向全世,界,界的顾,客,客提供,订,订单定,制,制和向PC用户直,销,销。Dell有34400名雇员,，,，这些,雇,雇员与,顾,顾客保,持,持着紧,密,密的联,系,系，其,生,生产的,产,产品能,够,够满足,每,每个顾,客,客的独,特,特需求,。,。Dell的制造,设,设备非,常,常高效,，,，能够,在,在一天,中,中生产,出,出超过2万台顾,客,客定制,的,的计算,机,机，并,且,且价格,要,要低于,其,其他同,行,行业的,竞,竞争者,。,。,3.5,.,.4案例：,戴,戴尔与,海,海尔的MC应用,顾