1、 中图分类号：C935UDC：005.9密级：公开学校代码：10082硕士学位论文冷弯型材设备制造企业生产运作现状分析及优化对策研究论文作者：李楠指导教师：李国昌教授副指导教师：申请学位类别：管理学硕士学科、领域：工业工程所在单位：河北科技大学答辩日期： 2013年 12月Classified Index：C935UDC：005.9Secrecy Rate：PubiziedUniversity Code：10082Hebei University of Science and TechnologyDissertation for the Master DegreeResearch on Pre
2、sent Production Operations Situation Analysis and Optimized Countermeasures of the Cold Roll Forming Equipment Manufacture Enterprise Candidate： Li NanSupervisor: Prof. Li GuoChangAssociate Supervisor：Academic DegreeAppplied for：Master of EngineeringSpeciality： Industrial EngineeringEmployer： School
3、 of Economics and ManagementDecember , 2013Date of Oral Examination:河北科技大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名： 指导教师签名：年 月 日 年 月 日-河北科技大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校
4、保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权河北科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密，在 年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密。(请在以上方框内打“ ”)学位论文作者签名： 指导教师签名：年年 月 日 月 日摘 要摘要21世纪以来，随着我国的经济实力的不断壮大，人们的生活水平的不断提高，在生产和生活中，具有外形美观、经济实用、安装方便综合优势的材料受到越来越多的人们的关注。冷弯型材作为节能、节材、高效的经济断面型钢,因而倍受建筑、汽车、航天等众多行业的青睐。除此之
5、外，随着国家关于“创建节约型社会，可持续发展经济” 政策的出台，建材市 场上各种新型的节能高效的材料也迅速发张起来。而冷弯型钢在这个市场上很快脱颖而出，成为典型的代表,凭借其自身节能节材、高效环保的特点逐步被各行各业所认可。冷弯型材的不断发展离不开冷弯型材设备的发展，从而人们对冷弯型材设备制造的研究也逐渐重视起来。本文对某冷弯型材设备制造企业的生产运作情况进行研究，在对其进行实地调研后，从时间、成本、质量三个方面对目前影响其生产现状的因素进行分析，结合相关理论知识做出了符合某冷弯型材设备制造企业生产运作现状的优化对策，并进行初步实施应用，最后通过运用综合评价方法中的层次分析法和模糊分析法对某冷
6、弯型材设备制造企业优化前后的生产运作情况进行评估，得出优化对策对冷弯型材设备制造企业的生产运作的实际意义。在一定程度上发展了对冷弯型材设备制造行业的研究，为今后相关制造企业的进一步研究、创新和发展奠定了基础。本论文取得的进步如下：1)通过实 地考察和调查问卷的形式对河北省冷弯型材设备制造企业生产状况进行调查，提取了生产运作要素，建立具有普遍性的生产运作模型；2)对调查结 果的详细分析，将优化理论和生产现状相结合，从并行工程、质量管理和成本控制三个方面建立了优化管理模型；3)将生 产运作优化模型运用到实际企业生产管理中，然后将模糊综合评价和层次分析法相结合，将优化后的效果和优化前进行对比，得出优
7、化模型的价值。关键词冷弯型材；生产运作；并行工程；质量控制；成本控制I河北科技大学硕士学位论文AbstractWith the continuous improvement of Chinas comprehensive national strength, peoplegradually pay attention to the studying on manufacture of cold-formed profiles equipment.In this paper, we researched a cold-formed profiles equipment manufacturent
8、erprises,and analyzed the affecting factors of the current production status include time,cost, quality three aspects. Then, we combined with relevant theoretical knowledge tomake optimization strategies in keeping with the cold-formed profiles equipmentmanufacturing enterprises production operation
9、s status and conduct preliminaryimplementation of the application. And finally, through the use of comprehensiveevaluation methods of AHP and fuzzy analysis method, we reached conclusion that theproduction status of a cold-formed profiles equipment manufacturing enterprises is betterthan the situati
10、on before assess, and the optimizing countermeasures exist practicalsignificance for cold-formed profiles equipment manufacturer enterprises productionoperations. To some extent, the research made that equipment manufacturing industry forcold-formed profiles obtain further development, and establish
11、ed foundation for the futureresearch, innovation and development of related manufacturing enterprises.Progress made in this paper are as follows:1) Based on the survey production status of cold-formed profile equipmentmanufacturing enterprises in Hebei Province by field visits and surveys , the pape
12、rextracts the optimal production operations elements, establishes a universal model ofproduction operations.2) A detailed analysis of the survey results, combination of optimize theory andproduction status, creation optimal management model from concurrent engineering,quality management and cost con
13、trol three aspects.3) Production operation optimization model applied to actual production management,and then combined the Fuzzy comprehensive evaluation and AHP, compared the effectafter optimization and before optimization, derived value of optimization model.Key words Cold-formed profiles；Produc
14、tion operation；Concurrent Engineering；Quality control；Cost controlII目 录目录摘要 IAbstract II第 1章绪论 11.1研究背景及意义 11.1.1研究背景 11.1.2选题意义 11.2国内外研究现状及发展趋势 21.2.1国外研究现状 21.2.2国内研究现状 21.3研究内容及研究方法 31.3.1研究内容 31.3.2研究方法 4第 2章相关理论介绍 72.1并行工程 72.1.1基于串行过程的设计 72.1.2基于并行工程的设计 82.2质量控制 102.2.1产品设计质量 102.2.2外协供应商管理 1
15、22.3基于 ERP 的成本管理 142.3.1 ERP系 统的概念和管理思想142.3.2 ERP的成本管理 152.4基于 AHP的模糊综合分析方法162.4.1层次分析法简介 162.4.2模糊综合评价法简介 182.5本章小结 19第 3章现状调查与分析 213.1调查问卷的设计和实施 213.1.1调查问卷的设计 213.1.2问卷调查的实施 213.2河北省冷弯型材设备制造企业调研分析 22III河北科技大学硕士学位论文3.2.1企业概况分析 223.2.2管理能力分析 243.2.3技术能力分析 253.3研究结论 263.4本章小结 26第 4章优化现行生产过程的对策 274.
16、1基于并行工程的产品开发 274.1.2并行工程的技术关键 274.1.3并行工程的实施办法 294.2质量控制管理 324.2.1设计过程质量控制 324.2.2外协供应商管理 344.3基于 ERP 的成本管理 394.3.1利用 ERP 管理成本的优势和特点394.3.2企业 ERP 成本管理的具体实施404.4本章小结 43第 5章针对 KD公司生产过程优化效果的综合评估455.1优化效果评价体系的 AHP模型455.1.1建立优化效果评价指标体系455.1.2层次分析法确定指标权重465.2优化效果的模糊综合评价 505.2.1优化效果评价集的确定 505.2.2模糊判断矩阵的确定
17、505.2.3进行复合运算得到综合评价结果515.3本章小结 52结论 53附录 55参考文献 59攻读硕士学位期间所发表的论文 63致谢 65IV第 1章 绪论第 1 章绪论1.1研究背景及意义1.1.1研究背景21世纪以来，随着我国的经济实力的不断壮大，人们的生活水平的不断提高，在生产和生活中，具有外形美观、经济实用、安装方便综合优势的冷弯型钢产品受到越来越多的人们的关注，从而对这种高效经济型材的应用也越来越广泛2。这就要求制造冷弯型钢的设备必须满足冷弯型钢生产的需求，从而带动了冷弯型材设备制造产业的发展。冷弯型材设备是由多种具有特定功能的设备组合而成的，根据生产流程的先后顺序依次包括开卷
18、机、剪切对焊机、活套、冷弯成型机组、飞锯、矫直机、打包机等基础设备。就冷弯型材设备制造的产业来讲，我国的起步较晚，且发展较缓慢，一直到 80年代才得到较快的发展。但是我国的冷弯型材设备制造产业仍存在很多缺陷，比如，冷弯型材设备的生产以私有企业为主，规模较小且分布较分散，制造产品的品种比较少。早期我国的冷弯型材制造设备主要是引进国外设备，后来由于国内技术人员的研制开发，开始逐渐转向国内市场。随着国内冷弯型材设备制造的不断发展，目前，已经基本实现国产化，还有一部分已经出口到了英国、美国、埃及等国家。但由于冷弯型材设备制造生产线包含的设备较多，而冷弯型材设备制造企业的生产运行现状还存在很大问题，生产
19、规模较小，生产能力较低，而资源共享能力较差，因此对于较大型的冷弯型材设备还需要多个企业进行联合制造。河北省尤其石家庄市是全国冷弯型材设备的集中制造地，在国内外有着较高的知名度，冷弯成型机组生产企业和研究制造机构有 60多家，生产的设备品种繁多，形成了一个冷弯型材设备产、研、售的综合企业，满足了国内外冷弯型材生产企业对不同性能设备的要求。而目前，河北省的这些冷弯型材设备制造企业正处于一个非常关键的深化改革阶段，现有的生产运作模型面临进一步的优化，如何采用优化战略使企业在生产制造过程中更加高效、高质、低耗地完成生产任务，对企业来说是个严峻的考验，这将决定企业是否能够在整个冷弯型材设备制造行业中具有
20、较强的综合竞争力，也是企业在日益激烈的竞争环境中是否能够存活下来的关键。1.1.2选题意义通过对河北省冷弯型材设备制造企业的现状分析，如何在以企业为整体的基础上，对河北省冷弯型材设备制造企业进行企业结构调整，重新进行优化，已经成为1河北科技大学硕士学位论文一个亟待解决的问题。本课题利用先进制造模式、高级管理学等理论知识，从整个生产运作要素的三个方面时间、质量和成本入手进行管理优化，在保证质量的前提下，通过缩短生产时间、降低生产成本来提高冷弯型材设备制造企业的整体效益，从而提高企业的综合竞争实力。另外，随着我国经济实力的迅速壮大，人们生活质量的不断提高，冷弯型材产品在建筑、汽车制造、船舶制造、农
21、业生产、石油化工等不同领域得到的应用越来越广泛1，因此对冷弯型材设备制造企业生产运作的优化管理也将对这些领域产生重要贡献。1.2国内外研究现状及发展趋势1.2.1国外研究现状国外的冷弯型材设备制造的生产历史大致分为三个阶段：第一阶段是从 1839年到 1909年，在这一阶段里仅有几个国家进行生产制造，产量低、品种少且质量差；到了第二阶段（1910年-1959年），冷弯型材设备的生产制造就开始逐步推广，首先是美国创新性的完成了辊式冷弯成型工艺，并制造了史上第一套专业的辊式冷弯钢机组。但是由于冷轧、热轧带材生产技术落后的原因，给冷弯型材的进一步使用与发展带来了一定的影响；第三阶段是从 1960年至
22、今，是冷弯型材设备制造产业迅速发展的阶段，由于世界钢材的品种有了非常重大的进步，促使冷弯型材的生产应用得到了飞跃发展。根据冷弯型材制造发展的需求，国外的冷弯型材设备制造企业的规模一般都比较大，例如俄罗斯的切列波维茨克钢铁厂、瑞典的 Ortic公司、德国的Bemo公司等。这些大型公司的优势表现在制造实力雄厚，资源利用率高，技术攻关容易组织，总竞争力强。但是也表现出内部消耗较大、浪费较多，灵活性较差的劣势，对于一些局部设备的改型实施起来较难3。1.2.2国内研究现状就冷弯型材设备制造的产业来讲，我国的起步较晚，且发展较缓慢，一直到 80年代才得到较快的发展。我国的冷弯型材设备制造产业仍存在很多缺陷
23、，比如，冷弯型材设备的生产以私有企业为主，规模较小且分布较分散，制造产品的品种比较少。早期我国的冷弯型材制造设备主要是引进国外设备，后来由于国内技术人员的研制开发，开始逐渐转向国内市场4。随着国内冷弯型材设备制造的不断发展，目前，已经基本实现国产化，还有一部分已经出口到了英国、美国、埃及等国家。但由于冷弯型材设备制造生产线包含的设备较多，而冷弯型材设备制造企业的生产运行现状还存在很大问题，生产规模较小，生产能力较低，而资源共享能力较差，因此对于较大型的冷弯型材设备由一个企业制造完成是不行的，还需要多个企业进行联合制造。但是现在各企业由于只顾目前利益，在实现制造联合上还存在较大难度，及2第 1章
24、 绪论时对于原材料的共享都不是件容易的事情，这给整个企业的生产制造带来较大的浪费5。河北省冷弯型材设备制造企业具有一定的区域性，主要汇集在省会石家庄市，约有 40家左右。所有的这些企业中只有极个别的是大型的国有企业，其他都是民营企业或者乡镇企业，例如：石家庄科达机械有限公司，石家庄市兰天冶金技术有限公司，石家庄市红旗轧辊制造有限公司等。相对来说，以下问题在各个企业中普遍存在：设备配套能力较差、产品品种规格较少、生产批量较小、生产成本较高、新产品的研发能力较差、投资力度较小、缺乏适当的额外投资等。虽然河北省冷弯型材设备制造产业在企业数量上存在一定的优势，但与国内其他省市冷弯型材设备制造企业的技术
25、、规模等方面的竞争，仍然表现出综合竞争力较低的情况。如何在以企业为整体的基础上，对河北省冷弯型材设备制造企业进行企业结构调整，重新进行优化，已经成为河北省冷弯型材设备制造产业继续发展过程中一个亟待解决的问题。1.3研究内容及研究方法1.3.1研究内容本课题通过对冷弯型材设备制造企业进行科学的问卷调查和深入的实地调研，了解到目前冷弯型材设备制造企业的生产运作情况，分析其生产运作效率低下的原因，以并行过程、质量控制和成本控制为理论基础，对目前冷弯型材设备制造中存在的问题进行分析研究，在一定程度上为其今后的发展奠定了基础。本文分六个部分进行阐述：第一部分为绪论，首先从总体上介绍本课题的研究背景及研究
26、意义，并将要阐述了国内外类似研究的状况，最后介绍了整个课题的主要研究内容和方法思路。第二部分为冷弯型材设备制造企业运作优化理论的概述部分，从时间、质量、成本三个方面出发，介绍了加快进度的并行工程，提高质量的质量控制理论和降低成本的基于 ERP 的成本控制理论；另外还简要介绍了综合评价部分要用到的层次分析法和模糊综合评价理论。第三部分介绍了在前述理论研究的基础上，本课题通过实地考察和调查问卷的形式对河北省冷弯型材设备制造企业生产状况的调查现状。并提取了针对目前冷弯型材设备制造企业进行生产运作优化的要素，作为本文的第一个创新点。第四部分在对调查结果的详细分析的基础上，将优化理论和生产现状相结合，从
27、并行工程、质量管理和成本控制三个方面建立了优化管理模型，这是本文的第二个创新点。第五部分是结合 KD公司的生产运作现状，对生产运作优化模型的应用之后，3河北科技大学硕士学位论文并进行优化评价。将前述的生产运作优化模型运用到实际企业生产管理中，然后将模糊综合评价和层次分析法相结合，将优化后的效果和优化前进行对比，得出优化模型的价值。这是本文的第三个创新点。第六部分是本文最后的总结和研究展望。本文的框架结构如图 1-1所示：绪论 研究背景及意义 国内外研究现状及发展趋势研究内容及方法相关优化理论分析 并行工程 质量控制 基于 ERP的成本管理基于 AHP 的模糊综合分析法现状调查与分析 调查问卷的
28、设计及实施 调研分析 研究结论优化对策优化评估并行工程 质量控制 基于 ERP的成本管理优化效果评价体系的 AHP模型 模糊综合评价结论图 1-1 框架结构图1.3.2研究方法全文沿着“发现问题 提出 问题分析问题解决问题总结工作” 的思路来开展研究工作。主要分为以下 4个阶段，即：(1)理论准备阶 段本阶段主要是通过广泛收集、大量阅读和整理归纳与优化冷弯型材设备制造企业生产运作相关的基本概念、方法理论、文献资料和国内外研究现状；对本课题用来分析和解决问题的先进方法理论进行深入学习研究，从而为4第 1章 绪论开展研究打好理论基础。(2)现场调研阶 段通过广泛的问卷调查和深入的企业实际调研，了解
29、现阶段冷弯型材设备制造企业生产运作过程中存在的问题，并采用定量研究和定性分析相结合的方法，对这些问题就加以分析，提出总体的解决方案和具体的优化措施。(3)结合实际解决 问题阶段将优化措施结合 KD公司的生产运作现状，运用并行工程、质量控制理论及基于 ERP的成本控制理论对 KD公司加以优化，并采用综合评估方法对优化前后的生产运作情况进行评估。(4)结论阶段采用 归纳总结法对各项工作进行总结，并分析不足之处。5河北科技大学硕士学位论文6第 2章 相关理论介绍第 2 章相关理论介绍2.1并行工程2.1.1基于串行过程的设计作为传统的设计方法，串行设计是研究并行工程的基础，是了解和研究并行工程的入手
30、点。“ 产品设计 工艺设计装配设计检验设计维修设计” 是在传统的设计方法中被广泛应用基本流程，串行开发模式通常是呈递阶结构，全过程细分为很多阶段，由不同部门和个人相对独立地完成，且每个阶段的工作必须按顺序一步步进行，一个阶段的工作做完以后把结果交给下个部门，下一个阶段的工作才能开始进行6，产品串行生产的流程（如图 2-1所示）。产品设计 工艺设计 装配设计 检验设计 维修设计图 2-1 产品串行生产示意图在传统的串行设计过程中，首先由市场调查部门对消费者或客户的需求分析，由熟悉的市场人员提出初步的产品构想，从而制定出销售计划；然后由计划部门通过对销售计划中可能产生的所有技术要求进行分析；并由设
31、计部门的人员根据需求分析制定出工程计划（包括生产成本和周期计划）等，开始设计工作直至设计完成；最后，将由设计部门独立设计的产品模型交给生产部门，并开始产品的生产制造过程。在这种传统的开发模式中，各个阶段之间缺乏信息的交流和共享，各职能部门各司其职，独立地进行工作，难以考虑到产品整个生命周期中的各种约束因素。这种各环节相互分离的生产状态，很容易造成设计环节和制造环节的脱节，从而导致生产出的产品不符合质量要求，需要进一步返工修改。产品的重新制造不仅造成产品设计成果的浪费，也带来了延迟开发周期、加大产品成本、质量无法保证等严重后果。从产品设计到生产的各个阶段，会产生许多使相关过程发生冲突的反馈信息，
32、从而需要相关设计过程进行协调和更改，有的甚至必须更改初始设计，重复进行串行过程。经过多次反复和很长的时间才能解决冲突，研究表明，使用传统的串行方法时整个产品生命周期见式（2-1）：T串= T需求分析+T 产品定义+T 产品制造+T售后服务 R返工系数 （2-1）7河北科技大学硕士学位论文式中：T串 设计过 程所用的总时间 ；T 各个阶 段所用的时间 ；R 返工系数。由于串行过程在产品开发的初期阶段，无法对制造状况进行充分的分析，因此设计结果很有可能不能满足产品的技术需求，也就必须对设计进行多次修改，从而产生了更高的设计费用。由于串行方法在产品开发过程中需要进行多次修改，和不断地在设计、制造、修
33、改设计的环节中重复循环，严重影响了产品的整个生产周期，因此，一般情况下 R系数的值大于 2。又由于设计 和生产各阶段相互影响，导致产品的质量很难得到保证。2.1.2基于并行工程的设计为了全面的提高冷弯型材设备制造企业的综合竞争能力，必须从时间、成本、质量上全方面的优化，那就必须改变传统的产品设计方法串行方法。虽然 CAX技术的普遍应用在一定程度上提高了企业产品设计制造的效率，但是只能实现单一的功能，仍然不能从根本上解决大量的设计修改工作带来的各种问题，为了真正解决产品设计阶段存在的问题，并行工程技术就应运而生了。并行工程（CE,Concurrent Engineering）是一种工程方法论，它
34、站在产品设计和制造全过程的高度，集成并行地设计产品及其相关过程，打破了传统设计方法部分分割封闭的观念，从全局优化的角度出发，对产品的开发过程进行重构，并运用先进的设计方法对产品设计过程进行不断的优化和完善。CE 的目标，即通过克服传统串行产品开发过程由于反复循环设计造成的周期长和成本高的缺点，从而提高产品设计的成功率，缩短产品开发的总周期，降低生产成本和提高产品质量，进而增强企业的综合竞争力7。在产品设计和开发活动中并行工程起到了显著的作用，由于并行工程在产品开发的早期阶段就综合考虑产品生命周期中各个阶段活动的影响，即各阶段的产品设计活动并行进行，如在最初的概念设计阶段，并行工程就考虑到产品在工艺设计及制造等过程的影响，因此避免了传统模式中反复循环的出现，从而在很大程度上缩短了产品开发周期、降低了产品开发成本。并行工程强调所有职能部门员工的团队合作性，要求所有相关人员在工作过程中考虑产品设计的整个过程。特别的，产品设计过程中，设计人员不能仅考虑设计，还要考虑产品的设计是否可制造、是否可维修等因素，即要考虑到设计在生命周期中各阶段的可行性8。其他职能部门的人员也要综合考虑整个开发制造过程，例如工艺部门的人员在进行设计时要考虑到设计部件与这次产品的其他部件是否配合。所8第 2章 相关理论介绍以，并行工程着眼于整个过程和目标，并将其二者同时考虑，集成并行地设计产品的系统方法。过
