1、十八 其他先进生产制造系统,1 精益生产(Lean production, LP) 2 敏捷制造(AM ) 3 计算机集成制造系统(CIMS) 4 业务流程再造 5 大规模定制（Mass Customization, MC),1 精益生产(Lean Production,LP),精益生产又称精良生产、精细生产。 它是美国在全面研究以JIT生产方式为代表的日本式生产方式在西方发达国家及发展中国家应用情况的基础上,于1990年提出的一种比较完整的生产经营管理理论。,（一）精益生产的概念,“精益生产“的理论,通俗地称为“大JIT“。 它是对JIT生产方式的进一步提炼和理论总结,其内容不仅只有生产系统
2、内部的运营、管理方法,而是包括从市场预测、产品开发、生产制造管理(包括生产计划与控制、生产组织、质量管理、设备维护、库存管理、成本控制等)、零部件供应体系直至营销与售后服务等企业中的一系列活动。,（二）精益生产有如下特点,1.去除生产中一切不增值的工作。精益生产视产品缺陷、过量生产、库存、等待时间都是浪费,同时认为加工过程、操作动作、运输中都存在着浪费。为了杜绝这些浪费,必须坚决撤消不直接给生产增值的环节和工作岗位,严格实行准时制生产。,（二）精益生产有如下特点,2.强调人的作用,发挥人的潜力。精益生产中,实行与西方传统不同的劳资关系,将人视为生产中最宝贵的东西,是解决问题的根本动力,而不是把
3、工人视为会说话的机器。因此要求工人成为多面手,并在生产中赋予他们更多的自主权。同时,小组协同工作的集体负责制使工人的工作范围扩大,激发了工人对工作的兴趣和创新精神。,（二）精益生产有如下特点,3.采用适度自动化,提高生产系统的柔性。精益生产方式并不追求设备的高度自动化和现代化,而是强调对现有设备的改造和根据实际需要采用先进技术来提高设备的效率和柔性。一切以满足市场需求的要求为目的,不过份强调,避免技术和资金的浪费。,（二）精益生产有如下特点,4.不懈努力,以尽善尽美为目标。精益生产的目标是“尽善尽美”,即不断地发现问题,寻找原因,提出改进措施,改变工作方法。尽善尽美是无止境的,谁能不断改进,谁
4、就能赢得竞争。,2 敏捷制造(AM ),里海大学的亚科卡研究所提出了“敏捷制造”的概念21世纪制造企业战略 20世纪80年代后期，美国向日本学习精细生产方式，不尽如人意（文化背景和社会条件的差别）。1991年美国国会提出要为国防部拟定一个较长期的制造技术规划，要能同时体现工业界和国防部的共同利益。 国防部、工业界、学术界参加，以13家大企业为核心，有100多家公司参与，耗资50万美元，花费了7500多人时，分析研究了美国工业界近期400多篇优秀报告，提出了“敏捷制造”的概念，描绘了一幅在2006年以前实现的敏捷制造的图画。,（一）敏捷制造的涵义,报告结论：全球性的竞争使市场变化太快，单个企业依
5、靠自己的资源进行自我调整的速度赶不上市场变化的速度。提出基于虚拟企业（Virtual Enterprise）或动态联盟的敏捷制造模式。战略高度的变革 敏捷制造面对的是全球化激烈竞争的买方市场，采用可以快速重构的生产单元构成的扁平组织结构，以充分自治的、分布式的协同工作代替金字塔式的多层管理结构，注重发挥人的创造性，变企业之间你死我活的竞争关系为既有竞争又有合作的“共赢”（Win-win）关系。敏捷制造强调基于互联网的信息开放、共享和集成。,（二）敏捷制造企业应具有如下特征,1.并行工作。敏捷制造企业内部各部门相互间保持良好的通讯联系,能够形成并行工作的网络。 2.继续教育。要使企业在当今信息时
6、代保持活力和技术先进性,就必须不断更新和全面提高雇员的各种技能,在新技术、新思想方面进行持续不懈的继续教育。,（二）敏捷制造企业应具有如下特征,3.根据用户反应建立组织机构。从对用户需求及市场竟争作出迅速反应出发,“牵引“出对新的企业组织各方面的要求,根据需求促进组织机构的变化。 4.多方动态合作。竞争对手间从竞争走向合作,共同抓住市场机遇。,（二）敏捷制造企业应具有如下特征,5.珍惜雇员。把雇员的知识和创造性看作是企业的财富。 6.向工作小组及其成员放权。企业的组织结构要减少层次,做到扁平化,以快速响应市场,做出最敏捷的应变。,（二）敏捷制造企业应具有如下特征,7.对环境负责。制造企业不仅不
7、要造成危害,而且要主动关心在生产过程和产品报废处理过程中创造改善环境的条件。 8.工作小组柔性组合。各职能部门能够根据需要重新组合而成,且技术系统也应是模块化的,以适应新产品的开发需要。,（二）敏捷制造企业应具有如下特征,9.信息的沟通。在敏捷制造时代,各企业将大力扩展共享信息的通讯网络,获取多方合作模式带来的经济效益。 10.不断扩大员工的知识面,更新其知识。,（二）敏捷制造企业应具有如下特征,11.开放的体系结构。敏捷企业的任务、产品、组织、技术系统等都可能变化,所以企业的体系结构应该是开放的。除了组织机构的重新组合,还应能增减各种工作小组,可以扩展新的技术系统,可以在各种层次上与其它企业
8、合作。 12.产品设计一次成功。不断改善分析、仿真工具,充分利用CAD技术,加快设计速度的同时保证产品设计一次成功。,（二）敏捷制造企业应具有如下特征,13.产品终身质量保证。“零缺陷”已是对企业最起码的求,敏捷制造时代必须有产品的整个生命周期中保证顾客满意。 14.缩短交付周期。交付周期是竞争获胜的重要指标,不仅涉及从设计到制造过程的快速完成,而且还包括整个经营过程各个环节的组织与管理。,（二）敏捷制造企业应具有如下特征,15.保持技术领先。在敏捷制造时代,只有拥有自己独占的、领先的技术,才会有与他人合作的机会。 16.技术的敏感性。敏捷制造企业要与用户、供应商有密切联系,企业内部各部门也要
9、密切联系,一旦发现问题和新的需要,能进行快速而细致的分析。,（二）敏捷制造企业应具有如下特征,17.企业集成。通过整个企业的集成来提高企业的柔性,取得更高水平的全局协调。 18.基于远景蓝图的管理与领导。为员工描绘企业的远景目标,调动各级员工的主动性、积极性。,（三）敏捷制造与大量生产在思想观念、经营战略上的差别,使顾客富裕：两个基本提法 使顾客富裕 销售“解决方案”而不是“产品”航空乘客中的旅游者、商务旅行者如何满足特殊需求长期联系的依存关系 用合作加强竞争：内部、外部急救室式工作 充分发挥人和信息的作用 知识渊博、有熟练技能、有突出的开创精神和 有强烈主人翁责任感的人 用户信息的变化和在竞
10、争中知己知彼,（四）实现敏捷制造的措施,继续教育放在首位 虚拟企业的组成和工作 计算机技术和人工智能技术的广泛应用 方法论的指导 环境美化的工作 绩效测量与评价 标准和法规的作用 组织实践,3 计算机集成制造系统(CIMS) （一）概念,定义:CIMS是指在所有与生产有关的企业部门中集成地采用电子数据处理,它包括了在生产计划与控制(PPC)、计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助工艺设计(CAPP)、计算机辅助制造、计算机辅助质量管理(CAQ)之间信息技术上的协同工作。其中的生产产品所必需的各种技术功能和管理功能应实现集成。,1.管理信息分系统。以MRP为核心,包括预测、经营决策、各级生产计划、
11、采购管理、财务管理等。通过信息集成,达到缩短产品生产周期、降低流动资金占用、提高企业应变能力的目的。 2.工程设计自动化分系统。目的是更加优质、高效、自动地进行产品开发活动。,（二）CIMS分系统,3.制造自动化分系统。包括各种不同自动化程度的制造设备和子系统,如数控机床、柔性制造系统、装配系统、运输系统、设备维修系统等,用来实现信息流对物流的控制和完成物流的转换。它是信息流和物流的结合部,用来支持企业的制造功能。,（二）CIMS分系统,4.质量保证分系统。包括质量决策、质量检测与数据采集、质量评价、控制与跟踪等功能。系统保证从产品设计、制造、检验到售后服务的整个过程,以实现产品的高质量、低成
12、本,提高企业的竞争力。,（二）CIMS分系统,5.计算机网络分系统。是支持CIMS各个分系统的开放型网络通信系统,可以实现多种网络的互联;以分布为手段,满足各应用分系统对网络支持服务的不同需求,支持资源共享、分布处理、分布数据库和实时控制。 6.数据库分系统。是分布式全局数据管理系统,以实现企业数据共享和信息集成。,（二）CIMS分系统,CIMS的“Y”模型,扩展企业的X模型（SCM）,（三）CIMS取得的效益,1.提高设备利用率。CIMS实现工件搬运和刀具装卸自动化,设备利用率可高达85%。 2.降低直接和间接劳动强度。 CIMS有较高的设备利用率和生产率,单位产量的直接和间接劳务量比其它可
13、选择的方法低。,（三）CIMS取得的效益,3.缩短制造周期。CAD/CAPP/CAM和FMS的应用能够缩短包括产品开发及制造的周期,加速产品更新换代速度,满足用户需要。 4.使企业的经营决策与生产管理科学化。保证准确及时的报价;解决生产瓶颈,减少在制品;使库存压到最低水平,减少资金占用,从而降低成本。,4 业务流程再造（business process reengineering, BPR)福特汽车北美财会部（ 500人减少 20%？75%？）,采购单,原有付款流程,新的付款流程,本质特征,对现有业务流程进行根本性的反思和彻底的重新设计 面向业务流程 企业绩效的显著改进 柯达的新产品开发时间由
14、70周变为38周；IBM信贷公司信贷过程由一周缩减为4小时，业务量增加100倍 以信息技术为使能器,实施的基本原则,要有一幅BPR工程的远景蓝图 高层领导的支持 将几项活动组织成一个流程，采用项目经理或项目小组的管理形式 实施业务流程的并行作业 树立打破常规的思路 以顾客为中心 简化流程，消除不增值的活动 充分利用信息技术 充分授权,BPR的方法论,描绘蓝图 确定实施BPR的人员与机构 BPR指导委员会、BPR项目组 总体规划BPR工程 企业建模与需求分析 业务流程的剖析与评估 确定业务流程重构的目标 确定信息系统开发策略 设计业务流程重构的方案 实施重构的方案,关键技术,基准研究（Bench
15、marking） 建模与仿真技术 工作流系统技术,收益与变化,关键指标得到巨大改善 企业文化氛围发生变化 组织结构和组织功能发生变化 企业竞争力得到提高,CIGNA公司1989-1993年间的20个BPR项目投资回报1/2-3；成本降低42%；流程时间缩短42%；顾客满意度提高50%；服务质量改善75%,5 大规模定制生产,随着市场需求的变化，顾客需求呈现出多样化、个性化的特征，产品的生产周期也越来越短。满足顾客多样性需求成为企业赢得竞争优势的前提。因此企业必须建立面向顾客的全新的生产方式，针对不同的顾客生产不同的产品。,生产流程反应能力,成本,如何以大量生产的成本来取得多样化产品是新形势下生
16、产运营管理的难题。,大规模定制生产的内涵,传统生产方式分类：大量生产、成批生产、单件生产。 大量生产利用规模经济实现高效、低成本运营，但灵活性适应性差。 单件小批量生产的运营流程有很好的柔性，但可能会损失效率、增大成本。,规模经济的高效,低成本优势,范围经济的灵活,可变优势,最终更好的满足顾客需求,大规模定制生产,大规模定制生产与产品模块化,实施大规模定制生产的第一步，是产品与流程的决策。因为并不是每一种产品都能够实现大规模定制生产，而且对于有些功能性产品和原材料性产品也没有必要进行大规模定制生产。,注意：大规模定制生产与品种多样化是不同的。多品种生产的产品不是特制产品，这与根据顾客自己的特别
17、需要而设计制造的产品是有区别的。大规模定制生产中，定制化产品必须是针对顾客的特别需要而设计的，而多品种生产是给顾客一个选择的范围。,多品种生产,大规模定制生产与品种多样化是不同的,大规模定制,定制化产品必须是针对顾客的特别需要而设计的,产品不是特制产品，这与根据顾客自己的特别需要而设计制造的产品是有区别的,大规模定制生产中，产品模块化是取得低成本定制生产的关键。模块化使产品的部件如标准产品一样制造，产品的特色是通过组件的合并与修改来取得的,产品模块化分类：,部件共享型模块化 部件互换型模块化 部件加工型模块化 混合型模块化 总线型模块化 组合型模块化,大规模定制生产的流程模式,按顾客需求对企业
18、生产流程的影响程度，可将大规模定制生产分为以下几种： 订单装配（assemble- to- order，简称ATO） 订单制造（make - to- order，简称MTO） 订单设计（engineer- to- order，简称ETO）,是指先将零部件生产出来，而最终产品是当接到顾客订单后，再按用户的要求对零部件进行组装，如个人计算机等。,订单装配（ATO）,订单制造（MTO）,是指接到顾客订单后，在已有零部件的基础上进行变形加工和装配，其加工和装配是由顾客驱动的。,订单设计 (ETO),是指根据客户订单的要求，重新设计能满足顾客要求的功能与性能的整个产品，在此基础上，向顾客提供定制产品的生产方式。,大规模定制生产对不同企业的影响是不同的，从企业制造策略的角度出发，其影响可分为三方面，即制造方式、生产计划和支持技术。,大规模定制生产的技术和组织手段,1）产品开发的组织方式。大规模定制方式的产品开发着眼于产品族，或产品平台，或大量产品族及其深化上。选择好通用产品的模块之后，再补充设计少量的专用模块，制定组装方法，形成最终产品的设计方案。,（2）客户关系管理大规模定制生产是以顾客参与制造过程为特征的一种流程。在这种方式中，准确地理解顾客需求，保持良好的客户关系是非常重要的。,
