第10章 现代制造业生产管理术
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现代制造服务业发展模式与实施策略刘建国(洛阳师范学院商学院,河南洛阳471022)[摘要]现代制造服务业是21世纪服务经济趋势下的产业主导形态。
发展现代制造服务业的运营模式包括制造商自营服务、纵向集成化、横向集成化和服务外包。
发展现代制造服务业,政府应制定相应的放松管制的政策,构建协同性公共服务平台,推进制造业和服务业的分离和集成,多渠道拓宽制造服务企业融资途径。
[关键词]现代制造服务业;服务型制造;服务外包;运营模式[中图分类号]F726.9[文献标识码]ADevelopm ent Model for Modern Manufacturing Services Industry and the Im plem entation StrategiesLIU JianguoAbstract:Modern manufacturing service industry,the leading form of industry under the service economy trend in 21st century,develops with several operation modes including manufacturer self-supporting service,vertical integration,horizontal integration and service out-sourcing.In this respect,the government should formulate deregulation policies,build a platform for collaborative public services,promote separation and integration of manufacturing and service industry,and broaden financing ways of manufacturing service enterprises through various channels.Key words:modern manufacturing service industry,service manufacturing,service outsourcing,operation mode[收稿日期]2012-02-07[作者简介]刘建国(1966-),河南洛阳人,洛阳师范学院商学院副教授,博士。
参考资料•《数字制造》周祖德编著科学出版社•《数字制造基础》杨文玉、尹周平、孙容磊等编著北京理工大学出版社•《现代制造企业信息化》刘树森等编著科学出版社制造企业数字化智能设计制造与管理技术与应用•绪论•数字化智能设计•数字化智能制造•数字化智能管理第一章绪论•现代制造企业概况•我国制造业面临的新环境和新使命•“制造强国”的指导方针和发展目标•我国制造业发展路径•智能化概述•数字化制造概述1.1 现代制造企业概况1、现代制造企业制造环境的变化•产品生命周期缩短•大市场和大竞争•交货期成为主要竞争因素•用户需求个性化明显•多品种、小批量生产比例增大1.1 现代制造企业概况2、现代制造企业制造模式的变化定制生产2000s产品种类产量手工生产 1800s规模生产1900s精益生产1960s物料需求计划制造资源计划准时制生产精益生产并行工程企业资源计划计算机集成制造网络化制造智能制造大规模定制敏捷制造云制造物料需求计划(MRP )物料需求计划(Material Requirement Planning ,MRP )是指根据产品结构各层次物品的从属和数量关系,以每个物品为计划对象,以完工时期为时间基准倒排计划,按提前期长短区别各个物品下达计划时间的先后顺序,是一种工业制造企业内物资计划管理模式。
概 念特 点u 需求的相关性u 需求的确定性目标u 物料及产品按需供应u 库存水平尽可能降低MRP 根据市场需求预测和顾客订单制定产品的生产计划,然后基于产品生成进度计划,组成产品的材料结构表和库存状况,通过计算机系统计算所需物资的需求量和需求时间,从而确定材料的加工进度和订货日程。
原 理制造资源计划(MRPⅡ)概念制造资源计划(Manufacturing Resource Planning,MRP II),是在物料需求计划上发展出的一种规划方法。
它是以物料需求计划MRP为核心,覆盖企业生产活动所有领域、有效利用资源的生产管理思想和方法的人-机应用系统。
第一章1、现代制造业面临的挑战消费观念的变革和市场竞争日益剧烈有限的资源和日益增长的环保压力贸易自由化和制造全球化科学技术与制造技术相互制约与促进2、先进制造技术(advanced manufacturing technology)的内涵先进制造技术是制造业不断吸收信息技术、自动化技术、新材料技术、微电子技术、生物技术、现代管理技术等方面的成果,并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务乃至回收的制造全过程,以实现优质、高效、低耗、敏捷、绿色生产,提高制造企业对市场的应变能力和竞争能力所涉及的相关制造技术的总称。
3、世界制造科技四大发展趋势是绿色制造、高新技术、信息化和极端制造。
4、先进制造技术的研究与实践领域主要涉及现代设计及技术、先进制造工艺与装备、柔性自动化制造技术与装备、现代制造管理技术与系统。
5、反求设计:反求设计是针对已有的先进产品,进行深入分析研究,探索并掌握其关键技术,在消化、吸收的基础上,开发能避开专利权利的创新产品。
6、简述反求工程中数据处理技术主要解决的问题。
在进行CAD模型重构之前,需要对测量数据进行预处理工作,目的是获得完整、准确的测量数据以方便后续的造型重构工作。
其主要工作包括六个方面:格式转换;数据过滤及平滑;分块数据整合对齐;测头半径补偿;数据精简和数据分割等问题。
7、简述反求工程中测量数据需要进行测头半径补偿的原因以及常见的测头半径补偿方法。
采用接触式测头系统测量时,受测头半径的影响,得到的坐标数据并不是测头所触及的表面点的坐标值,而是测头球心的坐标值,当测量点的表面法矢方向和测轴方向一致时,测头坐标值和测头中心相差一个测头半径值。
通常的测头半径值在0.25‐1.5mm之间,如果忽略测头半径,即测得的数据不进行半径补偿处理,则会带来数据补偿误差。
测头半径补偿有实时自动补偿和事后数据处理补偿两种方法。
8、简述多视测量数据重定位对齐技术。
在反求测量过程中,往往不能在同一坐标系下测量出实物的全部几何数据。
第二章生产运作战略市场如战场,有竞争就有战略问题。
企业战略是企业为求得生存和发展,在较长时期内生产经营活动的发展方向和关系全局问题的重大谋划。
生产运作战略是在企业战略指导下制定的职能性战略,它是企业总体战略成功的保证。
本章通过分析现代企业的生存与发展环境,阐述了企业战略及其制定的过程,探讨了生产运作战略的内容。
戞堦现代企业的生存与发展环境节企业环境是指对企业赖以生存和发展的各种外部条件和外在因素。
企业环境的构成是复杂的,可以从不同的角度看待环境。
从范围上讲,企业环境可以由国内环境和国际环境构成;从企业经营要素上讲,企业环境可以由投资环境、劳动力环境、资金环境、技术环境、信息环境、市场环境等方面构成;从企业的社会联系上讲,企业环境可以由投资者、消费者、供应者、主管机关、政府部门、社会团体等方面构成。
现代企业处于一个瞬息万变、充满竞争的环境:技术革新步伐急剧加速;需求日益多样化、个性化;竞争全球化、白热化;产品寿命周期越来越短。
企业环境因素是多方面的、复杂的,既有经济因素,又有自然资源、技术、文化等因素,还有政治、社会的因素,这些因素相互依存、相互制约,综合地对企业发生影响,制约企业的行为。
反之,企业的战略实施,又影响了环境的变化。
A现代企业在产品竞争方面的特点第一次石油危机以前,世界范围的产品需求和供给迅速增长。
在这一时期,市场对产品有充分的需求。
产品的开发、生产、销售主要由最早生产这类产品的少数企业控制。
产品数量增长快、产品品种较少、生命周期长是这一时期的特点。
为了适应这些特点,制造企业通过采用专用设备和自动生产线来提高生产率,满足市场需求。
第一次石油危机后,世界市场对产品需求呈饱和趋势。
企业为了赢得竞争必须按用户不同要求进行新产品开发和生产,从而使产品品种不断增加,形成了市场多变的特点。
现代企业生存与发展环境的特点是多方面的,如果从产品角度考察,主要表现在以下几个方面:(1)产品生命周期明显缩短。
制造业自动化生产线改造升级方案第1章项目背景与目标 (3)1.1 项目背景分析 (3)1.2 改造升级目标设定 (4)1.3 改造升级预期收益 (4)第2章现有生产线状况评估 (4)2.1 生产线布局分析 (4)2.2 设备功能评估 (5)2.3 自动化水平分析 (5)第3章自动化技术发展趋势 (6)3.1 国内外自动化技术发展现状 (6)3.2 未来自动化技术发展趋势 (6)3.3 可行性技术选型分析 (6)第4章改造升级方案设计 (7)4.1 生产线改造总体设计 (7)4.1.1 改造目标 (7)4.1.2 改造原则 (7)4.1.3 改造内容 (7)4.2 自动化设备选型 (7)4.2.1 设备选型原则 (8)4.2.2 设备选型 (8)4.3 信息系统集成设计 (8)4.3.1 系统集成目标 (8)4.3.2 系统集成内容 (8)4.3.3 系统集成架构 (8)第5章生产线布局优化 (9)5.1 布局优化原则 (9)5.1.1 流程最短原则 (9)5.1.2 空间利用原则 (9)5.1.3 安全生产原则 (9)5.1.4 灵活可调原则 (9)5.2 新布局设计方案 (9)5.2.1 设备布局优化 (9)5.2.2 仓储布局优化 (9)5.2.3 通道布局优化 (9)5.2.4 检测与维修区布局优化 (9)5.3 布局优化实施策略 (10)5.3.1 制定详细实施计划 (10)5.3.2 优化生产流程 (10)5.3.3 设备改造与升级 (10)5.3.4 人员培训 (10)5.3.5 逐步推进 (10)5.3.6 持续改进 (10)第6章关键设备改造升级 (10)6.1 关键设备选型 (10)6.1.1 设备选型原则 (10)6.1.2 设备选型依据 (10)6.2 设备改造技术方案 (11)6.2.1 改造目标 (11)6.2.2 改造内容 (11)6.3 设备升级实施步骤 (11)6.3.1 制定升级方案 (11)6.3.2 设备采购 (11)6.3.3 设备安装与调试 (11)6.3.4 生产线集成 (11)6.3.5 人员培训 (12)6.3.6 生产线试运行 (12)6.3.7 优化调整 (12)6.3.8 验收评价 (12)第7章生产线自动化控制系统设计 (12)7.1 控制系统总体架构 (12)7.1.1 系统概述 (12)7.1.2 系统架构 (12)7.2 控制系统硬件设计 (12)7.2.1 控制器选型 (12)7.2.2 传感器与执行器 (12)7.2.3 通信网络 (12)7.3 控制系统软件设计 (13)7.3.1 控制算法 (13)7.3.2 软件架构 (13)7.3.3 人机界面 (13)7.3.4 数据存储与分析 (13)第8章生产线信息系统集成 (13)8.1 信息系统需求分析 (13)8.1.1 需求概述 (13)8.1.2 功能需求 (13)8.1.3 功能需求 (14)8.2 数据采集与传输方案 (14)8.2.1 数据采集 (14)8.2.2 数据传输 (14)8.3 信息系统实施与调试 (14)8.3.1 系统设计 (14)8.3.2 系统开发 (14)8.3.3 系统集成 (14)8.3.4 系统调试 (14)8.3.5 培训与验收 (15)第9章改造升级项目实施与管理 (15)9.1 项目组织与管理 (15)9.1.1 项目组织结构 (15)9.1.2 项目管理机制 (15)9.1.3 团队建设与培训 (15)9.2 项目进度计划与控制 (15)9.2.1 项目进度计划制定 (15)9.2.2 项目进度监控 (15)9.2.3 进度偏差分析及处理 (15)9.3 项目质量与风险管理 (15)9.3.1 项目质量管理 (16)9.3.2 质量验收与评估 (16)9.3.3 风险识别与预防 (16)9.3.4 风险应对与处理 (16)第10章改造效果评估与持续优化 (16)10.1 改造效果评估方法 (16)10.1.1 生产效率对比分析 (16)10.1.2 设备故障率分析 (16)10.1.3 产品质量分析 (16)10.1.4 生产成本分析 (16)10.1.5 员工满意度调查 (17)10.2 改造效果分析与评价 (17)10.2.1 生产效率显著提高 (17)10.2.2 设备稳定性增强 (17)10.2.3 产品质量提升 (17)10.2.4 生产成本降低 (17)10.2.5 员工满意度提高 (17)10.3 持续优化策略与建议 (17)10.3.1 加强设备维护与管理 (17)10.3.2 深化员工培训 (17)10.3.3 优化生产流程 (17)10.3.4 引入先进技术 (17)10.3.5 建立持续改进机制 (18)第1章项目背景与目标1.1 项目背景分析全球经济一体化的发展,我国制造业面临着激烈的国际竞争压力。
1§10.2精益生产方式精益生产方式((LP )§10.3计算机集成制造系统计算机集成制造系统((CIMS)§10.1 物料需求计划物料需求计划((MRP )与制造资源计划与制造资源计划((MRP Ⅱ)第十章现代制造业生产管理技术传统制造业面临的生产管理问题①原材料不足或不能准时供应②零部件生产不配套,积压零部件多③产品生产周期长,劳动生产率低④资金积压严重,周转率低⑤市场需求的多样化带来产品更新速度加快使企业经营、计划系统难以适应•制造业的生产管理技术就是在解决上述矛盾(问题)的过程中不断发展的问题)23§10.1 物料需求计划物料需求计划((MRP )与制造资源计划与制造资源计划((MRP Ⅱ)一定量定购方式和定期定货方式1 定量订购方式2 定期订购方式二物料需求计划(MRP)三闭环MRP四制造资源计划MRP Ⅱ二物料需求计划MRP1 产生与发展2 相关需求与独立需求3 功能及其处理过程71MRP的产生与发展MRP是60年代美国创立的一种将库存管理和生产作业计划的制定结合在一起的计算机辅助生产管理系统。
1965年,美国奥里奇提出了独立需求和相关需求的概念,并提出定货点法只适用于独立需求,基于这一理论随后出现了按时间段确定物料的相关需求的方法,即物料需求计划。
892 相关需求与独立需求独立需求独立需求:指对某种库存的需求与其它种类的需求无关,其本质是需求具有随机性、不确定性,是企业自身不能控制的需求相关需求相关需求:指某种需求与其它需求具有内在的相关性。
如对最终产品的需求是独立需求,但对其零部件的需求却是非独立的结论结论:①最终产品生产计划一经确定,有关时间内所有零部件、原材料的需求即可确定②由于最终产品的需求往往是不连续、不均衡的,所以对零部件和原材料的需求属波动需求③计算机为零部件、原材料的需求计算提供了方三闭环MRP在以下方面有所发展:闭环MRP在以下方面有所发展(1)编制能力需求计划并对生产能力进行规划与调整(2)扩大和延伸了MRP的功能在编制零件进度计划的基础上把系统的功能进一步向车间作业管理和物料采购计划延伸(3)加强对计划执行情况的监控通过对计划完成情况的信息反馈和用工派工、调度等手段来控制计划的执行,以保证MRP计划的实现11四制造资源计划MRPⅡ70年代末随着闭环MRP的应用和发展,系统的功能和范围进一步扩展。
把生产、库存、采购、销售、财务、成本等子系统都联系起来,逐渐成为一个覆盖企业全部生产资源的管理信息系统。
它不仅编制产品和零部件的生产进度计划、物料采购计划,而且还可以直接从系统获得销售收入、库存占用资金、产品成本等财务信息;除此,还包含经营计划,把经营管理的全部内容包括在系统之内。
(见上页图MRPⅡ)1314一精益生产方式的起源§10.2精益生产方式精益生产方式((LP )三精益生产方式的概念及特点二精益生产方式的传播及对现代制造业的重大影响精益生产方式简介15精益生产方式起源于日本丰田汽车公司,因此被称为“丰田生产方式”。
1984年,美国麻省理工学院集中了一批各国的高级专家,研究了日本汽车工业的做法。
1990年,美国MIT 发表了一个“国际汽车共同研究报告”,将丰田生产方式命名为LP 。
并将LP 与欧美传统的大量生产方式(MP)进行比较。
对LP 的优越性表述如下:①所需要的人力资源——无论是产品开发、生产系统和其他部门比大量生产(MP )均能减少至1/2②新产品开发周期——可减少至1/2到1/3③生产过程中的在制品库存——可减少至MP 一般水平的1/10④工厂占用空间——可减少至MP 的1/2⑤成品库存——可减少至平均库存水平的1/4⑥产品质量——可提高三倍1990年该报告编写成为《改变世界的机器》著作。
LP 逐渐被世界制造业所认识并掀起一股变革方式的热潮。
精益生产既是一种原理、一种新的管理理念,又是一个新的生产方式,它是继MP 之后,对人类社会和人们的生活方式影响最大的一种生产方式。
美国人认为:精益生产会真正改变世界的生产和经营形势,它将改变整个世界,对人类社会产生深远的影响。
精益生产方式简介一精益生产方式的起源1从手工生产方式到大量生产方式(1)手工生产方式(2)大量生产方式的兴起2从大量生产方式到精益生产方式(1)大量生产方式的衰落(2)精益生产方式的产生16(1)手工生产方式•工厂组织机构分散•工人的培养方式是师傅带徒弟、工人操作技能高、手工操作进行生产•采用通用机械、实行单件生产•产量低、质量差、成本高1718重要成果:●大幅度地降低汽车成本(T 型车刚出现的1908年,价格是850$,1926年为290$)●社会需求的猛增,又进一步刺激了汽车工业的飞速发展1903年——第一年生产汽车——产量1700辆1908年——T 型车投产——上升到一万辆1914年——装配线满负荷时——猛增到30万辆1923年——本国总产量达190万辆,占世界汽车总产量44%●劳动生产率大幅度提高1908年——514分钟(8.56小时)/每辆车1913年——2.3分钟/每辆车1914年——流水生产线1.19分钟/每辆车●推动了世界汽车工业的进步(2)大量生产方式的兴起1908年,世界著名的T 型汽车诞生。
福特设想像生产别针和火柴那样生产T 型车。
因此为生产技术进行了一系列的改型,并将改进后的生产方式称为大量生产方式。
其特点:●产品、零部件标准化,装配的简单化●在劳动组织上,最大限度地采用分工的原则●采用流水生产线生产方式总装每辆轿车的工时由750分下降到93分,减少88%;每台发动机所需要的工时由750分下降到226分,减少62%●在组织结构上,追求纵向一体化(1)大量生产方式的衰落•缺乏柔性是MP致命的缺陷•纵向一体化的组织结构形成了臃肿官僚的“大而全”体制•以过量的库存、过多的供应厂家、过多的工人和过大的生产场地作为连续生产所必须的缓冲19(2)精益生产方式的产生第二次世界大战后,日本汽车工业开始起步。
1950年春,丰田汽车公司的新一代领导人丰田喜一郎一行到世界最大而且效率最高的汽车制造厂——福特公司鲁奇工厂进行了为期三个月的认真考察。
回国后,经研究,得出了结论——MP不适合于日本。
丰田的管理者将精力集中于生产过程的整体优化——改进技术、理顺物流、杜绝超量生产、消除无效劳动和浪费、有效利用资源、降低成本、改善质量,达到以最少的投入实现最大产出的目的。
21美国防部2000-2004财年制造技术五年计划财年制造技术五年计划投资战略把“精良”的概念集成到所有的采办与延长使用寿命项目中,战斗机的精良生产是9项国防技术目标之一。
波音公司“V-22飞机零部件和其它有关国防直升机项目(1993-2002年投资210万项目的精益生产”项目$),计划在两年内,缩短研制周期50%,改善计划准时率50%,提高库存周转率40%。
美国人认为:不能保持世界水平的制造能力必将危及美国人认为国家在国内外市场竞争能力,制造业是一个国家国民经济的支柱,美国在世界各国中的威望不仅取决于强大的国防势力,而且取决于强大的制造能力。
一种新的制造方式。
它将使美国已提出敏捷制造——一种新的制造方式美国在2006年以前重新恢复其在制造业中的领导地位,并将在21世纪的竞争中占主导地位。
24251 概念2 特点(1)强调人的作用,推行“以人为中心”的管理(2)改变传统观念,永无休止地、无情地消除浪费,以尽善尽美做为追求目标(3)实现生产过程的同步化(4)将“推动式”生产控制系统变为“拉动式”生产控制系统(5)采用一种基型、多种变型或模块化的产品设计方法(6)生产均衡化(7)供应者(商)参加JIT 系统3 战略优势三精益生产的概念及特点精益生产方式概念指运用多种现代管理方法和手段,以社会需求为依据、以充分发挥人的作用为根本,有效配置和合理使用企业资源,最大限度地为企业谋求经济效益的一种新型生产方式。
它是重新塑造一个企业,使之成为精干的、高度柔性的、低成本的、世界级竞争者的战略武器。
•精益生产方式是企业资源的配置方式•LP的资源配置是以社会需求为依据,最大限度满足市场多元化需求•LP的资源配置以彻底消除无效劳动和浪费为目标,最大限度地为企业谋求经济效益•LP的资源配置自始至终把人力资源的开发放在首位•LP的资源配置要综合运用各种现代管理技术和手段26,推行“以人为中心”的管理强调人的作用,(1)强调人的作用•赋予工人一定的作业管理决策权•企业把雇员看作比机器更重要的固定资产•充分发挥职工的创造性、主动性,不断提高职工素质•强调协同工作与沟通协力工作使协调工作简化、机构简化集中不同职业和专长人员的意见,提高工作质量和工作效率组成产品开发项目组、缩短产品开发时间与供应厂家、顾客协力工作对市场做出快速响应加强沟通重视培养和发扬集体主义的团队精神27②追求完美目标:•零废品•零库存•零准结(订货)时间——生产批量极小化•提前期最短要缩短提前期,首先要减少批量从产品设计、工艺设计入手认真分析提前期的组成•减少零件的搬运•消除多余的人员维修人员过剩——等待上的浪费冗员造成超量生产——无效劳动无效动作的浪费——冗员消除29(3)实现生产过程的同步化•缩短作业更换时间(快换工装)•生产过程同步化(同步节拍生产)发现和克服瓶颈环节使生产同步化就要稳定日产出率采用成组加工中心和成组流水线采用“拉动式”的管理方法:“看板管理”30的战略优势::3 JIT的战略优势现代企业经营战略强调建立一种持久的竞争优势。
LP是能最好的体现和最能实现这一思想的生产方式。
•LP要求生产过程不断改进,从根本上改进和完善产品质量•持续地消除浪费,使成本不断降低,取得价格竞争优势•降低库存——成本降低且缩短生产周期,比竞争对手更迅速地响应顾客需求的变化•长期投资于工人培训和教育,极大地提高工人责任心和技能,提高工作质量3233一CIMS 的产生与发展二CIMS 的组成1管理信息分系统2技术信息分系统3制造自动化分系统4 计算机辅助质量管理分系统§10.3计算机集成制造系统计算机集成制造系统((CIMS)一CIMS的产生与发展1产生:电子计算机技术的产生、发展以及计算机在生产和管理领域越来越广泛的应用孕育着一个新的高技术的产生,从局部自动化走向全面自动化;即由原来局限于产品制造过程的自动化扩展到脑力劳动领域的产品设计和经营管理自动化。
2 产生的技术基础及关键技术•先进的管理科学和方法——MRP、MRPⅡ、LP、OPT、TQC•生产过程的自动化——NC、FMS、CAD、CAPP、传感技术、自动化仓库、自动化物料传输•信息技术——计算机工程、信息处理技术、通信技术、计算机数据库技术、网络系统3 发展将整个生产过程的有关单元技术、自动化孤岛有机的集成起来,有效地利用信息资源,实现系统的优化,即将CIM的各项技术综合应用所形成的一个实现具体目标的生产系统。