先进制造生产模式及管理课案

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1、先进制造生产模式及管理 学号：12208520104403 姓名：贾亮 先进制造技术 主要内容 先进制造生产模式的转变 先进制造生产模式 先进制造生产模式的管理 一 .先进制造生产模式的转变 批量生产 (早期工业化生产) 大规模流水线生产 (刚性自动化) 柔性自动化 (FMS,CIMS) 先进制造方式 作坊式生产 生产方式变革 单品种大批量 价格低廉 生产规模 标准产品 职能分工 实用耐久 多层次递阶控制结构、固定组织扁平网络结构、自主管理动态团队组织 柔性制造设备 快速产品创新 并行工作方式 快速相应市场 满足个性爱好 多品种小批量 二 .先进制造生产模式 2.1计算机集成制造(CIM) 2

2、.2并行工程（CE） 2.3精益生产(LP) 2.4敏捷制造（AM） 2.5智能制造系统（IMS） 2.1计算 机集成 制造 (CIM) CIMS 的体系结构 CIMS在我国的 实施进展 CIMS 递阶控制结构 2.1.1CIM和 CIMS 的概念 2.1.2CIMS的 组成 2.1.1 CIM和CIMS的概念 CIM定义：是将企业所有的人员、功能、 信息和组织等诸方面集成为一个整体 的生产方式。是一种思想、模式、哲 理，强调企业信息集成。 CIMS定义：是一种基于CIM哲理构成的计 算机化、信息化、智能化、集成优化 的制造系统。 CIMS核心: 是将企业内的人/组织、经营管理和技 术三要素之

3、间的集成，以保证企业内 的工作流程、物质流和信息流畅通无 阻。 CIMS 三要素 人/组织 经营管理 技术 2.1.2 CIMS的组成 四个功能分系统，两个支撑分系统组成 1、经营管理信息分系统（MIS) 信息处理 包括信息的收集、传输、加工和 查询； 事务管理 包括计划管理、物料管理、生产 管理、财务 管理、人力资源管理等； 辅助决策 根据现有信息，利用数学分析手 段预测未来，提供企业经营管理决策。 核心工具：制造资源计划MRPII，将企业内 各个管理环节进行集成，缩短生产周期、 减少库存、降低成本、提高企业市场应变 能力。 2、工程设计自动化分系统(EDIS) （CAD/CAPP/CAM）

4、 CAD 计算机绘图、有限元分析、产品造型、 图像分析处理、优化设计、动态分析与仿 真、物料清单（BOM）生成等； CAPP 毛坯设计、工艺方法选择、工序设计、 工艺路线制定、工时定额计算等； CAM 刀具路径确定、刀位文件生成、刀具轨 迹仿真、NC代码的生成等作业。 3、制造自动化分系统(MAS) MAS地位: 位于企业底层，是企业信息流和物料流的结合 点，是最终产生效益聚集地。 MAS组成: 机械加工系统-CNC、MC、FMC、FMS加工设备； 物流系统对工件和工具存储、搬运、装卸等操作； 控制系统-实现对加工设备和物流系统的控制； MAS目标: 实现多品种、小批量生产柔性自动化； 实现优

5、质、低成本、短周期、高效率生产； 创造舒适安全劳动环境 4、质量保证信息分系统（QIS) 质量计划-建立质量技术标准，制定检测计划、检 测规程和规范； 质量检测管理-包括进出厂材料检测、产品质量检 测管理，设计质量指标管理，生产质量数据管理； 质量分析评价-对各类质量问题进行分析，评价各 种影响因素，查明主要原因。 质量信息综合与控制-报表生成，质量综合查询， 采取各种质量控制措施。 2.2并行工程（CE） 2.2.1 并行工程定义 2.2.2 并行工程运行模式 2.2.3 并行工程特征 2.2.4 并行工程关键技术 2.2.5 并行工程的支持工具 2.2.1 并行工程定义 并行工程 将时间上

6、先后的知识处理和作业实 施过程，转变为同时考虑，尽可能同时处理 的一种作业方式。 并行工程关键思想 是一种工作模式，而不是具体的工作方法； 从产品设计一开始就考虑产品全生命周期 中所有因素，以保证产品设计一次成功。 串行工程 在前一工作环节完成之后才开始后一工作环节的工作，各 工作环节作业时序上没有重叠和反馈，即使有反馈，也是 事后的反馈。 串行工 程 并行工 程 2.2.2 并行工程运行模式 并行工程运行模式 2.2.3 并行工程特征 并行特征-在产品设计阶段并行考虑产品整个生命 周期中 的所有因素。 整体特征-强调全局考虑问题，追求整体最优。 协同特征 协同组织形式：群体小组（Teamwo

7、rk）工作方式，小组成员 由设计、工艺、制造不同代表组成，有自己责、权、利，有 自身的工作计划和目标； 协同设计思想：强调一体化、并行地进行产品及其相关过程 的协同设计； 协同的效率：强调“1+12” ，强调“工”字钢协同强度。 集成特征 人员集成：管理者、设计者、制造者以至用户集成； 信息集成：信息获取、表示和操作工具的集成与管理； 功能集成：企业内部及外部功能集成； 技术集成：多学科知识以及各种技术、方法的集成 2.2.4并行工程关键技术 产品开发过程的重构 从产品特征、开发活动、组织结构、资 源配置、开发计划、调度策略等方面不断改进和提高。 集成的产品信息模型 应能够全面表达产品、工艺、

8、制造以 及产品生命周期内各环节的信息，能够使小组成员共享模型 中的信息，这是并行作业的基础。 并行设计过程的协调与控制-并行设计是一个反复迭代优化 的过程，该过程的管理、协调与控制是实现并行设计关键。 2.2.5 并行工程的支持工具 CAX工具：CAD、CAE、CAPP、CAM、CAT等； DFX工具：DFM、DFA、DFT、DFU等； 产品数据管理（PDM）：对共享数据进行统一规范管理， 保证全局共享数据的一致性，提供统一的数据库操纵界面。 协同的网络通讯手段： 多媒体邮件-传送速率低，不适于解决期限紧迫设计问题； 电子公告板-是一种提供观察、修改公共信息的白板技术， 仍不能保证在规定时间内

9、得到同事的反应； 基于网络的视频会议系统（MONET）：基于网络的多媒体会 议系统，可共商关心的问题，减少来往消耗的时间和精力。 2.3精益生产(LP) 2.3.1精益生产的定义 精益生产(Lean Manufacturing)，简称“精益”，利用杜绝 浪费和无间断的作业流程而非分批和排队等候的一 种生产方式。精益生产是衍生自丰田生产方式的一种管理 哲学。 2.3.2 基本思想 1.综合单件生产与大批大量生产的优点； 2.减少人员的数量、设备的投资及开发时间； 3.增加产品品种和产品质量采用高效、高质量的生产方法。 2.3.3 精益生产与大量生产的比较 大量生产的目标：可接受数量的次废品，可

10、接受的最高库存量及相当狭窄范围的产品品 种。 精益生产的目标：确定为尽善尽美，不断减 少的成本、零次废品率、零库存以及无终止 的产品品种类型。 （1）精益生产的原则：团队作业，交流， 有效利用资源并消除一切浪费，不断改进及 改善。 （2）精益生产与大量生产相比：只需要1/2 劳动力，1/2占地面积，1/2投资，1/2工程 时间，1/2新产品开发时间。 精益生产就是及时制造，消灭故障，消除一 切浪费，零次废品、零库存。 2.4敏捷制造（AM） 敏捷制造(Agile Manufacturing,AM) 敏捷制造是在具有创新精神的组织和管理结 构、先进制造技术（以信息技术和柔性智能技术 为主导）、有

11、技术有知识的管理人员三大类资源 支柱支撑下得以实施的，也就是将柔性生产技术 、有技术有知识的劳动力与能够促进企业内部和 企业之间合作的灵活管理集中在一起，通过所建 立的共同基础结构，对迅速改变的市场需求和市 场进度作出快速响应。敏捷制造比起其它制造方 式具有更灵敏、更快捷的反应能力。 敏捷制造系统的框架 敏捷制造系统 虚拟公司市场管理者与工人的创造力 质量 柔性制造系统 公司数据投资政策 速度 成本 响应柔性 用户 国家工业网络 合作供应厂商 敏捷制造特点 1.迅速推出新产品 2.生产系统可重构并能不断改变和完善 3.生产制造系统为信息密集型系统，生产 成本与批量无关 4.能生产出高质量的产品

12、，在产品的生命 周期内令用户满意 5.采用动态组织结构，权利分散，利益共 享，柔性大 6.将人员、管理、技术高度集成为一个协 调的相互关联的制造系统 2.5智能制造系统（IMS ） 2.5.1 IMS的含义及发展 智能制造系统（ Intelligent Manufacturing System）是一种由智能 机器和人类专家共同组成 的人机一体化系统。 智能制造突出了知识在制 造活动中的价值地位。目 前，智能制造尚处于概念 和实验阶段。 2.5.2智能加工与智能加工设备 技术工人职责：用感觉器官监视加工状况；通过大脑判 断加工状态，并作出决策；用四肢实施相应的操作和处理。 智能加工：应用传感处理

13、、智能决策、实时控制技术，自主 选取数据，积累经验，根据获取的状态信息创造新的知识。 智能机床：应用传感器对切削过程进行在线监测，依据神经 网络诊断异常状态；故障发生时，启动知识处理机，参照存储 积累的知识，决策修正加工条件，排除机床故障。 预测推理模块：事前对异常情况进行推理，提供处理对策表 供检索调用。 控制推理模块：对已发生的异常情况采取相应处理对策。 智能机床的基本结构 智能加工中心的主机结构 三.先进制造生产模式的管理 3.1 管理理论的发展 ： 经验管理科学管理 现代管理 现代管理 思想萌生 MRP(物料需求计划) JIT(准时生产方式) CIMS，MRPII(制造资源计划) ER

14、P(企业资源计划) 3.2 ERP（Enterprise Resource Planning） 3.2.1 ERP的定义 ERP系统是指建立在信息技术基 础上，以系统化的管理思想，为 企业决策层及员工提供决策运行 手段的管理平台。它是从MRP（ 物料需求计划）发展而来的新一 代集成化管理信息系统，它扩展 了MRP的功能，其核心思想是供 应链管理。 品质管 理 设备管 理 电子商务 售后管理、在线 分析 知识管 理 人力资 源 管理 供应链 管理 客户关 系 管理 ERP 能力管理、财务 管理 MRP 物料清单、订单管 理 库存管理、MRP计 算 图5.10 MRP、MRPII、ERP之间的关系

15、 MRPII 3.2.2 ERP系统的发展历程 60年代 70年代 80年代 90年代 开环MRP 闭环MRP MRP II ERP 物料需求计划 Material Requirements Planning 制造资源计划 Manufacturing Resource Planning 企业资源计划 Enterprise Resource Planning 内部物流与资金流 全社会供应链资源 3.2.3 ERP系统的管理思想 供应商生产车间分销网络客户 企业供应链 有效缩短供应链各环节间的 响应时间 ERP支撑供应链管理 销售计划 销售 分析 生产计划 产能平衡 作业计划 工艺路线 采购计划 库存BOM 成品 库存 工程技术 营销 网络 3.2.4 ERP系统的规范实施步骤 业务调查需求分析 流程设计 解决方案 客户化 软件测试 用户培训安装与设置测试上线辅助运行 管理改善周期性运行审查维护与升级 流程改造 案例：三明重机ERP实施成功案例 厦工集团三明重型机器有限公司，始建于1958年，是厦工集 团全资子公司，现有员工1400人。公司集研发、制造、销售为 一体，拥有四个生产