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1、先进制造模式及管理研究,学术讲座,讲座内容,知识经济对制造业的影响 制造企业生产方式的变迁 先进制造技术、先进制造模式及支撑环境 先进制造的运作模式 具体管理技术的研究,知识经济对制造业的影响,知识经济对制造的影响,信息技术改变了人类的生活 需求呈现个性化、多样化 需求 市场多变、快变 全球经济一体化,必须参与世界竞争 竞争 异地制造、合作制造、24小时不间断制造成为可能 企业生存关键-核心能力、快速响应能力 合作与竞争并存成为趋势 知识成为重要的制造资源 资源,必须快速生产出市场需要的产品 生产的瓶颈是快速产品创新(设计、生产、销售、服务) 决定产品成本和利润的主要因素是新产品中所含知识及创
2、新的价值 新的资源利用方式异地资源利用 新的企业学习型企业 新的竞争方式培养核心能力、合作 新的生产方式、新的技术,解决方案:先进制造技术+先进制造模式,知识经济时代的制造,制造企业生产方式的转变,制造方式的演变,作坊式生产 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,单品种大批量,扁平网络结构、自主管理动态团队组织,价格低廉,生产规模,标准产品,职能分工,实用耐久,生产方式变革,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,多层次递阶控制结构、固定组织,大量生产,顾客定制,规模经济,范围经济,
3、(专业分工、低成本、低价格),(产品组合多元化、核心能力、对顾客增值),大型综合企业,网络企业、虚拟企业,制造企业策略的变迁,先进制造技术、先进制造模式及支撑环境,先进制造技术,现代设计(并行、反求、CAD/CAM等) 精密成型(Net shape) 高速切削、超精加工、特种加工(水、激光) 快速原型 拟实加工 自动化技术、检测技术 集成制造技术,先进制造模式,Lean Production (LP) Agile Manufacturing Bionic Manufacturing Intelligence Manufacturing Fractal Manufacturing Flexibl
4、e Manufacturing Clean (Green) Manufacturing Disperse Network Manufacturing,制造模式的分类研究,制造模式的三层分类结构: 技术方法层(Method and Technology Level) 系统方法层(Systematic Method Level) 哲理层(Philosophic Level)。,制造模式的分类研究,技术方法层:一些相对独立的技术方法 系统方法层:强调方法和技术的综合集成 哲理层:强调的是一种思想,一种理念,各层的属性:,制造模式的分类研究,分层研究的出发点: 由于模式的综合趋势很难依具体的方式方法来
5、区分各种先进制造模式,各种模式、方法和技术之间已经趋于相互包容。 哲理、系统方法与技术方法之间的关系是多对多的关系。 模式的核心在于它的哲理,模式之间的关系从哲理上分析最能揭示本质。,制造模式的分类研究,1.技术方法层 先进制造技术和先进制造模式是两个不同的概念。但在实际中它们经常被混淆。在这里我们列出典型的先进制造技术并对它们进行了分类。在研究对象上,先进制造技术主要包括如下三类:,制造模式的分类研究,先进加工工序中的物流技术。包括工业智能技术、数字化制造技术和产品、精密制造技术、绿色制造技术、虚拟制造与网络制造技术、快速响应制造技术。 各种先进制造技术。加工自动化及设备,材料加工工艺技术,
6、少无切削加工技术,超精密加工技术,超高速加工技术,特种加工技术,可装配性工艺及装配自动化,检测自动化及在线质量控制,物流系统及辅助过程自动化。,(1)制造技术,制造模式的分类研究,针对于生产系统的工程设计技术,有:计算机辅助设计(Computer Aided Design, 简称CAD),计算机辅助工程 (Computer Aided Engineering, 简称CAE),计算机辅助工艺设计(Computer Aided Process Planning, 简称CAPP),面向X设计(Design For “X”, 简称DFx), 可靠性设计,健壮设计,优化设计,精度设计,反求工程技术,快速
7、原型设计,疲劳设计等等。,(2)设计技术,制造模式的分类研究,(3)管理技术 按照生产管理的功能模块,针对于不同的管理职能有不同的具体管理技术和方法,在生产计划和控制中的管理技术有:看板系统(Kanban System),物料需求计划(MRP),鼓-绳子-缓冲方法(Drum- Line-Buffer)。在产品设计开发管理中,有成组技术(GT),质量功能部署(QFD)等,制造模式的分类研究,组织管理中技术有: 小组工作(Teamwork),授权(Empowerment)。 在企业集成与建模上有:GRAI/GIM方法、KADS方法、IFIP方法、CIMOSA方法、IDEF方法、ARIS体系结构、P
8、ERA方法与TOVE方法、工作流建模技术、面向对象的建模方法。 在质量管理上有:质量功能环(Quality Circle),ISO9000系列,统计质量控制等。 在信息交流上,各种计算机通讯技术,电子资料交换技术(Electronic Data Interchange, 简称EDI),产品代码识别技术等。,制造模式的分类研究,2.系统方法层,各种独立的技术和方法经过充分发展后,可以形成一套系统技术。我们仍然可以将它们分为制造系统和生产管理系统。,制造模式的分类研究,(1)制造系统,在制造系统上,已经成型的先进制造系统主要有如下几种: 柔性制造系统(FMS) 虚拟制造(Virtual Manuf
9、acturing) 灵捷制造(Agile manufacturing) 计算机集成制造(Computer Integrated Manufacturing System, 简称CIMS) 清洁生产(Green Manufacturing),制造模式的分类研究,再制造(Again Manufacturing) 智能制造(Intelligent Manufacturing) 全息制造系统/全能制造系统(Holonic Manufacturing System,简称HMS) 分散化网络制造(Dispersed Network Manufacturing) 单元制造系统(Cell Manufactur
10、ing) 生物制造(Bionic manufacturing) 多代理制造(Multi-agent manufacturing) 分形制造系统(Fractal Manufacturing System) 可重构制造系统(Re-configurable Manufacturing System),制造模式的分类研究,(2)生产系统,在生产管理系统上,除了各种专门负责某一方面的系统管理方法以外,还有综合的负责专门的职能管理的生产管理系统。有: 质量管理:全面质量管理(Total Quality Management, 简称TQM) 产品开发管理:并行工程(Current Engineering,
11、简称CE) 企业流程管理:商业流程再造(Business Process Reengineering, 简称BPR),制造模式的分类研究,后勤供应链管理: 计算机辅助后勤支持系统(Computer Aided Logistics Support, 简称CALS) 供应链管理(Supply Chain Management, 简称SCM) 快速反应系统(Quick Response) 注重于企业中人因集成管理: 以人为中心的生产系统(Anthropocentric Production Systems(APS)) 计算机集成人机制造(Computer Integrated ManMachine
12、ManufacturingCIM3),制造模式的分类研究,偏重于生产管理的系统管理: 准时制制造(JIT Manufacturing) 独立制造岛(Island manufacturing, 简称IM) 制造资源规划(MRPII) 基于作业的管理(Activity Based Management,简称ABM) 精益-灵捷-柔性生产(Lean-Agile-Flexible Manufacturing, 简称LAF) 制造资源规划(Manufacturing Resources Planning, 简称MRPII),制造模式的分类研究,(3)管理系统 企业管理系统方法 : 约束管理(Theory
13、 of Constraints, 简称TOC) 精益生产(Lean Production) 全面制造管理(Total Manufacturing Management, 简称TMM) 企业资源计划(Enterprise Resource Planning, 简称ERP),制造模式的分类研究,企业形态: 精益企业(Lean Enterprise) 扩展企业(Extend Enterprise) 分型公司(Fractal Company) 虚拟企业(Virtual Enterprise) 数字工厂(Digital Factory) 光速企业(Company at Light Speed) 企业动态
14、联盟(Enterprise Dynamic Union),制造模式的分类研究,组织形态: 虚拟组织(Virtual Organization) 基于团队的组织(Team-based Organization) 适应性组织(Adaptive organization) 快速循环组织(Fast-cycle organization) 学习型组织(Learning Organization) 水平性或者基于过程的组织(Horizontal or Process-based organization) 网络组织(Network Organization),制造模式的分类研究,3. 哲 理 层 精益化制
15、造哲理 灵捷化制造哲理 智能化制造哲理 分散网络化制造哲理 社会化制造哲理,制造模式的分类研究,精益化制造哲理: 特 点:全面性 准确性 主要对应的系统方法: 精益生产、准时制制造、全面质量管理、全面制造管理等等 在先进制造中作用及关系: 精益生产是生产发展史上的转折点,制造模式的分类研究,灵捷化制造哲理: 特 点:变化性 时间性 主要对应的系统方法: 灵捷制造、快速响应制造、虚拟组织、虚拟企业、扩展企业、网络制造 在先进制造中作用及关系: 深刻分析出21世纪制造所面临的挑战,制定了应付的战略。,制造模式的分类研究,智能化制造哲理: 特 点:自动化 柔性,智能性 系统性,适应性 主要对应的系统
16、方法: 柔性制造系统、计算机集成制造系统、智能制造系统 现代集成制造、灵捷精简柔性生产系统、计算机集成制造、集成人机制造全面性 准确性 在先进制造中作用及关系: 智能化是先进制造发展的基础。,制造模式的分类研究,分散网络化制造哲理: 特点:分布性,虚拟性,并行性 ,自组织性等 主要对应的系统方法: 虚拟制造、数字工厂、多代理制造、分散化网络制造、自主性分散化制造 单元制造、分形制造、多代理制造、全息制造系统/全能制造系统、生物制造中的细胞、独立制造岛制造模式 在先进制造中作用及关系: 分散化网络制造是未来制造的一种必然趋势,它是未来制造模式和生产模式的基本形态,制造模式的分类研究,社会化制造哲理: 特点:环境协调性,文化协调性,地域协调性 人本主义 主要对应的系统方法: 绿色制造、再制造、基于不同文化的制造模式、基于地域和人种特性相互协调的生产 以人为中心的生产系统、基于思考方式的制造模式 在先进制造中作用及关系: 社会化制造是制造的一个必然发展方向。它是制造的核心之一。,先进制造模式的集成(1),灵捷制造、精益生产、智能制造、灵捷网