制造业最新走向与制造业信息化

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1、 制造业是一切生产和装配制成品的企业群 体的总称，是工业的主体，是国民经济的支柱 产业。 2000年，我国制造业的增加值为30700 亿元，占GDP值89403亿元的34%，占工业的77% ；上交的税金4525亿元，占国家税收总额12581 亿元的36%；制成品出口约2237亿美元，占全国 外贸出口的90%。制造业特别是装备制造业始终 以高于GDP的增长速度增长。 制造业当今所面临的竞争环境具有以下特点： 获取和应用各种有效信息的能力已成为一个 企业的重要竞争优势； 信息技术和通讯技术的发展使知识和技术更 新的步伐正在加速，新产品层出不穷，产品市 场寿命越来越短，企业的规模和劳动力需求将 缩小

2、；Machining CenterPrototyping CommunicationADSLISDN 推广新技术、或者获得新技术的途径变得更 加容易，依靠某项新技术保持竞争优势越来越 困难； 经济全球化既带来了机遇，更带来了威胁； 必须实行可持续发展的策略，开发绿色产品 ，推行绿色制造； 顾客的满意将从单个产品转向问题的解决方 案。顾客、供应商将越来越多地参与产品和过 程的开发，并将迫使企业提高为不同顾客提供 不同产品和服务的能力。十六大指出：要走新型工业化道路。这里包括三个内涵：一是以信息化带动工业化，而不是像 发达国家那样先工业化后信息化；二是坚持可持续发 展战略，而不是先发展后治理；三是

3、正确处理资金密 集型产业和劳动密集型产业的关系，充分发挥我国劳 动力资源丰富的比较优势，不过度地追求所谓的自动 化。科技部目前正在实施的制造业信息化工程，就是信息化带动工业化的突破口。一个企业的独特价值链决定了它把资源以 归于合理的方法组织起来，并形成自己的组织 结构。企业只有摒弃其内部那些不能创造价值的工作，同时加强那些真正对创造价值贡献较 大的部分，才能赢得竞争。因此，运用信息技术改造企业，重组业务 流程，提高运作效率，从而提高企业的核心竞 争力和经济效益，具有重要的意义。 先进制造技术是以提高制造企业对市场的快 速响应能力和综合效益为目的，以人为主体， 以计算机技术为支柱，综合应用信息、

4、加工、 材料、能源、物流、环保等高新技术以及现代 管理技术，研究并改造传统制造过程作用于产 品整个生命周期的所有适用技术的总称。 制造不仅仅是加工过程，而且包括市场调研 和预测、产品设计、选材和功能、工艺设计、生 产加工、质量保证、生产过程管理、营销、售后 服务等产品寿命内一系列相互联系的活动。 CAD/CAM/CAE/CAPP/PDM技术 CIMS技术（制造业信息化工程）包括了设计数字化、制造装备数字化、生产 过程控制智能化、管理数字化和数字化企业等 内容。内涵：内涵：利用产品建模、优化设计、产品数据管理、虚拟现实、并行工程、多媒体和网络通信等技术和以4CP（CAD、CAM、CAE、CAPP

5、、PDM）为代表的工具实现产品设计和过程设计信息化。主要作用：主要作用：1、提高企业产品创新能力；2、减少返工次数，缩短产品生产周期；3、降低产品成本；4、提高产品质量。管路设计强度分析结构分析数字预装配CAM装配过程仿真装配过程仿真设计数字化设计数字化制造装备数字化制造装备数字化制造执执行系统统 PCSMESERPIntelligent-Plant-Control (IPC)制造执执行系统统生产过产过 程 控制系统统 企业资业资 源计计划生产过程控制智能化生产过程控制智能化制造ERPPDMCRMERPPDMSCMERP SCMWCSERPWCSCRM工程供应商用户SCM 供应链管理WCS仓储

6、控制系统CRM客户关系管理系统管理数字化管理数字化企业数字化CPC/PLM 虚拟企业应用平台（Virtual Enterprise Application Platform）SCM/ERPCAOCAQX .工程/产品数据计划/管理数据工艺过程规划产品规划产品设计制订生产计划生产 市场开发 销售 服务CADCAPPCAQCAMCAxPDMMESInternet Intranet Extranet电子商务增值链虚拟产品知 识 库产品 敏捷制造（AM）：强调将柔性的、先进的 、实用的制造技术，熟练掌握生产技能的、高 素质的劳动者以及企业之间和企业内部灵活的 管理三者有机地集成起来，实现总体最佳化，

7、对千变万化的市场作出快速响应。 精益生产：针对大量生产方式的制造企业 过于臃肿的缺点，提出“精减、消肿”的对策 ，以及“精益求精”的管理思想。它不是强调 过细的分工，而是强调企业各部门的相互密切 合作的综合集成。主要特征：对外以用户为“上帝”，对内以 “人”为中心，在组织机构上以“精简”为手 段，在工作方法上采用“团队工作”和“并行 设计”，在供货方式上采用“适时生产”（JIT ）方式，在最终目标方面为“零缺陷”。 精益思维：从总体优化社会资源和提高社会 效益的角度，研究企业生产过程和服务的有效 性和经济性。不论在物料、信息或服务领域， 都要精简一切不必要的过程和环节，减少浪费 ，节约资源，用

8、“价值流”取代造成浪费的“等待和排队 ”。Value adding timeThe Removal of Wasted Time Throughout the Business !u 7 Types of Waste 七种浪费uWaiting 等待 uCorrection 修改 uOver-production 过度生产 uProcessing 过程 uConveyance 运输 uInventory 库存 uMotion 动作精益思维的核心观点，是“以客户的观点定 义价值”，即“以客户的观点来确定企业从设计 、生产到交付的全部过程，实现客户需求的最 大满足”。 精益思维中的“价值流”被定义为

9、：由构 成产品的多种物料的价值流在顺流而下的过程 中陆续汇集在一起所形成的，因此无论哪个企 业在整个产品或服务的价值流中的作用都是有 限的，如果希望改善价值流，必须一路回溯， 改进各个企业的价值流过程。上下游企业必须 共同重新思考各自的经营方法，使彼此竞争的 对手变成合作的精益联合体。 精益企业：采用精益原则和实践为其所有 的参与者有效地创造价值的集成实体。精益企 业的主要准则： 浪费最小：以所有参与者的价值为最终目标， 减少在向客户交付产品或服务的价值的过程中 所必须的时间和资源。 快速应变：敏捷应对市场需求和及时给予响应 的能力。 在正确的时间和地点用正确的方法做正确数量 的正确事情。 保

10、证整个价值流中有效的相互关系：雇员、客 户、供应商和伙伴之间相互信任和尊重、共享 信息、坦诚交流。 持续改进：追求尽善尽美。 全过程的高质量：在质量和满足进度之间权衡。 应该注意的是，过分突显消除浪费的 重要容易掩盖了对优化创造价值过程的进 取精神的忽视。因此，应该将“消除浪费 ”与“创造价值”相提并论，重要的是“ 将蛋糕做大”，在创造价值时消除浪费， 即以创造价值为目标消除浪费。消除浪费 只是精益的措施或工具，而不是目标。新 的“精益”概念建立了一种更加积极和完 整的改进模式，更加强调产品、服务和组 织创造价值而不仅仅是消除浪费。只有全 局、全过程和全方位精益才能发挥出全部 效用 并行工程：

11、一种集成地、并行地设 计产品及其零部件和相关各种过程的 系统方法。要求产品开发人员与其他人员一 起共同工作，在设计一开始就考虑产 品整个生命周期中从概念形成到产品 报废处理的所有因素，包括质量、成 本、进度计划和用户的要求。 反求工程：对用作参考物的样品作快速测 量，并反求为可被3D软件接受的数据模型，进 而作修改和详细设计，达到快速开发新产品的 目的。 虚拟制造技术：以计算机支持的仿真技术 为前提，对设计、制造等生产过程进行统一建 模，在产品设计阶段，实时地并行地模拟出产 品未来制造过程及其对产品设计的影响，预测 产品性能、制造成本和可制造性，从而更有效 、更经济和更灵活地组织生产，减少或避

12、免设 计错误，缩短时间和节省费用。Do the right thing first time！ 设计失误所造成的损失设计失误所造成的损失 新一代制造(Next Generation Manufacturing) 1997年美国推出的研究报告，目标是开发 一个能够被广泛接受的未来企业模型，使美国 制造业在未来新的竞争环境中能保持世界领先 地位。 面对新的全球化竞争环境，一个企业要想 获得成功，必须具备的属性是顾客响应度、工 厂和设备响应度、人力资源响应度、全球市场 响应度、组织响应度和快速响应的运作实践和 文化。 新一代制造的策略，知识和技术是基础， 人员是关键，集成是主体。 绿色制造：一种综合

13、考虑环境影响和资源 效率的现代制造模式，其目标是，使产品在整 个生命周期（包括构思、设计、制造、装配、 包装、运输、销售、售后服务及产品报废后的 回收处理）中，对环境的负影响最小，资源效 率最高。 绿色资源（原材料和能源） 绿色生产过程 绿色产品，即小型化、多功能、使用安全 和方便、可回收利用。 网络化制造：通过计算机网络，实现对全 球分布的制造资源的快速调集与利用，通过动 态联盟或虚拟企业的形式，实行制造企业的快 速重组，借助异地并行设计和虚拟制造方法跨 越时空，从而提高制造企业对市场的快速响应 能力，降低企业生产调整的时间，实现客户化 大生产。 宗旨：不求为我所有，但求为我所用 网络联盟（

14、或虚拟公司）与传统公司的根 本差别在于：公司通常是谋求利润的法人实体，具有自 主的经营管理权、明确的所有权和法律责任； 网络联盟企业则是一组相互联系在一起的机构 ，在分享知识和资源的基础上合作创造产品和 服务。这种合作将能够使竞争优势最大化，提供 顾客所需要的综合解决方案，同时又实现每一 个机构的策略目标。A Network of CompaniesChina 广东省机械研究所Portugal Iberomoldes、CentimfeClient 2 用户单位Mexico Iberotec,SAClient 1 用户单位1设计 Design分析 CAE制造 Manufacture设计 Desi

15、gn制造 Manufacture分析 CAE设计 DesignPortugalChinaMexico制造 Manufacture模具全球网络化制造系统示意葡萄牙客户Receptacle Cover 产品开发Portugal Iberomoldes CoordinatorCoordinator客户 Client设计 3D Design快速原型 Rapid Prototyping有限元分析 FEAPortugal Centimfe广东省 机械研究所 GMIMexico Iberotech数控编程 Programming设计评审 Mould CommentMouldmaking ( Core )模具

16、设计 Mould DesignMouldmaking (Cavity)Mould Assembling & TestingMouldmaking (Mouldbase)EMSReceptacle Cover产品开发流程示意RECEPTACLE COVERIBEROMOLDESIBEROMOLDESCENTIMFECENTIMFEGMIGMIIBEROTECIBEROTECProduct developmentProduct developmentCAD 3D of the ProductIBEROMOLDESIBEROMOLDESPrototyping by SLS-p / Selective Laser SinteringProduct developmentProduct development CENTIMFECENTIMFEFlow AnalysisStress Simulation of Part Pro