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1、先进制造技术 制造业生产模式的进化 制造业管理模式发展第十章 先进制造技术及其管理1第十章 先进制造技术及其管理主要内容计算机集成制造、敏捷制造、虚拟制造、并行工 程 等先进生产制造技术的介绍、制造业生产模式的进化 及管理模式的变革 。重点与难点生产方式和管理模式的变革学习方法案例讨论2第一节 先进制造技术柔性制造系统 Flexible Manufacturing System （ FMS） 计算机集成制造Computer Integrated Manufacturing (CIM) 精益生产 Lean Production（ LP） 敏捷制造 Agile Manufacturing （AM）
2、 虚拟制造Virtual Manufacturing （VM） 并行工程 Concurrent Engineering （CE） 大规模定制 Mass Customization（ MC）绿色制造Green Manufacturing (GM) 企业流程再造 Business Process Reengineering （BPR） 组织扁平化 Flattened Organization 团队组织 Team Organization3一、制造业概念制造业是所有与制造有关的企业机构的总体。广义 制造业包括传统制造业和新兴制造业，制造业不仅是机 械类型的制造业，大制造业的范围包括：机械制造、电 子
3、类（飞机、汽车、家电）等离散制造业，石油、化工 等流程（或连续）制造业，钢材等混合制造业。4二、先进制造技术系统总体技术群： 先进制造技术系统总体 技术群 管理 技术群 设计制造 一体化技术群 制造工艺 与装备 技术群 支撑技术群 5先进制造技术的层次及技术来源清洁 制造技术CAD/CAM、数控 、 并行工程、 MRPII系统工程及管理科学、信息技 术、新材料、激光新能源技术CIMS、AM、集成技术6CIMS是指在信息技术、自动化技术与制造 技术的基础上，用计算机这样一种擅长处理信息 数据的工具把产品的设计、制造、装配和检测等 所有生产阶段的活动和部门集成起来，使整个企 业的生产系统为一统一的
4、整体，从而能对市场变 化作出快速响应，实现总体高效益的智能制造系 统。（一）CIMSComputer Integrated Manufacturing System7CIMS组成及功能模块MIS 生产计划与控制 经营计划管理 采购管理 财务管理CAD Complex problems; Complex systemssystemsMotivation - Motivation - Evolution of ManufacturingEvolution of Manufacturing14任何一种生产方式都包含了与之相适应的管理模式。虽然管理模式的发展在很大程度上取决 于生产技术的发展，但管理模
5、式亦与社会形态， 文化价值观和理念密切相关。近年来，西方学者 对企业管理模式的发展提出了很多新思想，兹介 绍如下：第三节 制造业管理模式发展15一、企业流程再造Business Process Reengineering*湖南大学机械与汽车工程学院 范叶 email:fy_BPR的概念 BPR不是面向功能或组织的，而是面向流程的。1993年，Michael Hammer 认为BPR “是对企业 的业务流程作根本性的思考和彻底翻新”，其目 的是“在成本、质量、服务和速度等方面取得显 著的改善”。 顾客 Customer竞争Competition变化 Change“3C”环境17BPRBPR的特征
6、显著的（显著的（ DramaticDramatic）改）改 善善根本的（根本的（ RadicalRadical）再）再 思考思考流程（流程（ ProcessProcess）重新设计（重新设计（ RedesignRedesign）18BPR的思想BPR的基本内涵就是以运作流程为中心，摆脱传统组织分工理论的束缚，提倡顾客导向、组织变通、员工授权及正确运用信息技术，达到适应快速变动的环境的目的。它所关心的是企业如何基于一种方式的运作转变为基于另一种方式的运作，以提高绩效。19BPR的原则（1）组织结构应该以运作流程而非任务为中心。（2）所需信息完整地一次性地获取，通过集成化信息 系统，实现信息共享。
7、（3）打破地域概念，视分散的资源为一体。（4）适当授权，在工作执行的地方设决策点。（5）将各部门的作业并行化。20信息技术的举例信息技术给企业带来的影响主要有两点： （1）使企业具备了大批量生产定制产品和迅速反应的能力 。 （2）降低了企业运营成本，增强了企业竞争能力。21IT和BPR的关系企业信息技术的应用并不等 于企业流程再造。BPR是一 种哲理，而IT是一种手段； BPR可以独立于IT而存在； 当然这种独立是相对的，实 际上，在流程再造中信息技 术起到了催化剂的作用。 哈默博士曾说：“信息技术 是作业流程改造的必要条件 ，如果没有信息技术，要谈 改造，无异于痴人说梦话” 。达文波特甚至认
8、为：再造 是信息技术与企业流程的创 造性结合。IT与BPR有着一 种互动关系。如图。IT支持企业流程，是BPR的强大工具 IT创造了全新的流程再设计观点信息技术IT 企业流程再设计BPRBPR使IT的潜力最大限度发展 BPR推动了IT的发展 图 IT与BPR之间的互动关系22IT在流程再造中的应用1.专家系统协助普通职工工作康柏（Compaq）公司使用“基于事例推理 (Case based reasoning)”技术构建了一个问题 解决系统。 2.数据库技术改变信息传递方式保险公司建立数据库后，信息串行传递改变成 并行传递。 3.网络通信技术改写授权规则惠普公司分权的采购业务使用标准采购系统。
9、 4.微型电脑突破时空限制奥的斯（Otis）电梯公司的服务人员随身携带 小型可移动终端。23案例：FORD汽车公司北美应付款部门当时福特北美预付款部门雇佣员工500余人，冗员严 重，效率低下。他们最初制定的改革方案是:运用信息技 术，减少信息传递，以达到裁员20%的目标。但是参观了 Mazda之后，他们震惊了，Mazda是家小公司，其应付款 部门仅有5人，就算按公司规模进行数据调整之后，福特 公司也多雇佣了5倍的员工，于是他们推翻了第一种方案 ，决定彻底重建其流程。24福特的传统流程（1）采购部门向供货商发出订 单，并将订单的副本送往应付款 部门； （2）供货商发货，福特的验收 部门收检，并将
10、验收报告送到应 付款部门； （3）同时，供货商将产品发票 送至应付款部门；应付款部门核对“订单”，“验收报告”以及“发票”，共审查14项 数据，当三者一致时，应付款部门才能付款。实际上，该部门的大部分时 间都花费在处理这三者的不一致上，从而造成了人员、资金和时间的浪费 。25福特的新流程（1）采购部门发出 订单，同时将订单内 容输入联机数据库； （2）供货商发货， 验收部门核查来货是 否与数据库中的内容 相吻合，如果吻合就 收货，并把信息输入 数据库，计算机会自 动按时付款。26福特公司流程再造的结果福特公司的新流程采用的是“无 发票”制度，大大地简化了工作环 节，带来了如下结果： （1）以往
11、应付款部门需在订单、验 收报告和发票中核查14 项内容，而 如今只需3项零件名称、数量和 供货商代码； （2）实现裁员75%，而非原定的20% ； （3）由于订单和验收单的自然吻合 ，使得付款也必然及时而准确，从 而简化了物料管理工作，并使得财 务信息更加准确。IBM27Ford公司流程再造的启示1、面向流程而不是单一部门。 倘若福特仅仅再造应付款一个部门，那将会发 现是徒劳的，正确的再造应是将注意力集中于整个 “物料获取流程”，包括采购、验收和付款部门， 这才能获得显著改善。 2、大胆挑战传统原则。 福特的旧原则：当收到发票时，我们付款。 福特的新原则：当收到货物时，我们付款。 旧原则长期支
12、配着付款作业，并决定了整个流 程的组织和运行，从未有人试图推翻它，而BPR的 实施就是要求我们要大胆质疑，大胆地反思，而不 能禁锢于传统。 28一家设备制造企业的订单确认过程由下列几步构 成： （1）销售人员接受订单并传真到订单确认部门； （2）将订单输入系统（10%的订单不正确或不清楚； （3）核对现有存货（15%的订单存货无法满足）； （4）顾客信用审查（10%的订单有信用问题）； （5）将物料清单送到仓库。从收到订单到物料入库的周期一般为48小时，80% 的订单能正确处理，而处理费用占订货收入的6%。你 认为应再造流程，还是进行连续改进？如果是再造流 程，你打算如何进行？29二、二、PD
13、M简介CAD技术的普及，使企业中存在的产品设计制造数据信息共享程度 低、传递速度慢、业务管理落后、设计方式陈旧、支撑技术不配套和应 用集成系统效率不高的矛盾越来越突出。n80年代初，制造企业为解决上述矛盾开发了不少自用的PDM系统， n80年代后期，许多专业公司择优将其演变成PDM产品。 n90年代时，美国部分制造企业开始采用PDM进行管理。PDM（Product Data Management）：产品数据管理PDM是一门用来管理所有与产品相关信息(包括零件信息 、配置、文档、CAD文件、结构信息等)和所有与产品相关过 程(包括过程定义和管理)的技术。 PDM明确定位为面向制造企业，以产品为管
14、理核心，以数据 、过程和资源为管理信息的三大要素。30PDM管理范围较大，凡是最终可以转换成计算机描述和 存储的数据，它都可以一概管之。例如：n产品结构和配置；n零件定义及设计数据；nCAD绘图文件；n工程分析及验证数据；n制造计划及规范；nNC编程文件；n图像文件（照片、造型图、扫描图等）；n各种电子报表、产品注释等；n项目规划书、其它电子数据等。 PDM管理范围31产品形成过程产品形成过程产品规划概念设计生产准备详细设计昨天昨天 过程序列产品规划 概念设计 详细设计 生产准备 PDM 数字模型过程管理明天明天 过程流产品规划概念设计详细设计生产准备PDM今天今天 过程链32产品数据管理（产
15、品数据管理（PDMPDM）的运行原理）的运行原理M-CADE-CADCAPPFEMDTP PDM ClientPDM ClientPDM ClientMetadaten文件系统文档PDM ServerDB Server数据库33PDMPDM实现异地设计实现异地设计PDM ServerInternet / LAN / WANClientLocal FilesFilesDBFilesDBFilesDB34PDMPDM过程管理：过程管理：工作流管理工作流管理35重要工作 查找 通知 检查 归档 分类 设计 计算 绘图 建立零件表 修改PDMPDM作用：大大简化开发和设计工作作用：大大简化开发和设计工
16、作图纸管理文档管理零件分类产品结构管理BOM生成2D / 3D - CADFEMDTP文档保存基于PDM的系统解决方案零件管理36三、企业组织结构变化5）团队化（Team Work）4）多元化 3）不完整 化和多样化 1）扁平化 2）网络化 37认知工效学三、先进制造系统中人的因素（一）人机协同因素（Human-Machine Synergism）文化因素层认知、思维与决策因素层信息传递与加工因素层工具+环境性因素层传统工效学38（二）人人协同因素1 人与人，组织与组织的合作机制。 2 对人的技能要求与培训。 3 组织管理措施和组织文化环境。如并行工程和敏捷制造经济、高效、安全的先进制造技术系统 人、技术、组织高度集成协同的先进制 造系统。(见后图)39经济、高效、安全的 先进制造技术系统人技术组织集成 协同40四、企业的经营理念：经营理念反映企业高层如何看待： （1）知识经济时代的赢利法则 （2）对社会的责任 （3）对待顾客和员工41五、组织学习与创新管理层和员工都必须经过五个层次的修炼 自我
