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1、1先进制造技术先进制造技术 Advanced Manufacturing TechnologyHenan University of Science & Technology 2第第5 5章章 先进生产管理技术先进生产管理技术 本章要点制造资源计划 企业资源计划 及时生产技术产品数据管理 3生产模式和生产管理理论的发展生产模式和生产管理理论的发展人类最初的生产活动，无所谓生产管理人类最初的生产活动，无所谓生产管理第一次工业革命后，是第一次工业革命后，是“经验管理经验管理”20世世纪纪20年年代代 出出现现 “大大批批大大量量生生产产” 模模式式，采采用用刚刚性性生生产线；泰勒提出产线；泰勒提出
2、“科学管理科学管理”思想思想20 世纪世纪50年代年代 制造自动化，柔性生产线开始出现制造自动化，柔性生产线开始出现20世世纪纪70年年代代 MRP(物物料料需需求求计计划划)，JIT。现现代代管管理理思思想想萌生萌生20世纪世纪80年代年代 CIMS，MRPII(制造资源计划制造资源计划)20世纪世纪90年代年代 并行工程，精益生产，并行工程，精益生产，ERP(企业资源计划企业资源计划)21世世纪纪以以后后 敏敏捷捷制制造造，虚虚拟拟制制造造，动动态态企企业业联联盟盟，分分散散网网络化制造，智能制造，全球制造，绿色制造络化制造，智能制造，全球制造，绿色制造现代生产管理技术现代生产管理技术4传
3、统的生产管理存在的问题传统的生产管理存在的问题：生产管理局限于制造过程生产管理局限于制造过程生产管理主要以提高劳动生产率为核心，降低成本的途生产管理主要以提高劳动生产率为核心，降低成本的途径主要考虑节约原材料和节约工时径主要考虑节约原材料和节约工时对库存的容忍，掩盖了生产管理不完善问题对库存的容忍，掩盖了生产管理不完善问题 现代生产管理的特征现代生产管理的特征生产管理范围大为扩展生产管理范围大为扩展多品种变批量生产成为生产方式的主流多品种变批量生产成为生产方式的主流计算机技术和现代管理技术在生产管理中得到综合应用计算机技术和现代管理技术在生产管理中得到综合应用生产管理模式的更新生产管理模式的更
4、新现代生产管理技术现代生产管理技术5现代管理特点现代管理特点（1）重视人的作用）重视人的作用（2）重视发挥计算机的作用）重视发挥计算机的作用（3）强调技术、组织、信息与管理的集成与配套）强调技术、组织、信息与管理的集成与配套（4）重视企业生产组织新模式）重视企业生产组织新模式（5）强调柔性化生产）强调柔性化生产（6）强调以顾客为中心）强调以顾客为中心现代生产管理技术现代生产管理技术6管理信息系统的定义：管理信息系统的定义：管管 理理 信信 息息 系系 统统 （ Management Information System, MIS）是是一一个个处处于于发发展展中中的的概概念念。定定义义是是：一一
5、个个由由人人、计计算算机机等等组组成成的的能能进进行行信信息息的的收收集集、传传递递、储储存存、加加工工、维维护护和和使使用用的的系系统统。它它能能实实测测企企业业的的各各种种运运行行情情况况，利利用用过过去去的的数数据据预预测测未未来来，从从企企业业全全局局出出发发辅辅助助企企业业进进行行决决策策，利利用用信信息息控控制制企企业业的的行行为为，帮帮助助企企业业实实现现其其规规划划目目标。标。管理信息系统管理信息系统7管理信息系统的组成：管理信息系统的组成：管理信息系统管理信息系统8MIS具有以下几个特点：具有以下几个特点：它它是是一一个个人人机机结结合合的的辅辅助助管管理理系系统统。MIS靠
6、靠人人执执行行管管理理命命令令，对对组组织织的的人人、财财、物物进进行行管管理理和和控控制制。具具有有面面向向企企业业决策者的决策者的综合分析综合分析和一定的和一定的辅助决策辅助决策功能。功能。它它是是一一个个多多目目标标、多多层层次次系系统统。管管理理信信息息系系统统是是一一个个计计划划、控控制制、实实施施、管管理理的的多多目目标标系系统统。同同时时，它它是是分分层层次次的的信信息息活活动动，有有控控制制、计计划划、操操作作/作作业业等等层层次次等等级级，共共同同服服务务于管理目标。于管理目标。它它是是一一个个大大信信息息系系统统，有有一一个个覆覆盖盖企企业业主主要要管管理理和和生生产产部部
7、门门的的计计算算机机网网络络和和存存放放企企业业生生产产、经经营营和和管管理理信信息息的的共共享享数据库数据库。管理信息系统管理信息系统9物料需求计划（物料需求计划（MRP）物料需求计划（Material Requirements Planning，MRP）是20世纪60年代末70年代初发展起来的一种新的生产管理技术。MRP的基本指导思想：只在需要的时间，向需要的部门按照需要的数量提供该部门所需的物料。MRP的目标：提供顾客最好服务的同时，最大限度地减少库存，以降低库存成本。10MRP的处理逻辑的处理逻辑MRP的输入信息的输入信息MRP的处理过程的处理过程MRP的输出信息的输出信息物料需求计划
8、（物料需求计划（MRP）111、MRP的处理逻辑的处理逻辑 MRP的基本原理就是由产品的交货期展开成零部件的生产进度日程与原材料、外购件的需求数量和需求日期，即将产品生产计划转换成物料需求表，并为编制能力需求计划提供信息。物料需求计划（物料需求计划（MRP）12其基本处理逻辑为：物料需求计划（物料需求计划（MRP）132、MRP的输入信息的输入信息 MRP的输入有3个部分： 主生产计划主生产计划（产品生产计划，MPS） 物料清单物料清单（产品结构文件，BOM） 库存状态文件库存状态文件物料需求计划（物料需求计划（MRPMRP）14主生产计划主生产计划（MPS） MPS是MRP的主要输入，它是M
9、RP运行的驱动力量。如下表。15MPS的计划对象的计划对象MPS中所列出的是企业向外界提供的东西，它们具有独立需求的特征，包括：最终产品项，即一台完整的产品；独立需求的部件、配件，可以是一个完整的部件，也可以是零件。MPS中规定的生产数量一般为净需要量，即需要生产的数量；物料需求计划（物料需求计划（MRPMRP）16MPS的几个时间概念的几个时间概念计划期：或称为计划展望期、计划水平期，它说明主生产计划能够看多远。通常，计划期应不短于最长的产品生产周期。计划期取得长一些，可以提高计划的预见性。时段：是指MPS的时间单位，典型的计计划划时时段段是是周周，也也可可以以是是日日。时段长度可以由用户任
10、意设定，而且，一个主生产计划中允许采用变变长长时时段段，如近期的时段细分为日或周，中远期为月或季。物料需求计划（物料需求计划（MRPMRP）17物料清单物料清单（产品结构文件，（产品结构文件，BOM） BOM表示了产品的组成及结构信息表示了产品的组成及结构信息，包括所需零部件的清单、产品项目的结构层次、制成最终产品的各个工艺阶段的先后顺序。物料需求计划（物料需求计划（MRPMRP）18利用BOM可以准确地计算相关需求的信息。其中所包含的物料可分成二类：一类是自制项目自制项目，另一类是采购项目采购项目（包括所有的原材料、外购件和外协件）。MRP展开后，自制项目的物料需求计划便形成相应的生产作业计
11、划生产作业计划，采购项目的物料需求计划形成相应的采购供应计划采购供应计划。物料需求计划（物料需求计划（MRPMRP）19在产品结构文件中，各个元件处于不同的层次。每一层次表示制造最终产品的一个阶段。通常，最高层为零层，代表最终产品项最终产品项；第一层代表组成最终产品项的元件；第二层为组成第一层元件的元件，依此类推。最低层为零件和最低层为零件和原材料。原材料。可以用产品结构树产品结构树直观地来表示。物料需求计划（物料需求计划（MRPMRP）20产品结构文件产品结构文件LK=3周周LH2周周LM=3周周LE=1周周LG=2周周LD=3周周AB(1)D(1)LB=1周周1层层LA=1周周3层层2层层
12、0层层LC=2周周LF=4周周C(3)F(6)E(1)G(1)H(1)M(2)LJ=3周周 J(20kg)K(5kg)物料需求计划（物料需求计划（MRPMRP）21实际产品对应有多种多样的产品结构树：同一零部件分布在同一产品结构树的不同层次上、同一零部件分布在不同产品结构树的不同层次上。这种特点给相关需求的计算带来了困难，一般采用低层码技术低层码技术来处理。物料需求计划（物料需求计划（MRPMRP）22库存状态文件库存状态文件 库存状态文件保存了每一种物料的有关数据，MRP系统关于订什么，订多少，何时发出订货等重要信息，都存贮在库存状态文件中。产品结构文件是相对稳定的，而库存状态文件却处于不断
13、变动之中。物料需求计划（物料需求计划（MRPMRP）23库存状态文件库存状态文件物料需求计划（物料需求计划（MRPMRP）24库存状态文件库存状态文件-参数参数总需要量：由上层元件的计划发出订货量决定。预计到货量：指在将来某个时间段某项目的入库量。它来源于正在执行中的采购订单或生产订单。现有数（现有库存）：为相应时间的当前库存量，它是仓库中实际存放的可用库存量。物料需求计划（物料需求计划（MRPMRP）25库存状态文件库存状态文件-参数参数已分配量：指已经分配给某使用者，但还没有从仓库中领走的物料数量。净需要量：当现有数和预计到货量不能满足总需要量时，就会产生净需要量。计划发出订货量：为保证对
14、零部件的需求而必须投入生产的物料数量。计划发出订货既要考虑提前期，又要考虑安全库存量、批量规则和损耗情况。物料需求计划（物料需求计划（MRPMRP）26库存状态文件库存状态文件-参数参数 库存状态数据可以分成两类，一类为库存数据，预计到货量、已分配量和现有数为库存数据，这些数据要经过检查才能进入系统；另一类为需求数据，总需要量，净需要量和计划发出订货量为需求数据，由系统计算得出。物料需求计划（物料需求计划（MRPMRP）273、MRP的处理过程的处理过程准备MRP处理所需的各种输入，将MPS作为确认的生产订单下达传给MRP。根据产品的BOM，从第一层项目起，逐层处理各个项目直至最低层处理完毕为
15、止。物料需求计划（物料需求计划（MRPMRP）28物料需求计划（物料需求计划（MRPMRP）29物料需求计划（物料需求计划（MRPMRP）30与订单编制有关的几个参数与订单编制有关的几个参数 在求出净需要量后，要确定计划发出订货的数量与时间，这跟几个参数有关： 提前期提前期 批量批量 安全库存安全库存物料需求计划（物料需求计划（MRPMRP）31提前期提前期指一个物料项目从投料开始到入库可供使用为止的时间间隔。 采采购购件件的的提提前前期期：从发出采购订单开始，经供应商供货、在途运输、到货验收、入库所需的时间。 自自制制件件提提前前期期：从订单下达开始，经过准备物料，准备工具、工作地和设备，加
16、工制造，直到检验入库所需的时间。物料需求计划（物料需求计划（MRPMRP）32提前期提前期提前期提前期提前期是用于确定计划下达时间的一个重要因素。对一个产品来说有一个交货期，而对这个产品的下一级部件来说，完工日期必须先于产品交货期，而对于部件的下一级零件来说，完工日期又要先于上一级部件的完工日期，如此一级级往下传。因此，自制件提前期是产品及其零部件在各工艺阶段投入的时间比最后完工出产时间提前的时间。物料需求计划（物料需求计划（MRPMRP）33提前期提前期提前期不是一个纯工艺时间。确定提前期要考虑以下几个因素：排排队队(等等待待加加工工)时时间间， 运运行行(切切削削、加加工工、装装配配等等)
17、时时间间，调调整整准准备备时时间间，等等待待运运输输时时间间，检检查查时时间间、运运输输时时间间以以及及其其它它管理事务处理时间管理事务处理时间。提前期的单位一般为周，也可以为天。企业应当定期审核、修改提前期参数。物料需求计划（物料需求计划（MRPMRP）34批量批量在实际生产中，为节省订货费或设备调整准备费，需要确定一个最小批量。也就是说，在MRP处理过程中，计算出的计划发出订货量不一定等于净需要量。增大批量就可以减少加工或采购次数，相应地将减少订货费或设备调整费，但在制品库存会增大，要占用更多的流动资金。而批量过小，占用的流动资金减少，但增加了加工或订货费用。因此，必须有一个合理的批量。物
18、料需求计划（物料需求计划（MRPMRP）35由于产品结构的层次性，使得批量的确定十分复杂。各层元件都有批量问题，一一般般仅仅在在最最低低层元件订货时考虑批量层元件订货时考虑批量。常用的批量策略： 逐逐批批确确定定法法（Lot-for-Lot）：净需要量是多少，批量就取多少。 固定批量固定批量：批量是一个固定的量。 最最大大零零件件周周期期收收益益(Maximum Part-Period Gain, MPG)法。物料需求计划（物料需求计划（MRPMRP）36安全库存安全库存设置安全库存是为了应付不确定性，防止生产过程产生缺料现象，避免造成生产或供应中断。尽管MRP处理的是相关需求，仍有不确定性。
19、比如，不合格品的出现，外购件交货延误，设备故障，停电，缺勤等。因而，相关需求也有安全库存问题。但MRP认为，只有对产品结构中最低层元件或原材料设置安全库存才是必要的。安全库存的引入将对净需要量的计算产生影响。物料需求计划（物料需求计划（MRPMRP）374、MRP的输出信息的输出信息自制件投入生产计划；外购件采购计划；原材料采购计划；库存状态记录；等。物料需求计划（物料需求计划（MRPMRP）3860年代时段式MRP能根据有关数据计算出相关物料需求的准确时间与数量。 但它还不够完善，其主要缺陷是没有考虑到生产企业现有的生产能力和采购的有关条件的约束。因此，计算出来的物料需求的日期有可能因设备和
20、工时的不足而没有能力生产，或者因原料的不足而无法生产。 闭环闭环MRPMRP39MRP系统在七十年代发展为闭环MRP系统。闭环MRP系统除了物料需求计划外，还将生产能力需求计划、车间作业计划和采购作业计划也全部纳入MRP，形成一个封闭的系统。 闭环闭环MRPMRP40资源需求计划与能力需求计划 在闭环MRP系统中，把关键工作中心的负荷平衡称为资源需求计划，或称为粗能力计划，它的计划对象为独立需求件，主要面向的是主生产计划；把全部工作中心的负荷平衡称为能力需求计划，或称为详细能力计划，而它的计划对象为相关需求件，主要面向的是车间。由于MRP和MPS之间存在内在的联系，所以资源需求计划与能力需求计
21、划之间也是一脉相承的，而后者正是在前者的的基础上进行计算的。 闭环闭环MRPMRP41图1 闭环MRP逻辑流程图闭环闭环MRPMRP42能力需求计划的依据工作中心：各种生产或加工能力和成本计算的统称。工作日历：它是由普通日历除去每周双休日、假日、停工和其它不生产的日子，并将日期表示为顺序形式而形成的。工艺路线：是一种反映制造某项“物料”加工方法及加工次序的文件。它说明加工和装配的工序顺序，每道工序使用的工作中心，各项时间定额，外协工序的时间和费用等。由MRP输出的零部件作业计划。闭环闭环MRPMRP43能力需求计划的计算逻辑 闭环MRP在编制计划时，总是先不考虑能力约束而优先保证计划需求，然后
22、再进行能力计划。经过多次反复运算，调整核实，才转入下一个阶段。能力需求计划的运算过程就是把物料需求计划MRP定单换算成能力需求数量，生成能力需求报表。 图 能力需求报表生成过程闭环闭环MRPMRP44现场作业控制 各工作中心能力与负荷需求基本平衡后，接下来的就要集中解决如何具体地组织生产活动，使各种资源既能合理利用又能按期完成各项订单任务，并将客观生产活动进行的状况及时反馈到系统中，以便根据实际情况进行调整与控制，这就是现场作业控制。它的工作内容一般包括以下四个方面： 车间定单下达作业排序投入产出控制作业信息反馈闭环闭环MRPMRP45制造资源计划制造资源计划MRPMRP70年代末随着闭环MR
23、P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。46MRP的原理与逻辑 MRP的基本思想就是把企业作为一个有机整体，从整体最优的角度出发，通过运用科学方法对企业各种制造资源和产、供、销、财各个环节进行有效地计划、组织和控制，使他们得以协调发展，并充分地发挥作用。 制造资源计划制造资源计划MRPMRP47 MRP II逻辑
24、流程图逻辑流程图计划与控制的流程计划与控制的流程 经营计划管理的流程 基础数据基础数据 计算机数据库系统 财务系统财务系统主生产计划资源需求计划 生产规划销售规划可行？可行？物料需求计划能力需求计划可行？采购作业车间作业成本会计业绩评价资源清单合同预测其它需求供应商信息销售与运作计划生产规划应收帐总帐应付帐库存信息物料清单工作中心工艺路线客户信息成本中心会计科目宏观微观经营规划12345决策层 计划层 执行控制层财务系统基础数据计划与控制系统48MRP管理模式的特点 1计划的一贯性与可行性MRP是一种计划主导型管理模式，计划层次从宏观到微观、从战略到技术、由粗到细逐层优化，但始终保证与企业经营
25、战略目标一致。2管理的系统性MRP是一项系统工程，它把企业所有与生产经营直接相关部门的工作联结成一个整体，各部门都从系统整体出发做好本职工作，每个员工都知道自己的工作质量同其他职能的关系。3数据共享性MRP是一种制造企业管理信息系统，企业各部门都依据同一数据信息进行管理，任何一种数据变动都能及时地反映给所有部门，做到数据共享。制造资源计划制造资源计划MRPMRP49MRP管理模式的特点 4动态应变性MRP是一个闭环系统，它要求跟踪、控制和反馈瞬息万变的实际情况，管理人员可随时根据企业内外环境条件的变化迅速作出响应，及时决策调整，保证生产正常进行。5模拟预见性MRP具有模拟功能。它可以解决“如果
26、怎样将会怎样”的问题，可以预见在相当长的计划期内可能发生的问题，事先采取措施消除隐患提供多个可行方案供领导决策。 6物流、资金流的统一MRP包含了成本会计和财务功能，可以由生产活动直接产生财务数据，把实物形态的物料流动直接转换为价值形态的资金流动，保证生产和财务数据一致。制造资源计划制造资源计划MRPMRP50MRPII的发展-ERP1、什么是、什么是ERPEnterprise Resource Planning（ERP）是 Gartner Group 公司1990年初提出的一个概念，它通过一系列的功能标准来界定ERP系统的。超越MRP范围的集成功能系统；支持混合方式的制造环境；支持开放的客户
27、机/服务器计算环境等；51ERP是在MRP基础上发展起来的，以供应链思想为基础，融现代管理思想为一身，以现代化的计算机及网络通信技术为运行平台，集企业的各项管理功能为一身，并能对供应链上所有资源进行有效控制的计算机管理系统。ERP面向企业供应链的管理，把客户需求和企业内部的制造活动、以及供应商的制造资源整合在一起，体现了完全按用户需求制造的思想。MRPII的发展-ERP52ERP的特点的特点:1.体现对整个供应链资源进行管理的思想2.体现精益生产、同步工程和敏捷制造的思想3.体现事先计划与事中控制的思想从MRP发展到ERP经历了以下四个阶段:MRPII的发展-ERP53阶段企业经营方式问题提出
28、管理软件发展阶段理论基础 (1)60年代追求降低成本手工定货发货生产缺货频繁如何确定定货时间定货数量时校性MRP系统库存管理理论主生产计划期量标准 (2)70年代计划偏离实际人工完成车间作业计划如何保证计划得到有效实施和及时调整?闭环式MRP系统能力需求计划车间作业管理计划实施、反馈与控制的循环 (3)80年代追求竞争优势个子系统缺乏联系、矛盾重重如何体现管理系统一体化MRP系统系统集成技术物流管理、决策管理 (4)90年代追求创新要求适应市场环境的变化如何在全社会范围内利用一切可利用的资源?ERP系统供应链混合型生产环境事前控制发展阶段图54 ERP的基本思想是对企业中的所有资源（物料流、资
29、金流、信息流等）进行全面集成管理，主线是计划，重心是财务，涉及企业所有供应链。ERP的基本思想MRPII的发展-ERP55ERP系统的组成MRPII的发展-ERP56 ERP系统主要由生产管理、物流管理和财务管理三大系统组成。 生产管理系统主要包括主生产计划、物料需求计划、能力需求计划、车间作业控制等模块。物流管理系统主要包括采购管理、销售管理、库存管理等模块。 财务管理系统主要包括总帐管理、应收帐款管理、应付帐款管理、预算会计、现金管理、固定资产管理、工资管理、成本管理等模块。 扩展功能模块 主要包括供应链管理（SCM）、客户关系管理（CRM ）、电子商务管理（BTOC ）、人力资源管理、质
30、量管理、设备管理、技术管理、工作流管理（WFM）、决策管理等模块。MRPII的发展-ERP57ERP功能特点功能特点1.1.扩扩充充了了企企业业经经营营管管理理功功能能：ERP相对于MRPII，在原有功能的基础上进行了拓宽，增加了质量控制、运输、分销、售后服务与维护、市场开发、人事管理、实验室管理、项目管理、配方管理、融资投资管理、获利分析、经营风险管理等功能子系统。它可以实现全球范围内的多工厂、多地点的跨国经营运作。MRPII的发展-ERP582.2.面向供应链面向供应链-扩充了企业经营管理的扩充了企业经营管理的范围范围：ERP系统把客户需求和企业内部制造活动以及供应商的制造资源整合在一起,
31、强调对供应链上所有环节进行有效管理。ERP能对供应链上所有资源进行计划，协调，操作，控制和优化，降低了库存，运输等费用，并通过Internet/Intranet/Extranet在整条供应链上传递信息，使整条供应链面对同一需求做出快速的反应，使企业以最快的速度最低的成本将产品提供给用户。MRPII的发展-ERP593.3.应用环境的扩展应用环境的扩展-面向混合制造方式的管理：面向混合制造方式的管理：不仅支持各种离散型制造环境，而且支持流程式制造环境。4.4.模拟分析和决策支持的扩展模拟分析和决策支持的扩展-支持动态的监支持动态的监控能力控能力：为企业的计划和决策提供多种模拟功能和财务决策支持系
32、统；提供诸如产品、融资投资、风险、企业合并、收购等决策分析功能；在企业级的范围内提供了对质量、客户满意、效绩等关键问题的实时分析能力。MRPII的发展-ERP605.5.系统功能模块化：系统功能模块化：运用应用程序模块来对供应链上的所有环节实施有效管理。“物流物流”类模块实现对供应、生产、销售整个过程和各个环节的物料进行管理。“财务财务” 类模块提供一套通用记帐系统，能够进行资产管理，提供有关经营成果的报告，使企业管理决策建立在客观、及时的信息基础之上。“人力人力资源资源”类模块提供一个综合的人力资源管理系统。它综合了诸如人事计划、新员工招聘、工资管理和员工个人发展等各项业务活动。MRPII的
33、发展-ERP616.6.采用计算机和网络技术的最新成就，采用计算机和网络技术的最新成就，实现实现信息的高度共享信息的高度共享：图形用户界面（GUI）、SQL结构化查询语言、关系数据库管理系统（RDBMS）、面向对象技术（OOT）、第四代语言/计算机辅助软件工程、客户机/服务器和分布式数据处理系统等技术。广泛应用网络通信技术，实现供应链管理的信息高度集成和共享。MRPII的发展-ERP627.ERP7.ERP系统同企业业务流程重构系统同企业业务流程重构(BPR)(BPR)密切相关：密切相关：要求对整个供应链上的业务流程和组织机构进行重组和优化。MRPII的发展-ERP63ERP是在MRP、MRP
34、II的基础上发展起来的。ERP的核心是MRPII，而MRPII的核心是MRP。三者之间的关系如图 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MRPIIMRPII的发展-ERP64ERP与与MRP的主要区别：的主要区别：（1）资源管理范畴方面资源管理范畴方面：MRP是对物料需求的管理，是对物料需求的管理，MRP实现了物料信息同资金信息的集成，实现了物料信息同资金信息的集成，ERP对供对供应链上的所有环节进行有效管理。应链上的所有环节进行有效
35、管理。（2）生产方式管理方面生产方式管理方面：MRP系统把企业归类为几系统把企业归类为几种典型的生产方式来进行管理，如重复制造、批量生种典型的生产方式来进行管理，如重复制造、批量生产、按订单生产、按订单装配、按库存生产等，对每产、按订单生产、按订单装配、按库存生产等，对每一种类型都有一套管理标准。一种类型都有一套管理标准。ERP能很好地支持和管能很好地支持和管理混合型制造环境，满足了企业的多种经营需求理混合型制造环境，满足了企业的多种经营需求（3）在管理功能方面在管理功能方面：ERP除了除了MRP系统的制造、系统的制造、分销、财务管理功能外，还充分利用企业业务流程重分销、财务管理功能外，还充分
36、利用企业业务流程重组的思想，增加了支持整个供应链上物料流通体系中组的思想，增加了支持整个供应链上物料流通体系中供、产、需各个环节之间的运输管理和仓库管理；支供、产、需各个环节之间的运输管理和仓库管理；支持生产保障体系的质量管理、实验室管理、设备维修持生产保障体系的质量管理、实验室管理、设备维修和备品备件管理；支持对工作流（业务处理流程）的和备品备件管理；支持对工作流（业务处理流程）的管理。管理。 MRPII的发展-ERP65ERP与与MRP的主要区别：的主要区别：（4）事务处理控制方面事务处理控制方面：MRP是通过计划的及时是通过计划的及时滚动来控制整个生产过程，它的实时性较差，一般滚动来控制
37、整个生产过程，它的实时性较差，一般只能实现事中控制。而只能实现事中控制。而ERP支持在线分析处理支持在线分析处理OLAP，强调企业的事前控制能力，为企业提供了，强调企业的事前控制能力，为企业提供了实时分析能力。实时分析能力。 （5）在计算机信息处理技术方面在计算机信息处理技术方面：ERP采用客户机采用客户机/服务器（服务器（C/S）体系结构和分布式数据处理技术，）体系结构和分布式数据处理技术，支持支持Internet/Intranet/Extranet、电子商务（、电子商务（E-commerce）、电子数据交换）、电子数据交换EDI，能充分利用互，能充分利用互联网及相关的技术。联网及相关的技术
38、。MRPII的发展-ERP66JITJIT方式的组成方式的组成JIT(Just in time)是指：只在需要的时候按需要的质和量生产所需要的产品JIT生产系统设计与计划技术JIT生产现场管理JIT生产方式新思维及时生产技术JIT67JIT生产方式新思维生产方式新思维目标目标：彻底消除无效劳动和浪费。：彻底消除无效劳动和浪费。 无效劳动分为：制造过剩的零部件的无效劳动；空闲无效劳动分为：制造过剩的零部件的无效劳动；空闲待工的浪费；无效的搬运；库存积压的无效劳动和浪费；待工的浪费；无效的搬运；库存积压的无效劳动和浪费；加工本身的无效劳动；动作方面的无效劳动；生产不合加工本身的无效劳动；动作方面的
39、无效劳动；生产不合格的无效劳动。格的无效劳动。具体目标具体目标： 零废品；零准备时间；零库存；搬运量最低；提前期零废品；零准备时间；零库存；搬运量最低；提前期短；机器损坏率低；批量小短；机器损坏率低；批量小。及时生产技术JIT68JIT生产系统设计与计划技术生产系统设计与计划技术JIT建立在一系列生产管理技术的基础上，建立在一系列生产管理技术的基础上，这些技术涉及六个方面：这些技术涉及六个方面：（1 1）设计易生产、易装配产品约束）设计易生产、易装配产品约束（2 2）持续降低在制品库存）持续降低在制品库存（3 3）准时采购（降低原材料和外构件库存）准时采购（降低原材料和外构件库存）（4 4）实
40、施均衡生产（同步化的基础）实施均衡生产（同步化的基础）（5 5）合理利用生产资源）合理利用生产资源（6 6）质量控制）质量控制及时生产技术JIT69JIT生产现场管理方式生产现场管理方式实现“拉动式”同步化生产 “推动式”系统工作中心1工作中心2工作中心3工作中心M任务下达任务下达任务下达任务下达完成日期完成日期完成日期完成日期及时生产技术JIT70JIT “拉动式”系统工作中心1工作中心2工作中心3工作中心M任务下达任务下达任务下达任务下达完成日期完成日期完成日期完成日期71看板管理看板管理 生产现场物流控制系统，通过看板的传递或运动来控制物流的一种方法看板在工序间的传递如下：A工序BA工序
41、BA工序原材料供应客户生产看板领料看板零件加工工序零件组装工序总装配工序领料看板生产看板A：进口点存料处B：出口点存料处零部件及时生产技术JIT72看板的形式和分类看板的形式和分类 形式：卡片、标签、各种颜色的小球、电视图象等形式：卡片、标签、各种颜色的小球、电视图象等 分类：生产看板（一般生产看板、三角看板）分类：生产看板（一般生产看板、三角看板） 领料看板（工序间取货看板、外协取货看板）领料看板（工序间取货看板、外协取货看板）看板的使用规则看板的使用规则 不合格件不交后工序（及时发现不合格、暴露问题）不合格件不交后工序（及时发现不合格、暴露问题） 后工序来取件后工序来取件 禁止不带看板和空
42、容器来取件，不能领取超过看板规定的数量 领取工件时，须将看板系在装工件的料箱上 只生产后工序领取的工件数量只生产后工序领取的工件数量 超过看板规定的数量不生产，按看板规定的顺序生产 均衡化生产均衡化生产 利用减少看板数量来提高管理水平利用减少看板数量来提高管理水平及时生产技术JIT73PDM概念“Product Data Management(PDM) is a methodology and set of tools that help an enterprise manage both product definition data and the product development
43、process.”PDM是一个方法论和一整套帮助企业管理产品数据和产品研发过程的工具。产品数据管理PDM74产品形成过程对产品生产周期的影响产品形成过程 = 产品开发过程 + 设计过程产品形成过程制造过程020406080100时间百分比（%)750产品形成过程对产品成本的影响来源：VDI 223570605040302010开发设计 生产准备与原材料与管理和销售（形成过程）加工外购件的采购对成本的影响所需的工时成本766产品形成过程对质量的影响60错误数量 5040发生错误修改错误80%3075%20100产品开发产品设计生产准备制造检验应用 75%的错误是由产品形成过程引起的 80%的修改
44、工作是在产品制造或后续过程完成的2005年6月28日，北京77产品形成过程中存在的主要问题不能准确了解客户的需求CAD系统仅被作为绘图工具，缺乏设计方法学支持不能充分利用已有的零部件资源缺乏有效的数据管理和过程管理系统78产品形成过程中存在的主要问题不能准确了解客户的需求CAD系统仅被作为绘图工具，缺乏设计方法学支持不能充分利用已有的零部件资源缺乏有效的数据管理和过程管理系统79未采用 PDM系统的产品制造过程修改任务合同管理开发设计计算仿真设计发放工艺编制NC编程生产准备加工装配PMCADFEMOACAPMRPII/ERP80成本%尽可能避免错误，尽早发现和修正错误越晚修正错误，造成的影响越
45、大目标：尽可能避免错误，尽早发现和修正错误6050403020100产品开发 产品设计 工艺规划制造检验应用81PDM的核心思想的核心思想:设计数据的有序、设计过程的优化和资源设计数据的有序、设计过程的优化和资源共享。共享。产品数据管理产品数据管理（PDM） 将计算机在产品设计、分析、制造、将计算机在产品设计、分析、制造、工艺规划和质量管理等方面的信息孤岛集成在一起，对产品工艺规划和质量管理等方面的信息孤岛集成在一起，对产品整个生命周期内的数据进行统一的管理，准确的描述了企业整个生命周期内的数据进行统一的管理，准确的描述了企业意图的全部信息。意图的全部信息。PDM以软件技术为基础，以产品为核心
46、，实现对产品相关的以软件技术为基础，以产品为核心，实现对产品相关的数据、过程、资源一体化集成管理的技术。数据、过程、资源一体化集成管理的技术。PDM是一门用来管理所有与产品相关信息是一门用来管理所有与产品相关信息(包括零件信息、包括零件信息、配置、文档、配置、文档、CAD文件、结构、权限信息等文件、结构、权限信息等)和所有与产品和所有与产品相关过程相关过程(包括过程定义和管理包括过程定义和管理)的技术。的技术。产品数据管理PDM82PDM系统中数据、过程、资源和产品的关系如图1所示 图1 产品、过程、数据和资源的关系图 产品数据管理PDM83从两个角度来理解PDM产品产品PDM系统帮助组织产品
47、设计，完善产品结构，确保设系统帮助组织产品设计，完善产品结构，确保设计、制造所需的大量的数据和信息清楚明了，从而构筑一计、制造所需的大量的数据和信息清楚明了，从而构筑一个信息平台对产品个信息平台对产品开发活动进行支持和维护开发活动进行支持和维护，保证有竞争，保证有竞争力的产品及时交付。力的产品及时交付。过程过程PDM系统管理产品生命周期的整个过程，组织协调诸系统管理产品生命周期的整个过程，组织协调诸如开发过程中设计评审、批准、变更及产品发布等事件，如开发过程中设计评审、批准、变更及产品发布等事件，并最终落实到工作流和流程管理并最终落实到工作流和流程管理产品数据管理PDM84图视化用户界面图视化
48、用户界面系统系统管理管理电子仓库与文电子仓库与文档管理档管理产品结构与配产品结构与配置管理置管理工作流程工作流程管理管理集成集成工具工具对象管理框架（对象管理框架（OMF）操作系统、网络环境与分布式数据库操作系统、网络环境与分布式数据库用户界面层用户界面层功功能能模模块块及及开开发工具层发工具层核心框架层核心框架层系统支撑层系统支撑层PDMPDM系统的体系结构系统的体系结构产品数据管理PDM85PDM主要功能变更请求ECR变更评估ECE变更单ECO变更活动ECA变更分析活动EAA产品数据管理PDM86文档管理内容存储控制版本控制检索权限控制浏览及圈阅产品数据管理PDM87文档管理存储控制产品数
49、据管理PDM88产品结构管理内容产品结构部件和文档的关联多视图管理基线管理有效性管理产品数据管理PDM89产品结构管理产品结构由相关的部件与文档组成由相关的部件与文档组成采取一种可不断扩展，结采取一种可不断扩展，结构化的形式展示构化的形式展示包含多层次的部件和子部件涉及到一个部件、文档的的所有版本代表一个产品的物理结构产品数据管理PDM90变更管理跟进变更跟进变更 识别原因识别原因提出解决方案提出解决方案实施解决方案实施解决方案描述症状描述症状产品数据管理PDM91工作流程管理主要实现产品设计与修改过程的跟踪与控制生命周期和工作流工作流产品数据管理PDM92在PDM系统支持下的产品制造过程修改
50、任务合同管理开发设计计算设计发放工艺编制生产准备加工装配数据管理PDM过程管理MRPII/ERPPMCAD FEMOA CAPP93利用PDM可以大大简化开发和设计工作重要工作 查找 通知 检查 归档 分类 设计 计算 绘图 建立BOM 修改基于PDM的系统解决方案图纸管理文档管理零件管理零件分类产品结构管理BOM生成生成2D / 3D - CADFEMDTP文档保存94PDM的作用产品增值链的核心环节应用系统的集成平台数据安全性的重要保证虚拟产品的管理工具电子商务的核心技术产品全生命周期管理的基础95PDM系统的不同应用层次部门（项目组）级PDM系统企业级 PDM系统虚拟企业级 PDM系统9
51、6部门级PDM系统建立了连接计划管理系统的桥梁部门级 PDM系统ERPCADDMUFEMNC工程数据计划数据97PDM系统的不同应用层次部门（项目组）级PDM系统企业级 PDM系统虚拟企业级 PDM系统98企业级PDM系统的协同工作虚拟产品模型工作流 I地点地点工作流 II地点工作流 IIIAWAN / Intranet / ExtranetBCLANLAN服务器LANLAN服务器LANLAN服务器.客户机.客户机.客户机99PDM系统的不同应用层次部门（项目组）级PDM系统企业级 PDM系统虚拟企业级 PDM系统100虚拟企业级 PDM系统地点地点BCExtranet合作伙伴AWeb应用服务
52、器应用服务器虚拟产品模型项目管理系统地点A工作流管理系统供货商合作伙伴B客户供货商BA101联合攻击战斗机 JSF洛克希德马丁公司研制的X-35型联合攻击战斗机波音公司研制的X-32型联合攻击战斗机 102JSF从设计到飞行实行全线数字化1. 全球数字协同网络2. 整个系统实行 PLM3. 与任何CAx系统兼容4. 超过50,000用户5. 超级保密，迅即访问6. 可快速/低风险地扩展7. 在一条生产线上生产和装配4个军种用的3种机型8. 使用同一种通用的支援和维护系统9. 各种机型之间的零部件/系统/设备的通用性达到80%以上103JSF的信息系统框架设计 - 开发 - 制造 - 维护Tea
53、mcenter Enterprise- UGSVPN LANWANInternet需求管理Doors - Teleogic可视化TeamCenter- Visualization- EDS零部件管理Aspect - i2设计Catia V4/V5- DassaultMRPIIPIOS - LM车间计划SFM - HMS工艺规划CAPP - HMS原材料管理MVISION- MSC仿真DELMIA- Dassault物流Atlas-LM业务支持功能内容管理Livelink- OpenText门户Windchill/Infoengine- PTC成本/进度数据管理ICAS - Artimis104
54、 PDM与产品建模技术1 基于PDM/ERP的开发设计过程2 基于PDM/ERP的开发技术3 基于PDM/ERP的设计技术4 案例5小结105222234545457开发设计过程已有产品的标准化和规范化新产品开发系列产品开发过程 组合产品开发过程快速产品设计过程产品实例任务任务订单1建立完善编码体系1基型设计1明确要求1产品配置设计零部件ABC分析零部件分类确定相似类型3 确定参数和尺寸级比划分功能结构3 确定分功能作用原理3.1产品粗结构3.23.3零部件名称分析几何形状分析计算导出产品尺寸调整导出产品尺寸评价和选择方案制定总体技术方案派生工程图派生工艺过程派生NC子程序6参数分析6编制主文
55、档设计主结构4 完整的产品设计信息106 PDM与产品建模技术1 基于PDM/ERP的开发设计过程2 基于PDM/ERP的开发技术3 基于PDM/ERP的设计技术4 案例5小结107前期工作阶段建立编码体系零部件ABC分析零部件分类零部件名称分析108完整的编码体系1. 分类码 对对象进行层次式或非层次式分类； 几何形状分类（DIN FB 14）； 事物特性码（如： DIN4000.2_1_1 六角螺钉）。2. 识别码 对对象和过程进行唯一标识； 识别码/物号OPITZ； 用于数据处理的顺序编号（例如： 47110815）。3. 视图编码（DIN FB 14）109前期工作阶段建立编码体系零部
56、件ABC分析零部件分类零部件名称分析11040零部件ABC分析每一个产品和装置都是由A、B、C三类零件组成成本百分比100A类件：专用零部件件类件：专用零部件件B类件：企业自制变型零部件类件：企业自制变型零部件80C类件：标准件和外购件类件：标准件和外购件60BC目标 了解零件的分布情况20A A B, B C效益020406080100数量百分比 降低产品成本，便于PDM系统管理111前期工作阶段建立编码体系零部件ABC分析零部件分类零部件名称分析112A03对六角螺钉进行分类的例子DIN 4000/GB 10091层次:标识号:部分索引键:10000螺钉和螺母层次: 2分标准编号: 2层次
57、:分标准编号:法兰28部分索引键:00-2部分索引键:00-2有头螺钉，外部工具拧紧层次: 3分表编号: 1.1有头螺钉，内部工具拧紧层次: 3分表编号: 1.2部分索引键:00-2-1.1部分索引键:00-2-1.2层次:分图编号:SML-ID:六角螺钉4100-2-1.1-1层次:分图编号:SML-ID:四角螺钉43900-2-1.1-3900-2-1.1-1Part-IDA03BCD1EFGHJDC300013120332876329083321833666121214141416202224263025151718202220881010101233458356781616283022241212FB. 113前期工作阶段建立编码体系零部件ABC分析零部件分类零部件名称分析114.零部件名称分析目标数据字典六角螺钉沉头螺钉半元头螺钉十字头螺钉 建立统一的、无冗余的零件名称字典； 按照几何形状命名而不按功能命名效益内六角螺钉 支持PDM系统的有效应用115产品建模阶段零件几何形状分析零件参数分析建立零部件主模型建立零部件主文档建立产品主结构
