第 18 章 其它先进生产方式

1. 第18章 其它先进生产方式 • 18.1 最优生产技术 • 18.2 敏捷制造 • 18.3 现代集成制造

2. 18.1 最优生产技术 • 18.1.1 最优生产技术的产生 • 18.1.2 OPT的九条原则 • 18.1.3 DBR系统 • 18.1.4 OPT的应用步骤

3. 18.1.1 最优生产技术的产生 • 时间－20世纪70年代末期 • 人物－以色列的物理学家－Eli Goldratt 提出提高企业产销率 • 理论依据：资源约束理论（ Theory of Constraints,TOC）

4. 18.1.1 最优生产技术的产生（续） TOC的基本思想 • TOC认为，对于任何一个由多阶段构成的系统来讲，如果其中一个阶段产出取决于前面一个或几个阶段产出，那么，是那个产出率最低的环节来决定着整个系统的产出水平。 • 约束可以来源于企业内部，也可以来源于企业外部。一般来说，约束可以是三种类型：资源（Resource）、市场（Markets）和法规（Policies）。

5. 18.1.1 最优生产技术的产生（续） OPT的目标 • OPT的倡导者认为，任何制造企业的真正目标只有一个，即在现在和将来都能赚钱。 • 按照OPT的观点，在生产系统中，作业指标也有三个： • 产销率（Throughput，简称T） • 库存（Inventory，简称I） • 运行费（Operating Expenses,简称OE）

6. 降低库存能够缩短制造周期。 缩短制造周期 缩短顾客的订货提前期 提高对顾客的响应，争取较高的价格 市场占有率的增加 未来产销量的增加。

7. 18.1.1 最优生产技术的产生（续） OPT的几个主要的概念 • 瓶颈（Bottleneck） • 按OPT的定义，所谓瓶颈（或瓶颈资源），指的是实际生产能力小于或等于生产负荷的资源，这一类资源限制了整个生产系统的产出速度。其余的资源则为费瓶颈资源。 • 要判别是否瓶颈，应从资源的实际生产能力与它的生产符合（或对其的需求量）来考察。这里说的需求量不一定是市场的需要量，而是企业为了完成其产品计划而对该资源的需求量。

8. 任何企业只应该存在着少数的瓶颈资源，一般小于5个。瓶颈资源与非瓶颈资源存在着四种基本的关系。如图所示：任何企业只应该存在着少数的瓶颈资源，一般小于5个。瓶颈资源与非瓶颈资源存在着四种基本的关系。如图所示： 瓶颈 非瓶颈 非瓶颈 瓶颈 （a） (b) 瓶颈 非瓶颈 瓶颈 非瓶颈 装配中心 市场 （c） （d） 瓶颈资源与非瓶颈资源

9. 关键资源网络和非关键资源网络

10. 18.1.2 OPT的九条原则 • （1）平衡物流，而不平衡能力 • （2）非瓶颈资源的利用程度不是由它们自己的潜力决定的，而是由系统的约束决定的 • （3）资源的利用（Utilization）和活力(Activation)不是同义词 • （4）瓶颈上损失一小时则是整个系统的一个小时的损失 • （5）非瓶颈获得的一个小时是毫无意义的

11. OPT的九条原则（续） • （6）瓶颈控制了库存和产销率 • （7）转运批量可以不等于(在许多时候应该不等于)加工批量 • （8）加工批量应是可变的，而不是固定的 • （9）排作业计划时应同时兼顾所有的约束，提前期是作业计划的结果，而不是预定值

12. 18.1.3 DBR 系统 瓶颈工序 A B C D E F 绳子R 缓冲器B DBR控制系统示意图 DBR系统，即鼓（Drum）、缓冲器（Buffer）和绳索（Rope）系统。

13. 18.1.3 DBR 系统（续） • “鼓”： “鼓”是一个企业应用OPT的开端，即识别一个企业“瓶颈”所在。“瓶颈”控制着企业同步生产的节奏，即“鼓点”。 • “缓冲器”：分为“时间缓冲”和“库存缓冲” • “时间缓冲”是将所需的物料比计划提前一段时间提交，以防随机波动，以瓶颈资源上的加工时间长度作为计量单位。 • “库存缓冲”：保险在制品，其位置、数量的确定 原则同“时间缓冲”

14. 18.1.3 DBR 系统（续） • “绳子”： “绳子”的作用是使库存最小。 • “绳子”控制着企业物料的进入（包括“瓶颈”的上游工序与“非瓶颈”的装配），其实质和“看板”思想相同，即由后道工序根据需要向前道工序领取必要的零件进行加工，而前道工序只能对已取用的部分进行补充，实行的是一种受控生产

15. 18.1.3 DBR 系统（续） DBR的计划与控制步骤 • 识别瓶颈 • 基于瓶颈的约束，建立产品出产计划（Master Schedule） • “缓冲器”的管理与控制 • 控制进入非瓶颈的物料，平衡企业的物流 • 根据OPT的原理，瓶颈上的加工批量是最大的，而瓶颈上游工序则是小批量多批次的 • 考虑在制品库存费用、成品库存费用、加工费用和各种人工费用。 • “绳子”

16. 18.1.4 OPT的应用步骤 • （1）找出（Identify）系统中存在的瓶颈工序 • （2）最大限度利用（Exploit）瓶颈资源，即提高瓶颈利用率 • （3）使企业的所有其他活动服从上一个步骤中提出的各种措施 • （4）打破（Elevate）瓶颈约束，即设法把第一步中找出的瓶颈转移到别处，使它不再是企业的瓶颈 • （5）重返第（1）步，发现新的瓶颈，持续改善

17. 18.2 敏捷制造 • 20世纪80年代后期，美国意识到了必须夺回在制造业上的优势，才能保持在国际上的领先地位。 • 1991年美国国会提出要为国防部拟定一个较长期的制造技术规划，要能同时体现工业界和国防部的共同利益。于是，委托里海（Lehigh）大学的亚科卡（Iacocca）研究所编写了一份“21世纪制造企业战略”的报告，提出了“敏捷制造”(Agile Manufacturing，简称AM)的概念，描绘了一幅在2006年以前实现敏捷制造模式的图画。

18. 并行工作 继续教育 根据用户反映建立组织机构 多方动态合作 珍惜雇员 向工作小组及其成员放权 对环境仁慈 柔性的重新配置组合 信息的沟通 知识面广的雇员 开放的体系结构 产品设计依次成功 产品终身质量保证 缩短交付周期 技术的领先作用 技术的敏感 整个企业集成 基于远景蓝图的管理与领导 18.2.1敏捷制造的基本特征

19. 使顾客富裕（Enriching the Customer） 销售“解决方案”（Solution）而不是产品 用合作加强竞争 从组织内部来说，主要是发扬团队的合作精神。要鼓励员工协同工作解决问题，把合作看成是一种义务，而不是互相推诿责任。 从组织外部来说，合作已经展到了以前竞争对手之间的合作 18.2.2 敏捷制造的基本理念

20. 急救室式的工作 对于敏捷制造企业，可以类比为医院的急救室，在那里，准备了一套人力的、技术的和制度的资源，随时可以按特殊需要，重新组合成各种不同的组织形式 对于敏捷制造，为了能完成一项用户需要的紧急订单，首先是人员之间，能主动承担任务，相互积极配合；其次是，设备器材、专业知识等也将能做最灵活的调度。 敏捷制造的基本理念（续）

21. 充分发挥人和信息的作用 在敏捷企业种人是最核心的资源，最宝贵的东西不是技术、厂房，也不是设备，是人和信息。敏捷企业应该不断地探索和实施激励人的主动性和创造性的措施。 市场的急剧变化，最主要是要掌握用户需求的变化和在竞争中知己知彼。“敏捷”的基本思想是既快又灵，所以一定要把信息的价值提高足够的高度来认识。 敏捷制造的基本理念（续）

22. CIMS的产生 20世纪以后，随着泰勒倡导的科学管理运动的发展，出席爱你了诸如订货点法、经济生产批量法、物料需求计划方法等优化生产与运作管理的方法。 20世纪70－80年代，企业一方面寻求如准时生产制、最优生产技术等更好的生产与运作管理方法，另一方面积极探索新的制造技术和生产组织方法，如计算机集成制造系统（Computer Integrated Manufacturing System，简称CIMS） 1974年，美国的约瑟夫.哈林顿（Joseph Harrington）博士在Computer Integrated Manufacturing一书中首次突出计算机集成制造的概念。 18.3 现代集成制造系统（CIMS）

23. CIM是信息技术和生产技术的综合应用 CIM是生产组织的一种哲理、思想和方法。 当一个企业按CIM哲理组织整个企业的生产经营活动时，就构成了计算机集成制造系统（CIMS）。 在自动化技术、信息技术和制造技术的基础上，在新的管理模式和生产工艺的指导下，把以往企业中相互孤立的工程设计、生产制造、经营理念等全部生产、经营活动所需的各种孤立的、局部的子系统，借助数据库和数字通信网络有机地集成起来，构成一个覆盖整个企业的综合系统，这就是CIMS。 CIMS的定义

24. CIMS的功能结构

25. CIMS的技术结构

26. CIMS集成的内涵 • 系统运行环境的集成 • 信息的集成 • 应用功能的集成 • 技术的集成 • 人和组织的集成

27. CIMS的集成

28. 实施CIMS给企业带来的效益 • 在工厂设计自动化方面，采用现代化工程设计手段，如CAD/CAPP/CAM，可提高产品的研制能力，缩短设计周期，加速产品更新换代速度。 • 在加工制造上，FMS、FMC、DNC的应用，可提高柔性与质量，提高设备利用率，缩短产品制造周期，增强生产能力。 • 在经营管理上，使企业的经营决策与生产管理科学化。