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1、先进制造模式及管理研究先进制造模式及管理研究西安交通大学管理学院教授、博导报告人：孙林岩博士学术讲座学术讲座学术讲座：先进制造技术的前沿研究学术讲座：先进制造技术的前沿研究 报告人：孙林岩教授报告人：孙林岩教授 讲座内容w知识经济对制造业的影响w制造企业生产方式的变迁w先进制造技术、先进制造模式及支撑环境w先进制造的运作模式w具体管理技术的研究学术讲座：先进制造技术的前沿研究学术讲座：先进制造技术的前沿研究 报告人：孙林岩教授报告人：孙林岩教授 知识经济对制造业的影响学术讲座：先进制造技术的前沿研究学术讲座：先进制造技术的前沿研究 报告人：孙林岩教授报告人：孙林岩教授 知识经济对制造的影响w信
2、息技术改变了人类的生活w需求呈现个性化、多样化 需求需求w市场多变、快变w全球经济一体化，必须参与世界竞争 竞争竞争w异地制造、合作制造、24小时不间断制造成为可能w企业生存关键-核心能力、快速响应能力w合作与竞争并存成为趋势w知识成为重要的制造资源 资源资源学术讲座：先进制造技术的前沿研究学术讲座：先进制造技术的前沿研究 报告人：孙林岩教授报告人：孙林岩教授 必须快速生产出市场需要的产品必须快速生产出市场需要的产品必须快速生产出市场需要的产品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）生产的瓶颈是快速产品创新（设计、生产、销售、服务）生产的瓶颈是快速产品创新
3、（设计、生产、销售、服务）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新的价值新的价值新的价值新的价值新的资源利用方式异地资源利用新的资源利用方式异地资源利用新的资源利用方式异地资源利用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企业学习型企业新的企业学习型企业新的企业学习型企业新的竞争方式培养核心能力、合作新的竞争方式培养核心能力、合作新的竞争方式培养核心能力、合作新的竞争方式培养核
4、心能力、合作新的生产方式、新的技术新的生产方式、新的技术新的生产方式、新的技术新的生产方式、新的技术解决方案：先进制造技术解决方案：先进制造技术解决方案：先进制造技术解决方案：先进制造技术+先进制造模式先进制造模式先进制造模式先进制造模式知识经济时代的制造知识经济时代的制造学术讲座：先进制造技术的前沿研究学术讲座：先进制造技术的前沿研究 报告人：孙林岩教授报告人：孙林岩教授 制造企业生产方式的转变学术讲座：先进制造技术的前沿研究学术讲座：先进制造技术的前沿研究 报告人：孙林岩教授报告人：孙林岩教授 制造方式的演变w作坊式生产w批量生产(早期工业化生产)w大规模流水线生产(刚性自动化)w柔性自动
5、化(FMS,CIMS)w先进制造方式 学术讲座：先进制造技术的前沿研究学术讲座：先进制造技术的前沿研究 报告人：孙林岩教授报告人：孙林岩教授 单品种大批量单品种大批量扁平网络结构、自主管理动态团队组织扁平网络结构、自主管理动态团队组织价格低廉价格低廉生产规模生产规模标准产品标准产品职能分工职能分工实用耐久实用耐久生产方式变革生产方式变革柔性制造设备柔性制造设备快速产品创新快速产品创新 并行工作方式并行工作方式快速相应市场快速相应市场满足个性爱好满足个性爱好多品种小批量多品种小批量多层次递阶控制结构、固定组织多层次递阶控制结构、固定组织学术讲座：先进制造技术的前沿研究学术讲座：先进制造技术的前沿
6、研究 报告人：孙林岩教授报告人：孙林岩教授 大量生产大量生产顾客定制顾客定制规模经济规模经济范围经济范围经济(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)大型综合企业大型综合企业网络企业、虚网络企业、虚拟企业拟企业学术讲座：先进制造技术的前沿研究学术讲座：先进制造技术的前沿研究 报告人：孙林岩教授报告人：孙林岩教授 制造制造企业策略的变迁60年代年代 生产规模生产规模 70年代年代 生产成本生产成本 80年代年代 产品质量产品质量 90年代年代 响应速度响应速度资源经济资源经济 21世纪世纪 技术创新技术创新知识经济知识经济学术讲座：先进制造技术的前沿研究学术讲座：先进制
7、造技术的前沿研究 报告人：孙林岩教授报告人：孙林岩教授 先进制造技术、先进制造模式及支撑环境学术讲座：先进制造技术的前沿研究学术讲座：先进制造技术的前沿研究 报告人：孙林岩教授报告人：孙林岩教授 先进制造技术w现代设计（并行、反求、CAD/CAM等）w精密成型（Net shape）w高速切削、超精加工、特种加工（水、激光）w快速原型w拟实加工w自动化技术、检测技术w集成制造技术学术讲座：先进制造技术的前沿研究学术讲座：先进制造技术的前沿研究 报告人：孙林岩教授报告人：孙林岩教授 先进制造模式w Lean Production(LP)w Agile Manufacturing w Bionic
8、Manufacturingw Intelligence Manufacturingw Fractal Manufacturingw Flexible Manufacturing w Clean(Green)Manufacturingw Disperse Network Manufacturing学术讲座：先进制造技术的前沿研究学术讲座：先进制造技术的前沿研究 报告人：孙林岩教授报告人：孙林岩教授 制造模式的分类研究制造模式的分类研究制造模式的三层分类结构：w技术方法层(MethodandTechnologyLevel)w系统方法层(SystematicMethodLevel)w哲理层(Phil
9、osophicLevel)。学术讲座：先进制造技术的前沿研究学术讲座：先进制造技术的前沿研究 报告人：孙林岩教授报告人：孙林岩教授 制造模式的分类研究制造模式的分类研究w技术方法层技术方法层：一些相对独立的技术方法w系统方法层系统方法层：强调方法和技术的综合集成w哲理层哲理层：强调的是一种思想，一种理念各层的属性：各层的属性：学术讲座：先进制造技术的前沿研究学术讲座：先进制造技术的前沿研究 报告人：孙林岩教授报告人：孙林岩教授 制造模式的分类研究制造模式的分类研究分层研究的出发点：w由于模式的综合趋势很难依具体的方式方法来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。w哲理、
10、系统方法与技术方法之间的关系是多对多的关系。w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。学术讲座：先进制造技术的前沿研究学术讲座：先进制造技术的前沿研究 报告人：孙林岩教授报告人：孙林岩教授 制造模式的分类研究制造模式的分类研究1.1.技术方法层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：学术讲座：先进制造技术的前沿研究学术讲座：先进制造技术的前沿研究 报告人：孙林岩教授报告人：孙林岩教授 制造模式的分类研究制造模式的分类研究w先进加工工序中
11、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。w各种先进制造技术。加工自动化及设备，材料加工工艺技术，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 1）制造技术）制造技术学术讲座：先进制造技术的前沿研究学术讲座：先进制造技术的前沿研究 报告人：孙林岩教授报告人：孙林岩教授 制造模式的分类研究制造模式的分类研究w针对于生产系统的工程设计技术，有：计算机辅助设计(ComputerAidedDesign,简称CAD)，计算机
12、辅助工程(ComputerAidedEngineering,简称CAE)，计算机辅助工艺设计(Computer AidedProcess Planning,简 称 CAPP)，面 向 X设 计(DesignFor“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，快速原型设计，疲劳设计等等。（2 2）设计技术）设计技术学术讲座：先进制造技术的前沿研究学术讲座：先进制造技术的前沿研究 报告人：孙林岩教授报告人：孙林岩教授 制造模式的分类研究制造模式的分类研究（3 3）管理技术）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w在生产计划和控
13、制中的管理技术有：看板系统(KanbanSystem)，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）等学术讲座：先进制造技术的前沿研究学术讲座：先进制造技术的前沿研究 报告人：孙林岩教授报告人：孙林岩教授 制造模式的分类研究制造模式的分类研究w组织管理中技术有：n小组工作(Teamwork)，授权(Empowerment)。n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、PERA方法与TOVE方法、工作流建模技术、面向对
14、象的建模方法。n在质量管理上有：质量功能环（Quality Circle），ISO9000系列，统计质量控制等。n在信息交流上，各种计算机通讯技术，电子资料交换技术(ElectronicDataInterchange,简称EDI)，产品代码识别技术等。学术讲座：先进制造技术的前沿研究学术讲座：先进制造技术的前沿研究 报告人：孙林岩教授报告人：孙林岩教授 制造模式的分类研究制造模式的分类研究2.2.系统方法层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。学术讲座：先进制造技术的前沿研究学术讲座：先进制造技术的前沿研究 报告人：孙
15、林岩教授报告人：孙林岩教授 制造模式的分类研究制造模式的分类研究（1 1）制造系统）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：w柔性制造系统(FMS)w虚拟制造(VirtualManufacturing)w灵捷制造（Agilemanufacturing）w计 算 机 集 成 制 造(ComputerIntegratedManufacturingSystem,简称CIMS)w清洁生产(GreenManufacturing)学术讲座：先进制造技术的前沿研究学术讲座：先进制造技术的前沿研究 报告人：孙林岩教授报告人：孙林岩教授 制造模式的分类研究制造模式的分类研究再制造(Again
16、Manufacturing)智能制造(IntelligentManufacturing)全息制造系统/全能制造系统(HolonicManufacturingSystem，简称HMS)分散化网络制造(DispersedNetworkManufacturing)单元制造系统(CellManufacturing)生物制造(Bionicmanufacturing)多代理制造(Multi-agentmanufacturing)分形制造系统（FractalManufacturingSystem）可重构制造系统(Re-configurable Manufacturing System)学术讲座：先进制造技术
17、的前沿研究学术讲座：先进制造技术的前沿研究 报告人：孙林岩教授报告人：孙林岩教授 制造模式的分类研究制造模式的分类研究（2 2）生产系统）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 QualityManagement,简称TQM)产品开发管理：并行工程(CurrentEngineering,简称CE)企 业 流 程 管 理：商 业 流 程 再 造(BusinessProcessReengineering,简称BPR)学术讲座：先进制造技术的前沿研究学术讲座：先进制造技术
18、的前沿研究 报告人：孙林岩教授报告人：孙林岩教授 制造模式的分类研究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 AidedLogisticsSupport,简称CALS)供应链管理(SupplyChainManagement,简称SCM)快速反应系统(QuickResponse)注重于企业中人因集成管理：以 人 为 中 心 的 生 产 系 统（AnthropocentricProductionSystems(APS)）计算机集成人机制造（Computer IntegratedManMachineManufacturingCIM3）学术讲座：先进制造技术的前沿研究
19、学术讲座：先进制造技术的前沿研究 报告人：孙林岩教授报告人：孙林岩教授 制造模式的分类研究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（JITManufacturing）独立制造岛(Islandmanufacturing,简称IM)制造资源规划(MRPII)基 于 作 业 的 管 理（ActivityBasedManagement，简称ABM）精益-灵捷-柔性生产(Lean-Agile-FlexibleManufacturing,简称LAF)制 造 资 源 规 划(Manufacturing ResourcesPlanning,简称MRPII)学术讲座：先进制造技术的前沿研究学术讲座
20、：先进制造技术的前沿研究 报告人：孙林岩教授报告人：孙林岩教授 制造模式的分类研究制造模式的分类研究（3 3）管理系统）管理系统w企业管理系统方法：约束管理(Theory 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)学术讲座：先进制造技术的前沿研究学术讲座：先进制造技术的前沿研究 报告人：孙林岩教授报告人：孙林岩教授 制造模式的分类研究制造模式的分类研究企业形态：精益企业(LeanEn
21、terprise)扩展企业(ExtendEnterprise)分型公司(FractalCompany)虚拟企业(VirtualEnterprise)数字工厂(DigitalFactory)光速企业（CompanyatLightSpeed)企 业 动 态 联 盟（Enterprise DynamicUnion）学术讲座：先进制造技术的前沿研究学术讲座：先进制造技术的前沿研究 报告人：孙林岩教授报告人：孙林岩教授 制造模式的分类研究制造模式的分类研究组织形态：虚拟组织(VirtualOrganization)基于团队的组织（Team-basedOrganization）适应性组织（Adaptive
22、organization）快速循环组织（Fast-cycleorganization）学习型组织(LearningOrganization)水平性或者基于过程的组织（Horizontal orProcess-basedorganization）网络组织(NetworkOrganization)学术讲座：先进制造技术的前沿研究学术讲座：先进制造技术的前沿研究 报告人：孙林岩教授报告人：孙林岩教授 制造模式的分类研究制造模式的分类研究3.哲哲 理理 层层w精益化制造哲理精益化制造哲理w灵捷化制造哲理灵捷化制造哲理w智能化制造哲理智能化制造哲理w分散网络化制造哲理分散网络化制造哲理w社会化制造哲理社
23、会化制造哲理学术讲座：先进制造技术的前沿研究学术讲座：先进制造技术的前沿研究 报告人：孙林岩教授报告人：孙林岩教授 制造模式的分类研究制造模式的分类研究精益化制造哲理：精益化制造哲理：w特特 点：点：全面性准确性w主要对应的系统方法：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w在先进制造中作用及关系：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学术讲座：先进制造技术的前沿研究学术讲座：先进制造技术的前沿研究 报告人：孙林岩教授报告人：孙林岩教授 制造模式的分类研究制造模式的分类研究灵捷化制造哲理：灵捷化制造哲理：w特特 点点：变化性时间性w主要对应的系统
24、方法：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w在先进制造中作用及关系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。学术讲座：先进制造技术的前沿研究学术讲座：先进制造技术的前沿研究 报告人：孙林岩教授报告人：孙林岩教授 制造模式的分类研究制造模式的分类研究智能化制造哲理：智能化制造哲理：w特特 点：点：自动化柔性，智能性系统性，适应性w主要对应的系统方法：主要对应的系统方法：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w在先进制造中作用及关系：
25、在先进制造中作用及关系：智能化是先进制造发展的基础。学术讲座：先进制造技术的前沿研究学术讲座：先进制造技术的前沿研究 报告人：孙林岩教授报告人：孙林岩教授 制造模式的分类研究制造模式的分类研究分散网络化制造哲理：分散网络化制造哲理：w特点：特点：分布性，虚拟性，并行性，自组织性等w主要对应的系统方法：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w在先进制造中作用及关系：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
26、基本形态学术讲座：先进制造技术的前沿研究学术讲座：先进制造技术的前沿研究 报告人：孙林岩教授报告人：孙林岩教授 制造模式的分类研究制造模式的分类研究社会化制造哲理：社会化制造哲理：w特点：特点：环境协调性，文化协调性，地域协调性人本主义w主要对应的系统方法：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w在先进制造中作用及关系：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。学术讲座：先进制造技术的前沿研究学术讲座：先进制造技术的前沿研究 报告人：孙林岩教授报告人：孙林岩
27、教授 先进制造模式的集成（先进制造模式的集成（1）w灵捷制造、精益生产、智能制造、灵捷网络制灵捷制造、精益生产、智能制造、灵捷网络制造和社会性制造五类模式之间的联系造和社会性制造五类模式之间的联系n研究将各种先进制造模式的按照哲理分为灵捷制造、精益生产、智能制造、灵捷网络制造和社会性制造五类。n通过对于这五种基本模式关系的综合分析，建立了以五种典型制造哲理为代表的各种模式之间的关系。对于五种典型模式之间的关系，可以表述如图所示。学术讲座：先进制造技术的前沿研究学术讲座：先进制造技术的前沿研究 报告人：孙林岩教授报告人：孙林岩教授 先进制造模式的集成研究（2）五种典型制造模式之间的关系五种典型制
28、造模式之间的关系快速变化的市场环境灵捷制造战略网络制造组织网络状的结构和运行网络中节点的运行网络化制造精益管理基础智能集成制造手段社会化发展方向不断发展的人类需求人性化制造生态、文化的制造环境基于人和制造的制造过程相应的制造基础、手段和理论学术讲座：先进制造技术的前沿研究学术讲座：先进制造技术的前沿研究 报告人：孙林岩教授报告人：孙林岩教授 先进制造模式的集成研究（3）先进制造模式集成结构模型先进制造模式集成结构模型 网络化制造社会化制造灵捷制造精益生产智能制造E制造E制造模式的结构模型学术讲座：先进制造技术的前沿研究学术讲座：先进制造技术的前沿研究 报告人：孙林岩教授报告人：孙林岩教授 先进
29、制造模式的集成研究（4）主要结论：w制造战略：灵捷制造战略w基本组织形式：网络化制造 w基础支柱：精益生产和智能集成制造 w制造的发展方向：社会化制造学术讲座：先进制造技术的前沿研究学术讲座：先进制造技术的前沿研究 报告人：孙林岩教授报告人：孙林岩教授 先进制造模式的协同研究竞争竞争环境环境竞争竞争战略战略组织组织结构结构竞争竞争次序次序技术技术系统系统组织组织文化文化企业价值企业价值 先进制造模式协同结构模型先进制造模式协同结构模型学术讲座：先进制造技术的前沿研究学术讲座：先进制造技术的前沿研究 报告人：孙林岩教授报告人：孙林岩教授 先进制造模式的协同研究制造模式制造模式、管理模式与经营模式
30、的协同学术讲座：先进制造技术的前沿研究学术讲座：先进制造技术的前沿研究 报告人：孙林岩教授报告人：孙林岩教授 先进制造模式先进制造模式的支撑环境先进制造模式的支撑环境学术讲座：先进制造技术的前沿研究学术讲座：先进制造技术的前沿研究 报告人：孙林岩教授报告人：孙林岩教授 先进制造的运作模式学术讲座：先进制造技术的前沿研究学术讲座：先进制造技术的前沿研究 报告人：孙林岩教授报告人：孙林岩教授 资源基础：资源分布、资源网络市场需求：品种、数量、市场寿命厖技术条件：设计技术制造技术技术、经济综合论证与评价综合创新资源集成与改善产品制造与分销组织创新：虚拟组织企业重组过程重组管理创新：创新激励并行工程、
31、竞争性产品开发、基于活动的管理、物质供应链厖技术创新：新产品概念与设计、工艺原理与技术创新厖先进制造模式的运行先进制造模式的运行学术讲座：先进制造技术的前沿研究学术讲座：先进制造技术的前沿研究 报告人：孙林岩教授报告人：孙林岩教授 先进制造模式总体结构加工制造加工制造加工制造加工制造产品研发产品研发ExtranetInternetDNPSINTERNETINTERNET采购供应采购供应用户支持用户支持市场销售市场销售项目管理项目管理学术讲座：先进制造技术的前沿研究学术讲座：先进制造技术的前沿研究 报告人：孙林岩教授报告人：孙林岩教授 先进制造模式的新理念 拥有核心能力的企业，自愿联合，建立动态
32、联盟，实现制造资源利用的社会化、全球化 发挥信息技术、通信和快速运输系统的能力，延伸空间和时间，加强市场快速响应能力 先进制造模式的理念是：2 W+2 C,共赢,（利益）共享;有竞争,更要合作 充分利用分布式有限资源,提高生产效能学术讲座：先进制造技术的前沿研究学术讲座：先进制造技术的前沿研究 报告人：孙林岩教授报告人：孙林岩教授 先进制造模式的新理念 合作做大蛋糕 只求所用，不求所有 发展核心能力、摒弃小（大）而全 信任与合理授权 持续不断的改进 24小时不间断生产学术讲座：先进制造技术的前沿研究学术讲座：先进制造技术的前沿研究 报告人：孙林岩教授报告人：孙林岩教授 先进制造模式的制造模式的
33、组织特征项目小组的三维项目小组的三维化学型结构化学型结构19752000动态联盟的动态联盟的生物型结构生物型结构21世纪19201990部门分工的部门分工的机械型结构机械型结构学术讲座：先进制造技术的前沿研究学术讲座：先进制造技术的前沿研究 报告人：孙林岩教授报告人：孙林岩教授 先进制造模式的的技术特征电子通讯电子通讯技术技术产品、过程产品、过程建模仿真建模仿真先进制造技术先进制造技术CAD/CAD/CAM/EDICAM/EDI虚拟制造虚拟制造异地制造异地制造当前的制造系统当前的制造系统进化网络联盟网络联盟企业企业产品、过程产品、过程建模仿真建模仿真先进制造、管理技术先进制造、管理技术 212
34、1世纪的制造系统世纪的制造系统电子通讯电子通讯电子商务电子商务学术讲座：先进制造技术的前沿研究学术讲座：先进制造技术的前沿研究 报告人：孙林岩教授报告人：孙林岩教授 依据市场需求组建动态联盟依据市场需求组建动态联盟依据市场需求组建动态联盟依据市场需求组建动态联盟不同地区的成员能够迅速交换包括声音和视像在内不同地区的成员能够迅速交换包括声音和视像在内不同地区的成员能够迅速交换包括声音和视像在内不同地区的成员能够迅速交换包括声音和视像在内的数据和文件，实现异地设计和制造，计划协调和生的数据和文件，实现异地设计和制造，计划协调和生的数据和文件，实现异地设计和制造，计划协调和生的数据和文件，实现异地设
35、计和制造，计划协调和生产控制产控制产控制产控制成员并行地进行新产品的设计和快速生产成员并行地进行新产品的设计和快速生产成员并行地进行新产品的设计和快速生产成员并行地进行新产品的设计和快速生产通过制造资源网和因特网快速建立高效的供应链，通过制造资源网和因特网快速建立高效的供应链，通过制造资源网和因特网快速建立高效的供应链，通过制造资源网和因特网快速建立高效的供应链，组织市场销售和用户服务网组织市场销售和用户服务网组织市场销售和用户服务网组织市场销售和用户服务网联盟成员合理地分担风险、分享收益联盟成员合理地分担风险、分享收益联盟成员合理地分担风险、分享收益联盟成员合理地分担风险、分享收益先进制造组
36、织的的基本功能学术讲座：先进制造技术的前沿研究学术讲座：先进制造技术的前沿研究 报告人：孙林岩教授报告人：孙林岩教授 具体管理技术：生态制造模式的研究学术讲座：先进制造技术的前沿研究学术讲座：先进制造技术的前沿研究 报告人：孙林岩教授报告人：孙林岩教授 生态制造模式研究w工业生产中物质流程的非均衡与均衡的比较：依据生态学进化过程，工业生产中的物质流程进化可分为非均衡流程和均衡流程两个类别。n非均衡的工业生产 n工业生态均衡循环流程 w不同阶段工业生产模式的比较研究w生产制造模式进化过程中的必然要求废物管理研究 学术讲座：先进制造技术的前沿研究学术讲座：先进制造技术的前沿研究 报告人：孙林岩教授
37、报告人：孙林岩教授 1 工业生产中物质流程的非均衡与均衡的比较非均衡的工业生产 w线性模式的工业生产n这是所有国家工业化起步时所必然采取的一种生产模式。由于工业化初期原始生态系统中潜在可利用资源非常多，而生命数量非常小以至于生命的存在对有用资源几乎不构成任何侵害。n线性模式的工业生产中，人类工业活动可简单的描述为线性的投入产出，而产出部分包括有用资源和无限的工业损耗。n这是一种资源利用效率非常低的生产方式，工业损耗随着资源投入的增加而增加。学术讲座：先进制造技术的前沿研究学术讲座：先进制造技术的前沿研究 报告人：孙林岩教授报告人：孙林岩教授 非均衡的工业生产线性工业生产非均衡的工业生产线性工业
38、生产模式（模式（1）劳动资本资源生产消费效用WEWPWDWU学术讲座：先进制造技术的前沿研究学术讲座：先进制造技术的前沿研究 报告人：孙林岩教授报告人：孙林岩教授 非均衡的工业生产类循环工业生产模式（2）w类循环工业生产模式 n简单线性物质流在某些外在约束（生产规模、生产效率等）下不断“进化”，在进化过程中反馈和循环发展起来，工业生产进入类循环模式阶段。n比较线性模式，类循环生产模式由于分工，资源的加工可以同步和交叉进行，因而不同的线性生产构成较为复杂的必要组合，生产者之间由于“物流”而形成的逻辑关系比较严密；n类循环工业化进程可以用四个核心环节表示：资源提取者或开发者、资源加工者或制造者、资
39、源使用者和资源清洁者。学术讲座：先进制造技术的前沿研究学术讲座：先进制造技术的前沿研究 报告人：孙林岩教授报告人：孙林岩教授 有限资源资源清洁者Wr有限剩余SPMIWeWm资源加工者Wc资源使用者V资源提取者M非均衡的工业生产工业生产的类循环系统模式（3）学术讲座：先进制造技术的前沿研究学术讲座：先进制造技术的前沿研究 报告人：孙林岩教授报告人：孙林岩教授 工业生产中物质流程的非均衡与均衡的工业生产中物质流程的非均衡与均衡的比较比较工业生态均衡循环流程（工业生态均衡循环流程（1）w工业生态均衡循环流程：n在工业生产物质和资源利用中运用生态进化论的思想，会得到一个类似于生态模式的工业生产模型，这
40、一模型最终完成工业生产由人工循环向自然循环的进化。n下图显示一个完整循环的物质工业生产过程。从原始资源开始，一直经过提取、冶炼、生产到最终消费以及后消费阶段(后消费阶段主要表示产品经消费过程之后重新回到资源循环之间的一个过程)的整个流程。图中物质循环流程可分为三个阶段：初级资源加工阶段、制成品生产阶段和成品消费阶段。原始资源处理流程受控于消费者受控于制造商受控于原材料供应商C1C3DM5C降解M3DM1M2M3M4M5M6最终原料加工后物质资料集中物质资料原始物质资料物理、化学准备提取分离、提炼M5DP1aP1cP3RP1CP1RP3CP2DP1bP2P3P4制成品零部件制成品最终原料制作、装
41、配制造P3D最终原料循环C3RC2废弃产品使用辅助零部件第三阶段第二阶段第一阶段学术讲座：先进制造技术的前沿研究学术讲座：先进制造技术的前沿研究 报告人：孙林岩教授报告人：孙林岩教授 工业生态均衡循环流程（工业生态均衡循环流程（2）w工业生态均衡循环流程：n从物质角度考察，剩余物可以视为没有任何附加价值的废物。但在工业生态均衡循环中，“资源”和“剩余物”没有明显界限，相对于一个系统的组成部分，剩余物代表一个资源向另一个资源的变化。剩余物成为一个目标在制造过程中充分利用每一尔格能源制造合意物质形式，这样每一个分子都参与一个特别生产过程且作为可销售产品的一部分而保留。n从能量角度考察，在循环系统之
42、外的能源（太阳辐射的形式）是可以重复利用的。学术讲座：先进制造技术的前沿研究学术讲座：先进制造技术的前沿研究 报告人：孙林岩教授报告人：孙林岩教授 2 不同阶段工业生产模式的比较研究线性生产类循环生产循环生产资源获取难易度容易获取各种资源资源获取有一定难度，需要在新能源、新材料等方面予以创新资源获取的技术要求高，资源自身的技术含量高资源使用效率一次性使用资源资源可多次重复使用资源可无限循环使用资源升级换代能力资源容易升级，迅速替换资源可升级，换代能力较弱资源专用性强，不可换代、不可升级生产模式产生背景生产技术地下，自然资源相对丰裕自然资源的使用接近饱和，心资源开发跟不上生产技术进步应用技术水平
43、高，个别自然资源使用出现“瓶颈”。新资源开发使用逐渐成熟生产技术要求生产技术要求低生产过程中已注重资源的使用效率，生产技术比较粗糙，没有完整的技术系统生产由复杂的技术系统支持，各技术之间有很强的关联度和紧密的逻辑关系学术讲座：先进制造技术的前沿研究学术讲座：先进制造技术的前沿研究 报告人：孙林岩教授报告人：孙林岩教授 不同阶段工业生产模式比较研究续表生 产 中“物流”独立、单向、线性的物流多种线性物质流相互交叉形成“物流网”物质流动逻辑结构严密，再生产中形成可逆、循环的“物流网”产品特性产品不可组合，不可拆卸；产品一次性消费少量零部件可修补；产品有一定耐用性，但维护成本高标准化产品零部件的组合
44、，可大规模拆卸、替换，容易修补和维护；产品耐用性强，可循环使用生产原理线性模式、遵循机械学原理成熟的生产工程学，遵循经济学原理成熟的工程生物学，遵循生态学原理生 产 控 制方式无反馈、自然生产正反馈、追求生产效益负反馈、追求生态效益和经济效益的有机协调工 业 生 产损耗工业生产损害大，无限剩余工业生产已注重资源的节约，有限生产剩余工业生产追求“封闭的物质循环”，理论上无剩余物学术讲座：先进制造技术的前沿研究学术讲座：先进制造技术的前沿研究 报告人：孙林岩教授报告人：孙林岩教授 3 生产制造模式进化过程中的必然要求生产制造模式进化过程中的必然要求废物管理研究（废物管理研究（1 1）w废物管理研究
45、：n理论上可实现工业物质均衡循环。现实中物质循环流是不能完全封闭的，即使在全球范围内也不能。因此工业生产中流失不可避免。n现阶段工业生产中的剩余物（工业损耗）管理是生产制造模式进化的必然要求，废物管理将成为未来工业生产活动的一个重要组成部分。n从基于高产量/高废物的线性流程到封闭线圈，生产系统不可能一步到位。向废物最小化和能源保护改进需要一个渐进的过程，其渐进的层次常常可以描述为下表。学术讲座：先进制造技术的前沿研究学术讲座：先进制造技术的前沿研究 报告人：孙林岩教授报告人：孙林岩教授 废物管理研究（废物管理研究（2 2）废物最小清洁生产绿色制造产品中更少的废物流程中极小的废物副产品流程的循环
46、在生产和产品使用中减少能源消费更耐用的产品再利用再制造通过修理、修复，使产品和元器件得到再利用废物回收绿色制造在产品的使用寿命终端循环物质，以生产可用的二级物质通过焚烧或藻气燃烧从废物中获得能源废物处置在不回收能源的情况下，对物质的填埋或其他方式的处置学术讲座：先进制造技术的前沿研究学术讲座：先进制造技术的前沿研究 报告人：孙林岩教授报告人：孙林岩教授 废物管理研究（废物管理研究（3 3）4Rs层级关系图Recycle Recoverl减少废物的数量是减少填埋垃圾的有效的途径；l不能减少的废物则采取再利用的策略；l不能再利用的物质和包装则必须在家庭、工厂和学校这些使用环节中循环；l尽管对个体而
47、言相当困难，但从不能使用的物品中回收能源是最后的选择。ReduceReuse学术讲座：先进制造技术的前沿研究学术讲座：先进制造技术的前沿研究 报告人：孙林岩教授报告人：孙林岩教授 绿色制造模式研究绿色制造模式研究w绿色制造模式激励机制研究绿色制造模式激励机制研究n政府、消费者、企业政府、消费者、企业w制造模式选择的博弈分析制造模式选择的博弈分析n政府、消费者、企业之间的博奕学术讲座：先进制造技术的前沿研究学术讲座：先进制造技术的前沿研究 报告人：孙林岩教授报告人：孙林岩教授 w绿色制造作为一种先进的制造模式，具有了某些能使人类得以生存与发展的伦理与经济价值。n从伦理价值来看，绿色制造反映了代际
48、公平观。绿色制造利用创新使资源的利用效率最大化及废弃物最小化，从而减少了对有限资源的开发、降低了对环境的负影响，为未来人的生存与发展提供了条件。在此之上，绿色制造同时强调生存环境的代际公平。这种代际公平观为绿色制造的实施提供了伦理约束基础。n从整体经济价值（长远、全局）来看，绿色制造相较于传统的制造模式具有巨大的经济价值。传统制造模式以低效率开发有限的资源,降低了资源的存在量；科技进步将使资源的利用效率与开发价值随时间的持续而增长，绿色制造为通过科技进步，为提高资源的开发价值，提供了时间上的可能与技术上的可能，同时废弃物的减少降低了治理环境污染的投入。绿色制造的价值绿色制造的价值学术讲座：先进
49、制造技术的前沿研究学术讲座：先进制造技术的前沿研究 报告人：孙林岩教授报告人：孙林岩教授 绿色制造模式的博弈分析绿色制造模式的博弈分析w实施绿色制造的内在矛盾n由于未来人的缺位，制造模式的选择缺乏权利制衡；在当代人选择制造模式时，由于未来人缺位，无法制衡当代人选择有利于自己的制造模式。n由于自利性与市场的竞争的存在，制造模式的选择存在囚徒困境。学术讲座：先进制造技术的前沿研究学术讲座：先进制造技术的前沿研究 报告人：孙林岩教授报告人：孙林岩教授 绿色制造模式选择的博弈分析绿色制造模式选择的博弈分析w制造商在选择制造模式时其实质是制造商、消费者与政府三者之间各行为人各自理性行为的博弈结果；w消费
50、者与制造商之间的博弈n制造商达到均衡时有结论：w制造商在选择制造模式时其目标是利润的最大化，当选择传统制造模式的利润大于绿色制造模式的利润时制造商必然选择传统制造模式；w制造商制造商品的成本、消费者对产品的识别能力、消费偏好以及风险成本是决定了制造模式的利润的主要因素。n消费者达到均衡时有结论：w消费者选择何种策略购买何种产品取决于其效用的最大化；w消费者的对产品的识别能力、消费偏好、斗争的成本与收益是决定其效用水平的关键因素。学术讲座：先进制造技术的前沿研究学术讲座：先进制造技术的前沿研究 报告人：孙林岩教授报告人：孙林岩教授 绿色制造模式选择的博弈分析绿色制造模式选择的博弈分析w制造商之间