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1、10.2 精益生产方式（精益生产方式（LP）10.3 计算机集成制造系统（计算机集成制造系统（CIMS)10.1 物料需求计划（物料需求计划（MRP）与制造资源计划（与制造资源计划（MRP）第十章第十章 现代制造业生产管理技术现代制造业生产管理技术 1 原材料不足或不能准时供应 零部件生产不配套，积压零部件多 产品生产周期长，劳动生产率低 资金积压严重，周转率低市场需求的多样化带来产品更新速度加快 使企业经营、计划系统难以适应制造业的生产管理技术就是在解决上述矛制造业的生产管理技术就是在解决上述矛盾（问题）的过程中不断发展的盾（问题）的过程中不断发展的传统制造业面临的生产管理问题传统制造业面临
2、的生产管理问题210.1 物料需求计划（物料需求计划（MRP）与制造资源计划与制造资源计划（MRP）一一 定量定购方式和定期定货方式定量定购方式和定期定货方式 1 定量订购方式定量订购方式 2 定期订购方式定期订购方式二二 物料需求计划物料需求计划(MRP)三三 闭环闭环MRP四四 制造资源计划制造资源计划MRP31定量定购方式定量定购方式2 根据库存量（订货点）提出订货根据库存量（订货点）提出订货库存量最大库存量订货点 B时间供应间隔期保险储备量第一堆：定货点库存量第二堆：最大库存量保险第一堆经常储备量4TC总管理费用 Q批量C零件年度库存保管费用 N年需求量A单次定购费用定量定购方式 （1
3、）计算公式）计算公式经济订购批量（2）优缺点）优缺点优点：1 不受定货期约束，可随时补充定货，库存与物资消耗速度相适应 2 库存量形象化，控制方法简便缺点：1 必须有充足的货源保证 2 对库存的数量要及时监控，增大了管理的难度5（2）优缺点）优缺点优点：定货时间稳定，可按期组织订货；对内部库存控制严格，可避免超储，节约资金缺点：若消耗速度快时，会出现供不应求现象，动用保险储备量 管理难度大2定期订购方式定期订购方式3 按规定的订货周期提出定货按规定的订货周期提出定货（1）计算公式）计算公式经济订货周期61 产生与发展2 相关需求与独立需求3 功能及其处理过程二二物料需求计划物料需求计划MRP7
4、1MRP的产生与发展的产生与发展2 MRP是60年代美国创立的一种将库存管理和生产作业计划的制定结合在一起的计算机辅助生产管理系统。3 1965年，美国奥里奇提出了独立需求和相关需求的概念，并提出定货点法只适用于独立需求，基于这一理论随后出现了按时间段确定物料的相关需求的方法，即物料需求计划。82 相关需求与独立需求相关需求与独立需求独立需求独立需求：指对某种库存的需求与其它种类的需求无关，其本质是需求具有随机性、不确定性，是企 业自身不能控制的需求相关需求相关需求：指某种需求与其它需求具有内在的相关性。如对最终产品的需求是独立需求，但对其零 部件的需求却是非独立的结论结论：最终产品生产计划一
5、经确定，有关时间内所有 零部件、原材料的需求即可确定 由于最终产品的需求往往是不连续、不均衡的，所以对零部件和原材料的需求属波动需求 计算机为零部件、原材料的需求计算提供了方 便93 MRP的功能及处理过程的功能及处理过程功能：根据成品的需求量自动计算其零部件、原材料的相关需求 量；由成品的交货期计算出各零部件的生产进度日程（生 产作业计划）和外购件的采购日程。处理过程：主生产计划MRP计算：一 生产哪些零部件、数量多少二 何时下达零部件的生产任务、何时发货计划下达的任务（订购/生产）零部件和材料的库存文件在制品文件产品结构文件即物料清单BOM订购余额文件注：主生产计划是经粗生产能力平衡的产品
6、出产进度计划注：主生产计划是经粗生产能力平衡的产品出产进度计划10三三 闭环闭环MRP闭环闭环MRP在以下方面有所发展在以下方面有所发展：（1）编制能力需求计划并对生产能力进行规划与调整）编制能力需求计划并对生产能力进行规划与调整（2）扩大和延伸了）扩大和延伸了MRP的功能的功能 在编制零件进度计划的基础上把系统的功能进一 步向车间作业管理和物料采购计划延伸（3）加强对计划执行情况的监控）加强对计划执行情况的监控 通过对计划完成情况的信息反馈和用工派工、调 度等手段来控制计划的执行，以保证MRP计划的 实现11MRP执行结果反馈进行能力的负荷平衡NNYY经营计划生产计划大纲主生产计划粗能力计划
7、物料需求计划能力需求计划采购生产活动控制派工 输入/输出控制财务及成本管理是否可行是否可行闭环MRP闭环闭环MRP与与MRP12四四 制造资源计划制造资源计划MRP 70年代末随着闭环MRP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。（见上页图MRP)13 一一 精益生产方式的起源精益生产方式的起源10.2 精益生产方
8、式（精益生产方式（LP）三三 精益生产方式的概念及特点精益生产方式的概念及特点二二 精益生产方式的传播及对现代制造业精益生产方式的传播及对现代制造业三三 的重大影响的重大影响精益生产方式简介精益生产方式简介14 精益生产方式起源于日本丰田汽车公司，因此被称为“丰田生产方式”。1984年，美国麻省理工学院集中了一批各国的高级专家，研究了日本汽车工业的做法。1990年，美国MIT发表了一个“国际汽车共同研究报告”，将丰田生产方式命名为LP。并将LP与欧美传统的大量生产方式(MP)进行比较。对LP的优越性表述如下：所需要的人力资源无论是产品开发、生产系统和其他部门比大量生产（MP）均能减少至1/2
9、新产品开发周期可减少至1/2到1/3 生产过程中的在制品库存可减少至MP一般水平的1/10 工厂占用空间可减少至MP的1/2 成品库存可减少至平均库存水平的1/4 产品质量可提高三倍 1990年该报告编写成为改变世界的机器著作。LP逐渐被世界制造业所认识并掀起一股变革方式的热潮。精益生产既是一种原理、一种新的管理理念，又是一个新的生产方式，它是继MP之后，对人类社会和人们的生活方式影响最大的一种生产方式。美国人认为：精益生产会真正改变世界的生产和经营形势，它将改变整个世界，对人类社会产生深远的影响。精益生产方式简介精益生产方式简介151从手工生产方式到大量生产方式2 （1）手工生产方式3 （2
10、）大量生产方式的兴起2从大量生产方式到精益生产方式3 （1）大量生产方式的衰落4 （2）精益生产方式的产生一一 精益生产方式的起源精益生产方式的起源16（1）手工生产方式）手工生产方式工厂组织机构分散工人的培养方式是师傅带徒弟、工人操作技能高、手工操作进行生产采用通用机械、实行单件生产产量低、质量差、成本高17重要成果：大幅度地降低汽车成本（T型车刚出现的1908年，价格是850$，1926年为290$）社会需求的猛增，又进一步刺激了汽车工业的飞速发展 1903年第一年生产汽车产量1700辆 1908年T型车投产上升到一万辆 1914年装配线满负荷时猛增到30万辆 1923年本国总产量达190
11、万辆，占世界汽车总产量 44 劳动生产率大幅度提高 1908年514分钟（8.56小时）/每辆车 1913年2.3分钟/每辆车 1914年流水生产线1.19分钟/每辆车推动了世界汽车工业的进步（2）大量生产方式的兴起）大量生产方式的兴起 1908年，世界著名的T型汽车诞生。福特设想像生产别针和火柴那样生产T型车。因此为生产技术进行了一系列的改型,并将改进后的生产方式称为大量生产方式。其特点：产品、零部件标准化，装配的简单化 在劳动组织上，最大限度地采用分工的原则 采用流水生产线生产方式 总装每辆轿车的工时由750分下降到93分，减少88；每台发 动机所需要的工时由750分下降到226分，减少6
12、2 在组织结构上，追求纵向一体化 18(1)大量生产方式的衰落大量生产方式的衰落缺乏柔性是MP致命的缺陷纵向一体化的组织结构形成了臃肿官僚的“大而全”体制以过量的库存、过多的供应厂家、过多的工人和过大的生产场地作为连续生产所必须的缓冲19 地 区比 较 内 容 平 均 值 在日本的日本工厂在北美的日本工厂在北美的美国工厂欧洲生产率（小时/辆）质量（百辆车装配缺陷）生产场地（平方英尺/年辆）返修区大小（占装配场地）8种代表零件库存（天数）加入工作小组的工人比例（）工作轮换（0不轮换）（4常轮换）平均每个雇员建议数（条）职业等级数新工人培训时间（小时）缺勤率（）焊接自动化程度（）油漆自动化程度（）
13、装配自动化程度（）16.860.05.74.10.269.33.061.611.9380.35.086.254.61.721.265.09.14.91.671.32.71.48.7370.04.88540.71.125.182.37.812.92.917.30.90.467.146.411.776.233.61.236.297.07.814.42.00.61.90.414.8173.312.176.638.23.1 1989年世界汽车装配厂比较（平均值）年世界汽车装配厂比较（平均值）20(2)精益生产方式的产生精益生产方式的产生 第二次世界大战后，日本汽车工业开始起步。1950年春，丰田汽车公
14、司的新一代领导人丰田喜一郎一行到世界最大而且效率最高的汽车制造厂 福特公司鲁奇工厂进行了为期三个月的认真考察。回国后，经研究，得出了结论MP不适合于日本。丰田的管理者将精力集中于生产过程的整体优化改进技术、理顺物流、杜绝超量生产、消除无效劳动和浪费、有效利用资源、降低成本、改善质量，达到以最少的投入实现最大产出的目的。21 生产方式项目手工生产方式大量生产方式精细生产方式产品特点完全按顾客要求标准化，品种单一品种规格多样化，系列化加工设备和工艺装备通用，灵活，便宜专用，高效，昂贵柔性高，效率高分工与工作内容粗略，丰富多样细致，简单，重复较粗，多技能，丰富操作工人懂设计制造具有高操技艺不需专门技
15、能多技能库存水平高高低制造成本高低更低产品质量低高更高权力与责任分配分散集中分散 三种生产方式的比较三种生产方式的比较22二二 精益生产方式的传播及对现代制精益生产方式的传播及对现代制造业的重大影响造业的重大影响1 给世界汽车工业带来了巨大变革 （1）对日本汽车工业的发展起到了不容忽视的作用 （2）带给世界汽车工业一场深刻的变革 2 对现代制造业具有重大的影响和意义，丰富和发展了现代生产管理理论日本公司采用日本公司采用LP效果表效果表公司推行JIT的时间库存减少（）制造周期缩短（）劳动生产率提高A3 年454050B3 年162080C4 年302560D2 年20505023美国防部美国防部
16、20002004财年制造技术五年计划财年制造技术五年计划投资战略把“精良”的概念集成到所有的采办与延长使用寿命项目中，战斗机的精良生产是9项国防技术目标之一。波音公司波音公司“V22飞机零部件和其它有关国防直升机飞机零部件和其它有关国防直升机项目的精益生产项目的精益生产”项目项目（19932002年投资210万$），计划在两年内，缩短研制周期50，改善计划准时率50，提高库存周转率40。美国人认为美国人认为：不能保持世界水平的制造能力必将危及国家在国内外市场竞争能力，制造业是一个国家国民经济的支柱，美国在世界各国中的威望不仅取决于强大的国防势力，而且取决于强大的制造能力。美国已提出敏捷制造美国
17、已提出敏捷制造一种新的制造方式一种新的制造方式。它将使美国在2006年以前重新恢复其在制造业中的领导地位，并将在21世纪的竞争中占主导地位。241 概念概念2 特点特点 （1）强调人的作用，推行“以人为中心”的管理 （2）改变传统观念，永无休止地、无情地消除浪费，以尽善 尽美做为追求目标 （3）实现生产过程的同步化 （4）将“推动式”生产控制系统变为“拉动式”生产控制系统 （5）采用一种基型、多种变型或模块化的产品设计方法 （6）生产均衡化 （7）供应者（商）参加JIT系统3 战略优势战略优势三三 精益生产的概念及特点精益生产的概念及特点25 指运用多种现代管理方法和手段，以社会需求为依据、以
18、充分发挥人的作用为根本，有效配置和合理使用企业资源，最大限度地为企业谋求经济效益的一种新型生产方式。它是重新塑造一个企业，使之成为精干的、高度柔性的、低成本的、世界级竞争者的战略武器。精益生产方式是企业资源的配置方式LP的资源配置是以社会需求为依据，最大限度满足市场多元化需求LP的资源配置以彻底消除无效劳动和浪费为目标，最大限度地为企业谋求经济效益LP的资源配置自始至终把人力资源的开发放在首位LP的资源配置要综合运用各种现代管理技术和手段 精益生产方式概念精益生产方式概念26（1）强调人的作用，推行）强调人的作用，推行“以人为中心以人为中心”的管的管理理赋予工人一定的作业管理决策权企业把雇员看
19、作比机器更重要的固定资产充分发挥职工的创造性、主动性，不断提高职工素质 强调协同工作与沟通v协力工作使协调工作简化、机构简化v集中不同职业和专长人员的意见，提高工作质量和工作效率v组成产品开发项目组、缩短产品开发时间v与供应厂家、顾客协力工作对市场做出快速响应v加强沟通v重视培养和发扬集体主义的团队精神27（2）改变传统观念，永无休止地、无情地消除消除浪费，浪费，以尽善尽美做为追求目标 消除浪费消除浪费 企业现有生产能力产出浪费 其中浪费包括：材料库存和在制品库存 长距离运输在制品 作业更换时间 废品及窝工 一切不增加产品价值的活动 一切治标不治本的措施和活动 多余的人员 生产周期加工时间运输
20、时间停放时间等待时间设备调整时间检验时间不增加附加价值的时间（应尽量缩短或省去）虽必要，也不增加产品价值增加附加价值的时间28追求完美目标追求完美目标：零废品零库存零准结（订货）时间生产批量极小化提前期最短要缩短提前期，首先要减少批量从产品设计、工艺设计入手认真分析提前期的组成减少零件的搬运消除多余的人员v维修人员过剩 等待上的浪费v冗员造成超量生产无效劳动v无效动作的浪费冗员消除 29（3）实现生产过程的同步化）实现生产过程的同步化缩短作业更换时间（快换工装）生产过程同步化（同步节拍生产）v发现和克服瓶颈环节v使生产同步化就要稳定日产出率v采用成组加工中心和成组流水线v采用“拉动式”的管理方
21、法：“看板管理”30传统的生产方式传统的生产方式：由生产计划部门计算每种零部件的需要量和各生产阶段的生产提前期，确定每个零部件的投入生产计划，按计划发出生产和订货指令，每个车间按指令进行生产，并将实际完成反馈到计划部门，不管后车间和后工序是否需要，均将生产完的零部件送到后车间和后工序。MRP生产控制机制生产控制机制：一切生产活动按中央作业计划的指令进行，所有的零部件和材料项目均通过中央库存系统控制和转换：材料按计划被送到零件加工工序；零件按计划送到总装，以计划触发和推动生产活动。JIT：实现将必要的材料和零件，以必要的数量，在必要的时间，送达必要的地点，即一切生产活动包括制造、搬运、交货、供应
22、，只有在需要产生时才发生，是用需求触发和推动生产活动。“推动式”“拉动式”或“牵引式”（4）将）将“推动式推动式”生产控制系统变为生产控制系统变为“拉动式拉动式”生产控制生产控制 系统系统313 JIT的战略优势：的战略优势：现代企业经营战略强调建立一种持久的竞争优势。LP是能最好的体现和最能实现这一思想的生产方式。LP要求生产过程不断改进，从根本上改进和完善产品质量持续地消除浪费，使成本不断降低，取得价格竞争优势降低库存成本降低且缩短生产周期，比竞争对手更迅速地响应顾客需求的变化长期投资于工人培训和教育，极大地提高工人责任心和技能，提高工作质量32一一 CIMS的产生与发展的产生与发展二二
23、CIMS的组成的组成1管理信息分系统2技术信息分系统3制造自动化分系统44 计算机辅助质量管理分系统10.3 计算机集成制造系统（计算机集成制造系统（CIMS)33一一 CIMS的产生与发展的产生与发展1产生：2 电子计算机技术的产生、发展以及计算机在生产和管理领域越来越广泛的应用孕育着一个新的高技术的产生，从局部自动化走向全面自动化；即由原来局限于产品制造过程的自动化扩展到脑力劳动领域的产品设计和经营管理自动化。2 产生的技术基础及关键技术先进的管理科学和方法MRP、MRP、LP、OPT、TQC生产过程的自动化NC、FMS、CAD、CAPP、传感 技术、自动化仓库、自动化物料传输信息技术计算
24、机工程、信息处理技术、通信技术、计 算机数据库技术、网络系统3 发展 将整个生产过程的有关单元技术、自动化孤岛有机的集成起来，有效地利用信息资源，实现系统的优化，即将CIM的各项技术综合应用所形成的一个实现具体目标的生产系统。341管理信息分系统（管理信息分系统（MIS）（1）生产计划与控制子系统（PPC）生产计划功能主生产进度计划与MRP生产活动控制（PAC）（2）其他有关的企业管理子系统经营决策子系统销售管理子系统财务管理子系统采购管理子系统352 技术信息分系统技术信息分系统（1）计算机辅助设计（CAD)（2）计算机辅助工艺规程编制（CAPP）（3）数控程序编制（NCP）3 制造自动化分
25、系统（制造自动化分系统（CAM）（1）数控加工（NC）（2）计算机数控系统（CNC）（3）计算机群控系统（DNC）（4）柔性制造系统（FMS）364 计算机辅助质量管理分系统（计算机辅助质量管理分系统（CAQ）（1）制定质量规划质量目标质量指标计划检测规程和计划（2）质量监控和检测利用计算机自动控制设备，进行实时、动态的质量监控选择恰当抽样检查方法（3）质量分析与评价产品质量分析工序能力分析质量成本分析（4）质量信息管理 质量信息包括：质量法规信息；从产品实际使用过程、制造过程和辅助过程收集的有关工作质量和产品质量方面的信息；国内外同行业的产品质量信息以及质量发展的新技术、新水平和新动向。37