《先進制造技術》第5章 先進生產(chǎn)管理技術

第5章先進生產(chǎn)管理技術12335.1先進生產(chǎn)管理技術概述5.2產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理技術5.3準時生產(chǎn)技術返回5.1

先進生產(chǎn)管理技術概述5.1.1現(xiàn)代企業(yè)管理的范疇企業(yè)是從事生產(chǎn)、流通或服務性活動的獨立核算經(jīng)濟單位。企業(yè)的基本功能是生產(chǎn)經(jīng)營市場需求的產(chǎn)品,即發(fā)掘和創(chuàng)造社會所需要的產(chǎn)品,提供顧客所需要的服務。企業(yè)管理是指企業(yè)經(jīng)營者根據(jù)一定的理論、原則、法令、法規(guī)、程序,運用一定的方式和方法,對企業(yè)所能支配的人、財、物、信息、能量等有形資產(chǎn)和無形資產(chǎn),進行有效的計劃(預測)、組織(協(xié)調)、控制和決策,使各項要素得以合理配置、合理運作,以達到企業(yè)所預期的戰(zhàn)略目標和策略目標。企業(yè)管理的首要任務是經(jīng)濟上的成就,如果一個企業(yè)未能以消費者愿意支付的價格向消費者提供他們需要的商品和服務,它就失敗了;企業(yè)管理的第二項任務是使工作富有活力并使職工有成就感。下一頁返回5.1

先進生產(chǎn)管理技術概述對于職工來講,無論他是操作機器的工人還是執(zhí)行副總經(jīng)理,都必須通過他們在工作和職位上的成就來取得滿足感;企業(yè)管理的第三項任務是處理企業(yè)對社會的影響和對社會的責任。社會中的每一個機構都是社會的一個器官,是為社會而存在的,企業(yè)也不例外。企業(yè)的好壞不能由其本身來評定,只能由它對社會的影響來評定。5.1.2先進生產(chǎn)管理技術的特點先進生產(chǎn)管理技術是指用于設計、管理、控制、評價、改善制造業(yè)中從市場研究、產(chǎn)品設計、制造、質量控制、物流至銷售與售后服務等一系列活動的管理思想、方法和技術的總稱。它包括制造企業(yè)的制造策略、管理模式、生產(chǎn)組織方式以及相應的各種管理方法。上一頁返回5.2

產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理技術5.2.1產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(PDM)的概念產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(ProductDataManagement,PDM)可以定義為以軟件技術為基礎,以產(chǎn)品管理為核心,實現(xiàn)對所有與產(chǎn)品相關的信息(包括電子文檔、數(shù)字化產(chǎn)品模型、數(shù)據(jù)記錄等)、過程(包括工作流程和更改流程等)和資源進行集成管理的技術。它提供產(chǎn)品全壽命周期的信息管理,并可在企業(yè)內(nèi)或企業(yè)間建立一個并行化的產(chǎn)品開發(fā)協(xié)作環(huán)境。5.2.2PDM系統(tǒng)的體系結構PDM系統(tǒng)以網(wǎng)絡環(huán)境下的分布式數(shù)據(jù)處理技術為支撐,采用客戶機/服務器(Client/Server)體系結構和面向對象(ObjectOriented)的設計方法,為開發(fā)網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)操作接口模塊提供底層服務與支持,并提供產(chǎn)品數(shù)據(jù)組織與管理功能及用戶前端軟件工具集,實現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期的信息管理,協(xié)調控制工作流程和項目進展,其體系結構如圖5.1所示。下一頁返回5.2

產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理技術5.2.3PDM系統(tǒng)的主要功能目前在全球范圍內(nèi),商品化的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理軟件眾多,但是到目前為止還沒有一個PDM軟件能夠擁有全部可羅列的PDM功能,但是一般的PDM系統(tǒng)都包括電子倉庫與文檔管理、產(chǎn)品結構與配置管理、工作流與過程管理等基本功能。1.電子倉庫與文檔管理電子倉庫和文檔管理是PDM最基本的功能,是PDM實現(xiàn)管理的基礎,它提供了對分布式異構數(shù)據(jù)的存儲、檢索和管理功能。(1)電子倉庫電子倉庫(DataVault)是在產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理中實現(xiàn)某種特定數(shù)據(jù)存儲機制的元數(shù)據(jù)(管理數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù))庫及其管理系統(tǒng)。它用于保存所有產(chǎn)品的相關物理數(shù)據(jù)和文件的元數(shù)據(jù),以及指向物理數(shù)據(jù)和文件的指針,該指針指向存放物理數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫記錄和存放物理文件的文件系統(tǒng)與目錄。上一頁下一頁返回5.2

產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理技術(2)文檔管理企業(yè)在生產(chǎn)經(jīng)營過程中是依靠產(chǎn)品的信息流動來運轉的,這些與產(chǎn)品相關的信息以文件或圖形的形式存在,統(tǒng)稱為文檔。在企業(yè)中,這些文檔分屬于不同的部門,具有不同的動態(tài)特征,由不同的人員管理。如設計部門中的設計規(guī)范、標準、技術參數(shù)文件等是在設計過程中保持不變的靜態(tài)文檔;而在設計過程中生成的零部件二維圖紙、三維模型、技術文件、有限元分析報告、產(chǎn)品結構分析報告、測試報告等則為動態(tài)文檔。工藝部門中的文檔也有動、靜之分。靜態(tài)的工藝文檔包括標準化的工藝參數(shù)、工藝流程;動態(tài)工藝文檔指零部件在生產(chǎn)工藝規(guī)劃過程、裝配工藝規(guī)劃過程中產(chǎn)生的文檔,如:工藝卡、工序卡、工步文件、裝配文件和測試文件等。生產(chǎn)部門中的文檔以動態(tài)文檔居多,如NC代碼文件、設備狀態(tài)信息等。上一頁下一頁返回5.2

產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理技術2.產(chǎn)品結構與配置管理產(chǎn)品結構與配置管理是產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理的核心功能之一,利用此功能可以實現(xiàn)對產(chǎn)品結構與配置信息和物料清單的管理,而用戶可以利用產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理提供的可視化界面來對產(chǎn)品結構進行查看和編輯。(1)產(chǎn)品結構管理相互關聯(lián)的一組零件按照特定的裝配關系可組裝成部件,一系列零件和部件裝配在一起則構成產(chǎn)品。將產(chǎn)品按照部件、零件進行分解,直到不可再分為止,由此形成的分層樹狀結構稱為產(chǎn)品結構樹。產(chǎn)品材料明細表集中反映了產(chǎn)品結構的匯總信息,其產(chǎn)品結構管理主要包括以下內(nèi)容。1)產(chǎn)品結構層次管理上一頁下一頁返回5.2

產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理技術2)基于文件夾的產(chǎn)品—文檔關系管理3)版本管理通過版本管理,可以掌握事物對象和數(shù)據(jù)對象的動態(tài)變化情況。根據(jù)版本產(chǎn)生的時間或邏輯關系,常見的版本管理方式有兩種,如圖5.2所示。(2)產(chǎn)品配置管理產(chǎn)品配置是隨著產(chǎn)品的系列化和客戶化生產(chǎn)而出現(xiàn)的,它以企業(yè)零部件庫作為底層支撐,以系列化產(chǎn)品的相關數(shù)據(jù)作為管理對象,以產(chǎn)品的物料清單為核心,實現(xiàn)產(chǎn)品數(shù)據(jù)的組織、控制和管理,并在一定目標和規(guī)則約束下向用戶或應用系統(tǒng)提供產(chǎn)品結構的不同視圖和描述。1)變量配置規(guī)則變量配置一般是基于產(chǎn)品概念模型進行的。概念結構是產(chǎn)品的功能結構,概念結構模型是對產(chǎn)品的結構所采用的技術過程和技術原理的抽象,屬于一種語義化模型。概念模型以功能單元和功能關聯(lián)表示產(chǎn)品的功能分解以及各子功能間的相互聯(lián)系。上一頁下一頁返回5.2

產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理技術2)版本配置規(guī)則一個零部件可能有許多版本,在一個產(chǎn)品的配置中可以選該零部件的某個版本來進行配置而產(chǎn)品版本不變,個別零部件有變化,但產(chǎn)品版本可以不變。產(chǎn)品同一版本中的零部件版本遵循有效性配置規(guī)則。3)有效性配置規(guī)則3.工作流與過程管理產(chǎn)品數(shù)據(jù)從生成到報廢是由一系列有序狀態(tài)組成的,例如從設計開始,經(jīng)過審批、發(fā)放、生產(chǎn)、使用、變更與報廢等狀態(tài),這一有序狀態(tài)稱為產(chǎn)品數(shù)據(jù)的全壽命周期。數(shù)據(jù)對象在其全壽命周期中從一種狀態(tài)變到另一種狀態(tài)時應進行的操作或處理的規(guī)則集合,稱為過程。過程為工作流程的基本構成單元。面向某類或某幾類數(shù)據(jù)對象的多個過程的有序組合稱為一個工作流。上一頁下一頁返回5.2

產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理技術4.零件分類管理與檢索零件分類管理的主要目的是最大限度地重用現(xiàn)有零件,以加速新產(chǎn)品的開發(fā)。根據(jù)成組技術的思想,將零件進行分類,形成層次結構樹。它將零件區(qū)分為標準件、自制件與外協(xié)件等,在標準件、自制件下繼續(xù)分層,由此構建出零件分類層次結構樹模型。通過零件層次結構樹可快速查到相應的零件族,由零件族找到族中的零件,并可查看到零件的特征參數(shù)。5.瀏覽和圈閱瀏覽和圈閱模塊為計算機化審批檢查過程提供支持。利用瀏覽工具可以瀏覽產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)中存儲的各種類型的文本文件或圖像文件。除了瀏覽外,用戶還可以利用圖形覆蓋技術對瀏覽的文件進行圈點和注釋,某些高級的瀏覽工具還能提供圖像的裝配與合并功能。6.電子協(xié)作上一頁下一頁返回5.2

產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理技術電子協(xié)作主要實現(xiàn)人與產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理數(shù)據(jù)之間高速、實時的交互功能,包括設計審查時的在線操作、電子會議等。電子協(xié)作提供的功能包括:電子會議的流程管理,實現(xiàn)會議審核、批示、通知發(fā)放、紀要管理等;網(wǎng)上用戶管理;網(wǎng)上共享信息查詢;電子公告牌;電子論壇。5.2.4PDM系統(tǒng)的實施1.產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)實施準備PDM實施前期準備主要包括:人員配備、建立網(wǎng)絡支撐系統(tǒng)、制度規(guī)定、編碼規(guī)范、命名規(guī)范、圖紙規(guī)范、流程規(guī)范、借用件規(guī)范、通用件規(guī)范、企業(yè)報表規(guī)范、人員組織規(guī)范、安全管理規(guī)范、文檔規(guī)范、培訓考核規(guī)范等。(1)人員配備上一頁下一頁返回5.2

產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理技術2.產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)實施的步驟PDM的實施過程實際上是對企業(yè)管理制度科學化和規(guī)范化的過程,一個企業(yè)要獲得產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)實施的成功,一方面應考慮本企業(yè)的應用目標和企業(yè)文化,另一方面要有正確的實施方法和步驟。產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)實施的步驟如圖5.3所示。上一頁返回5.3

準時生產(chǎn)技術準時制生產(chǎn)(JUSTINTIME,JIT)又稱為準時生產(chǎn)或及時生產(chǎn),它原本是物流管理中的一個概念,指的是把必要的零件、以必要的數(shù)量、在必要的時間送到生產(chǎn)位置,并且只把所需要的零件、只以所需要的數(shù)量、只在正好需要的時間送到生產(chǎn)位置。這是一個雙向雙重的意思,可以用“恰好”進行概括。5.3.2準時生產(chǎn)管理方式的基本思想制造系統(tǒng)中的物流方向是從毛坯到零件,再到組裝,最后總裝。企業(yè)通?？梢圆捎脙煞N不同的生產(chǎn)組織與控制的方式。一種是推動式的生產(chǎn)組織與控制方式,它從正方向看物流,即首先由一個計劃部門按零部件展開,計算出每種零部件的需要量和各個生產(chǎn)階段的提前期,確定每個零部件的生產(chǎn)計劃,然后將生產(chǎn)計劃同時下達給個車間和工序,各個工序按生產(chǎn)計劃開工生產(chǎn),同時把生產(chǎn)出來的零部件推送到下一工序,直到零部件被裝配成產(chǎn)品為止。在這種形式下,零部件由前工序推送到后工序,也就是各工序的生產(chǎn)是由生產(chǎn)計劃推動的。下一頁返回5.3

準時生產(chǎn)技術5.3.3看板控制系統(tǒng)看板控制系統(tǒng)由看板及其使用規(guī)則構成,它是準時制生產(chǎn)方式解決生產(chǎn)與庫存控制問題的工具。1.看板種類看板是拉動系統(tǒng)中啟動下一個生產(chǎn)工序或搬運在制品到下游工序的一個信號工具,也可稱“信號板”,其本質是傳遞生產(chǎn)信息的媒介體,通常是一張紙卡片?？窗逶诓煌沫h(huán)境下有不同的形式,經(jīng)常使用的有兩種,即工序間使用的領料看板和工序內(nèi)使用的生產(chǎn)看板。領料看板表示本工序應該向前工序領取的零部件種類和數(shù)量等信息,用于向前工序發(fā)出領料指令。生產(chǎn)看板表示本工序必須生產(chǎn)的零部件種類和數(shù)量等信息,用于向本工序發(fā)出生產(chǎn)指令。領料看板與生產(chǎn)看板的形式如圖5.4所示。上一頁下一頁返回5.3

準時生產(chǎn)技術2.看板管理的運行過程采用看板對生產(chǎn)和庫存進行控制稱為看板管理,用看板組織生產(chǎn)的過程如圖5.5看板管理運行過程所示。在圖5.5中,工序M+1從工序M領取物料,工序M和工序M+1都有固定的輸入物料存儲點和輸出物料存儲點。裝滿了物料的料箱上必須附有一張看板,即生產(chǎn)看板、領料看板或其他形式的看板。各工序根據(jù)生產(chǎn)看板進行生產(chǎn),沒有生產(chǎn)看板的則不準生產(chǎn)。各工序根據(jù)物料看板領取物料,沒有領料看板的則不準領料。3.看板管理的運行規(guī)則看板系統(tǒng)的使用規(guī)則如下:上一頁下一頁返回5.3

準時生產(chǎn)技術4.看板的作用在上述的運行過程與規(guī)則下,看板的主要作用是向各工序傳遞生產(chǎn)和領料的指令信息,由此實現(xiàn)對各工序生產(chǎn)的控制。另外,看板還具有防止過量生產(chǎn)和過量領料的作用,這是因為各工序的各種看板的數(shù)量是一定的,而各工序部是在看板的指示下生產(chǎn)或領料的。這樣,各工序就不可能過量生產(chǎn)或過量領料,由此也就實現(xiàn)了對各工序庫存的控制。5.3.4準時生產(chǎn)管理方式的實現(xiàn)方法為了消除或降低各種浪費,準時制生產(chǎn)采取的主要措施是適時適量地生產(chǎn)產(chǎn)品、最大限度地減少操作工人、全面及時地進行質量檢測與控制。1.適時適量生產(chǎn)準時制生產(chǎn)的具體方法包括以下兩種。上一頁下一頁返回5.3

準時生產(chǎn)技術(1)均衡化生產(chǎn)所謂均衡化生產(chǎn),是指企業(yè)在生產(chǎn)中盡可能地減小投入批量的不均衡性,使生產(chǎn)線每日平均地生產(chǎn)各種產(chǎn)品?？赏ㄟ^以下措施實現(xiàn)均衡化生產(chǎn):①制訂合理的生產(chǎn)計劃,控制產(chǎn)品投產(chǎn)順序;②在專用設備上增加工夾具,使得專用設備通用化,以加工多種不同的零部件或半成品,制訂標準作業(yè)規(guī)范、合理的操作順序和規(guī)范等。(2)生產(chǎn)過程同步化生產(chǎn)過程同步化的理想狀態(tài)是前一道工序的加工結束后,立即轉入下一道工序,工序間不設置倉庫,使工序間在制品存儲量接近于零。為接近理想狀態(tài),采取的措施包括合理地布置設備、縮短作業(yè)更換時間、確定合理的生產(chǎn)節(jié)拍、采取后工序領取的控制流程。上一頁下一頁返回5.3

準時生產(chǎn)技術2.最大限度地減少操作