第章先進(jìn)制造模式

第7章先進(jìn)制造模式本章要點(diǎn)制造模式的概念計(jì)算機(jī)集成制造并行工程成組技術(shù)精益生產(chǎn)敏捷制造第7章先進(jìn)制造模式

AdvancedManufacturingModel

7.1先進(jìn)制造模式的概念

ConceptofAdvancedManufacturingModel

制造模式的含義模式是某種實(shí)物的標(biāo)準(zhǔn)形式或世人可以照著做的標(biāo)準(zhǔn)樣式。制造模式(ManufacturingMode)是指企業(yè)體制、經(jīng)營(yíng)、管理、生產(chǎn)組織和技術(shù)系統(tǒng).現(xiàn)代制造過程雖然比較復(fù)雜，但它必須按照一定的規(guī)律運(yùn)行，確定制造過程運(yùn)行規(guī)律的就是制造模式。

制造模式與管理的區(qū)別是：制造模式是制造系統(tǒng)某些特性的集中體現(xiàn)，也是制造企業(yè)所有管理方法與工程技術(shù)融合的結(jié)晶。管理是一門學(xué)科，也是企業(yè)界的一項(xiàng)職能。制造模式是表征制造企業(yè)管理方式和技術(shù)形態(tài)的一種狀態(tài)，而管理是面向一切組織的一種過程。7.1.1制造模式的概念

制造模式的演化制造模式的演化與特性更新制造模式主要是為了改善制造系統(tǒng)的柔性和生產(chǎn)率這兩個(gè)特性。制造模式的發(fā)展過程7.1.2先進(jìn)制造模式的定義和類型

定義先進(jìn)制造模式(AdvancedManufacturingMode，AMM)是應(yīng)用先進(jìn)制造技術(shù)的生產(chǎn)組織和技術(shù)系統(tǒng)的形態(tài)與運(yùn)作的方式。它以獲取生產(chǎn)有效性為首要目標(biāo)，以制造資源快速有效集成為基本原則，以人一組織一技術(shù)相互結(jié)合為實(shí)施途徑，使制造系統(tǒng)獲得精益、敏捷、優(yōu)質(zhì)與高效的特征，以適應(yīng)市場(chǎng)變化對(duì)時(shí)間、質(zhì)量、成本、服務(wù)和環(huán)境的新要求。

AMM與AMT應(yīng)是制造系統(tǒng)中兩個(gè)不同的概念。AMT是實(shí)現(xiàn)AMM的基礎(chǔ)。AMT強(qiáng)調(diào)功能的發(fā)揮，形成了技術(shù)群；AMM強(qiáng)調(diào)制造哲理的體現(xiàn)，偏重于管理，強(qiáng)調(diào)環(huán)境、戰(zhàn)略的協(xié)同。類型柔性生產(chǎn)模式（多品種，少批量生產(chǎn)，現(xiàn)在廣泛采用數(shù)控機(jī)床。研究制造過程）

計(jì)算機(jī)集成制造—CIM（研究信息集成）

智能制造模式應(yīng)用智能制造技術(shù)和系統(tǒng)，以一種高度柔性和高度集成的方式，通過計(jì)算機(jī)模擬專家的智能活動(dòng)，進(jìn)行分析、判斷、推理、構(gòu)思和決策，以便取代或延伸制造過程中人的部分腦力勞動(dòng)，并對(duì)人類專家的制造智能進(jìn)行了完善、繼承和發(fā)展。

精益生產(chǎn)模式敏捷制造模式虛擬制造生產(chǎn)模式極端制造模式極端制造是指在極端條件或環(huán)境下，制造極端尺度或極高功能的器件和功能系統(tǒng)。

綠色制造模式快速重組制造模式（功能模塊標(biāo)準(zhǔn)化，即劃分為標(biāo)準(zhǔn)的功能小制造系統(tǒng)模塊）

以獲取生產(chǎn)有效性為首要目標(biāo)。AMM的共同目標(biāo)是：快速響應(yīng)不可預(yù)測(cè)的市場(chǎng)變化，以滿足企業(yè)的生產(chǎn)有效性。以制造資源快速有效集成為基本原則。AMM的共同方法是：在更大的空間范圍與更深的層次上快速有效地集成資源，通過增強(qiáng)制造系統(tǒng)的一致性和靈活性來提高企業(yè)的應(yīng)變能力。AMM的經(jīng)濟(jì)性在于制造資源快速有效地集成。以人—組織一技術(shù)相互結(jié)合為實(shí)施途徑。如何建立AMM？AMM的共同思想是：以人為中心，以人一組織一技術(shù)相互結(jié)合為實(shí)施途徑，以保證生產(chǎn)的有效性。人、組織和技術(shù)是制造的三大必備資源。人是制造活動(dòng)的主體：組織反映制造活動(dòng)中人與人的相互關(guān)系；技術(shù)則是實(shí)現(xiàn)制造的基本手段。7.1.3先進(jìn)制造模式的特點(diǎn)

表7-1傳統(tǒng)制造模式和先進(jìn)制造模式的比較面向２１世紀(jì)的制造模式（１）面向顧客，及時(shí)了解顧客需求和市場(chǎng)走向。（２）企業(yè)須兼顧顧客需要與企業(yè)生產(chǎn)能力，并采取以質(zhì)量取勝的方針。（３）企業(yè)要推行有效的精良生產(chǎn)。（４）掌握信息，并對(duì)市場(chǎng)作出快速、靈活響應(yīng)的能力。（５）將所有資源合理集成。第7章先進(jìn)制造模式

AdvancedManufacturingModel

7.2計(jì)算機(jī)集成制造ComputerIntegratedManufacturingCIM提出CIM一詞首先由Dr.J.Harrington于1973年提出，其兩個(gè)基本觀點(diǎn)：CIM概念提出后，未被立即接受，因條件不成熟。直至20世紀(jì)80年代初，各項(xiàng)單元技術(shù)（CAD、CNC、CAPP、MIS、FMC、FMS…）得到充分發(fā)展，并形成一個(gè)個(gè)自動(dòng)化“孤島”。在這種形勢(shì)下，為取得更大的經(jīng)濟(jì)效果，需要將這些“孤島”集成起來，CIM概念受到重視并被實(shí)施。2）整個(gè)生產(chǎn)過程可以視為一個(gè)數(shù)據(jù)采集、傳遞和加工處理的過程，最終產(chǎn)品可視為數(shù)據(jù)的物化表現(xiàn)。1）企業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的各個(gè)環(huán)節(jié)，從市場(chǎng)分析、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工制造、經(jīng)營(yíng)管理到售后服務(wù)是一個(gè)統(tǒng)一的不可分割的整體。20世紀(jì)80年代中、后期，CIM逐漸開始實(shí)施，并顯示出明顯的效益——提高企業(yè)的生產(chǎn)率和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。以往，競(jìng)爭(zhēng)力主要取決于生產(chǎn)率，現(xiàn)今更重要的是對(duì)市場(chǎng)的響應(yīng)能力。

信息時(shí)代的到來,使世界正在“變小”。世界大市場(chǎng)的發(fā)展，使競(jìng)爭(zhēng)更加激烈，這一方面極大地促進(jìn)了社會(huì)的發(fā)展，另一方面也給企業(yè)造成了嚴(yán)酷的“生存環(huán)境”。企業(yè)為求得生存和發(fā)展，必須在

TQCSE

五要素上下工夫。T（Time）——時(shí)間，加速新產(chǎn)品研制周期，縮短交貨期Q（Quality）——質(zhì)量C（Cost）——成本S（Service）——服務(wù)E（Environment）——環(huán)保為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，CIM是一種強(qiáng)有力的形式。CIM定義CIM是將人及其經(jīng)營(yíng)知識(shí)和能力與信息技術(shù)和制造技術(shù)綜合應(yīng)用，以提高制造型企業(yè)的生產(chǎn)率和響應(yīng)能力。企業(yè)所有人員、功能、信息、組織管理等方面都是集成起來的整體的各個(gè)部分。

歐共體CIM-OSA（開放體系結(jié)構(gòu)）課題委員會(huì)：◆

CIM是一種哲理、思想、方法；◆

CIMS是CIM哲理的具體體現(xiàn)；◆

CIMS是一個(gè)計(jì)算機(jī)控制的閉環(huán)反饋系統(tǒng)，其輸入是產(chǎn)品的需求和概念，輸出的是合格的產(chǎn)品。CIM與CIMS討論◆

整體優(yōu)化是CIM的目標(biāo)（相對(duì)于自動(dòng)化孤島）?！?/p>

CIM

的核心是集成，而集成的本質(zhì)是信息集成?！?/p>

3M（人、機(jī)器、管理）集成，其中人是核心。普渡大學(xué)T.J.Willian教授提出CIMS參考模型的兩個(gè)概念：

★

Automability（可自動(dòng)化性）——指生產(chǎn)活動(dòng)中可用數(shù)學(xué)形式或計(jì)算機(jī)程序描述的部分，生產(chǎn)活動(dòng)中的這一部分內(nèi)容可用計(jì)算機(jī)來進(jìn)行處理。

★

Innovation（創(chuàng)新）——生產(chǎn)活動(dòng)中無法用數(shù)學(xué)形式或計(jì)算機(jī)程序描述的部分，這一部分內(nèi)容仍需人來完成。

他認(rèn)為工業(yè)革命使人變成了機(jī)器的奴隸，新技術(shù)革命則要“恢復(fù)人格”（Humanlization）。◆

SME的“制造企業(yè)輪圖”（下圖）也強(qiáng)調(diào)以人為本。

圖

CASA/SME的“制造企業(yè)輪圖”（第三版1993）資源人材料設(shè)備信息技術(shù)供應(yīng)商責(zé)任規(guī)章道德環(huán)境社團(tuán)雇員投資者顧客人小組組織共享知識(shí)系統(tǒng)制造用戶服務(wù)材料管理裝配檢驗(yàn)作業(yè)計(jì)劃資源計(jì)劃用戶知識(shí)產(chǎn)品/工藝生命周期變化全球組織分銷促銷產(chǎn)品定義系統(tǒng)設(shè)計(jì)零部件設(shè)計(jì)不斷改進(jìn)文檔發(fā)布零部件制造資源制造工程協(xié)會(huì)◆

CIM往往和人們經(jīng)常提到的“三無工廠”（無圖紙、無庫(kù)存、無人化),“3J”（Justintime，Justincase，Justinsupply）等概念相聯(lián)系?！?/p>

搞CIM是非常復(fù)雜的事情，是一項(xiàng)高投入、高風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)目，必須審慎行事（20世紀(jì)80年代只有少數(shù)公司獲得成功）。無圖紙生產(chǎn)實(shí)例—波音777客機(jī)◆CIMS的實(shí)現(xiàn)程度受企業(yè)經(jīng)營(yíng)環(huán)境的制約，與企業(yè)的技術(shù)水平、投資能力、經(jīng)營(yíng)戰(zhàn)略等相聯(lián)系，決定了CIMS是一個(gè)多層次、多模式、動(dòng)態(tài)發(fā)展、逐漸向理想狀態(tài)趨近的系統(tǒng)?！?/p>

限定“制造型企業(yè)”。

CIMS的內(nèi)涵

CIMS的實(shí)質(zhì)就是借助于計(jì)算機(jī)的硬件、軟件技術(shù)，綜合運(yùn)用現(xiàn)代管理技術(shù)、制造技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、系統(tǒng)工程技術(shù)，將企業(yè)生產(chǎn)全部過程中有關(guān)人、技術(shù)、經(jīng)營(yíng)管理三要素及其信息流、物流有機(jī)地集成并優(yōu)化運(yùn)行，以改進(jìn)企業(yè)產(chǎn)品(P)開發(fā)的T（時(shí)間）、Q（質(zhì)量）、C（成本）、S（服務(wù)）、E（環(huán)境），從而提高企業(yè)的市場(chǎng)應(yīng)變能力和競(jìng)爭(zhēng)能力。”

CIMS已經(jīng)改變?yōu)椤艾F(xiàn)代集成制造（ContemporaryIntegratedManufacturing）與現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)（ContemporaryIntegratedManufacturingSystem）”。它已在廣度與深度上拓展了原CIM/CIMS的內(nèi)涵。

7.2.2計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)NetworkDB市場(chǎng)信息生產(chǎn)過程信息技術(shù)信息原材料，能源產(chǎn)品MIS，BM，PMMM，LM，F(xiàn)M…EISCADCAECAPPNCPCATD∶QISCAICATCAQCCMM∶MASCNC,MC,FMC,FMS,ROBOT,AA…CIMS的功能模型指以信息的觀點(diǎn)建立的企業(yè)模型框架（或功能模型）。CIMS

功能模型通常由5

個(gè)分系統(tǒng)組成（圖6-28）。管理信息系統(tǒng)管理信息系統(tǒng)——ManagementInformationSystem）系統(tǒng)，是一個(gè)由人、計(jì)算機(jī)及其他外圍設(shè)備等組成的能進(jìn)行信息的收集、傳遞、存貯、加工、維護(hù)和使用的系統(tǒng).

一個(gè)完整的MIS應(yīng)包括：輔助決策系統(tǒng)（DSS）、工業(yè)控制系統(tǒng)（IPC）、辦公自動(dòng)化系統(tǒng)（OA）以及數(shù)據(jù)庫(kù)、模型庫(kù)、方法庫(kù)、知識(shí)庫(kù)和與上級(jí)機(jī)關(guān)及外界交換信息的接口。其中，特別是辦公自動(dòng)化系統(tǒng)（OA）、與上級(jí)機(jī)關(guān)及外界交換信息等都離不開Intranet（企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)）的應(yīng)用?？梢赃@樣說，現(xiàn)代企業(yè)MIS不能沒有Intranet，但I(xiàn)ntranet的建立又必須依賴于MIS的體系結(jié)構(gòu)和軟硬件環(huán)境。傳統(tǒng)的MIS系統(tǒng)的核心是CS（Client/Server——客戶端/服務(wù)器）架構(gòu)，而基于Internet的MIS系統(tǒng)的核心是BS（Browser/Server——瀏覽器/服務(wù)器）架構(gòu)。BS架構(gòu)比起CS架構(gòu)有著很大的優(yōu)越性，傳統(tǒng)的MIS系統(tǒng)依賴于專門的操作環(huán)境，這意味著操作者的活動(dòng)空間受到極大限制；而BS架構(gòu)則不需要專門的操作環(huán)境，在任何地方，只要能上網(wǎng)，就能夠操作MIS系統(tǒng)，這其中的優(yōu)劣差別是不言而喻的。

QIS系統(tǒng)，就是質(zhì)量管理信息系統(tǒng)。它基于Web平臺(tái)，采用J2EE架構(gòu)(Java平臺(tái)有三個(gè)版本：適用于小型設(shè)備和智能卡的J2ME、適用于桌面系統(tǒng)的J2SE和適用于企業(yè)級(jí)應(yīng)用的J2EE)設(shè)計(jì)的企業(yè)質(zhì)量管理信息化解決方案。系統(tǒng)注重對(duì)過程的實(shí)時(shí)控制和問題的預(yù)防，提供主動(dòng)式問題處理與改善追蹤的系統(tǒng)平臺(tái)，以實(shí)現(xiàn)持續(xù)改善。同時(shí)，它也是一個(gè)企業(yè)的集成化質(zhì)量信息管理平臺(tái)。他的客戶價(jià)值在于通過監(jiān)控和分析整個(gè)產(chǎn)品周期從研發(fā)、采購(gòu)、制造、質(zhì)保、銷售及客戶服務(wù)等過程的質(zhì)量信息，為企業(yè)提供專業(yè)的數(shù)據(jù)采集平臺(tái)，建立企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量數(shù)據(jù)中心，幫助企業(yè)加強(qiáng)質(zhì)量問題的監(jiān)督管理，切實(shí)提升產(chǎn)品質(zhì)量，并借此建立質(zhì)量工程和管理體系，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量人員從“救火”到“預(yù)防”的角色轉(zhuǎn)變，從而增強(qiáng)企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力。CIMS的系統(tǒng)構(gòu)成如圖6-2所示是CIMS技術(shù)集成關(guān)系圖，它表明了CIMS主要是通過計(jì)算機(jī)信息技術(shù)模塊把工程設(shè)計(jì)、經(jīng)營(yíng)管理和加工制造三大自動(dòng)化子系統(tǒng)集成起來。CIMS的組成7.2.3CIMS的發(fā)展

歐共體——1984年開始實(shí)施ESPRIT（歐洲信息技術(shù)研究戰(zhàn)略計(jì)劃），在130個(gè)合作項(xiàng)目中，關(guān)于CIM項(xiàng)目占28項(xiàng)

日本——CNC、DNC、FMS已處于世界領(lǐng)先地位，1985年通產(chǎn)省主持開發(fā)“筑波綜合實(shí)驗(yàn)工廠”，相當(dāng)于CIMS實(shí)驗(yàn)基地。

美國(guó)——不僅企業(yè)重視，國(guó)家也極為重視，認(rèn)為CIM是奪回失去市場(chǎng)、取得競(jìng)爭(zhēng)成功的關(guān)鍵技術(shù)，并將不可逆轉(zhuǎn)地成為21世紀(jì)占主導(dǎo)地位的新的生產(chǎn)方式。20世紀(jì)80年代初，美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局（NBA）所屬AMRF（自動(dòng)化研究實(shí)驗(yàn)基地）建立了世界上第一個(gè)CIMS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)（見圖1-29）

新加坡、以色列、韓國(guó)、巴西、南非等——也在積極跟蹤和發(fā)展CIM技術(shù)。主控制室輔助控制室運(yùn)輸小車入口出口貨架車削MC立式MC臥式MC清洗機(jī)CMM圖1-29AMRF的CIMS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)（FMS部分）CIMS發(fā)展簡(jiǎn)況（國(guó)內(nèi)）◆

863計(jì)劃

◎目標(biāo)：跟蹤世界高技術(shù)最新發(fā)展

◎自動(dòng)化領(lǐng)域兩個(gè)主題：1）CIM；2）工業(yè)機(jī)器人

◎組織與領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu)（圖1-27）自動(dòng)化領(lǐng)域總體戰(zhàn)略、分階段戰(zhàn)略部署，對(duì)外合作，總經(jīng)費(fèi)、年度經(jīng)費(fèi)分配，學(xué)術(shù)領(lǐng)導(dǎo)具體領(lǐng)導(dǎo)各項(xiàng)工作開展專題學(xué)術(shù)領(lǐng)導(dǎo)，組長(zhǎng)由主題專家組成員擔(dān)任圖1-30863自動(dòng)化領(lǐng)域組織結(jié)構(gòu)自動(dòng)化領(lǐng)域?qū)＜椅瘑T會(huì)CIM主題專家組CIM專題專家小組◆

CIMS實(shí)驗(yàn)工程（CIMS-ERC）

技術(shù)原則：

1）包括實(shí)際工廠主要功能遞推結(jié)構(gòu)；

2）最小配置實(shí)際制造環(huán)境；

3）采用開放系統(tǒng)概念，多廠家設(shè)備（軟、硬件）集成；

4）以信息集成為主，不追求機(jī)械設(shè)備完善；

5）自頂向下設(shè)計(jì)與自下而上實(shí)現(xiàn)相結(jié)合。1987.6——可行性論證1988.3——通過國(guó)家評(píng)審1988.5～1989.5——總體設(shè)計(jì)1989.6～1992.12——開發(fā)實(shí)施1993.3——國(guó)家驗(yàn)收1994年獲美國(guó)CASA/SME（美國(guó)機(jī)械工程師協(xié)會(huì)計(jì)算機(jī)與自動(dòng)化系統(tǒng)分會(huì)）“UniversityLEADAward”（大學(xué)領(lǐng)先獎(jiǎng)）CAD/CAPP/CAM工程DB日作業(yè)計(jì)劃計(jì)劃DB計(jì)劃管理系統(tǒng)仿真監(jiān)控DBNCDB調(diào)度生產(chǎn)監(jiān)控管理實(shí)時(shí)DB車削MC立式MC臥式MC物流刀具裝夾測(cè)量運(yùn)輸車物流DB刀具DB夾具DB單元控制圖1-32CIMS-ERC4級(jí)遞階控制結(jié)構(gòu)

注重研究→注重應(yīng)用

大型企業(yè)→中小型企業(yè)“技術(shù)推動(dòng)”→“需求牽動(dòng)”

強(qiáng)調(diào)技術(shù)支撐→強(qiáng)調(diào)人、技術(shù)、經(jīng)營(yíng)集成

CIM應(yīng)用模式越來越多

CIM實(shí)施過程中不斷吸收新技術(shù)、新思想、新概念CIMS發(fā)展趨勢(shì)

第7章先進(jìn)制造模式

AdvancedManufacturingModel

7.3并行工程ConcurrentEngineering7.3.1并行工程的涵義

并行工程產(chǎn)生的背景上個(gè)世紀(jì)80年代中期以來，迅速開發(fā)出新產(chǎn)品，使其盡早進(jìn)入市場(chǎng)成為贏得競(jìng)爭(zhēng)勝利的關(guān)鍵。要解決這一問題，必須改變長(zhǎng)期以來傳統(tǒng)的產(chǎn)品開發(fā)模式。

產(chǎn)品設(shè)計(jì)工藝規(guī)劃加工裝配市場(chǎng)需求無法加工裝配困難傳統(tǒng)產(chǎn)品開發(fā)模式存在的缺點(diǎn)部門之間信息共享存在障礙；操作流程的串行實(shí)行，使得設(shè)計(jì)早期不能全面考慮產(chǎn)品生命周期中的各種因素，不能綜合考慮產(chǎn)品的可制造性、可裝配性和質(zhì)量可靠性等因素，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量不能達(dá)到最優(yōu)；各部門對(duì)產(chǎn)品開發(fā)的獨(dú)立修改導(dǎo)致產(chǎn)品開發(fā)出現(xiàn)各種反復(fù)，總體開發(fā)時(shí)間延長(zhǎng)；基于圖樣以手工設(shè)計(jì)為主，缺少先進(jìn)的計(jì)算機(jī)平臺(tái)，不足以支持協(xié)同化產(chǎn)品開發(fā)。CE與串行工程產(chǎn)品開發(fā)成本比較并行工程定義1982年，美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究項(xiàng)目局（DefenseAdvancedResearchProjectsAgency:DARPA）開始研究如何在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中提高各活動(dòng)之間“并行度”（concurrency)的方法。5年以后，DARPA發(fā)表了其研究結(jié)果。后來的事實(shí)證明，該研究結(jié)果成為其后所有這方面研究的重要基礎(chǔ)。在1986年夏天，美國(guó)國(guó)防部防御分析研究所（InstituteforDefenseAnalyses:IDA）發(fā)表了非常著名的R-338報(bào)告，提出了“并行工程”（ConcurrentEngineering:CE）的概念。并首次提出并行工程的定義：

“并行工程是集成地、并行地設(shè)計(jì)產(chǎn)品及其相關(guān)的各種過程（包括制造過程和支持過程）的系統(tǒng)方法。這種方法要求產(chǎn)品開發(fā)人員從設(shè)計(jì)一開始就考慮產(chǎn)品整個(gè)生命周期中從概念形成到產(chǎn)品報(bào)廢處理的所有因素，包括質(zhì)量、成本、進(jìn)度計(jì)劃和用戶的要求?！?/p>

圖1-34串行與并行方法需求分析產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程設(shè)計(jì)原型產(chǎn)品a）串行方法需求分析產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程設(shè)計(jì)原型產(chǎn)品b）并行方法順序方法與并行方法（圖1-34）并行工程涵義并行工程又稱同步工程或周期工程，是針對(duì)傳統(tǒng)的產(chǎn)品串行生產(chǎn)模式而提出一個(gè)概念，一種哲理和方法。并行工程是對(duì)產(chǎn)品及其相關(guān)過程(包括制造過程和支持過程)進(jìn)行并行、一體化設(shè)計(jì)的一種系統(tǒng)化的工作模式。這種工作模式力圖使產(chǎn)品開發(fā)人員從設(shè)計(jì)一開始就考慮產(chǎn)品整個(gè)生命周期中從概念形成到產(chǎn)品報(bào)廢的所有因素。包括質(zhì)量、成本、進(jìn)度與用戶需求。

兩個(gè)基本點(diǎn)：一是要求設(shè)計(jì)和制造過程的多項(xiàng)計(jì)劃同時(shí)并行交叉進(jìn)行；二是在設(shè)計(jì)階段很早就考慮到這一項(xiàng)產(chǎn)品的所有要素。CE與CIM的目標(biāo)都是為了贏得市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，著眼點(diǎn)均為“TQCSE”。隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日趨激烈，“TQCSE”五要素中“T”變的越來越重要，減小新產(chǎn)品開發(fā)周期成為“TQCSE”的“瓶頸”。CIM著眼于信息集成與信息共享，通過網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)庫(kù)將自動(dòng)化孤島集成起來。但生產(chǎn)過程的組織結(jié)構(gòu)與管理仍是傳統(tǒng)的，獨(dú)立、順序進(jìn)行。生產(chǎn)管理者在信息集成的基礎(chǔ)上，對(duì)整個(gè)生產(chǎn)進(jìn)程有清楚的了解，從而可以進(jìn)行有效的控制，并最終在TQCSE

上取得成功。CE與CIM具有相同的背景并行工程強(qiáng)調(diào)在集成環(huán)境下的并行工程，它是CIMS的進(jìn)一步發(fā)展方向?，F(xiàn)代集成制造信息集成自動(dòng)化孤島CAD生產(chǎn)管理CAPP/CAM財(cái)務(wù)管理將“自動(dòng)化孤島”集成在一起市場(chǎng)反饋產(chǎn)品并行生產(chǎn)模式◆強(qiáng)調(diào)團(tuán)隊(duì)工作（Teamwork方式）將產(chǎn)品壽命循環(huán)各個(gè)方面的專家，形成專門的工作小組，大家共同工作，隨時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品和零件從各個(gè)方面進(jìn)行審查，力求使設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品便于加工、裝配、維修、運(yùn)送，外觀美、成本低、便于使用。集中各方面專家的智慧后設(shè)計(jì)出產(chǎn)品。需要指出的是，團(tuán)隊(duì)工作方式并不意味著一定要大家成天呆在一起，這樣有時(shí)會(huì)造成人力的浪費(fèi)。工作方式如下圖所示。

7.3.2并行工程的特點(diǎn)◆強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)過程的并行性圖6-6串、并行設(shè)計(jì)過程◆強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)過程的系統(tǒng)性設(shè)計(jì)、制造、管理等過程不再是一個(gè)個(gè)相互獨(dú)立的單元，而要將它們納入一個(gè)整體的系統(tǒng)來考慮，設(shè)計(jì)過程不僅出圖紙和其它設(shè)計(jì)資料，還要進(jìn)行質(zhì)量控制、成本核算，也要產(chǎn)生進(jìn)度計(jì)劃等。這種工作方式是對(duì)傳統(tǒng)管理機(jī)構(gòu)的一種挑戰(zhàn)?！魪?qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)過程的快速反饋

并行工程強(qiáng)調(diào)對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果及時(shí)進(jìn)行審查，并及時(shí)反饋給設(shè)計(jì)人員。這樣可以大大縮短設(shè)計(jì)時(shí)間，還可以保證將錯(cuò)誤消滅在“萌芽”狀態(tài)。7.3.3并行工程的體系結(jié)構(gòu)

◆

CE依賴于產(chǎn)品開發(fā)中各學(xué)科、各職能部門人員相互合作，相互信任和共享信息，通過彼此間有效地通訊和交流，盡早考慮產(chǎn)品全生命周期中的各種因素，盡早發(fā)現(xiàn)和解決問題，以達(dá)到各項(xiàng)工作協(xié)調(diào)一致?！?/p>

CE方法有別于傳統(tǒng)的強(qiáng)調(diào)“分工”的管理方式，是一種在更深層次上的集成（人、技術(shù)、管理的集成；產(chǎn)品設(shè)計(jì)及其相關(guān)過程設(shè)計(jì)的集成）。◆

CE的核心是產(chǎn)品及其相關(guān)過程（加工工藝、裝配、檢測(cè)、質(zhì)量控制、銷售、售后服務(wù)…）設(shè)計(jì)的集成。CE基本方法7.3.4并行工程的效益◆降低成本。表現(xiàn)在三個(gè)方面：◆縮短產(chǎn)品投放市場(chǎng)的時(shí)間。據(jù)報(bào)道，國(guó)外某一汽車廠采用并行工程后，使產(chǎn)品從開發(fā)到達(dá)預(yù)定批量的時(shí)間從37個(gè)月縮短到19個(gè)月。設(shè)計(jì)和試制周期僅為原來的50%。CE的效益◆

提高質(zhì)量。盡可能將所有質(zhì)量問題消滅在設(shè)計(jì)階段，使所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品便于制造易于維護(hù)。這就為質(zhì)量的“零缺陷”提供了基礎(chǔ)，使得制造出來的產(chǎn)品甚至用不著檢驗(yàn)就可上市。

將錯(cuò)誤限制在設(shè)計(jì)階段

“一次達(dá)到目的”。產(chǎn)品的壽命循環(huán)價(jià)格

◆保證了功能的實(shí)用性

◆增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力

◆美國(guó)波音飛機(jī)制造公司投資40多億美元，在研制波音777型噴氣客機(jī)過程中，運(yùn)用CIMS和CE技術(shù)，一方面在企業(yè)南北地理分布50千米的區(qū)域內(nèi)，由200多個(gè)研制小組自形成了群組協(xié)同工作，另一方面也與其它國(guó)家的企業(yè)開展合作，采用龐大的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)來支持并行設(shè)計(jì)和網(wǎng)絡(luò)制造。在美國(guó)進(jìn)行概念設(shè)計(jì)，在日本進(jìn)行部件設(shè)計(jì)，而零件設(shè)計(jì)則在新加坡完成。在網(wǎng)絡(luò)上建立了24h工作的協(xié)同設(shè)計(jì)隊(duì)伍，大大加快了產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)度。建立了電子樣機(jī)，除起落架艙外，成為世界上第一家無原型樣機(jī)而一次成功飛上藍(lán)天的噴氣客機(jī)，也是世界航空發(fā)展史上最高水平的“無圖紙”研制的飛機(jī)。從1990年10月開始設(shè)計(jì)到1994年6月僅花了3年零2個(gè)月就試制成功。與波音767飛機(jī)的研制周期相比，縮短了13個(gè)月。7.3.5并行工程實(shí)施實(shí)例

無圖紙生產(chǎn)實(shí)例—波音777客機(jī)◆美國(guó)電話電報(bào)公司

(AT&T)公司在生產(chǎn)計(jì)算機(jī)配套印刷組產(chǎn)品時(shí)，由于原來的設(shè)計(jì)中未考慮生產(chǎn)工藝性問題，致使產(chǎn)品質(zhì)量低下，合格率僅為5%。采用并行設(shè)計(jì)以后，利用計(jì)算機(jī)虛擬檢測(cè)，找出設(shè)計(jì)中的缺陷，使產(chǎn)品合格率達(dá)到90%。其它公司實(shí)施實(shí)例◆HP公司采用并行工程來改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量，實(shí)施的結(jié)果是公司全部產(chǎn)品的綜合故障降低了83%，制造成本減少了42%，而產(chǎn)品開發(fā)周期縮短了35%?！舴▏?guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)公司在1990年航空發(fā)動(dòng)機(jī)開發(fā)時(shí)間為54個(gè)月，采用并行工程后，1992年開發(fā)周期縮短至42個(gè)月，1998年進(jìn)一步縮短為36個(gè)月。瑞士ABB自1992年起，在火車運(yùn)輸系統(tǒng)上采用：①建立支持CE的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；②可互操作的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；③組織設(shè)計(jì)和制造過程的團(tuán)隊(duì)；④統(tǒng)一的產(chǎn)品數(shù)據(jù)定義模型；⑤應(yīng)用仿真技術(shù)等CE的方法和技術(shù)。獲得效益如下：①過去從簽訂合同到交貨需3-4年，現(xiàn)在僅用3-18個(gè)月；②對(duì)東南亞的用戶，能在12個(gè)月以內(nèi)交貨；③整個(gè)產(chǎn)品開發(fā)周期縮短25%-33%。日本橫河HP自1984至1990年，在高精度測(cè)量設(shè)備上，采用了：①開發(fā)制造生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)（MPN）；②網(wǎng)絡(luò)化計(jì)算環(huán)境；③實(shí)時(shí)的全局工程數(shù)據(jù)庫(kù)等CE的方法和技術(shù)。

獲得效益為：①新產(chǎn)品上市周期縮短30%；②技術(shù)部門生產(chǎn)率上升30%；③總體生產(chǎn)能力增加30%。中國(guó)長(zhǎng)峰科技集團(tuán)1995年起，在復(fù)雜系統(tǒng)產(chǎn)品（機(jī)械與電子）開發(fā)中，采用：①建立并行設(shè)計(jì)、制造與管理的集成環(huán)境；②組建多層次的集成產(chǎn)品開發(fā)團(tuán)隊(duì)；③改進(jìn)現(xiàn)有產(chǎn)品開發(fā)流程；④應(yīng)用各類CAX／DFX工具；⑤動(dòng)態(tài)管理和跟蹤項(xiàng)目的進(jìn)展，實(shí)施PDM；⑥應(yīng)用并行工程集成框架技術(shù)等CE的方法和技術(shù)。

獲得效益為：①總體方案設(shè)計(jì)周期壓縮60%，工程繪圖周期從1-2個(gè)月下降到2-3周。工藝檢查周期減少50%，更改反饋次數(shù)降低50%，工藝規(guī)劃時(shí)間減少30%，工裝準(zhǔn)備周期減少30%，數(shù)控加工編碼與調(diào)試周期減少50%；②毛坯成品率由原來的30%-50%提高到70%-80%；③降低產(chǎn)品成本20%；④培養(yǎng)了一支人才隊(duì)伍，為并行工程在我國(guó)全面實(shí)施應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。齊齊哈爾車輛廠自1998年起，在鐵路貨車的生產(chǎn)中，采用了：①組建產(chǎn)品開發(fā)中心，組織設(shè)計(jì)、工藝、制造團(tuán)隊(duì)；②實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品開發(fā)過程管理及項(xiàng)目協(xié)凋管理；③基于PDM實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品數(shù)據(jù)的集成化管理；④基于STEP標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)CAD/CAPP集成；⑤采用結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析、剛度分析及動(dòng)力學(xué)分析工具；⑥建立產(chǎn)品報(bào)價(jià)系統(tǒng)等CE的方法和技術(shù)

獲得效益為：①縮短產(chǎn)品開發(fā)周期30%-40%；②減少產(chǎn)品試制次數(shù)和試制費(fèi)用，每年可節(jié)約試制費(fèi)500萬元；③提高產(chǎn)品質(zhì)量水平，增加出口量，每年可多獲利潤(rùn)1250萬元。

并行工程應(yīng)用的新進(jìn)展

CE最初應(yīng)用主要在武器系統(tǒng)及航空航天領(lǐng)域，如美國(guó)陸軍的M1A2坦克、海軍的捕鯨叉導(dǎo)彈、及空軍的P7A巡航機(jī)等均采用CE方法進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)。

近年來,CE除了繼續(xù)在武器系統(tǒng)及航空航天領(lǐng)域，如美國(guó)ATF計(jì)劃的動(dòng)力裝置F-119、新一代戰(zhàn)斗機(jī)F-22和波音777研制中應(yīng)用外，還應(yīng)用于設(shè)計(jì)/制造方法、CIMS框架、電子芯板、金屬間化合物、陶瓷、復(fù)合材料和智能材料等技術(shù)領(lǐng)域的研制、開發(fā)，以及用于航天器的飛行鑒定全過程中。隨著CE不斷地完善和發(fā)展，CE應(yīng)用范圍將更加廣泛。并行工程(CE)能夠增強(qiáng)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，并能給企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。近年來世界先進(jìn)國(guó)家都在開展CE方面的研究和應(yīng)用，美國(guó)首先提出了并行工程的概念,并將其作為在90年代，乃至下一世紀(jì)發(fā)展武器裝備系統(tǒng)的戰(zhàn)略方針，目前在新武器系統(tǒng)和民用產(chǎn)品研制中競(jìng)相采用這一概念，如美國(guó)的麥道、波音及通用等；在歐洲，英國(guó)的羅羅公司、德國(guó)航空航天局等也采用CE來進(jìn)行產(chǎn)品的研制。

在組織與管理方面

(1)國(guó)外航空航天企業(yè)普遍采用自上而下(Top-Down)的管理方式，強(qiáng)調(diào)人們的協(xié)同工作(TeamWork)；(2)采取了建立多功能小組的方式，根據(jù)任務(wù)不同分為各種類型，其核心小組(coreteam)最普遍的形式為集成產(chǎn)品開發(fā)小組(IPT)；(3)以經(jīng)過良好培訓(xùn)的設(shè)計(jì)和系統(tǒng)工程師作為多面手，領(lǐng)導(dǎo)小組成員；(4)小組成員一般接受培訓(xùn)。CE在國(guó)外的研究及應(yīng)用狀況

在計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)及工具方面大多采用了通過協(xié)同工作的組織形式和相應(yīng)的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)及工具等手段進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)，這些設(shè)計(jì)技術(shù)和工具主要有：面向制造的設(shè)計(jì)(DFM)、面向裝配的設(shè)計(jì)(DFA)、Taguchi（田口）方法、多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化(MDO)等。亦稱“田口方法”，是一種低成本、高效益的質(zhì)量工程方法。由日本田口玄提出，將質(zhì)量重點(diǎn)由制造階段前移到設(shè)計(jì)階段，強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)對(duì)質(zhì)量的重要作用。主要研究機(jī)構(gòu)

美國(guó)并行工程研究中心(ConcurrentEngineeringResearchCenter)，主攻技術(shù)及工程：主要業(yè)務(wù)范圍是致力于設(shè)計(jì)、開發(fā)、鑒定及推廣各種并行工程使用技術(shù)，具體來說包括：企業(yè)中各部門及多學(xué)科專業(yè)組之間合作的使用技術(shù)；CE測(cè)試基地；推廣CE概念與技術(shù)。

美國(guó)波音公司(BoeingAircraftCorporation)，主攻技術(shù)及工程：飛機(jī)制造

英國(guó)羅爾斯.羅伊斯公司(Rolls-RoyceCorporation)，主攻技術(shù)及工程：飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)

第7章先進(jìn)制造模式

AdvancedManufacturingModel

7.4精益生產(chǎn)LeanProduction7.4.1精益生產(chǎn)的歷史背景

管理技術(shù)背景

二戰(zhàn)以后，日本汽車工業(yè)開始起步，但此時(shí)統(tǒng)治世界的生產(chǎn)模式是以美國(guó)福特為代表的大量生產(chǎn)方式。精益生產(chǎn)是戰(zhàn)后日本汽車工業(yè)遭到的“資源稀缺”和“多品種、少批量”的市場(chǎng)制約的產(chǎn)物，它是從豐田相佐詰開始，經(jīng)豐田喜一郎及大野耐一等人的共同努力直到60年代才逐步完善而形成的。豐田式生產(chǎn)方式看發(fā)展的環(huán)境

當(dāng)美國(guó)汽車工業(yè)處于發(fā)展的頂點(diǎn)時(shí)，日本的汽車制造商們是無法與其在同一生產(chǎn)模式下進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)的。豐田汽車公司在參觀美國(guó)的幾大汽車廠之后還發(fā)現(xiàn)，在美國(guó)企業(yè)管理中，特別是人事管理中，存在著難以被日本企業(yè)接受之處。在當(dāng)時(shí)的環(huán)境下，豐田汽車公司在不可能，也不必要走大批量生產(chǎn)方式的道路的情況下，根據(jù)自身的特點(diǎn)，逐步創(chuàng)立了一種獨(dú)特的多品種、小批量、高質(zhì)量和低消耗的生產(chǎn)方式。精益生產(chǎn)效率的體現(xiàn)1973年的石油危機(jī)，給日本的汽車工業(yè)帶來了前所未有的機(jī)遇，大批量生產(chǎn)所具有的弱點(diǎn)日趨明顯，與此同時(shí)，豐田公司的業(yè)績(jī)開始上升，質(zhì)量、產(chǎn)量和效益都躍上一個(gè)新臺(tái)階，在1980年一舉超過美國(guó)，成為世界汽車之王。與其他汽車制造企業(yè)的距離越來越大，精益生產(chǎn)方式開始真正為世人所矚目。與大批量生產(chǎn)相比，精益生產(chǎn)的一切都是“精簡(jiǎn)”的：只需要一半的勞動(dòng)強(qiáng)度、一半的制造空間、一半的工具投資、一半的產(chǎn)品開發(fā)時(shí)間、庫(kù)存的大量減少、廢品大量的減少和品種大量的增加。兩者的最大區(qū)別在于：大量生產(chǎn)強(qiáng)調(diào)“足夠”好的質(zhì)量，因此總是存在著缺陷；而精益生產(chǎn)則追求完美性（不斷降低價(jià)格、零缺陷、零庫(kù)存和無限多的品種）。7.4.2精益生產(chǎn)的內(nèi)涵和特征

精益生產(chǎn)（LP）是通過系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、人員組織、運(yùn)行方式和市場(chǎng)供求等方面的變革，使生產(chǎn)系統(tǒng)能很快適應(yīng)用戶需求不斷變化，并能使生產(chǎn)過程中一切無用、多余的東西被精簡(jiǎn)，最終達(dá)到包括市場(chǎng)供銷在內(nèi)的生產(chǎn)的各方面最好的結(jié)果。

LP是新時(shí)代工業(yè)化的標(biāo)志——只需一半人的努力，一半生產(chǎn)空間，一半投資，一半設(shè)計(jì)、工藝編制時(shí)間，一半開發(fā)新產(chǎn)品時(shí)間和少的多的庫(kù)存。LP的精髓在于“Lean”——“沒有冗余”“精打細(xì)算”，沒有一個(gè)多余的人，沒有一樣多余的東西，沒有一點(diǎn)多余的時(shí)間；崗位設(shè)置必須是增值的，不增值崗位一律撤除；工人要求是多面手，可以互相頂替。精益生產(chǎn)的特征以用戶為“上帝”。產(chǎn)品的適銷性、適宜的價(jià)格、優(yōu)良的質(zhì)量、快的交貨速度、優(yōu)質(zhì)的服務(wù)是面向用戶的基本內(nèi)容。

以“人”為中心。人是企業(yè)一切活動(dòng)的主體，應(yīng)以人為中心，大力推行獨(dú)立自主的小組化工作方式。充分發(fā)揮一線職工的積極性和創(chuàng)造性，使他們積極為改進(jìn)產(chǎn)品的質(zhì)量獻(xiàn)計(jì)獻(xiàn)策，使一線工人真正成為“零缺陷”生產(chǎn)的主力軍。

以“精簡(jiǎn)”為手段TeamWork和并行設(shè)計(jì)JIT供貨方式“零缺陷”工作目標(biāo)。精益生產(chǎn)所追求的目標(biāo)不是“盡可能好一些”，而是“零缺陷”。即最低的成本、最好的質(zhì)量、無廢品、零庫(kù)存與產(chǎn)品的多樣性。

表7-1LP與MP比較比較項(xiàng)目大量生產(chǎn)精良生產(chǎn)追求目標(biāo)高效率、高質(zhì)量、低成本完善生產(chǎn)，消除一切浪費(fèi)工作方式專業(yè)分工，相互封閉責(zé)、權(quán)、利統(tǒng)一的工作小組，協(xié)同工作，團(tuán)隊(duì)精神組織管理寶塔式，組織機(jī)構(gòu)龐大權(quán)利下放，扁平式組織結(jié)構(gòu)產(chǎn)品特征標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品面向用戶的多樣化產(chǎn)品設(shè)計(jì)方式串行模式并行模式生產(chǎn)特征大批量、高效率生產(chǎn)變批量、柔性化生產(chǎn)供貨方式大庫(kù)存緩沖JIT方式，接近0庫(kù)存質(zhì)量保證靠機(jī)床設(shè)備，事后把關(guān)靠生產(chǎn)人員保證，追求零缺陷雇員關(guān)系雇傭關(guān)系，合同約束終身雇用，風(fēng)雨同舟用戶關(guān)系靠產(chǎn)品質(zhì)量、成本取勝用戶滿意，需求驅(qū)動(dòng)，主動(dòng)銷售供應(yīng)商合同關(guān)系，短期行為長(zhǎng)期合作，利益共享，風(fēng)險(xiǎn)共擔(dān)精益生產(chǎn)追求的目標(biāo)7個(gè)“零”目標(biāo)☆零切換浪費(fèi)☆零庫(kù)存☆零浪費(fèi)☆零不良☆零故障☆零停滯☆零事故工廠中常見的8大浪費(fèi)NO制造現(xiàn)場(chǎng)的浪費(fèi)說明管理部門的浪費(fèi)1不良的浪費(fèi)制造不良的浪費(fèi)，之后還有進(jìn)行檢測(cè)的浪費(fèi)低可靠性帶來的各種事中、事后的浪費(fèi)2加工的浪費(fèi)與產(chǎn)品價(jià)值核心的功能不相關(guān)的加工與作業(yè)都是浪費(fèi)作業(yè)浪費(fèi)3動(dòng)作的浪費(fèi)步行、放置、大幅度的動(dòng)作動(dòng)作的浪費(fèi)4搬運(yùn)的浪費(fèi)物料搬運(yùn)的浪費(fèi)搬運(yùn)步行的浪費(fèi)NO制造現(xiàn)場(chǎng)的浪費(fèi)說明管理部門的浪費(fèi)5庫(kù)存的浪費(fèi)成品、中間品、原材料的庫(kù)存浪費(fèi)超前儲(chǔ)備的浪費(fèi)帶來大量的管理浪費(fèi)6制造過多的浪費(fèi)在不必要的時(shí)候制造不必要的產(chǎn)品超前預(yù)計(jì)市場(chǎng)的結(jié)果7等待的浪費(fèi)人、機(jī)械、部件在不必要時(shí)發(fā)生的各種等待等待的浪費(fèi)8管理的浪費(fèi)管理本身成為一種專職的工作發(fā)生的浪費(fèi)事后管理的浪費(fèi)庫(kù)存的浪費(fèi)庫(kù)存乃萬惡之源排除浪費(fèi)的基本手段基本手段基本目標(biāo)最終目標(biāo)適時(shí)適量生產(chǎn)降低成本能快速應(yīng)對(duì)市場(chǎng)的需求利潤(rùn)最大化建立柔性生產(chǎn)機(jī)制保證品質(zhì)模塊化設(shè)計(jì)與并行設(shè)計(jì)法專業(yè)工廠的網(wǎng)絡(luò)群組技術(shù)源頭的品質(zhì)及時(shí)生產(chǎn)穩(wěn)定的生產(chǎn)負(fù)荷廣告牌生產(chǎn)管制系統(tǒng)最小的生產(chǎn)設(shè)定時(shí)間消除浪費(fèi)的七個(gè)手法專業(yè)工廠的網(wǎng)絡(luò)建立小型的專業(yè)工廠30-1000人不是大型的垂直整合生產(chǎn)設(shè)施大型作業(yè)和官僚體系很難管理群組技術(shù)將零件、機(jī)器群組在一起代替工作要在不同部門的專業(yè)員工間移轉(zhuǎn)?一種浪費(fèi)消除不同作業(yè)間的搬運(yùn)及等候時(shí)間降低庫(kù)存及所需的員工數(shù)員工必須彈性地操作數(shù)種機(jī)器及制程?多能工源頭的品質(zhì)第一次就做對(duì)發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)立即停止制程或裝配線員工是自己的檢驗(yàn)員，對(duì)自己的產(chǎn)出質(zhì)量負(fù)責(zé)員工被授權(quán)去做自己的保養(yǎng)工作，直到問題解決及時(shí)生產(chǎn)有需求時(shí)，生產(chǎn)所需對(duì)象且不超額生產(chǎn)及時(shí)生產(chǎn)的理念下：典型批量：一天生產(chǎn)量的十分之一供貨商一天送貨數(shù)次效益存貨投資縮小、前置時(shí)間縮短公司對(duì)需求變動(dòng)可以更快反應(yīng)質(zhì)量問題亦可浮現(xiàn)JIT暴露隱藏于過量庫(kù)存和員工中的問題均衡生產(chǎn)負(fù)荷平順生產(chǎn)流程以減緩排程變動(dòng)所產(chǎn)生的波動(dòng)最終組裝產(chǎn)生變動(dòng)時(shí)，變動(dòng)會(huì)經(jīng)由生產(chǎn)線及供應(yīng)鏈擴(kuò)大消除問題的方法：生產(chǎn)計(jì)劃盡可能地小幅調(diào)整，使產(chǎn)出率固定即由每日生產(chǎn)少量、相同的產(chǎn)品組合來達(dá)成—以不同的產(chǎn)品組合來反應(yīng)需求的變動(dòng)，如下圖(豐田混合形式生產(chǎn)循環(huán)）周期時(shí)間被用來調(diào)整生產(chǎn)特定數(shù)量產(chǎn)品所需的資源?僅生產(chǎn)每天所需的數(shù)量JIT努力達(dá)成依據(jù)排程、成本和數(shù)量生產(chǎn)廣告牌系統(tǒng)使用訊號(hào)裝置來控制及時(shí)生產(chǎn)流量Kanban指訊號(hào)或指示卡容器可用來代替卡片廣告牌系統(tǒng)生產(chǎn)或供應(yīng)零件的授權(quán)來自下游作業(yè)，圖表10.6員工依排程生產(chǎn)但執(zhí)行時(shí)根據(jù)廣告牌其它形式的廣告牌物料箱(庫(kù)存量的調(diào)整依據(jù)物料箱數(shù)量的增減）地上或桌上劃上置物方塊彩色的高爾夫球（川崎引擎廠）：置于通往供應(yīng)廠的導(dǎo)管內(nèi)，通知另一作業(yè)員該生產(chǎn)什么零件廣告牌拉式生產(chǎn)也可用于生產(chǎn)工廠之間、制造廠與外部供貨商之間。廣告牌系統(tǒng)最小的生產(chǎn)設(shè)定時(shí)間小批量為常態(tài)機(jī)器設(shè)定必須能迅速完成才能達(dá)成混線生產(chǎn)為縮減設(shè)定時(shí)間，設(shè)定分為內(nèi)部設(shè)定作業(yè)：必須在機(jī)器停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)執(zhí)行外部設(shè)定作業(yè)：可在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)下執(zhí)行對(duì)人的尊重傳統(tǒng)終身雇用制、分紅日本的工會(huì)隸屬公司，有助于與管理者的合作關(guān)系員工是資產(chǎn)，不是機(jī)器。無聊或例行工作以自動(dòng)化和機(jī)器人取代，員工則專注于重要的改善工作承包商網(wǎng)絡(luò)?伙伴關(guān)系零件的單一來源供貨商對(duì)人的尊重基層管理(bottom-roundmanagement)盡可能在低管理階層做成“一致”的決策?決策過程是緩慢的在日本小型、專業(yè)的工廠是有效能的品管圈(QualityCircles)發(fā)覺問題的解答并且與管理者分享精益生產(chǎn)體系

基礎(chǔ)就是在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)支持下的、以小組方式工作的并行工作方式。支柱1：全面質(zhì)量管理支柱2：準(zhǔn)時(shí)生產(chǎn)和零庫(kù)存零庫(kù)存是指把庫(kù)存“盡量減到最少的必要程度”

支柱3：成組技術(shù)大廈的屋頂就是精益生產(chǎn)體系7.4.3精益生產(chǎn)的體系構(gòu)成

精益質(zhì)量管理模式

準(zhǔn)時(shí)生產(chǎn)（JustInTime——JIT）

準(zhǔn)時(shí)制的核心及時(shí)和準(zhǔn)確。在制造過程中，要求按正確的時(shí)間、正確的地點(diǎn)，提供正確數(shù)量的合格物品，以期達(dá)到接近零庫(kù)存、無缺陷和低成本的目標(biāo)。

基本做法

1）每月公司根據(jù)市場(chǎng)情況和用戶訂貨，按型號(hào)和規(guī)格擬定本月生產(chǎn)各種汽車的數(shù)量，經(jīng)審查后下達(dá)生產(chǎn)任務(wù)。

2）工廠的裝配車間將月生產(chǎn)汽車任務(wù)除以本月有效工作日，得出日平均產(chǎn)量，據(jù)此按日安排生產(chǎn)。

3）裝配車間開始生產(chǎn)后，按后序向前序提取零部件的規(guī)定，把生產(chǎn)過程的各個(gè)部分有機(jī)地組織起來。

4）寧肯中斷生產(chǎn)，也不積壓儲(chǔ)備。

“看板”（Canban）管理

出發(fā)點(diǎn)——后序驅(qū)動(dòng)示意圖圖1-36“看板”管理n乙n工序n-1乙n-1工序n甲n-1甲n-1工序n工序1取貨3a3b52467a7b傳件看板生產(chǎn)看板◎JIT要求：嚴(yán)格管理；各環(huán)節(jié)、各工序均處于良好運(yùn)行狀態(tài)；人員素質(zhì)高，多面手，且處于高度緊張狀態(tài)。實(shí)現(xiàn)精益生產(chǎn)的主要管理工具看板：看板是傳遞信息的工具，它可以是某種“板”，一種揭示牌、一張卡片、一份傳真，也可以是一種信號(hào)。

看板操作的6個(gè)使用規(guī)則：

1.沒有看板，不能生產(chǎn)，也不能搬送；

2.看板只能來自后工序；

3.前工序只能生產(chǎn)取走的部分；

4.前工序按收到看板的順序進(jìn)行生產(chǎn)；

5.看板必須和實(shí)物放在一起；

6.不能把不良品交給后工序。

精益生產(chǎn)實(shí)施案例案例自動(dòng)設(shè)備檢測(cè)插件1插件2插件3焊接組裝1組裝2包裝1臂間距極少數(shù)自動(dòng)設(shè)備2H工位輪換（多技能）多數(shù)手工作業(yè)面向生產(chǎn)線自主質(zhì)量改進(jìn)中間在庫(kù)0，一位停整線停松下電器大坂收音機(jī)工廠組裝線自動(dòng)插件組裝線員工技能評(píng)價(jià)表備注：△—計(jì)劃學(xué)習(xí)，○—基本掌握，◎—完全掌握，●精通多技能員工姓名插件1插件2插件3自動(dòng)插件焊接組裝1組裝2檢測(cè)包裝張惠妹△●○●○◎◎●●徐小鳳●○◎○◎○△金庸○△●△◎◎韋小寶◎○○●F4○◎●○◎拉登◎●△●○薩達(dá)姆△●◎●○◎呂不韋●○△○●中國(guó)重汽、濟(jì)南商用車有限公司精益生產(chǎn)

案例2QC小組活動(dòng)針對(duì)主要的質(zhì)量問題，由10名左右相關(guān)人員組成改善小組，運(yùn)用PDCA循環(huán)和質(zhì)量改善工具，自主進(jìn)行不良分析并實(shí)施具體改善的質(zhì)量活動(dòng)。推行QC小組活動(dòng)的意義有：●通過小組式的學(xué)習(xí)型組織，提高一線員工獨(dú)立思考和相互啟發(fā)的能力●通過QC手法的學(xué)習(xí)與運(yùn)用，加強(qiáng)企業(yè)的基礎(chǔ)管理●通過循序漸進(jìn)的課題活動(dòng)，創(chuàng)造有活力的工作場(chǎng)所●發(fā)揮群眾智慧，全員參與經(jīng)營(yíng)Quality

Control

Cycle案例3PDCA是Plan(計(jì)劃)、Do(執(zhí)行)、Check(檢查)和Act(糾正)的第一個(gè)字母，PDCA循環(huán)就是按照這樣的順序進(jìn)行質(zhì)量管理，并且循環(huán)不止地進(jìn)行下去的科學(xué)程序。案例4素養(yǎng)整理整頓清掃清潔習(xí)慣健康5S6SK案例5“5S”是整理（Seiri）、整頓（Seiton）、清掃（Seiso）、清潔（Seikeetsu）和素養(yǎng)（Shitsuke）這5個(gè)詞的縮寫

■整理就是區(qū)分必需和非必需品，現(xiàn)場(chǎng)不放置非必需品：△將混亂的狀態(tài)收拾成井然有序的狀態(tài)△5S管理是為了改善企業(yè)的體質(zhì)△整理也是為了改善企業(yè)的體質(zhì)■整頓就是能在30秒內(nèi)找到要找的東西，將尋找必需品的時(shí)間減少為零：△能迅速取出△能立即使用△處于能節(jié)約的狀態(tài)■清掃將崗位保持在無垃圾、無灰塵、干凈整潔的狀態(tài)，清掃的對(duì)象：△地板、天花板、墻壁、工具架、櫥柜等△機(jī)器、工具、測(cè)量用具等

■清潔將整理、整頓、清掃進(jìn)行到底，并且制度化；管理公開化，透明化?！鲂摒B(yǎng)對(duì)于規(guī)定了的事，大家都要認(rèn)真地遵守執(zhí)行。△典型例子就是要求嚴(yán)守標(biāo)準(zhǔn)，強(qiáng)調(diào)的是團(tuán)隊(duì)精神△養(yǎng)成良好的5S管理的習(xí)慣6SK

6SK就是“整理”、“整頓”、“清潔”、“清掃”、“紀(jì)律”、“安全”和“健康”的總稱，是在5S的基礎(chǔ)上增加了“安全”、“健康”的要求。

6SK是基礎(chǔ)管理中最基本的部分，世界優(yōu)秀企業(yè)，都把6SK看做現(xiàn)場(chǎng)管理必須具備的基礎(chǔ)管理技術(shù)。6SK明確具體做法，什么物品放在哪里、如何放置、數(shù)量多少合適、如何標(biāo)識(shí)等等，簡(jiǎn)單有效，且融入到日常工作中。6SK既是一種管理文化，同時(shí)也是現(xiàn)場(chǎng)科學(xué)管理的基礎(chǔ)。每天都在一個(gè)對(duì)、錯(cuò)一目了然的環(huán)境中工作，使得每個(gè)人必須約束自己的行為，久而久之就能實(shí)實(shí)在在地提升人的品質(zhì)。第7章先進(jìn)制造模式

AdvancedManufacturingModel

7.5敏捷制造AgileManufacturing7.5.1敏捷制造提出的背景

20世紀(jì)70～80年代，美國(guó)由于政策導(dǎo)向失誤，使制造業(yè)眾多產(chǎn)品在世界市場(chǎng)所占份額不斷下降，美國(guó)在制造領(lǐng)域的霸主地位逐漸喪失。為了恢復(fù)美國(guó)制造業(yè)在世界上的領(lǐng)導(dǎo)地位，20世紀(jì)80年代末美國(guó)國(guó)會(huì)指示國(guó)防部擬定一個(gè)制造技術(shù)發(fā)展規(guī)劃，要求同時(shí)體現(xiàn)美國(guó)國(guó)防工業(yè)與民品工業(yè)的共同利益，并要求加強(qiáng)政府、工業(yè)界和學(xué)術(shù)界的合作。在此背景下，美國(guó)國(guó)防部委托Lehigh大學(xué)與GM等大公司一起研究制定一個(gè)振興美國(guó)制造業(yè)的長(zhǎng)期發(fā)展戰(zhàn)略，最終于1991年完成了“21世紀(jì)制造業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略”報(bào)告。在此報(bào)告中提出了“敏捷制造”的概念。

7.5.2敏捷制造的內(nèi)涵和特征敏捷制造的內(nèi)涵敏捷制造是指企業(yè)快速調(diào)整自己，以適應(yīng)當(dāng)今市場(chǎng)持續(xù)多變的能力；以任何方式來高速、低耗地完成它所需要的任何調(diào)整，依靠不斷開拓創(chuàng)新來引導(dǎo)市場(chǎng)，贏得競(jìng)爭(zhēng)。敏捷制造是在“競(jìng)爭(zhēng)一合作一協(xié)同”機(jī)制下，實(shí)現(xiàn)對(duì)市場(chǎng)需求作出靈活快速反應(yīng)的一種生產(chǎn)制造新模式。圖6-22敏捷制造概念示意圖

敏捷制造的特征

敏捷制造蘊(yùn)涵著許多不同于傳統(tǒng)生產(chǎn)方式的哲理和思想，主要表現(xiàn)在：

◎

需求響應(yīng)的快捷性

主要指快速響應(yīng)市場(chǎng)需求（包括當(dāng)前需求和可預(yù)知未來需求）的能力。

◎

制造資源的集成性

不僅指企業(yè)內(nèi)部的資源共享與信息集成，還指友好企業(yè)之間的資源共享與信息集成。

◎

組織形式的動(dòng)態(tài)性

為實(shí)現(xiàn)某一個(gè)市場(chǎng)機(jī)會(huì)，將擁有實(shí)現(xiàn)該機(jī)會(huì)所需資源的若干企業(yè)組成一個(gè)動(dòng)態(tài)組織，它隨任務(wù)的產(chǎn)生而產(chǎn)生，并隨任務(wù)的結(jié)束而結(jié)束。

表7-2AM與LP比較精良生產(chǎn)敏捷制造充分利用和增強(qiáng)大批量生產(chǎn)優(yōu)勢(shì)采用大量定制生產(chǎn)方式追求零缺陷，使用戶完全滿意整個(gè)產(chǎn)品壽命周期用戶滿意變批量、柔性生產(chǎn)模塊化產(chǎn)品設(shè)計(jì)和模塊化制造系統(tǒng)注重技術(shù)與操作，實(shí)行連續(xù)改進(jìn)注重組織與人員，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)重組終身聘用、工齡工資基于信任的雇傭關(guān)系，“社會(huì)合同”多功能小組，協(xié)同工作基于任務(wù)的組織與管理，多學(xué)科項(xiàng)目組工廠級(jí)范圍涵蓋整個(gè)企業(yè)范圍，并擴(kuò)展到企業(yè)之間與供應(yīng)商利益共享，風(fēng)險(xiǎn)共擔(dān)競(jìng)爭(zhēng)、合作策略，組建虛擬公司資源有效利用，消除冗余在連續(xù)和不可預(yù)測(cè)變化的環(huán)境下發(fā)展準(zhǔn)時(shí)制生產(chǎn)準(zhǔn)時(shí)信息系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)制造平穩(wěn)進(jìn)度計(jì)劃,小批量,“零”庫(kù)存承認(rèn)并快速響應(yīng)市場(chǎng)變化7.5.3敏捷制造的關(guān)鍵因素及技術(shù)

敏捷制造工作原理

動(dòng)態(tài)企業(yè)聯(lián)盟網(wǎng)絡(luò)企業(yè)K+1企業(yè)K+2企業(yè)N協(xié)調(diào)信息服務(wù)企業(yè)1企業(yè)2企業(yè)K…企業(yè)3企業(yè)4…圖1-37

“虛擬制造”環(huán)境與虛擬企業(yè)

企業(yè)1借助計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和信息集成基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，構(gòu)造由多個(gè)企業(yè)參加的“虛擬制造”環(huán)境；以競(jìng)爭(zhēng)合作為原則，動(dòng)態(tài)選擇合作伙伴，組成面向任務(wù)的虛擬公司，進(jìn)行快速和最佳化生產(chǎn)。企業(yè)3企業(yè)K企業(yè)K+2企業(yè)的信息網(wǎng)企業(yè)信息網(wǎng)是企業(yè)實(shí)施敏捷制造的最基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。企業(yè)信息網(wǎng)主要由企業(yè)內(nèi)管理信息系統(tǒng)(MIS)和企業(yè)外信息互聯(lián)網(wǎng)兩部分組成。在實(shí)施敏捷制造過程中，企業(yè)內(nèi)的MIS是影響企業(yè)信息網(wǎng)最重要的因素。虛擬公司

虛擬公司又稱動(dòng)態(tài)聯(lián)盟(VirtualOrgnization)，是面向產(chǎn)品經(jīng)營(yíng)過程的一種動(dòng)態(tài)組織結(jié)構(gòu)和企業(yè)群體集成方式。含義：是指企業(yè)群體為了贏得某一個(gè)機(jī)遇性市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，把某復(fù)雜產(chǎn)品迅速開發(fā)生產(chǎn)出來并推向市場(chǎng)，由一個(gè)企業(yè)內(nèi)部有優(yōu)勢(shì)的不同部分和有優(yōu)勢(shì)的不同企業(yè)，按照資源、技術(shù)和人員的最優(yōu)配置，快速組成一個(gè)功能單一的臨時(shí)性的經(jīng)營(yíng)實(shí)體。

客戶供應(yīng)商企業(yè)1設(shè)計(jì)計(jì)劃銷售單元1單元n單元2企業(yè)n企業(yè)2Internet（Intranet）圖6-6虛擬企業(yè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)敏捷制造的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)物理基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)：指虛擬公司運(yùn)行所必須的廠房、設(shè)備、實(shí)施、運(yùn)輸、資源等必要的物理?xiàng)l件，是指一個(gè)企業(yè)乃至全球范圍內(nèi)的物理設(shè)施法律基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)：指國(guó)家關(guān)于虛擬公司的法律和政策條文。社會(huì)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)：指社會(huì)環(huán)境的支持。信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)：指敏捷制造所需的信息支持環(huán)境，包括企業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)、各種服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)、中介機(jī)構(gòu)等一切為虛擬公司服務(wù)的信息手段。敏捷型的員工

敏捷型員工的特征一般員工敏捷員工基本技能閱讀;書寫,算數(shù)閱讀和寫作能力;計(jì)算;綜合信息;溝通想法;掌握技術(shù)核心能力準(zhǔn)確復(fù)制信息,聽從命令;操作機(jī)器尋找方式,學(xué)習(xí)新技能;系統(tǒng)考慮;做決策;實(shí)驗(yàn)個(gè)人內(nèi)在技能服從;守時(shí);忍耐,遵守紀(jì)律合作;自定位;有效地相互依賴;從整體出發(fā)行動(dòng)精神境界自主,不愿意共享;趨于不信任建設(shè)性的反崇拜；好奇/創(chuàng)造性強(qiáng)；祟尚多樣化虛擬制造

虛擬制造(VM)是在計(jì)算機(jī)環(huán)境下將現(xiàn)實(shí)制造系統(tǒng)映射為虛擬制造系統(tǒng)，借助三維可視交互環(huán)境，對(duì)產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、制造到裝配的全過程進(jìn)行全面仿真的技術(shù)。把虛擬公司映射為一種虛擬制造系統(tǒng)，通過運(yùn)行該虛擬制造系統(tǒng)，進(jìn)行系統(tǒng)的仿真和實(shí)驗(yàn)，模擬產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造和裝配的全過程。虛擬制造系統(tǒng)具有以下的一些特征：

(1)功能一致性

(2)結(jié)構(gòu)相似性

(3)組織的靈括性

(4)集成化

并行工作繼續(xù)教育業(yè)務(wù)流程重組