《先進制造技術(shù)》課件第5章

第五章現(xiàn)代生產(chǎn)經(jīng)營和管理技術(shù)5.1物料需求計劃(MRP)和制造資源計劃(MRPⅡ)5.2企業(yè)資源計劃(ERP)5.3準時生產(chǎn)(JIT)5.4精良生產(chǎn)(LP)5.5敏捷制造(AM)5.6網(wǎng)絡設計/制造技術(shù)(NM)復習思考題

5.1物料需求計劃(MRP)和制造資源計劃(MRPⅡ)5.1.1MRP的功能

物料需求計劃(MaterialRequirementsPlanning，MRP)是一種工業(yè)制造企業(yè)的物資計劃管理模式。根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)各層次物品的從屬和數(shù)量關(guān)系，以每個物品為計劃對象，以完工日期為時間基準倒排計劃，按提前期長短區(qū)別各個物品下達計劃時間的先后次序。

MRP是依據(jù)需求預測和顧客定單制定產(chǎn)品生產(chǎn)計劃，然后據(jù)此和庫存狀況組成產(chǎn)品的材料結(jié)構(gòu)表，通過計算機計算出所需材料的需求量和需求時間，從而確定材料的加工進度和定貨日程的一種實用技術(shù)。

只要是制造業(yè)，就必然要從供應方買來原材料，經(jīng)過加工或裝配制造出產(chǎn)品，銷售給需求方。MRP依據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)或物料清單，實現(xiàn)物料信息的集成，形成上小下寬的錐形產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。其頂層是出廠產(chǎn)品，屬于企業(yè)市場銷售部門的業(yè)務；底層是采購的原材料或配件，企業(yè)物資供應部門的業(yè)務；中間是半成品，屬于生產(chǎn)部門的業(yè)務。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)反映了各個物料之間的從屬關(guān)系與數(shù)量，用連線表示工藝流程和時間周期。實際上，MRP是一種既不出現(xiàn)物料短缺，又不出現(xiàn)積壓庫存的計劃方法，解決了制造業(yè)所關(guān)心的缺件與超儲的矛盾。

5.1.2MRP的基本概念

物料需求計劃是20世紀60年代末70年代初發(fā)展起來的一種新的生產(chǎn)管理技術(shù)。

MRP的基本指導思想是：只在需要的時間，向需要的部門按照需要的數(shù)量提供該部門所需的物料。當物料短缺影響到整個生產(chǎn)計劃時，應該迅速及時地提供物料；當生產(chǎn)計劃延遲而推遲物料需求時，物料的供應也應該相應被延遲。MRP的目標是：在提供顧客最好服務的同時，最大限度地減少庫存，以降低庫存成本。MRP能夠?qū)κ袌鲂枨笞鞒黾皶r的反應，能夠?qū)ιa(chǎn)計劃進行及時的調(diào)整，能夠提前通知管理人員，使他們接到任務單之前看到計劃，明確什么時候應當加快速度，而什么時候應當減慢速度。

MRP系統(tǒng)的工作流程如圖5-1所示，它從最終產(chǎn)品生產(chǎn)的時間和數(shù)量出發(fā)，按照產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)進行展開，推算所有零部件和原材料的需求量，并根據(jù)現(xiàn)有庫存狀態(tài)和生產(chǎn)或采購過程所需的提前期，最終確定具體的生產(chǎn)投放和物料采購時間。

圖5-1系統(tǒng)的MRP工作流程

5.1.3MRP的輸入和輸出

1．MRP的輸入

(1)主生產(chǎn)計劃。主生產(chǎn)計劃(MainProductionSystem，

MPS)主要是指什么時候生產(chǎn)什么，它反映了企業(yè)計劃生產(chǎn)的產(chǎn)品名稱、數(shù)量和交貨日期。主生產(chǎn)計劃中產(chǎn)品需求來源包括：一是用戶的定貨量，可通過統(tǒng)計用戶定單求得；另一是對市場的預測，這是營銷人員根據(jù)歷年來的需求由經(jīng)驗分析估算求得的。

(2)物料清單。物料清單(BillOfMaterial，BOM)是一種產(chǎn)品結(jié)構(gòu)文件，它不僅羅列了組成某一產(chǎn)品的所有零部件，同時也指出了零部件間的層次隸屬關(guān)系。BOM在MRP系統(tǒng)中主要用來反映物料的相關(guān)需求信息，它可以通過產(chǎn)品構(gòu)成圖獲得，也可以通過CAD系統(tǒng)產(chǎn)生。圖5-2所示為產(chǎn)品X的構(gòu)成示意圖，第0層為最終產(chǎn)品X，它由1個A部件與1個B部件組成；第一層中的A部件由一個C零件與1個D零件組成，而B部件由兩個C零件和兩個E零件組成；第二層的C、D、E為不可再分的零件或材料。與圖5-2產(chǎn)品構(gòu)成圖相對應的BOM見表5-1。

圖5-2產(chǎn)品X構(gòu)成示意圖

表5-1產(chǎn)品BOM表

(3)庫存狀態(tài)文件。庫存狀態(tài)文件是MRP中變動最大的文件，每次運行MRP的同時，庫存物料文件就會及時更新。庫存數(shù)據(jù)包括每一個物件的現(xiàn)有庫存量、計劃入庫量、已分配量等數(shù)據(jù)。

(4)獨立需求。獨立需求是指某項物料的需求不依賴于其他需求而獨立存在，而相對需求則指某項物料的需求是由其他物料的需求來確定的。如企業(yè)生產(chǎn)的零部件備件是一種獨立需求，而產(chǎn)品所包含的零部件則是一種相對需求。當運行MRP計算總需求時，需要考慮一些零部件備件的獨立需求。例如一個汽車生產(chǎn)企業(yè)，某汽車產(chǎn)品月需求為4輛，需備用輪胎6只，則6只備用輪胎為獨立需求；而每輛汽車有四只輪胎，4輛汽車共需4×4＝16只輪胎，則為相對需求。這樣輪胎的總需求量為6＋16＝22只。

2．MRP的輸出

MRP的輸出可作為能力需求計劃、車間作業(yè)計劃、采購計劃等其他生產(chǎn)管理模塊的輸入信息，其輸出信息內(nèi)容包括：

(1)下達計劃定單，包括外購件的采購定單和自制件的自制定單。

(2)計劃日程改變的通知，即要求提前或推遲已下達定單的完工日期。

(3)由于生產(chǎn)進度的取消或暫停，而下達定貨取消或暫停通知。

(4)輸出庫存狀態(tài)報告。

(5)未來一段時間的計劃定單。

5.1.4MRP的計算項目

(1)總需求量。總需求量是指對某項物料所預計的未來需要量或未來使用量，這種需求是分時間周期(一般為周)提出的。值得注意的是：總需求量是按最終產(chǎn)品的需求量計算的，一種零件可能同時有多項不同的組件需要，同一零件也可能是備件，應根據(jù)所有組件對某零件的需求量之和以及獨立于最終產(chǎn)品之外的備件需求量來計算確定該零件的總需求量。

(2)計劃到貨量。計劃到貨量是指已經(jīng)在制或已經(jīng)定購，預期在計劃期內(nèi)即將到貨入庫的物料量。

(3)現(xiàn)有庫存量(或可用庫存量)?，F(xiàn)有庫存量指在滿足總需求量之后的庫存量。它可供下一計劃周期使用。MRP規(guī)定現(xiàn)有庫存量用每計劃周期的期末庫存量來表示：任意周期的期末庫存量＝上周期庫存量＋本周期計劃到貨量－本周期總需求量

(4)凈需求量。當現(xiàn)有庫存量不足以滿足總需求量時，其短缺部分就是凈需求量：凈需求量＝總需求量－計劃到貨量－現(xiàn)有庫存量當上式中凈需求量計算值為負數(shù)時，取值為零。

(5)計劃交付量。計劃交付量是將凈需求量經(jīng)過調(diào)整之后所確定的正式投入生產(chǎn)或提出采購的計劃批量。批量的調(diào)整需考慮兩方面的因素，即廢品率和批量規(guī)則。

(6)計劃投放量。計劃投放量與計劃交付量在數(shù)量上是相同的，只是把交貨時間前置一個提前期來確定的投放量。

MRP的計算是按產(chǎn)品結(jié)構(gòu)層次由上而下逐層計算的。首先根據(jù)主生產(chǎn)計劃中最終產(chǎn)品數(shù)量確定總需求量；接著查詢現(xiàn)有庫存量，計算出凈需求量；再根據(jù)批量規(guī)則計算出每批定貨量即計劃交付量；最后根據(jù)提前期確定計劃投放量及采購時間。

5.1.5從MRP到MRPⅡ

(1)定貨點法。定貨點法是一種庫存量不低于安全庫存的方法。

(2)物料需求計劃(MRP)。物料需求計劃是依據(jù)市場需求預測和顧客訂單制定產(chǎn)品生產(chǎn)計劃，然后基于產(chǎn)品生產(chǎn)進度計劃、組織產(chǎn)品的材料結(jié)構(gòu)表和庫存狀況，通過計算機計算出所需材料的需求量和需求時間，從而確定材料的加工進度和定貨日程的一種實用技術(shù)。

(3)閉環(huán)MRP。閉環(huán)MRP系統(tǒng)在基本MRP系統(tǒng)基礎上，把能力需求計劃、執(zhí)行及控制計劃的功能也包括進來，形成一個環(huán)形回路。

(4)制造資源計劃(MRPⅡ)。閉環(huán)MRP系統(tǒng)的出現(xiàn)，使生產(chǎn)活動方面的各種子系統(tǒng)得到了統(tǒng)一。但這還不夠，因為在企業(yè)的管理中，生產(chǎn)管理只是一個方面，它所涉及的僅僅是物流，而與物流密切相關(guān)的還有資金流(這在許多企業(yè)中是由財會人員另行管理的)，因此造成了數(shù)據(jù)的重復錄入與存儲，甚至會造成數(shù)據(jù)的不一致性。于是，在20世紀80年代，人們把生產(chǎn)、財務、銷售、工程技術(shù)、采購等各個子系統(tǒng)集成為一個一體化的系統(tǒng)，稱之為制造資源計劃(ManufacturingResourcePlanning)系統(tǒng)，英文縮寫還是MRP，為了區(qū)別于物料需求計劃(亦縮寫為MRP)而記為MRPⅡ。

MRPⅡ的基本思想就是把企業(yè)作為一個有機整體，從整體最優(yōu)的角度出發(fā)，通過運用科學方法對企業(yè)各種制造資源和產(chǎn)、供、銷、財各個環(huán)節(jié)進行有效的計劃、組織和控制，使它們得以協(xié)調(diào)發(fā)展，并充分發(fā)揮作用。MRPⅡ的邏輯流程圖如圖5-3所示。

圖5-3MRPⅡ的邏輯流程圖5.1.6MRPⅡ的基本組成及其特點

1．MRPⅡ的基本組成一般來說，MRPⅡ可分為生產(chǎn)的計劃控制、物流管理和財務管理三大子系統(tǒng)，如圖5-4所示。

圖5-4MRPⅡ系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

(1)計劃控制子系統(tǒng)。計劃控制子系統(tǒng)包括生產(chǎn)規(guī)劃、主生產(chǎn)計劃、物料需求計劃、能力需求計劃、生產(chǎn)作業(yè)計劃、采購計劃等部分。該子系統(tǒng)按照市場預測的銷售前景，并考慮用戶定單的實際情況來編寫生產(chǎn)規(guī)劃和主生產(chǎn)計劃，由主生產(chǎn)計劃、庫存狀態(tài)編制物料需求計劃，據(jù)此計劃安排原材料、外購件的采購和零部件的生產(chǎn)，以期將在制品、原材料及成品控制在最優(yōu)的水平。此外，根據(jù)物料需求計劃的結(jié)果可對生產(chǎn)能力進行核算，調(diào)整主生產(chǎn)計劃，盡量維持生產(chǎn)的平衡。

(2)物流管理子系統(tǒng)。物流管理子系統(tǒng)包括庫存管理、物料的采購供應、市場營銷等部分。物流管理系統(tǒng)將向采購、銷售和庫房管理部門提供靈活的日常業(yè)務處理功能，并能自動將物料執(zhí)行信息反饋給生產(chǎn)計劃部門和財務部門。

(3)財務管理子系統(tǒng)。財務管理系統(tǒng)除對各類往來賬目和日常發(fā)生的貨幣支付賬目進行處理外，根據(jù)銷售部門的銷售單、發(fā)票、采購單、庫存資金還能夠向管理人員提供目前庫存資金占用情況和企業(yè)運營情況，及時地進行企業(yè)的生產(chǎn)成本核算。

2．MRPⅡ系統(tǒng)的特點

MRPⅡ的特點主要表現(xiàn)在以下Ⅶ個方面。

(1)計劃的一貫性與可執(zhí)行性。MRPⅡ是一種計劃主導型的管理模式，計劃層次從宏觀到微觀、從戰(zhàn)略到技術(shù)、由粗到細逐層優(yōu)化，但始終保證與企業(yè)經(jīng)營戰(zhàn)略目標一致。它把通常的三級計劃管理統(tǒng)一起來，計劃編制工作集中在廠級職能部門，車間班組只能執(zhí)行計劃、調(diào)度和反饋信息。計劃下達前應反復驗證和平衡生產(chǎn)能力，并根據(jù)反饋信息及時調(diào)整，處理好供需矛盾，保證計劃的一貫性、有效性和可執(zhí)行性。

(2)管理的系統(tǒng)性。MRPⅡ是一項系統(tǒng)工程，把企業(yè)所有與生產(chǎn)經(jīng)營直接相關(guān)部門的工作聯(lián)結(jié)成一個整體，各部門都從系統(tǒng)整體出發(fā)做好本職工作，每個員工都知道自己的工作質(zhì)量同其它職能的關(guān)系。這只有在“一個計劃”下才能成為系統(tǒng)。

(3)數(shù)據(jù)共享性。MRPⅡ是一種制造企業(yè)管理信息系統(tǒng)，企業(yè)各部門都依據(jù)同一數(shù)據(jù)信息進行管理，任何一種數(shù)據(jù)變動都能及時地反映給所有部門，做到了數(shù)據(jù)共享。在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫支持下，按照規(guī)范化的處理程序進行管理和決策，改變了過去那種信息不通、情況不明、盲目決策、相互矛盾的現(xiàn)象。

(4)動態(tài)應變性。MRPⅡ是一個閉環(huán)系統(tǒng)，它要求跟蹤、控制和反饋瞬息萬變的實際情況，管理人員可隨時根據(jù)企業(yè)內(nèi)外環(huán)境條件的變化迅速做出響應，及時調(diào)整決策，保證生產(chǎn)正常進行。它可以及時掌握各種動態(tài)信息，保持較短的生產(chǎn)周期，因而有較強的應變能力。

(5)模擬預見性。MRPⅡ具有模擬功能，它可以解決“如果怎樣……將會怎樣”的問題，可以預見在相當長的計劃期內(nèi)可能發(fā)生的問題，事先采取措施消除隱患，而不是等問題已經(jīng)發(fā)生了再花幾倍的精力去處理。這將使管理人員從忙碌的事務堆里解脫出來，致力于實質(zhì)性的分析研究，提供多個可行方案供領導決策。

(6)物流、資金流的統(tǒng)一。MRPⅡ包含了成本計算等財務功能，可以由生產(chǎn)活動直接產(chǎn)生財務數(shù)據(jù)，把實物形態(tài)的物料流動直接轉(zhuǎn)換為價值形態(tài)的資金流動，保證生產(chǎn)和財務數(shù)據(jù)一致。財務部門及時得到資金信息用于控制成本，通過資金流動狀況反映物料和經(jīng)營情況，隨時分析企業(yè)的經(jīng)濟效益，參與決策，指導、控制經(jīng)營和生產(chǎn)活動。以上幾個方面的特點表明：MRPⅡ是一個完整的經(jīng)營生產(chǎn)管理計劃體系，是提高制造型企業(yè)整體效益的有效管理方法和手段。

5.2企業(yè)資源計劃(ERP)5.2.1ERP概念與歷程從管理思想、軟件產(chǎn)品、管理系統(tǒng)三個層次給出ERP的定義如下：

(1)是由美國著名的計算機技術(shù)咨詢和評估集團GarterGroupInc.提出的一整套企業(yè)管理系統(tǒng)體系標準，其實質(zhì)是在MRPⅡ基礎上進一步發(fā)展而成的面向供應鏈(SupplyChain)的管理思想。

(2)是綜合應用了客戶機/服務器體系、關(guān)系數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)、面向?qū)ο蠹夹g(shù)、圖形用戶界面、第四代語言(4GL)、網(wǎng)絡通信等信息產(chǎn)業(yè)成果，以ERP管理思想為靈魂的軟件產(chǎn)品。

(3)是整合了企業(yè)管理理念、業(yè)務流程、基礎數(shù)據(jù)、人力物力、計算機硬件和軟件于一體的企業(yè)資源管理系統(tǒng)。

圖5-5ERP發(fā)展階段圖

5.2.2ERP的主要功能模塊簡介

1．財務管理模塊企業(yè)中，清晰分明的財務管理是極其重要的。因此，在ERP整個方案中它是不可或缺的一部分。ERP中的財務模塊與一般的財務軟件不同，作為ERP系統(tǒng)中的一部分，它和系統(tǒng)的其他模塊有相應的接口，能夠相互集成，比如：它可將由生產(chǎn)活動、采購活動輸入的信息自動計入財務模塊生成總賬、會計報表，取消了輸入憑證繁瑣的過程，幾乎完全替代以往傳統(tǒng)的手工操作。

一般的ERP軟件的財務部分分為會計核算與財務管理兩大塊。會計核算主要記錄、核算、反映和分析資金在企業(yè)經(jīng)濟活動中的變動過程及其結(jié)果，它由總賬、應收賬、應付賬、現(xiàn)金、固定資產(chǎn)、多幣制等部分構(gòu)成。財務管理的功能主要是基于會計核算的數(shù)據(jù)，再加以分析，從而進行相應的預測、管理和控制活動。它側(cè)重于財務計劃、控制、分析和預測。

2．生產(chǎn)控制管理模塊這一部分是ERP系統(tǒng)的核心所在，它將企業(yè)的整個生產(chǎn)過程有機地結(jié)合在一起，使得企業(yè)能夠有效地降低庫存，提高效率。同時各個原本分散的生產(chǎn)流程自動連接起來，也使得生產(chǎn)流程能夠前后連貫地進行，而不會出現(xiàn)生產(chǎn)脫節(jié)，耽誤生產(chǎn)交貨時間。生產(chǎn)控制管理是一個以計劃為導向的先進的生產(chǎn)、管理方法。首先，企業(yè)確定它的一個總生產(chǎn)計劃，再經(jīng)過系統(tǒng)層層細分后，下達到各部門去執(zhí)行，即生產(chǎn)部門以此生產(chǎn)，采購部門按此采購，等等。

3．物流管理

1)分銷管理銷售的管理是從產(chǎn)品的銷售計劃開始的，對其銷售產(chǎn)品、銷售地區(qū)、銷售客戶各種信息進行管理和統(tǒng)計，并可對銷售數(shù)量、金額、利潤、績效、客戶服務做出全面的分析。因此，分銷管理模塊大致有三方面的功能：對于客戶信息的管理和服務；對于銷售定單的管理；對于銷售的統(tǒng)計與分析。

2)庫存控制庫存控制用來控制存儲物料的數(shù)量，以保證穩(wěn)定的物流，支持正常的生產(chǎn)，但又最小限度地占用資本。它是一種相關(guān)的、動態(tài)真實的庫存控制系統(tǒng)，能夠結(jié)合、滿足相關(guān)部門的需求，隨時間變化動態(tài)地調(diào)整庫存，精確地反映庫存現(xiàn)狀。

3)采購管理采購管理用于確定合理的定貨量、優(yōu)秀的供應商和保持最佳的安全儲備，能夠隨時提供定購、驗收信息，跟蹤和催促外購或委托外加工的物料，保證貨物及時到達；建立供應商檔案，用最新的成本信息來調(diào)整庫存成本。

4．人力資源管理模塊以往的ERP系統(tǒng)基本上都是以生產(chǎn)制造及銷售過程(供應鏈)為中心的。因此，長期以來一直把與制造資源有關(guān)的資源作為企業(yè)的核心資源來進行管理。但近年來，企業(yè)內(nèi)部的人力資源開始越來越受到企業(yè)的關(guān)注，被視為企業(yè)的資源之本。在這種情況下，人力資源管理作為一個獨立的模塊被加入到了ERP的系統(tǒng)中來，和ERP中的財務、生產(chǎn)系統(tǒng)組成了一個高效的、具有高度集成性的企業(yè)資源系統(tǒng)。它與傳統(tǒng)方式下的人事管理有著根本的不同。人力資源管理模塊包括人力資源規(guī)劃的輔助決策、招聘管理、工資核算、差旅核算等內(nèi)容。

5.2.3ERP的實施過程在引入ERP系統(tǒng)的過程中，實施是一個極其關(guān)鍵也是最容易被忽視的環(huán)節(jié)、實施的成敗最終決定著ERP效益的充分發(fā)揮。例如，據(jù)不完全統(tǒng)計，我國目前已有近千家企業(yè)購買了MRPⅡ/ERP軟件，而在所有的ERP系統(tǒng)應用中存在三種情況：按期按預算成功實施實現(xiàn)系統(tǒng)集成的只占10%～20%，沒有實現(xiàn)系統(tǒng)集成或?qū)崿F(xiàn)部分集成的有30%～40%，而失敗的卻占50%；并且在實施成功的10%～20%中，大多為外資企業(yè)。事實表明：ERP實施情況已經(jīng)成為制約ERP效益發(fā)揮的一大瓶頸因素。因此，企業(yè)的ERP項目只有在一定科學方法的指導下，才能夠成功實現(xiàn)其應用目標。

一個典型的ERP實施進程主要包括以下幾個階段，如圖5-6所示：

(1)前期工作階段(軟件安裝之前的階段)。這個階段的工作主要包括：領導層培訓及ERP原理培訓，進行需求分析，確定目標，選擇軟件。

(2)實施準備階段(包括數(shù)據(jù)和各種參數(shù)的準備和設置)。這一階段要建立的項目組織和所需的一些靜態(tài)數(shù)據(jù)可以在選定軟件之前就著手準備和設置，圖中用向左延伸到前期工作階段來表示。在準備階段中要做這樣幾項工作：項目組織，數(shù)據(jù)準備，系統(tǒng)安裝測試，軟件原型測試。

圖5-6ERP實施進程簡圖

(3)模擬運行及用戶化階段。這一階段的目標和相關(guān)的任務是：模擬運行及用戶化，制定工作準則與工作規(guī)程，驗收。

(4)切換運行階段。這一階段要根據(jù)企業(yè)的條件來決定應采取的步驟，可以各模塊平行一次性實施，也可以先實施一兩個模塊。在這個階段，所有最終用戶必須在自己的工作崗位上使用終端或客戶機操作，處于真正應用狀態(tài)，而不是集中于機房。如果手工管理與系統(tǒng)還有短時并行，可作為一種應用模擬看待，但時間不宜過長。

(5)新系統(tǒng)運行階段。一個新系統(tǒng)被應用到企業(yè)后，實施的工作其實并沒有完全結(jié)束，而是將轉(zhuǎn)入到業(yè)績評價和下一步的后期支持階段。這是因為我們有必要對系統(tǒng)實施的結(jié)果作一個小結(jié)和自我評價，以判斷是否達到了最初的目標，從而在此基礎上制定下一步的工作方向。還有就是由于市場競爭形勢的發(fā)展，將會不斷有新的需求提出，再加之系統(tǒng)的更新?lián)Q代、主機技術(shù)的進步都會對原有系統(tǒng)構(gòu)成新的挑戰(zhàn)。因此，無論如何，都必須在鞏固的基礎上，通過自我業(yè)績評價，制定下一目標，再進行改進，不斷地鞏固和提高。

5.2.4ERP在我國的應用與發(fā)展有關(guān)ERP的引入是許多企業(yè)頗為關(guān)注的問題。自從1981年沈陽第一機床廠從德國工程師協(xié)會引進了第一套MRPⅡ軟件以來，MRPⅡ/ERP在中國的應用與推廣已經(jīng)歷了20多年從起步、探索到成熟的風雨歷程。回顧我國MRPⅡ/ERP的應用和發(fā)展過程，大致可劃分為三個階段：第一階段：啟動期。這一階段幾乎貫穿了整個20世紀80年代，其主要特點是立足于MRPⅡ的引進、實施以及部分應用階段，其應用范圍局限在傳統(tǒng)的機械制造業(yè)內(nèi)(多為機床制造、汽車制造等行業(yè))。

第二階段：成長期。這一階段大致是從1990年至1996年，其主要特征是MRPⅡ/ERP在中國的應用與推廣取得了較好的成績。第三階段：成熟期。該時期是從1997年開始到21世紀初的整個時期，其主要特點是ERP成功引入并成為主角；其應用范圍也從制造業(yè)擴展到了第二、第三產(chǎn)業(yè)；并且由于不斷地實踐探索，其應用效果也得到了顯著提高，因而進入了ERP應用的成熟階段。

5.3準時生產(chǎn)(JIT)5.3.1準時生產(chǎn)的基本思想從JIT的定義我們知道JIT的核心是追求一種無庫存的生產(chǎn)系統(tǒng)，或使庫存最小化的生產(chǎn)系統(tǒng)，即消除一切只增加成本而不向產(chǎn)品中增加價值的過程。從這一基本的生產(chǎn)哲學出發(fā)，形成了完備的JIT生產(chǎn)體系，這個體系包括：--實行生產(chǎn)同步化；--提高生產(chǎn)系統(tǒng)靈活性；--減少不合理的生產(chǎn)過程；--推行標準化作業(yè)；--追求產(chǎn)品零缺陷；--保持庫存最優(yōu)化；--推行人本管理。

JIT的最終目標是利潤最大化，基本目標是努力降低成本，因此JIT還要求實現(xiàn)“四低兩短”的具體生產(chǎn)目標：

(1)廢品量最低。消除各種不合理因素，并對加工過程中的每一工序精益求精。

(2)庫存量最低。庫存是生產(chǎn)計劃不合理、過程不協(xié)調(diào)、操作不規(guī)范的表現(xiàn)。

(3)減少零件搬運量。零件搬運是非增值操作，減少零件和裝配件運送量與搬運次數(shù)，可以節(jié)約裝配時間，并減少這一過程中可能出現(xiàn)的問題。

(4)機器故障率低。低的機器故障率是生產(chǎn)線對新產(chǎn)品方案作出快速反應的保障。

(5)生產(chǎn)提前期最短。生產(chǎn)提前期短與小批量相結(jié)合的系統(tǒng)，應變能力強，柔性好。

(6)準備時間最短。準備時間長短與批量選擇有關(guān)，如果準備時間趨于零，準備成本也趨于零，就有可能采用極小批量生產(chǎn)。為了達到降低成本與消除浪費的目標，能在必要的時間按照必要的數(shù)量生產(chǎn)必要的產(chǎn)品，JIT形成了自己的一套生產(chǎn)組織與管理模式。

1．以裝配為起點的“后拉式”生產(chǎn)傳統(tǒng)的生產(chǎn)管理方式或MRPⅡ管理都是先按產(chǎn)品的交貨期制定主生產(chǎn)計劃，再安排各道工序的作業(yè)計劃，由前道工序向后道工序提供零部件。為了保證最終產(chǎn)品裝配所需的零部件和交貨日期，考慮到生產(chǎn)過程中可能存在或發(fā)生的意外事件，就必須適當?shù)卦黾油读虾驮谥破返臄?shù)量。在這種管理模式下，如果市場需求發(fā)生了變化，勢必造成零部件和在制品的過剩或積壓。因此，這種生產(chǎn)管理模式缺乏市場的彈性適應能力。

傳統(tǒng)的生產(chǎn)管理方式通常是一種“前推式”生產(chǎn)，即生產(chǎn)過程為零件—部件—產(chǎn)品，以零件加工為生產(chǎn)的起點，以裝配為生產(chǎn)的終點，是由前道工序向后道工序提供零部件的生產(chǎn)模式。而JIT是一種“后拉式”的生產(chǎn)模式，企業(yè)生產(chǎn)的組織管理過程是產(chǎn)品—部件—零件。它以產(chǎn)品的裝配為生產(chǎn)的起點，將生產(chǎn)計劃下達給總裝配線，以裝配為起點，在需要的時候向前道工序領取必要數(shù)量的零部件；在后道工序向前道工序領取零部件后，前道工序儲備量減少，必然轉(zhuǎn)向上道工序領取必要的零件或在制品，以補充必要的儲備量。如此層層向上遞推，把生產(chǎn)過程中的各道工序或各加工環(huán)節(jié)連接起來，形成一個及時生產(chǎn)的加工系統(tǒng)。

2．化大批量為小批量，盡可能減少在制品儲備或按件傳送實行及時生產(chǎn)的各個車間與各個工序，一般都避免成批生產(chǎn)或成批搬運，盡可能做到必要時只生產(chǎn)一件，只傳送一件，只儲備一件。任何工序不準進行額外的生產(chǎn)，寧可中斷生產(chǎn)，決不積壓在制品。JIT認為中斷生產(chǎn)造成的損失，較之積壓儲備、掩蓋生產(chǎn)中的矛盾、麻痹生產(chǎn)管理人員與領導人員的思想等所帶來的危害要小得多。

3．均衡化生產(chǎn)為了使生產(chǎn)適應市場的變化，消除過剩的在制品和過多的生產(chǎn)管理人員，企業(yè)生產(chǎn)必須采取均衡化生產(chǎn)的計劃和調(diào)度管理方式。所謂均衡化生產(chǎn)，是指企業(yè)生產(chǎn)應盡可能地減少投入批量的不均衡性，使生產(chǎn)線每日平均生產(chǎn)各種產(chǎn)品。為此，在制定月生產(chǎn)計劃時就必須考慮各類產(chǎn)品每日生產(chǎn)的平均產(chǎn)量；在裝配線上以各類產(chǎn)品裝配每日順序計劃為出發(fā)點，發(fā)出生產(chǎn)指令，以保證各類零部件的平均消耗，以適應每日需求的變化，盡可能消除最后裝配線生產(chǎn)的不均衡現(xiàn)象。

4．在生產(chǎn)的每個環(huán)節(jié)保證產(chǎn)品質(zhì)量在JIT生產(chǎn)方式中，將質(zhì)量管理貫穿于每一工序之中，在降低成本的同時確保產(chǎn)品質(zhì)量不會降低。采用的措施包括：一是在每臺加工設備上安裝各種自動檢測不良產(chǎn)品和自動停止裝置，一旦發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)異?；虿环腺|(zhì)量標準的產(chǎn)品就自動停止加工，這樣比較容易找到發(fā)生異常的原因，從而能夠有針對性地采取措施，防止類似異常情況的再次發(fā)生；二是設備操作人員發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品或設備存在問題時有權(quán)自行停止生產(chǎn)，依靠這樣的管理機制，不良產(chǎn)品一旦出現(xiàn)就會被立刻發(fā)現(xiàn)，可杜絕類似不良產(chǎn)品的再產(chǎn)生。

5．彈性配置作業(yè)人數(shù)當市場需求波動時，要求勞動力資源也作相應的調(diào)整，彈性地增減各生產(chǎn)線的作業(yè)人數(shù)。如勞動力需求量增加不大時，可通過適當調(diào)整具有多種技能的操作者來完成；當需求量降低時，可采用減少生產(chǎn)班次，解雇臨時工，分配多余的操作工去參加設備的維護和維修等方式。

JIT生產(chǎn)方式的體系結(jié)構(gòu)如圖5-7所示，其中虛線框內(nèi)的部分就是JIT在企業(yè)生產(chǎn)流程中位置。

圖5-7及時生產(chǎn)的體系結(jié)構(gòu)

5.3.2“看板”管理

1．看板定義看板(看板的英文名為Kanban)是個日語名詞，表示一種掛在或貼在盛裝在制品的容器上或一批零件上的標簽或卡片，或流水線上各種顏色的小球或信號燈、電視圖像等。看板是揭示牌，可以作為交流廠內(nèi)生產(chǎn)管理信息的手段。看板卡片包含相當多的信息并且可以反復使用?？窗逋ǔＱb在透明的長方形乙烯封套中，以保護其在工廠環(huán)境中不受損壞。

2．看板在生產(chǎn)現(xiàn)場控制中的應用看板管理是一種生產(chǎn)現(xiàn)場物流控制系統(tǒng)，它是通過看板的傳遞或運動來控制物流的一種方法。

JIT生產(chǎn)作業(yè)計劃的主要特征是：它只向總裝配指示順序計劃，除此之外，不再向其他加工工序指示順序計劃。但是，應該盡量使總裝之前的各工序，即加工工序、毛坯工序、外協(xié)及供應部門等，都大體了解本工序(部門)每月需要生產(chǎn)(供應)的數(shù)量。此數(shù)量不一定要求準確，但可以作為各大工序作業(yè)的大致目標，有利于他們進行作業(yè)準備和作業(yè)安排。

3．看板的形式和分類看板根據(jù)功能和應用對象的不同進行分類，如圖5-8所示。各類看板的功能分述如下：

(1)生產(chǎn)定貨看板，它指在一個工廠內(nèi)某工序需要的加工制造信息，它又分為兩種類型。①

一般生產(chǎn)看板，它指出需加工工件的件號、件名、類型、工序存放位置、工件存放位置、工件背面編號、加工設備等。

②

三角看板，它指出待加工工件號、名稱、存放位置、批量及貨盤數(shù)、再定購點及貨盤數(shù)、加工設備等。

圖5-8看板的分類

(2)取貨看板，后工序的操作者按看板上所列件號、數(shù)量等信息，到前工序(或協(xié)作廠)領取零部件，取貨看板也可分為兩種。①工序間取貨看板，它指出應領取的工件件號、件名、類型、工件存放位置、工件背面編號、緊前加工工序號、緊后加工工序號等，是廠內(nèi)工序間的取貨憑證。②

外協(xié)取貨看板，它除了指出有關(guān)外協(xié)件特征信息外，還指出本企業(yè)名稱、外協(xié)廠名、交貨時間、數(shù)量等，它用作向固定的協(xié)作廠取貨的憑證。

4．看板的使用規(guī)則

1)看板的使用規(guī)則為使看板系統(tǒng)有效運行，必須嚴格遵循一定的使用規(guī)則，主要包括以下四點：

(1)不合格件不交給后工序。

(2)后工序來取件。

(3)均衡化生產(chǎn)。

(4)利用減少看板數(shù)量來提高管理水平。

2)利用看板提高管理水平的循環(huán)過程利用看板提高管理水平是一個減少看板數(shù)量的循環(huán)過程，每一循環(huán)步驟如下：發(fā)出看板，開始取貨和加工。當部門管理人員認為在較小的在制品庫存情況下進行生產(chǎn)時，可以取出一些看板，使在制品庫存降低，但這可能會給車間生產(chǎn)帶來一些問題，部門管理人員和操作者應采取各種措施，以便在看板數(shù)降低的情況下仍能保證正常生產(chǎn)。他們可能采用更新設備、變更工件的加工順序、縮短生產(chǎn)提前期等措施來改善生產(chǎn)循環(huán)。一輪改善順利實施后，在適當時候再取出一兩個看板，繼續(xù)進行改善活動。通過多次循環(huán)，達到控制在制品庫存的目標。5.4精良生產(chǎn)(LP)5.4.1基本概念精良生產(chǎn)(LeanProduction，LP)又稱精益生產(chǎn)，其中“精”表示精良、精確、精美；“益”表示利益、效益等。精良生產(chǎn)就是指及時制造，消滅故障，消除一切浪費，向零缺陷、零庫存進軍。它是美國麻省理工學院在一項名為“國際汽車計劃”的研究項目中提出來的。它們在做了大量的調(diào)查和對比后，認為日本豐田汽車公司的生產(chǎn)方式是最適用于現(xiàn)代制造企業(yè)的一種生產(chǎn)組織管理方式，稱之為精良生產(chǎn)，以針對美國大量生產(chǎn)方式過于臃腫的弊病。精良生產(chǎn)綜合了大量生產(chǎn)與單件生產(chǎn)方式的優(yōu)點，力求在大量生產(chǎn)中實現(xiàn)多品種、高質(zhì)量產(chǎn)品的低成本生產(chǎn)。

精良生產(chǎn)是相對于大量生產(chǎn)(MassProduction)而言的一種新型生產(chǎn)方式。其核心思想是從生產(chǎn)操作、組織管理、經(jīng)營方式等各個方面，找出所有不能為產(chǎn)品帶來增值的活動或人員并加以革除。這種生產(chǎn)方式綜合了單件生產(chǎn)和大量生產(chǎn)的優(yōu)點，既避免了單件生產(chǎn)的高成本，又避免了大量生產(chǎn)的僵化、不靈活。精良生產(chǎn)的目標是要求產(chǎn)品“盡善盡美”，因此要在生產(chǎn)中“精益求精”，不斷降低成本，力求做到無廢品、零庫存、無設備故障等。

5.4.2精良生產(chǎn)的產(chǎn)生與推廣

20世紀初，從美國福特汽車公司創(chuàng)立第一條汽車生產(chǎn)流水線以來，大規(guī)模的生產(chǎn)流水線一直是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要特征。大規(guī)模生產(chǎn)方式是以標準化、大批量生產(chǎn)來降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率的。這種方式適應了美國當時的國情，汽車生產(chǎn)流水線的產(chǎn)生，一舉把汽車從少數(shù)富翁的奢侈品變成了大眾化的交通工具，美國汽車工業(yè)也由此迅速成長為美國的一大支柱產(chǎn)業(yè)，并帶動和促進了包括鋼鐵、玻璃、橡膠、機電以至交通服務業(yè)等在內(nèi)的一大批產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。大規(guī)模流水生產(chǎn)在生產(chǎn)技術(shù)以及生產(chǎn)管理史上具有極為重要的意義。

但是第二次世界大戰(zhàn)以后，社會進入了一個市場需求向多樣化發(fā)展的新階段，相應地要求工業(yè)生產(chǎn)向多品種、小批量的方向發(fā)展，單品種、大批量的流水生產(chǎn)方式的弱點就日漸明顯了。為了順應這樣的時代要求，由日本豐田汽車公司首創(chuàng)的精良生產(chǎn)，作為多品種、小批量混合生產(chǎn)條件下的高質(zhì)量、低消耗生產(chǎn)方式在實踐中被摸索、創(chuàng)造出來了。

1950年，日本的豐田英二考察了美國底特律的福特公司的轎車廠。當時這個廠每天能生產(chǎn)7000輛轎車，比日本豐田公司一年的產(chǎn)量還要多。但豐田在他的考察報告中卻寫道："那里的生產(chǎn)體制還有改進的可能"。豐田英二和他的伙伴大野耐一進行了一系列的探索和實驗，根據(jù)日本的國情，提出了解決問題的方法。經(jīng)過30多年的努力，終于形成了完整的豐田生產(chǎn)方式，使日本的汽車工業(yè)超過了美國，產(chǎn)量達到了1300萬輛，占世界汽車總量的30％以上。制造、電子、計算機、飛機制造等工業(yè)中，豐田生產(chǎn)方式是日本工業(yè)競爭戰(zhàn)略的重要組成部分，它反映了日本在重復性生產(chǎn)過程中的管理思想。

豐田生產(chǎn)方式的指導思想是通過生產(chǎn)過程整體優(yōu)化，改進技術(shù)，理順物流，杜絕超量生產(chǎn)，消除無效勞動與浪費，有效利用資源，降低成本，改善質(zhì)量，達到用最少的投入實現(xiàn)最大產(chǎn)出的目的。日本企業(yè)在國際市場上的成功，引起西方企業(yè)界的濃厚興趣，西方企業(yè)家認為，日本在生產(chǎn)中所采用的方式是其在世界市場上具有競爭力的基礎。20世紀80年代以來，西方一些國家很重視對豐田生產(chǎn)方式的研究，并將其應用于自己的生產(chǎn)管理中。

5.4.3精良生產(chǎn)的特點

1.拉動式準時化生產(chǎn)拉動式準時化生產(chǎn)以最終用戶的需求為生產(chǎn)起點，強調(diào)物流平衡，追求零庫存，要求上一道工序加工完的零件立即可以進入下一道工序，由看板傳遞下道工序向上道工序的需求信息；生產(chǎn)中的節(jié)拍可由人工干預、控制，但重在保證生產(chǎn)中的物流平衡(對于每一道工序來說，即為保證對后道工序供應的準時化)。由于采用拉動式生產(chǎn)，因而生產(chǎn)中的計劃與調(diào)度實質(zhì)上是由各個生產(chǎn)單元自己完成的，在形式上不采用集中計劃的方式，但操作過程中生產(chǎn)單元之間的協(xié)調(diào)極為必要。

2．全面質(zhì)量管理全面質(zhì)量管理強調(diào)質(zhì)量是生產(chǎn)出來而非檢驗出來的，由生產(chǎn)中的質(zhì)量管理來保證最終質(zhì)量。生產(chǎn)過程中對質(zhì)量的檢驗與控制在每一道工序中都要進行，重在培養(yǎng)每位員工的質(zhì)量意識。對每一道工序進行質(zhì)量檢測與控制，可以保證及時發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題。如果在生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題，根據(jù)情況，可以立即停止生產(chǎn)，直至解決問題，從而保證不出現(xiàn)對不合格品的無效加工。對于出現(xiàn)的質(zhì)量問題，一般應組織相關(guān)的技術(shù)與生產(chǎn)人員作為一個小組，一起協(xié)作，盡快解決。

3．團隊工作法(TeamWork)每位員工在工作中不僅要執(zhí)行上級的命令，更重要的是還要積極地參與，起到?jīng)Q策與輔助決策的作用。團隊并不完全按行政組織來劃分，而主要根據(jù)業(yè)務關(guān)系來劃分。團隊成員強調(diào)一專多能，要求能夠比較熟悉團隊內(nèi)其他工作人員的工作，保證工作協(xié)調(diào)、順利進行。團隊人員工作業(yè)績的評定受團隊內(nèi)部其他人員評價的影響(這與日本獨特的人事制度關(guān)系較大)。團隊工作的基本氛圍是信任，以長期的監(jiān)督控制為主，而避免對每一步工作的稽核，以提高工作效率。團隊的組織是變動的，針對不同的事物建立不同的團隊，同一個人可能屬于不同的團隊。

4．并行工程(ConcurrentEngineering)

采用并行工程方式，在產(chǎn)品的設計開發(fā)期間，將概念設計、結(jié)構(gòu)設計、工藝設計、最終需求等結(jié)合起來，保證以最快的速度按要求的質(zhì)量完成工作；各項工作由與此相關(guān)的項目小組完成，進程中小組成員各自安排自已的工作，但可以定期或隨時反饋信息并協(xié)調(diào)解決出現(xiàn)的問題；依據(jù)適當?shù)男畔⑾到y(tǒng)工具，反饋與協(xié)調(diào)整個項目的進行；利用現(xiàn)代CIM技術(shù)，在產(chǎn)品的研制與開發(fā)期間，輔助項目進程的并行化。

5.4.4精良生產(chǎn)的體系結(jié)構(gòu)精良生產(chǎn)依據(jù)較為獨特的生產(chǎn)組織方式，并取得了良好的效果。這不僅是因為它的某些管理手段比大批量生產(chǎn)方式或其他生產(chǎn)方式優(yōu)越，而且在于它依托所處的經(jīng)濟、技術(shù)和人文環(huán)境，采用適應環(huán)境的管理體系，從而體現(xiàn)了巨大的優(yōu)越性。有人將精良生產(chǎn)體系形象地比喻為一棟大廈，如圖5-9所示，該大廈的基礎為以協(xié)作(TeamWork)方式工作的并行工程，其屋頂為精良生產(chǎn)體系，支撐這個屋頂?shù)娜е鶠闇蕰r生產(chǎn)(JIT)、成組技術(shù)(GE)和全面質(zhì)量控制(TQC)。我國學者則認為，應該以成組技術(shù)作為基礎更確切，因為在成組技術(shù)的支持下建立JIT、GE和TQC更為有效。

圖5-9精良生產(chǎn)體系

精良生產(chǎn)管理思想核心的分析：精良生產(chǎn)管理思想的最終目標必然是企業(yè)利潤的最大化，但管理中的具體目標則是通過消滅生產(chǎn)中的一切浪費來實現(xiàn)成本的最低化。并行工程與全面質(zhì)量控制的目標更偏重于對銷售的促進，同時全面質(zhì)量控制也是為了消滅生產(chǎn)中的浪費。對于不良品的加工只能是浪費，且掩蓋了生產(chǎn)中隱藏的問題，會造成進一步的浪費。相對于傳統(tǒng)的大批量生產(chǎn)方式，全面質(zhì)量控制與并行工程并非精良生產(chǎn)所獨創(chuàng)，但在精良生產(chǎn)體系中，它們體現(xiàn)了更好的效益。拉動式準時化生產(chǎn)則是精良生產(chǎn)在計劃系統(tǒng)方面的獨創(chuàng)，并具有良好的效果，其根本在于它既向生產(chǎn)線提供了良好的柔性，符合現(xiàn)代生產(chǎn)中多品種、小批量的要求，又能充分挖掘生產(chǎn)中降低成本的潛力。

精良生產(chǎn)正是通過準時化生產(chǎn)、少人化、全面質(zhì)量控制、并行工程等一系列方法來消除一切浪費，實現(xiàn)利潤最大化的。但剔除大批量生產(chǎn)中同樣采用的計算機信息反饋技術(shù)、成組技術(shù)等，我們可以發(fā)現(xiàn)，精良生產(chǎn)中最具有特色的是它在組織生產(chǎn)中對消滅物流浪費的無限追求，即對物流環(huán)境的需求和內(nèi)部的分權(quán)決策。進一步分析精良生產(chǎn)可以發(fā)現(xiàn)，拉動式準時化生產(chǎn)及少人化之所以能夠?qū)崿F(xiàn)，全面質(zhì)量控制與并行工程之所以能夠發(fā)揮比大批量生產(chǎn)更大的作用，其核心在于充分協(xié)作的團隊式工作方式。此外，企業(yè)外部的密切合作環(huán)境也是精良生產(chǎn)實現(xiàn)的必要且獨特的條件。

5.5敏捷制造(AM)5.5.1基本概念敏捷制造(AgileManufacturing，AM)指的是制造企業(yè)能夠把握市場機遇，及時動態(tài)地重組生產(chǎn)系統(tǒng)，在最短的時間內(nèi)向市場推出有利可圖的、用戶認可的、高質(zhì)量的產(chǎn)品。以計算機網(wǎng)絡將本地的、異地的甚至異國的制造企業(yè)或制造資源(設備、產(chǎn)品設計或工藝規(guī)程)聯(lián)成一個整體，為共同的目的，進行協(xié)調(diào)的努力。如果說，CIMS側(cè)重于企業(yè)內(nèi)部各部門、各環(huán)節(jié)之間的集成與信息交流，那么，敏捷制造則發(fā)展企業(yè)之間的集成與信息交流。

敏捷制造的基本思想是：通過將高素質(zhì)的員工、動態(tài)靈活的虛擬組織機構(gòu)或動態(tài)聯(lián)盟、先進的柔性生產(chǎn)技術(shù)進行全面集成，使企業(yè)能對持續(xù)變化、不可預測的市場需求作出快速反應，由此獲得長期的經(jīng)濟效益。它強調(diào)人、組織、管理、技術(shù)的高度集成，強調(diào)企業(yè)面向市場的敏捷性。因此，敏捷制造的企業(yè)，其敏捷能力應當反映在如圖5-10所示的在六個方面。

圖5-10企業(yè)敏捷能力的六個方面

5.5.2研究內(nèi)容及支撐技術(shù)實現(xiàn)敏捷制造的關(guān)鍵是對制造企業(yè)進行敏捷化改造和重組，增強企業(yè)的敏捷性。企業(yè)的敏捷性是指可重構(gòu)、可重用和可擴充的特性，即3R特性。對企業(yè)敏捷性的綜合度量可以用成本、時間、健壯性和自適應范圍這四個指標。圖5-11為實現(xiàn)敏捷制造的關(guān)鍵技術(shù)。

圖5-11實現(xiàn)敏捷制造的關(guān)鍵技術(shù)

1．基礎技術(shù)--CIM技術(shù)

CIM技術(shù)是一種組織、管理與運行企業(yè)的技術(shù)，它借助計算機硬軟件，綜合運用現(xiàn)代管理技術(shù)、制造技術(shù)、信息技術(shù)、自動化技術(shù)、系統(tǒng)工程技術(shù)，將企業(yè)生產(chǎn)全過程中有關(guān)人、技術(shù)、經(jīng)營管理三要素及其信息流與物料流有機地集成并優(yōu)化運行，以實現(xiàn)產(chǎn)品高質(zhì)、低耗、上市快，從而使企業(yè)贏得市場競爭。它為提供敏捷制造的集成環(huán)境打下了堅實的基礎，是敏捷制造的基礎技術(shù)。同時，比較兩者的內(nèi)涵可以發(fā)現(xiàn)，它們的思想有許多的相同之處，有人因此而將敏捷制造看成CIMS發(fā)展的新階段。目前，很多國家的CIMS研究均有很大的進展，我們應繼續(xù)深化CIMS的研究、實施，為敏捷制造打好基礎。

2．環(huán)境技術(shù)--網(wǎng)絡技術(shù)實現(xiàn)敏捷制造，企業(yè)需要具有通信連通性，因此，網(wǎng)絡是必不可少的。企業(yè)的敏捷化變革應按照企業(yè)網(wǎng)—全國網(wǎng)—全球網(wǎng)的步驟建立、實施網(wǎng)絡技術(shù)，利用企業(yè)網(wǎng)實現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部工作小組之間的交流和并行工作，利用全國網(wǎng)、全球網(wǎng)共享資源，實現(xiàn)異地設計和異地制造，及時建立最佳動態(tài)聯(lián)盟?；诰W(wǎng)絡的企業(yè)資源計劃管理系統(tǒng)和商品供應鏈系統(tǒng)都將為敏捷制造的實施提供必需的信息。

3．統(tǒng)一技術(shù)--標準化技術(shù)以集成和網(wǎng)絡為基礎的制造離不開信息的交流，交流的前提是有統(tǒng)一的交流規(guī)則，這就是標準化的工作。當前企業(yè)在制造活動中各行其事，統(tǒng)一規(guī)范化的思想仍有待強化。認真貫徹執(zhí)行電子數(shù)據(jù)交換標準EDI、產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換標準STEP及超文本數(shù)據(jù)交換標準SGML等，是我們進入國際合作大環(huán)境，參加跨國動態(tài)聯(lián)盟的前提。

4．虛擬技術(shù)--模型和仿真技術(shù)敏捷制造通過動態(tài)聯(lián)盟和虛擬制造來實現(xiàn)，因而對產(chǎn)品經(jīng)營過程并行建模和仿真，采用基于仿真的產(chǎn)品設計和制造方法是十分必要的。另外，作為敏捷制造在產(chǎn)品設計和制造過程中的主要手段之一的虛擬原型系統(tǒng)，也是以模型和仿真技術(shù)為基礎的。

5．協(xié)同技術(shù)--并行工程技術(shù)并行工程技術(shù)是對產(chǎn)品及相關(guān)過程(包括制造過程和支持過程)進行并行、一體化設計的一種系統(tǒng)化技術(shù)。該技術(shù)要求產(chǎn)品設計人員在設計一開始就考慮到產(chǎn)品全生命周期(從概念形成到產(chǎn)品報廢)中的所有因素，包括質(zhì)量成本、速度、進度及用戶要求等。并行工程通過組成多學科的產(chǎn)品開發(fā)小組協(xié)同工作，利用各種計算機輔助工具等手段，使產(chǎn)品開發(fā)的各階段既有一定的時序又能并行。同時采用由上、下游因素共同決策產(chǎn)品開發(fā)各階段工作的方式，使產(chǎn)品開發(fā)的早期就能及時發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品開發(fā)過程中的問題，從而縮短開發(fā)周期，降低成本，增強對市場的敏捷度。

6．過程技術(shù)——工作流管理技術(shù)動態(tài)聯(lián)盟是面向具體產(chǎn)品而動態(tài)創(chuàng)建的虛擬公司，其組織結(jié)構(gòu)的臨時性和動態(tài)性，加上產(chǎn)品研制過程的創(chuàng)新性和協(xié)同特性，在很大程度上決定了動態(tài)聯(lián)盟的管理將采用或者基于項目管理的方式來進行。能夠有效支持企業(yè)業(yè)務重組、業(yè)務過程集成、項目管理和群組協(xié)同工作的工作流管理技術(shù)，對于實施動態(tài)聯(lián)盟具有重要的支持作用。另外，工作流管理系統(tǒng)還可以作為企業(yè)間信息集成的使能工具，基于Web和基于郵件方式的工作流管理系統(tǒng)可以為企業(yè)靈活地組建動態(tài)聯(lián)盟和實現(xiàn)信息交換發(fā)揮重要作用。

5.5.3國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及應用

1．敏捷制造體系的內(nèi)涵

1)虛擬企業(yè)具有較大優(yōu)勢的某一企業(yè)經(jīng)過市場調(diào)查研究后完成某一產(chǎn)品的概念設計，然后組織其它具有某些設計制造優(yōu)勢的企業(yè)組成動態(tài)聯(lián)盟，快速完成產(chǎn)品的設計加工，搶占市場。我們稱這個具有優(yōu)勢的企業(yè)為盟主，其它聯(lián)盟企業(yè)為盟友。各聯(lián)盟企業(yè)間通過現(xiàn)代通信技術(shù)相互聯(lián)系，由盟主協(xié)調(diào)工作，實現(xiàn)同地或異地設計制造過程。

2)虛擬開發(fā)一個產(chǎn)品的生命周期主要包括概念設計、結(jié)構(gòu)設計、制造裝配、使用等各方面。各因素之間的相互關(guān)系比較復雜，且相互影響。要想加快開發(fā)速度，就必須借助現(xiàn)代化的計算機設備構(gòu)成一個虛擬開發(fā)環(huán)境，如圖5-12所示。虛擬開發(fā)環(huán)境應包括以下內(nèi)容：

(1)虛擬設計。虛擬設計應充分利用現(xiàn)有的CAD設計軟件、基于特征設計的設計平臺、面向制造設計、面向裝配設計和面向質(zhì)量設計的設計思想。在虛擬設計過程中，可以充分利用虛擬制造、虛擬裝配技術(shù)、決策支持系統(tǒng)等初步的設計方案進行虛擬加工、裝配，及早發(fā)現(xiàn)設計上的問題。

圖5-12虛擬開發(fā)環(huán)境

(2)虛擬制造。充分利用CAPP、CAM、CS(ComputerSimulation，計算機仿真)、虛擬原型制造(VirtualPrototypeManufacturing，VPM)等虛擬制造技術(shù)，對產(chǎn)品進行虛擬制造，從制造的角度考察設計，為設計的優(yōu)化提供依據(jù)，也為優(yōu)化制造過程提供分析和輔助工具，達到縮短開發(fā)周期、實現(xiàn)敏捷制造的目的。

(3)虛擬裝配。部件設計得再好，加工再精良，如果難以完成裝配，也很難實現(xiàn)產(chǎn)品開發(fā)的目的，會直接影響產(chǎn)品開發(fā)的敏捷度。

(4)決策支持系統(tǒng)。由于機械產(chǎn)品的復雜性和設計加工的難度，要求在產(chǎn)品的生產(chǎn)全過程中充分利用人類制造領域的成功經(jīng)驗和先進知識，在決策支持系統(tǒng)(DecisionSupportSystem，DSS)的幫助下完成產(chǎn)品的設計開發(fā)過程。這對減小產(chǎn)品開發(fā)的風險、降低技術(shù)人員的勞動強度、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期都具有重要意義。

2．目前敏捷制造的研究方向

(1)虛擬企業(yè)的組織協(xié)調(diào)原則：一個盟主有很多個盟友，每個盟友又有其材料、備件、工裝夾具等不同的供應商。如果只靠企業(yè)間的自然交往磨合，完成虛擬企業(yè)的建立要花很長時間。因此，企業(yè)重組原則的研究將是一項重要且具挑戰(zhàn)性的課題，涉及到很多方面的內(nèi)容，例如企業(yè)間的聯(lián)合與競爭、產(chǎn)品的成本核算、風險分擔、利益分配，以及國家利益、法律和人的問題等。

(2)網(wǎng)絡互聯(lián)和產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(PDM)：目前制造業(yè)中應用的網(wǎng)絡操作系統(tǒng)很多，如UNIX、Novell、WindowsNT等，以及眾多的網(wǎng)絡，如Internet、CERNet、ChinaNet等。這為網(wǎng)絡互聯(lián)帶來了諸多不便。另外，目前企業(yè)中使用的操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、開發(fā)平臺也多種多樣。由于軟件的兼容性仍然存在很多問題，因而給產(chǎn)品數(shù)據(jù)的管理和共享帶來了困難。只有很好地解決了有關(guān)計算機的軟硬件問題，才能使虛擬企業(yè)進行高速有效的交流信息并實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。

(3)并行工程：并行工程提供了集成化的產(chǎn)品設計開發(fā)過程。它支持產(chǎn)品開發(fā)及相關(guān)過程的設計集成，支持異地設計、異地制造等，這些都為敏捷制造的實現(xiàn)提供了有利的支持。

(4)計算機仿真和虛擬原型制造：由于敏捷制造是依靠動態(tài)聯(lián)盟和虛擬制造來實現(xiàn)的，因而對產(chǎn)品的建模和仿真是一項非常重要的工作。

3．我國制造業(yè)的現(xiàn)狀及問題

1)我國制造業(yè)的現(xiàn)狀

(1)局部水平落后，總體有勢力。我國雖然是一個大國，但技術(shù)設備水平、設備規(guī)模、技術(shù)人員數(shù)量等各方面與發(fā)達國家相比還有較大差距。

(2)集團優(yōu)勢差，設備閑置嚴重。據(jù)統(tǒng)計，在現(xiàn)有4萬億元的國有固定資產(chǎn)存量中，閑置和利用率不高的占1/4左右，也就是說，有1萬億元的國有固定資產(chǎn)長期處于“休養(yǎng)”狀態(tài)。

(3)計算機應用水平較低。

2)我國推行敏捷制造應注意的問題敏捷制造已發(fā)展了10年，我國也作了較為深入的理論探討，并取得了一定的成果，但還應注意以下幾個方面的問題：

(1)加強對敏捷制造重要性的認識。

(2)加大企業(yè)聯(lián)合和重組的力度。

(3)腳踏實地地提高計算機應用水平。

(4)加強網(wǎng)絡基礎設施建設。

(5)培養(yǎng)高素質(zhì)的計算機人才。5.6網(wǎng)絡設計/制造技術(shù)(NM)5.6.1基于Web的設計/制造技術(shù)簡介

1．網(wǎng)絡化異地設計計算機網(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展極大地推動了網(wǎng)絡化異地設計技術(shù)的發(fā)展。網(wǎng)絡化異地設計就是采用CAD系統(tǒng)網(wǎng)絡技術(shù)，把分布于各處的CAD系統(tǒng)中的各臺計算機通過計算機網(wǎng)絡相互連接起來，這些計算機彼此可以通信，從而能有效地共享資源并協(xié)同工作，這大大增加了CAD系統(tǒng)的能力。

2．計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)的組成計算機網(wǎng)絡有廣域網(wǎng)和局域網(wǎng)兩種。廣域網(wǎng)WAN(WideAreaNetwork)用于地區(qū)之間的通信，距離可達幾千米，通常要租用郵電部門的通信線路，如Internet網(wǎng)；局域網(wǎng)LAN(LocalAreaNetwork)則是在局部區(qū)域內(nèi)，例如一棟辦公樓、一個工廠內(nèi)，把分散的數(shù)臺、數(shù)十臺乃至上百臺機種各異的計算機、存儲器等通過通信協(xié)議連接起來的網(wǎng)絡。在網(wǎng)絡化異地設計系統(tǒng)中，計算機網(wǎng)絡常通過局域網(wǎng)與Internet網(wǎng)相連，實現(xiàn)全球性交流，互相傳輸數(shù)據(jù)、圖像、聲音等信息并可協(xié)同工作。

按拓撲結(jié)構(gòu)，計算機網(wǎng)絡分為總線形網(wǎng)、星形網(wǎng)、環(huán)形網(wǎng)、樹形網(wǎng)和網(wǎng)狀網(wǎng)，如圖5-13所示。在總線形網(wǎng)中