1、生产运作管理生产运作管理第十八章第十八章 其他先进生产方式其他先进生产方式第十八章第十八章 其他先进生产方式其他先进生产方式o最优生产技术;最优生产技术;o敏捷制造;敏捷制造;o计算机集成制造系统(计算机集成制造系统(CIMS)18.1 最优生产技术最优生产技术o简述;简述;o最优生产技术的目标;最优生产技术的目标;o最优生产技术的基本思想和九条原则;最优生产技术的基本思想和九条原则;18.1.1 简述简述o最优生产技术(最优生产技术(Optimized production technology,opt),是以色列物理学家歌),是以色列物理学家歌德拉特博士于德拉特博士于20世纪世纪70年代提
2、出的。年代提出的。o最初它被称作最优生产时间表,最初它被称作最优生产时间表,20世纪世纪80年年代改称为最优生产技术。代改称为最优生产技术。o后来,歌德拉特又进一步将它发展成为约束理后来,歌德拉特又进一步将它发展成为约束理论(论(Theory of constraints,toc)。)。o最优生产技术是继最优生产技术是继MRP和和JIT之后出现的又一之后出现的又一项组织生产的新方式。项组织生产的新方式。18.1.2 OPT的目标的目标oOPT的倡导者认为,任何制造企业的真正目标只有一的倡导者认为,任何制造企业的真正目标只有一个个即现在和将来都能赚钱;即现在和将来都能赚钱;o衡量一个企业是否能赚
3、钱,通常采用三个指标:衡量一个企业是否能赚钱,通常采用三个指标:o1)净利润()净利润(Net profit,NP)即一个企业赚多少钱)即一个企业赚多少钱的绝对量;净利润越高的企业,其效益越好;的绝对量;净利润越高的企业,其效益越好;o2)投资收益率()投资收益率(Return on investment,ROI)表示一定时期的收益与投资的比;表示一定时期的收益与投资的比;o3)现金流()现金流(Cash flow,CF)表示短期收入和支出)表示短期收入和支出的钱;的钱;o按照按照OPT的观点,在生产系统中,作业指标也有三个:的观点,在生产系统中,作业指标也有三个:o1)产销率()产销率(Th
4、roughput,T)。即单位时间内生产)。即单位时间内生产出来并销售出去的量,也就是通过销售活动获取金钱的出来并销售出去的量,也就是通过销售活动获取金钱的速率;速率;o2)库存()库存(Inventory,I)。包括为满足未来需要而)。包括为满足未来需要而准备的原材料、加工过程的在制品和一时不用的零部件、准备的原材料、加工过程的在制品和一时不用的零部件、未销售的成品、扣除折旧的固定资产;未销售的成品、扣除折旧的固定资产;o3)运行费()运行费(Operating expenses,OE)。是生)。是生产系统将库存转化未为产销量的过程中的一切花费,包产系统将库存转化未为产销量的过程中的一切花费
5、,包括所有的直接费用和间接费用;括所有的直接费用和间接费用;o要判别是否是瓶颈资源,应从资源的实际生产要判别是否是瓶颈资源,应从资源的实际生产能力与它的生产负荷(能力与它的生产负荷(或对其的需求量)来考或对其的需求量)来考察;察;o实际需求量不一定是市场的需要量,而是指企实际需求量不一定是市场的需要量,而是指企业为了完成其产品计划而对对该资源的需求量;业为了完成其产品计划而对对该资源的需求量;o假设某产品假设某产品P的生产流程的生产流程如下:如下:o原材料机器原材料机器A机器机器B市场市场o市场需求每周市场需求每周25个单位;个单位;机器机器A的生产能力为每周的生产能力为每周生产生产15个单位
6、;机器个单位;机器B每每周生产周生产20个单位;个单位;o按下图,分析瓶颈的构成:按下图,分析瓶颈的构成:o2、OPT的的9条原则:条原则:o1)平衡物流,而不平衡能力;)平衡物流,而不平衡能力;o2)非瓶颈资源的利用程度不是由他们自己的潜)非瓶颈资源的利用程度不是由他们自己的潜力决定,而是由系统的约束决定;力决定,而是由系统的约束决定;o3)资源的)资源的“利用利用”(utilization)与)与“活力活力”(activation)不是同义词;)不是同义词;“利用利用”是指是指资源应该利用的程度;资源应该利用的程度;“活力活力”是指资源能够是指资源能够利用的程度;利用的程度;o4)瓶颈上一
7、小时的损失则是整个系统一个小时)瓶颈上一小时的损失则是整个系统一个小时的损失;的损失;o5)非瓶颈获得的一小时是毫无意义的,因为非)非瓶颈获得的一小时是毫无意义的,因为非瓶颈资源上的生产时间除了加工时间和调整时瓶颈资源上的生产时间除了加工时间和调整时间之外,还有闲置时间,节约一个小时的调整间之外,还有闲置时间,节约一个小时的调整准备时间,并不能增加产销率,而只能增加一准备时间,并不能增加产销率,而只能增加一小时的闲置时间;小时的闲置时间;o6)瓶颈控制了库存和产销率;)瓶颈控制了库存和产销率;o7)转运量可以不等于加工批量;)转运量可以不等于加工批量;o8)加工批量应是可变的;)加工批量应是可
8、变的;o9)安排作业计划应同时兼顾所有的约束,提前)安排作业计划应同时兼顾所有的约束,提前期是作业计划的结果,而不是预定值;期是作业计划的结果,而不是预定值;18.2 敏捷制造敏捷制造o简述;简述;o敏捷制造企业的基本特征;敏捷制造企业的基本特征;o敏捷制造与大量生产在思想、经营战略上的差别;敏捷制造与大量生产在思想、经营战略上的差别;o实现敏捷制造的措施;实现敏捷制造的措施;18.2.1 简述简述o20世纪世纪80年代后期,美国意识到必须夺回在年代后期,美国意识到必须夺回在制造业上的优势,才能保持在国际上的领先地制造业上的优势,才能保持在国际上的领先地位;位;o1991年美国国会提出要为国防
9、部拟定一个较年美国国会提出要为国防部拟定一个较长期的制造技术规划,要能同时体现工业界和长期的制造技术规划,要能同时体现工业界和国防部的共同利益;国防部的共同利益;o委托里海大学的雅克卡研究所编写了一份委托里海大学的雅克卡研究所编写了一份“21世纪制造企业战略世纪制造企业战略”的报告;的报告;o该报告的结论性意见是:该报告的结论性意见是:o全球性的竞争使得市场变化太快,单个企业依全球性的竞争使得市场变化太快,单个企业依靠自己的资源进行自我调整的速度赶不上市场靠自己的资源进行自我调整的速度赶不上市场变化的速度;变化的速度;o为了解决这个影响企业生存和发展的世界性问为了解决这个影响企业生存和发展的世
10、界性问题,报告提出了以虚拟企业或动态联盟为基础题,报告提出了以虚拟企业或动态联盟为基础的敏捷制造模式;的敏捷制造模式;o敏捷制造强调基于互联网的信息开放、共享和敏捷制造强调基于互联网的信息开放、共享和集成;注重发挥人的创造性;强调既有竞争又集成;注重发挥人的创造性;强调既有竞争又有合作的共赢关系;有合作的共赢关系;18.2.2 敏捷制造企业的基本特征敏捷制造企业的基本特征o雅克卡研究所提出了雅克卡研究所提出了18条敏捷制造企业的特征:条敏捷制造企业的特征:18.2.3 敏捷制造与大量生产在思想观念、敏捷制造与大量生产在思想观念、经营战略上的差别经营战略上的差别o1、使顾客富裕:满足顾客个性化的
11、需求;为顾、使顾客富裕:满足顾客个性化的需求;为顾客解决客解决“问题问题”,而不是销售,而不是销售“产品产品”;o2、用合作去加强竞争;、用合作去加强竞争;o3、急救式的工作;、急救式的工作;o4、充分发挥人和信息的作用;、充分发挥人和信息的作用;18.2.4 实现敏捷制造的措施实现敏捷制造的措施o1、将继续教育放在实现敏捷制造的首位,高度重视并、将继续教育放在实现敏捷制造的首位,高度重视并尽可能创造条件使雇员能获取最新的信息和知识;尽可能创造条件使雇员能获取最新的信息和知识;o2、虚拟企业的组成和工作;、虚拟企业的组成和工作;o3、计算机技术和人工智能技术的广泛应用;、计算机技术和人工智能技
12、术的广泛应用;o4、方法论的指导;、方法论的指导;o5、环境美化的工作不仅仅指工厂企业范围内的绿化,、环境美化的工作不仅仅指工厂企业范围内的绿化,更主要是对废弃物的处理;更主要是对废弃物的处理;o6、绩效测量与评价;、绩效测量与评价;o7、标准和法规的作用;、标准和法规的作用;o8、组织实践;、组织实践;18.3 现代集成制造系统现代集成制造系统(CIMS)n CIMS的产生的产生 20世纪以后,随着泰勒倡导的科学管理运动的发展,世纪以后,随着泰勒倡导的科学管理运动的发展,出席爱你了诸如订货点法、经济生产批量法、物料需求出席爱你了诸如订货点法、经济生产批量法、物料需求计划方法等优化生产与运作管
13、理的方法。计划方法等优化生产与运作管理的方法。20世纪世纪7080年代,企业一方面寻求如准时生产制、年代,企业一方面寻求如准时生产制、最优生产技术等更好的生产与运作管理方法,另一方面最优生产技术等更好的生产与运作管理方法,另一方面积极探索新的制造技术和生产组织方法,如计算机集成积极探索新的制造技术和生产组织方法,如计算机集成制造系统(制造系统(Computer Integrated Manufacturing System,简称,简称CIMS)1974年,美国的约瑟夫年,美国的约瑟夫.哈林顿(哈林顿(Joseph Harrington)博士在)博士在Computer Integrated Ma
14、nufacturing一书中首次突出计算机集成制造的概一书中首次突出计算机集成制造的概念。念。CIMS的定义的定义n CIM是信息技术和生产技术的综合应用是信息技术和生产技术的综合应用n CIM是生产组织的一种哲理、思想和方法。是生产组织的一种哲理、思想和方法。n 当一个企业按当一个企业按CIM哲理组织整个企业的生产经哲理组织整个企业的生产经营活动时,就构成了计算机集成制造系统营活动时,就构成了计算机集成制造系统(CIMS)。)。n 在自动化技术、信息技术和制造技术的基础上,在自动化技术、信息技术和制造技术的基础上,在新的管理模式和生产工艺的指导下,把以往企在新的管理模式和生产工艺的指导下,把
15、以往企业中相互孤立的工程设计、生产制造、经营理念业中相互孤立的工程设计、生产制造、经营理念等全部生产、经营活动所需的各种孤立的、局部等全部生产、经营活动所需的各种孤立的、局部的子系统,借助数据库和数字通信网络有机地集的子系统,借助数据库和数字通信网络有机地集成起来,构成一个覆盖整个企业的综合系统,这成起来,构成一个覆盖整个企业的综合系统,这就是就是CIMS。CIMS的功能结构的功能结构CIMS的技术结构的技术结构CIMS集成的内涵集成的内涵 系统运行环境的集成系统运行环境的集成 信息的集成信息的集成 应用功能的集成应用功能的集成 技术的集成技术的集成 人和组织的集成人和组织的集成CIMS的集成的集成实施实施CIMS给企业带来的效益给企业带来的效益 在工厂设计自动化方面,采用现代化工程设计在工厂设计自动化方面,采用现代化工程设计手段,如手段,如CAD/CAPP/CAM,可提高产品的研制,可提高产品的研制能力,缩短设计周期,加速产品更新换代速度。能力,缩短设计周期,加速产品更新换代速度。在加工制造上,在加工制造上,FMS、FMC、DNC的应用,可的应用,可提高柔性与质量,提高设备利用率,缩短产品制提高柔性与质量,提高设备利用率,缩短产品制造周期,增强生产能力。造周期,增强生产能力。在经营管理上,使企业的经营决策与生产管理在经营管理上,使企业的经营决策与生产管理科学化。科学化。