第五章 现代生产管理技术,5.1 现代生产管理技术概述 5.2 现代生产管理信息系统 5.3 产品数据管理技术 5.4 物流系统管理 5.5 及时生产技术 5.6 现代质量保证技术,第一节 现代生产管理技术概述 5.1.1 制造业生产方式的演变 5.1.2 生产管理技术的发展 5.1.3 现代生产管理技术的特点,5.1.1 制造业生产方式的演变,工场作坊式 单件生产方式,刚性自动化 大批量生产方式,柔性自动化 中小批量生产方式,高效敏捷 集成经营生产方式,工场作坊式的单件生产方式 背景：18世纪初蒸汽机发明，引发了工业革命，开始用机器代替人力，揭开了工业化生产的序幕，采用单件作坊式的生产方式，。 特点：组织结构松散，管理层次简单，产品的价格高，生产周期长。,刚性自动化的大批量生产方式 背景：20世纪初产品需求量加大、复杂性增加，要求采用更复杂的生产技术和生产方式满足这种需求。Whitney提出了“互换性”和大批量生产，泰勒推出了“科学管理”理论，福特开创了汽车装配自动线，使制造业进入大批量生产方式时代。 特点：生产规模变大，专业化程度和劳动生产率提高，成本随之下降。,柔性自动化生产方式 背景：刚性自动化分工过细，大而全宝塔形管理体制，产品应变能力差；面对市场多变和个性化顾客需求，要求提高制造业的柔性化。 1952年研制了第一台NC机床； 1958年第一台MC问世； 1962年第一台ROBOT、自动化仓库和AGV问世； 1966年DNC系统推出； 1967年英国莫林建造第一条FMS； 到上世纪70年代，微型机CNC系统出现。 特点：工序集中，没有固定节拍，高效率与高柔性融合，较强灵活性和适应性，满足多品种小批量自动化生产。,高效敏捷的集成经营生产方式 背景：自80年代以来，全球经济形成，市场竞争更趋激烈，消费呈现出主体化、个性化和多样化。为了对急剧变化的市场作出快速的反应，提供用户满意的产品和服务，需要探索新的生产管理方式和模式。出现了如并行工程、精益生产、快速重组、敏捷制造等新模式，可统称为高效敏捷的集成经营生产方式。 特点：提高综合效率，敏捷响应市场需求。,5.1.2 生产管理技术的发展,早期管理阶段,科学管理阶段,现代生产管理阶段,早期管理阶段 时间段：作为商品生产的管理理论是自第一次工业革命后才逐渐形成，延续时间从18世纪末到19世纪末，约100余年时间。 主要管理技术：随着生产规模扩大，内部分工日益细微，协作更加广泛，对生产管理提出更高要求。 亚当.史密斯提出“劳动价值理论”和“劳动分工”，虽不系统和不全面，但为以后管理科学的产生和发展有着积极的影响。,科学管理阶段 时间段：从19世纪末/20世纪初-20世纪60年代。 主要管理技术： 泰勒出版了科学管理原则，提出工时制和计件制，制定科学的工艺规程，主张将劳动和管理分离等理论，使劳动生产率普遍得到了提高。 甘特提出工作进度图表； 吉尔布雷斯夫妇进行了动作研究和工业心理研究； 福特研制了汽车移动装配线 运筹学、排队论、线性规划、系统论得到应用； 日本丰田汽车公司推出及时生产生产方式。,现代生产管理阶段 时间段：20世纪70年代至今。 主要管理技术： 物料需求计划MRP用于生产计划与控制； 在MRP基础上发展成为集采购、库存、生产、销售、财务等为一体的制造资源计划MRPII管理方法； 为适应全球经济发展，在MRPII的基础上又出现了以供应链为核心的企业资源计划ERP管理模式。,5.1.3 现代生产管理技术的特点,以技术为中心向以人为中心转变； 从递阶多层管理向扁平网络式结构转变，强调结构简化，减少层次，增强灵敏性。 由顺序工作方式向并行作业方式转变； 从固定组织形式向动态的、自主管理的群体工作小组形式转变； 企业从单纯竞争走向竞争/结盟之路； 质量是企业尊严和品牌价值的起点，快速响应市场的竞争策略是制胜的法宝； 技术创新成为企业竞争的焦点。,第二节 现代生产管理信息系统 5.2.1 物料需求计划(MRP) 5.2.2 闭环MRP 5.2.3 制造资源计划(MRPII) 5.2.4 企业资源计划(ERP）,5.2.1 物料需求计划MRP,MRP基本原理 基本思想：在需要的时间，向需要的部门，按照需要的数量，提供该部门所需的物料。 基本目标：最大限度地减少库存，降低库存成本。 工作流程：从主生产计划出发，按照产品结构展开，推算每个零部件和原材料的需求量，并根据现有库存和生产/采购过程所需的提前期，最终确定具体的生产投放和物料采购时间。 回答主要问题：需要什么、需要多少、何时需要。,MRP工作原理框图,MRP的输入 主生产计划 反映计划生产的产品名称、数量和交货日期的计划，由企业计划部门编制； 物料清单BOM 反映产品结构组成和零部件间的层次隶属关系的产品结构文件，由CAD系统产生； 库存状态 包括每一物件的现有库存量、计划入库量、已分配量等信息。 独立需求 不依赖于其它需求而独立存在的需求，如不在主生产计划之内的零配件。,表5-1 产品BOM表,产品X构成示意图,产品BOM表示例,MRP的批量规则 直接批量法 订货批量等于需求量，用于价格高，不允许有过多生产或保存的物料； 固定批量法 每次加工/订货数量一致，间隔时间不一定相同，用于订货费用较大的物料； 固定周期法 每次加工/订货的周期相同，但其数量不一定相同，常用于内部自制件的生产加工。 经济批量法 订购和保管费用之和为最低的最佳批量法， 其计算公式为： EOQ=,MRP的计算逻辑,MRP的输出 下达计划定单，包括外购件的采购定单和 自制件的定制定单； 计划日程改变的通知； 下达订货取消或暂停通知； 库存状态报告； 未来一段时间的计划定单。,1)总需求量Gj(t) Gj(t)= a1X1+ a2X2+ + anXn + B 其中：X1,X2, Xn 分别为n种产品在某时段的计划生产量； a1,a2, an分别为n种产品各自所包含j零件的数量； B为j零件的独立需求。 2)现有库存量Hj(t) 在满足总需求量之后， 可供使用的库存量，以每计划周期期末库存量来表示。 3)计划到货量 已在制或已订购，预期在计划期内即将到货 入库的物料量。 Hj(t)= Hj(t-1)+ Sj(t)- Gj(t) 其中：Hj(t)为本周期的期末库存量（现有库存量）； Hj(t-1)为上一计划周期的期末库存量； Sj(t)为本周期的计划到货量； Gj(t)为本周期的总需求量。,4)净需求量Nj(t) 现有库存量不能满足总需求量时 的短缺部分。 Nj(t)= Gj(t)- Hj(t-1)- Sj(t) 5)计划交付量 将净需求量经过批量调整所确定的投入生产或提出采购的计划批量；批量调整需考虑废品率和批量法则，但应注意批量放大效应。 6)计划投放量 在数量上与计划交付量相同，仅是将交付时间前置一个提前期以确定投放时间。,5.2.2 闭环MRP,闭环MRP特征 将能力需求、车间作业计划和采购计划纳入MRP； 企业生产能力是有限的，应进行生产能力与需求间的平衡； 能力需求包括设备、资金与人力的需求，若发现能力不足， 必须进行设备负荷调节和人力补充，如无法平衡，需 调整计划； 在计划执行中，将来自车间、供应商反馈信息对生产计划 进行动态调整； 作业过程是“计划-实施-评价-反馈-计划”不断反馈的过程，,闭环MRP系统框图,5.2.3 制造资源计划(MRPII),MRPII系统结构框图,MRPII结构组成 计划控制子系统 包括生产规划、主生产计划、物料需求计划、能力需求计划、生产作业计划、采购计划等。 物流管理子系统 包括库存管理、物料采购供应、市场营销等。 财务管理子系统 各类往来帐目、库存资金占用情况和企业运营情况，进行企业生产成本核算。,MRPII系统的特点 管理信息的集成性 集企业产、供、销、财务于一体，对企业资源进行统一的计划和控制，实现企业的整体优化。 计划的可执行性 计划下达前对生产能力进行平衡，并根据反馈信息及时调整，保证计划有效性和可执行性。 管理的系统性 MRPII把企业所有与生产经营有关的部门联结成一个整体，不存在条块分割，在统一计划下，以团队精神投入工作。 数据的共享性 在统一数据库支持下，要求全体成员用规范严肃态度对待数据，保证数据及时、准确和完整。 动态应变性 可随时根据环境变化迅速作出响应，及时决策调整，保证生产正常进行。 物流、资金流统一 可把物料流动直接转换为资金流动，反映物流和经营生产情况，保证生产和财务数据一致。,5.2.4 企业资源计划(ERP）,ERP的发展背景 随着信息化、网络化技术的发展与应用，全球化市场的形成，企业发展要承受来自国际竞争压力，要适应市场的需求迅速作出反应； 企业经营管理的注意力不仅着眼于生产过程管理、库存管理、成本控制等内部管理上，更要注重“物资供应制造生产分销与发货售后服务”供应链的管理，不仅依靠企业内部资源，更要利用社会资源，以获得竞争的优势。,ERP的核心思想 ERP核心思想：“供应链”管理思想，通过前馈的物流和反馈的信息流和资金流，把客户需求、企业内制造活动、以及供应商的制造资源整合在一起。 供应链管理内容： 供应商和用户伙伴关系管理； 供应链产品需求预测与计划； 全球企业节点定位和生产集成化计划跟踪与控制； 企业内部与企业之间的物料供应与需求管理； 基于供应链管理的产品设计与制造管理； 基于供应链的用户服务和后勤管理； 基于Internet/intranet的供应链交互信息管理等。,供应链中的物料流、信息流和资金流,ERP系统的组成 企业战略经营系统； 实现全球化销售的营销与市场集成系统； 完善企业成本管理机制而建立的财务管理系统； 技术开发和工程设计系统； 及时生产制造支持系统。,ERP的功能特点 以“供应链管理”为核心 在MRPII基础上，把客户需求和企业内部资源以及供应商外部资源整合在一起，形成以供应链为核心的管理系统。 以“客户关系管理”为前台支撑 在当前以客户为中心的市场经济时代，企业关注的焦点逐渐由过去关注产品转移到关注客户上来。 把组织看作是一个社会系统 强调人们之间的合作。 支持混合方式制造环境 包括离散型和流程型制造环境。 以人为本的竞争机制 给员工制定工作评价标准，调动每个员工积极性，发挥出每个员工的最大潜能。 支持Internet/Intranet，全面整合企业内外资源。,第三节 产品数据管理技术 5.3.1 产品数据管理PDM 5.3.2 PDM与ERP之间的区别和联系 5.3.3 基于PDM的应用集成,5.3.1 产品数据管理PDM,PDM的定义 PDM产生80年代初，为解决大量工程图样、技术文挡管理的困境而出现的一项管理技术。 PDM管理所有与产品相关的信息和过程的技术,是一种管理软件，能提供数据、文件、文档的更改管理、版本管理、产品结构管理和工作流程管理。 与产品相关的信息：CAD/CAM文件、BOM表、产品结构配置、产品规范、电子文档、产品定单、供应商清单、存取权限、审批信息等； 与产品相关的过程：工艺流程、工作流程、信息的审批和发放过程、产品的变更过程等。,PDM的体系结构 支持层 以关系型数据库为支持平台，提供数据存、取、删、改、查等管理功能。 对象层 用二维数表记录产品图形目录，再用一个二维表记录图形版本变化过程，由若干二维关系数表描述产品数据动态变化和更改流程。 功能层 包括系统管理、工作环境管理以及其它如文档管理、产品配置管理、工作流程管理等基本功能模块。 用户层-提供人机界面、开发工具。,PDM系统的体系结构,PDM的功能 电子资料室管理和检索 PDM核心功能，以关系型数据库为基础，支持各种查询与检索，处理和管理存储于异构介质上的产品电子数据文档，实现产品数据的信息共享。 产品配置管理 以BOM为组织核心，把定义产品的所有数据和文档联系起来，对产品对象关系进行维护和管理。 工作流程管理 对产品设计开发过程进行跟踪管理，包括工程数据的提交、修改控制、监视审批、文档分布控制、自动通知控制等，以保证设计工作