生产与运作管理生产与运作管理 Production and Operations Management第十五章第十五章 生产与运作管理的生产与运作管理的 发展趋势发展趋势1第十五章第十五章 生产与运作管理的发展趋势生产与运作管理的发展趋势n第一节第一节 现代企业面临的环境分析现代企业面临的环境分析n第二节第二节 现代化生产方式和管理模式现代化生产方式和管理模式21.1.信息技术对现代企业生产与运作的影响越来信息技术对现代企业生产与运作的影响越来越大；越大；2.2.个性化买方市场的形成；个性化买方市场的形成；3.3.产品更新换代加快，但研制开发的难度加大；产品更新换代加快，但研制开发的难度加大；4.4.经济全球化经济全球化1)1)商品全球化商品全球化2)2)资本全球化资本全球化3)3)生产全球化生产全球化4)4)技术全球化技术全球化第十五章第十五章 生产与运作管理的发展趋势生产与运作管理的发展趋势第一节第一节 现代企业面临的环境分析现代企业面临的环境分析3第二节第二节 现代化生产方式和管理模式现代化生产方式和管理模式 制造业的生产方式经历了制造业的生产方式经历了3 3个发展阶段：用个发展阶段：用机器代替手工，从作坊形成工厂；从单件生产机器代替手工，从作坊形成工厂；从单件生产方式发展到大量生产方式；从大批量生产方式方式发展到大量生产方式；从大批量生产方式到多品种小批量的柔性、集成化、智能化生产到多品种小批量的柔性、集成化、智能化生产方式。方式。4生生产管理范管理范围大大为扩展；展；多品种小批量生多品种小批量生产时代将成代将成为生生产方式的方式的主流；主流；计算机技术和现代化管理技术在生产管理计算机技术和现代化管理技术在生产管理中得到广泛运用；中得到广泛运用；现代企业生产运作管理的特征现代企业生产运作管理的特征 5先进生产方式的关键要素先进生产方式的关键要素6基础制造技术基础制造技术先进制造单元技术先进制造单元技术先进制造系统集成技术先进制造系统集成技术准时生产（准时生产（JITJIT）并行工程（并行工程（CECE）敏捷制造（敏捷制造（AMAM）虚拟制造系统（虚拟制造系统（VMSVMS）柔性制造系统（柔性制造系统（FMSFMS）计算机集成制造系统（计算机集成制造系统（CIMSCIMS）先进制造技术：先进制造技术： 7一、准时化生产一、准时化生产JIT准时化生产方式（准时化生产方式（Just In TimeJust In Time，JITJIT）是是2020世纪世纪5050年代初，日本丰田公司研究和开年代初，日本丰田公司研究和开始实施的生产管理方式。始实施的生产管理方式。其基本思想为：其基本思想为：在需要的时间和地点，在需要的时间和地点，按需要的量生产所需的产品。按需要的量生产所需的产品。这种生产方式这种生产方式的核心是追求一种的核心是追求一种无库存无库存的生产系统，或使的生产系统，或使库存达到最小的生产系统。库存达到最小的生产系统。 8准时化生产准时化生产的组成的组成 JIT的新思维的新思维JIT之之所所以以成成功功，首首先先是是由由于于它它大大胆胆地地向向传传统统管管理理观观念念提提出出了了挑挑战战，使使得得生生产产管管理理的的观观念念发发生生了了巨巨大大的的变变化化。JIT生生产产方方式式的的新新思思维维是是JIT最基本的方面。最基本的方面。JIT生产系统设计与计划技术生产系统设计与计划技术 为为达达到到准准时时生生产产、杜杜绝绝浪浪费费、合合理理利利用用资资源源，在在JIT系系统统中中要要进进行行广广义义的的生生产产系系统统设设计计。JIT生生产产系系统统设设计计与与计计划划技技术术体体现现JIT的的新新思思维维，同时为同时为JIT的生产现场管理与控制打下基础。的生产现场管理与控制打下基础。9准时化生产准时化生产的组成的组成 JIT生产现场管理生产现场管理JIT的的零零部部件件权权当当后后续续工工序序提提出出要要求求时时才才生生产产，是是一一种种“拉拉动动”的的生生产产方方式式，后后工工序序需需要要多多少少，前前工工序序就就生生产产或或供供应应多多少少。它它将将传传统统生生产产过过程程中中前前道道工工序序向向后后工工序序送送货货，改改为为后后道道工工序序根根据据“看看板板”向向前前道道工工序序取取货货。看看板板系系统统是是JIT生生产产现现场场控控制制技技术术的核心。的核心。10准时化生产准时化生产的目标的目标 JIT方方式式的的目目标标是是彻彻底底消消除除无无效效劳劳动动造造成的浪费。成的浪费。JIT寻求达到以下目标：寻求达到以下目标：（1）废品量最低（零废品）；）废品量最低（零废品）；（2）准备时间最短（零准备时间）；）准备时间最短（零准备时间）；（3）库存量最低（零库存）；）库存量最低（零库存）；（4）搬运量最低；）搬运量最低；（5）机器损坏率低；）机器损坏率低；（6）生产提前期短；）生产提前期短；（7）批量小。）批量小。11准时化生产准时化生产的适用范围的适用范围 JIT模模式式适适用用于于非非流流程程型型的的加加工装配制造业工装配制造业12精益生产精益生产 精精益益生生产产（LeanProduction，LP）是是美美国国麻麻省省理理工工学学院院在在一一项项名名为为“国国际际汽汽车车计计划划”的的研研究究项项目目中中提提出出来来的的。它它们们在在做做了了基基于于对对日日本本丰丰田田生生产产方方式式的的大大量量调调查查和和对对比比后后，于于1990年年提提出出的的一一种种生生产产管管理理方方法法，也也有有人人认认为为是是一一种种制制造造模模式式。其其核核心心是是追追求求消消灭灭包包括括库库存存在在内内的的一一切切“浪浪费费”，并并围围绕绕此此目目标标发发展展了了一一系系列列具具体体方方法法，逐逐渐渐形形成成了了一一套套独独具具特特色色的的生生产产经经营管理体系。营管理体系。13精益生产追求的目标精益生产追求的目标7个个“零零”目标目标 零切换浪费零切换浪费 零库存零库存 零浪费零浪费 零不良零不良 零故障零故障 零停滞零停滞 零事故零事故14三种生产方式比较三种生产方式比较项项目目手工生产方式手工生产方式大批量生产方式大批量生产方式精益生产方式精益生产方式产品特点产品特点完全按顾客要求完全按顾客要求标准化，品种单一标准化，品种单一品种多样化、系品种多样化、系列化列化设备和工装设备和工装通用、灵活、便宜通用、灵活、便宜专用、高效、昂贵专用、高效、昂贵柔性高、效率高柔性高、效率高作业分工作业分工与作业内容与作业内容粗略、丰富粗略、丰富细致、简单、重复细致、简单、重复较粗略、较粗略、多技能、丰富多技能、丰富对操作工人对操作工人要求要求懂设计制造懂设计制造有较高操作技能有较高操作技能不需要专业技能不需要专业技能多技能多技能库存水平库存水平高高高高低低制造成本制造成本高高低低更低更低产品质量产品质量低低高高更高更高所适应的所适应的市场时代市场时代极少量需求极少量需求物资缺乏、供不应求物资缺乏、供不应求买方市场买方市场15二、并行工程二、并行工程CE传统的串行工程：市场需求分析传统的串行工程：市场需求分析设计设计试制试制修改设计修改设计工艺准备工艺准备生产生产销售。销售。16并行工程的概念并行工程的概念并行工程（并行工程（Concurrent EngineeringConcurrent Engineering，CECE）是集成地、并行地设计产品及其相关过）是集成地、并行地设计产品及其相关过程（包括制造过程及其支持过程）的系统方程（包括制造过程及其支持过程）的系统方法。这种方法要求产品开发人员从设计一开法。这种方法要求产品开发人员从设计一开始就考虑产品整个生命周期中从概念形成到始就考虑产品整个生命周期中从概念形成到产品报废处理的所有因素，包括质量、成本、产品报废处理的所有因素，包括质量、成本、进度计划和用户的要求。进度计划和用户的要求。17并行工程的特点并行工程的特点1)1)在产品设计及相关过程中，由传统的串行在产品设计及相关过程中，由传统的串行方法变为并行方法；方法变为并行方法；2)2)在工作方式上，由传统的个人或部门的工在工作方式上，由传统的个人或部门的工作变为多学科、内外共同协作组成的协同作变为多学科、内外共同协作组成的协同工作；工作；3)3)在企业的组织管理上，由传统的面向功能在企业的组织管理上，由传统的面向功能的递阶组织结构变为面向产品的扁平化网的递阶组织结构变为面向产品的扁平化网络结构。络结构。18实施并行工程所需的技术方法实施并行工程所需的技术方法1)1)并行产品开发过程建模、仿真与优化。并行工程把产品开并行产品开发过程建模、仿真与优化。并行工程把产品开发的各个活动作为一个集成的、并行的产品开发过程，强发的各个活动作为一个集成的、并行的产品开发过程，强调下游过程在产品开发早期参与设计过程；对产品开发过调下游过程在产品开发早期参与设计过程；对产品开发过程进行管理和控制，不断改善产品开发过程。程进行管理和控制，不断改善产品开发过程。2)2)并行工程的集成产品开发团队。产品开发由传统的部门制并行工程的集成产品开发团队。产品开发由传统的部门制或专业组变成以产品或专业组变成以产品( (型号型号) )为主线的多功能集成产品开发为主线的多功能集成产品开发团队团队。3)3)并行工程协同工作环境。在并行工程产品开发模式下，产并行工程协同工作环境。在并行工程产品开发模式下，产品开发是由分布在异地的计算机软件工作的多学科小组完品开发是由分布在异地的计算机软件工作的多学科小组完成的。计算机系统和广域的网络环境，使异地分布的产品成的。计算机系统和广域的网络环境，使异地分布的产品开发队伍能够通过开发队伍能够通过PDMPDM（产品数据管理）品数据管理）和群组协同工作系和群组协同工作系统进行并行协作产品开发。统进行并行协作产品开发。4)4)全面质量管理技术和工具的使用。全面质量管理技术和工具的使用。19三、敏捷制造三、敏捷制造敏捷制造（敏捷制造（AgileManufacturingAgileManufacturing，AMAM）是）是美国为重振其在制造业中的领导地位而提出的一美国为重振其在制造业中的领导地位而提出的一种新的制造模式。它的特点可概括为：通过先进种新的制造模式。它的特点可概括为：通过先进的柔性生产技术与动态的组织结构和高素质人员的柔性生产技术与动态的组织结构和高素质人员的集成，着眼于获取企业的长期经济效益；用全的集成，着眼于获取企业的长期经济效益；用全新的产品设计和产品生产的组织管理方法，来对新的产品设计和产品生产的组织管理方法，来对市场需求和用户要求做出灵敏和有效的响应。市场需求和用户要求做出灵敏和有效的响应。敏捷制造的三个要素：生产技术、管理工作敏捷制造的三个要素：生产技术、管理工作、人力资源。、人力资源。20敏捷制造的特点敏捷制造的特点1)1)高度柔性。产品的功能和性能可根据用户的具体需要进高度柔性。产品的功能和性能可根据用户的具体需要进行改变，并借助仿真技术可让用户很方便地参与设计，行改变，并借助仿真技术可让用户很方便地参与设计，从而很快地生产出满足用户需要的产品。它对产品质量从而很快地生产出满足用户需要的产品。它对产品质量的概念是，保证在整个产品生产周期内达到用户满意。的概念是，保证在整个产品生产周期内达到用户满意。 2)2)具有灵活的动态组织结构。具有灵活的动态组织结构。3)3)采用先进制造技术。采用先进制造技术。4)4)建立新型的标准基础结构，实现技术、管理和人的集成。建立新型的标准基础结构，实现技术、管理和人的集成。5)5)最大限度地调动、发挥人的作用。最大限度地调动、发挥人的作用。6)6)用户的参与。用户的参与。7)7)战略着眼点在于长期获取经济效益战略着眼点在于长期获取经济效益 。 21敏捷制造的企业，其敏捷能力表现为：敏捷制造的企业，其敏捷能力表现为：1)1)反应能力，判断和预见市场变化并对其快反应能力，判断和预见市场变化并对其快速地做出反应的能力；速地做出反应的能力；2)2)竞争力，企业获得一定生产力、效率和有竞争力，企业获得一定生产力、效率和有效参与竞争所需的技能；效参与竞争所需的技能；3)3)柔性，以同样的设备与人员生产不同产品柔性，以同样的设备与人员生产不同产品或实现不同目标的能力；或实现不同目标的能力；4)4)快速，以最短的快速，以最短的时间执行任行任务（如（如产品开品开发、制造、供、制造、供货等）的能力。等）的能力。 22实现敏捷制造的措施敏捷制造的措施1)1)把把继续教育放在教育放在实现敏捷制造的首位，高度重敏捷制造的首位，高度重视并尽可能并尽可能创造条件使造条件使员工能工能获取新信息和知取新信息和知识；2)2)虚虚拟企企业的的组成和工作成和工作；3)3)计算机技算机技术和人工智能技和人工智能技术的广泛的广泛应用用；4)4)方法方法论的指的指导；5)5)环境美化的工作；境美化的工作；6)6)绩效效测量与量与评价；价；7)7)标准和法准和法规的作用；的作用；8)8)组织实践践 。 23四、虚拟制造系统四、虚拟制造系统VMS虚拟制造系统（虚拟制造系统（Virtual Manufacturing Virtual Manufacturing SystemSystem，VMSVMS）是指在高性能和高速网络的技术）是指在高性能和高速网络的技术支持下，利用计算机仿真、建模技术和虚拟产品支持下，利用计算机仿真、建模技术和虚拟产品模型，在产品的实际加工之前对产品的性能、产模型，在产品的实际加工之前对产品的性能、产品的可制造性进行评价，同时对产品的生产全过品的可制造性进行评价，同时对产品的生产全过程进行仿真，以实现产品生产过程的最优化。程进行仿真，以实现产品生产过程的最优化。虚拟制造追求产品及其制造系统的全局最优虚拟制造追求产品及其制造系统的全局最优化。化。24虚拟制造的功能虚拟制造的功能1)1)虚拟制造能提供产品的数字化设计环境，通虚拟制造能提供产品的数字化设计环境，通过虚拟设计环境，可及早发现设计中存在的过虚拟设计环境，可及早发现设计中存在的问题；问题；2)2)虚虚拟制造能提供生产和管理工艺规划、生产制造能提供生产和管理工艺规划、生产计划的环境；计划的环境；3)3)通过对实际生产过程的仿真，虚拟制造能融通过对实际生产过程的仿真，虚拟制造能融合车间控制行为，对产品的新设计方案或改合车间控制行为，对产品的新设计方案或改进方案进行评价、或优化车间布局。进方案进行评价、或优化车间布局。25虚拟制造的特点虚拟制造的特点1)1)高度集成；高度集成；2)2)支持敏捷制造；支持敏捷制造；3)3)分布合作。分布合作。26虚拟制造的技术虚拟制造的技术1)1)虚拟现实技术；虚拟现实技术；2)2)建模技术；建模技术；3)3)仿真技术；仿真技术；4)4)信息技术。信息技术。27五、柔性制造系统五、柔性制造系统FMS柔性制造系统（柔性制造系统（Flexible Manufacturing Flexible Manufacturing SystemSystem，FMSFMS）是由计算机控制的以数控机床）是由计算机控制的以数控机床（MCMC）和加工中心（）和加工中心（NCNC）为基础适应多品种中小）为基础适应多品种中小批量生产的自动化制造系统。它综合应用现代数批量生产的自动化制造系统。它综合应用现代数控技术，计算机技术、自动化物料输送技术，由控技术，计算机技术、自动化物料输送技术，由计算机控制和管理使多品种中小批量生产实现了计算机控制和管理使多品种中小批量生产实现了自动化。自动化。FMSFMS一般由多台一般由多台MCMC和和NCNC机床组成。它可机床组成。它可以同时加工多种不同的工件。以同时加工多种不同的工件。 28柔性制造技术的特点柔性制造技术的特点1)1)具有较高的柔性和通用性；具有较高的柔性和通用性；2)2)转产快、准备时间短；转产快、准备时间短；3)3)设备利用率高；设备利用率高；4)4)加工质量高且稳定；加工质量高且稳定；5)5)所需费用低；所需费用低；6)6)占地面积比传统设备少。占地面积比传统设备少。29柔性制造系统的基本组成柔性制造系统的基本组成1)1)加工系统，主要有：数控加工中心加工系统，主要有：数控加工中心（NCNC）或计算机数控加工机床等或计算机数控加工机床等；2)2)物料系统；物料系统；3)3)计算机控制系统；计算机控制系统；4)4)系统软件。系统软件。30柔性制造系统的基本技术柔性制造系统的基本技术1)1)计算机辅助设计（计算机辅助设计（CADCAD）技术；技术；2)2)机电一体化技术；机电一体化技术；3)3)模糊控制技术；模糊控制技术；4)4)人工智能、专家系统技术；人工智能、专家系统技术；5)5)人工神经网络技术。人工神经网络技术。31六、计算机集成制造系统六、计算机集成制造系统CIMS计算机集成制造系统（计算机集成制造系统（Computer Computer Integrated Manufacturing System Integrated Manufacturing System ，CIMSCIMS）是）是随着计算机辅助设计与制造的发展而产生的。它随着计算机辅助设计与制造的发展而产生的。它是在信息技术自动化技术与制造的基础上，通过是在信息技术自动化技术与制造的基础上，通过计算机技术把分散在产品设计棗制造过程中各种计算机技术把分散在产品设计棗制造过程中各种孤立的自动化子系统有机地集成起来，形成适用孤立的自动化子系统有机地集成起来，形成适用于多品种、小批量生产，实现整体效益的集成化于多品种、小批量生产，实现整体效益的集成化和智能化制造系统。和智能化制造系统。 32CIMS的组成的组成1)1)管理信息子系统；管理信息子系统；2)2)设计自动化子系统；设计自动化子系统；3)3)制造自动化子系统；制造自动化子系统；4)4)质量保证子系统；质量保证子系统；5)5)计算机网络子系统；计算机网络子系统；6)6)数据库子系统。数据库子系统。33CIMS的发展趋势的发展趋势1)1)集成化；集成化；2)2)数字化数字化/ /虚拟化；虚拟化；3)3)网络化；网络化；4)4)柔性化；柔性化；5)5)智能化；智能化；6)6)绿色化。绿色化。34七、企业流程再造七、企业流程再造BPR企业流程再造（企业流程再造（Business Process Business Process ReengineeringReengineering，BPRBPR）是指为了在衡量绩效的关）是指为了在衡量绩效的关键指标上取得显著改善，从根本上重新思考、彻键指标上取得显著改善，从根本上重新思考、彻底改造业务流程。其中衡量绩效的关键指标包括底改造业务流程。其中衡量绩效的关键指标包括产品和服务质量、顾客满意度、成本、员工工作产品和服务质量、顾客满意度、成本、员工工作效率等等。效率等等。 35企业流程再造的原则企业流程再造的原则 整合工作流程、由员工下决定、同整合工作流程、由员工下决定、同步进行工作、流程的多样化、打破部门步进行工作、流程的多样化、打破部门界限、减少监督审核、减少扩充协调、界限、减少监督审核、减少扩充协调、提供单点接触、集权分权并存。提供单点接触、集权分权并存。36企业流程再造的特点企业流程再造的特点1)1)以流程为中心，大幅度地改善管理流以流程为中心，大幅度地改善管理流程。程。2)2)放弃陈旧的管理做法和程序。放弃陈旧的管理做法和程序。3)3)评估管理流程的所有要素对于核心任评估管理流程的所有要素对于核心任务而言是否重要。务而言是否重要。 37实施实施BPR的基本工具的基本工具基本流程图基本流程图单体流程图单体流程图流程的工艺视图流程的工艺视图流程的系统视图流程的系统视图流程的信息视图流程的信息视图综合流程图综合流程图38