第13章生产与运作管理发展趋势 共17页PPT资料
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高德拉特给人们提供了用“击鼓—缓冲—绳索”理论进行计划工作的5 步骤。
（1）检索系统中存在的瓶颈工序。 （2）以产出量为判断标准，运用运筹学等方法优化瓶颈工序的资源利用
效率，围绕瓶颈资源制订生产计划。
（3）根据瓶颈工序的计划，编制其他各工序的计划。 （4）计算瓶颈工序的能力。 （5）如果瓶颈工序不再制约总的产出，就回到步骤（1），否则转到步
（一）供应链 商品从加工原料开始直到最终到达消费者手里的整个过程中，参与了该
商品价值形成活动的上、下游企业相互连接所形成的网络。 供应链一般包括四个流程：物流、商流、信息流和资金流。 （二）供应链管理 指对供应链中的物流、商流、资金流和信息流进行的计划、组织、协调
及控制。 （三）供应链管理信息技术支撑体系 ⒈EDI技术 ⒉条形码技术 ⒊POS系统
图13－1 并行工程的概念
（二）并行工程的特点
①在产品设计及相关过程上，由传统的 串行方法变为并行方法；②在工作方式 上，由传统的个人或部门的工作变为多 学科人员、不同部门及企业内外人员共 同组成的协作组协同工作（Team Work）；③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 产品的扁平化网络结构。
四、ERP
（一）ERP的概念 ERP是一个高度集成化的系统，从物资供应、生产加工、销售这一“供应链”出
发，全面优化企业资源，对供应链上的所有环节实施有效的管理， （二）ERP系统的结构 ERP应包括如下系统：①支持企业整体发展战略的战略经营系统。②实现全球化
销售的营销与市场销售集成系统。③完善企业成本管理机制而建立的全面成 本管理系统。④应用新的技术开发和工程设计管理模式的集成系统。⑤建立 敏捷生产支持系统。⑥有利于实施精益生产的支持系统。 （三）ERP的扩展功能 1．供应链管理（SCM） 2．顾客关系管理（CRM）及销售自动化（SFA） 3. 电子商务（E-commerce） 4．ERP的发展趋势——ERP Ⅱ
JIT模式适用于非流程型的加工装配制造产业。 （四）精益生产
基本目标是要在一个企业里同时获得极高的生产率、极佳的产品质量 和很大的生产柔性。
表13－2 精益生产与传统的大量大批生产方式的比较
图13－3 JIT的组成及相互之间的关系
二、最优生产技术
（一）最优生产技术的目标和基本思想 1．最优生产技术的目标 OPT的倡导者认为，任何制造企业的真正目标只有一个，即在现在和将来都能赚钱。 2、OPT的基本思想 瓶颈是OPT的最重要的概念。抓瓶颈是实施有效管理的要诀 (二)OPT的九条原则 OPT的基本思想具体体现在9条原则上，这9条原则是实施OPT的基石。 （1）平衡物流，而不是平衡能力。 （2）非瓶颈资源的利用率水平不是由它的潜在生产能力决定，而是由系统中其他的约束条
五、计算机集成制造系统
（一）计算机集成制造系统（CIMS）的基本概念 是一种基于CIM理念构成的数字化、信息化、智能
化、绿色化、集成优化的制造系统 （二）CIMS的组成
从系统功能角度看，CIMS是由四个功能分系统和 二个支撑分系统组成。四个功能分系统是指管理信 息分系统、设计自动化分系统、制造自动化分系统 和质量保证分系统。二个支撑分系统是指计算机网 路分系统和数据库分系统。
谢谢！
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四、柔性制造系统
（一）柔性制造系统的概念 指适用于多品种、中小批量生产的具有高柔性且自动化程度高的制
造系统。 特点：①具有较高的柔性和通用性；②转产快、准备时间短；③设备 利用率高，可实现无人看管24小时连续工作；④加工质量高且稳定； ⑤所需费用低；⑥相同产量占地面积是传统设备的60%。 （二）柔性制造系统的基本组成 ⒈加工系统；⒉物料系统；⒊计算机控制系统；⒋系统软件 （三）柔性制造系统的基本技术 ⒈利用计算机设计(ＣＡＤ)技术；⒉机电一体化技术；⒊模糊控制技 术；⒋人工智能、专家系统技术；5、人工神经网络(ＡＮＮ)技术
骤（2）。
瓶颈（鼓）
市
A
B
C
D
E
F
G
场
信息传递（绳子）
库存（缓冲器）
产品从加工中心A流到加工中心G；加工中心D是一个瓶颈 图13.7 瓶颈资源的线性产品流程
次瓶颈资源
市
A
B
C
D
E
F
G
G
场
缓冲
FG
绳子
绳子
成品缓冲库存
产品从加工中心A流到H；加工中心E是次瓶颈资源
图13.8 次瓶颈资源的线性产品流程
三、供应链管理
(三)DBR系统
以九条原则为指导，OPT的计划与控制是通过DBR系统实现的。DBR系统即“鼓（ Drum）”、“缓冲器（Buffer）”和“绳索（Rope）”系统。在企业生产当中，要首先找出 瓶颈加以控制和计划。为了控制系统中的产品流动，每个生产系统都要设置一些控制 点。如果系统中存在瓶颈工序，那么最佳的控制点就是瓶颈。如果控制点能够决定系 统中的其他部分（或者是它所能影响的部分）发挥作用的节奏，那么该控制点就可以 称为鼓。
方法、价值工程等。
图13－2 并行工程的组成
二、敏捷制造
（一）敏捷制造的概念 是指一个公司在连续的、不可预测的、变化的环境中发展和繁荣
起来的一种能力，即对迅速变化的全球市场的快速响应能力。是公司 用计算机网路与全球生产系统、市场、竞争者连接起来，在高质量、 高性能、低成本、顾客设定产品配置等用户需求驱动的市场形势下所 表现出的一种能力。
件决定。 （3）一项资源的利用和活力不是一回事。 （4）瓶颈资源上一小时的浪费是整个系统一个小时的浪费。 （5）非瓶颈资源上节约时间是没有意义的。 （6）瓶颈资源决定了系统的产出率和库存。 （7）转运批量不等于而且常常不应该等于加工批量。 （8）加工批量应该随着加工工艺和加工时间的变化而变化。 （9）只有在考察整个系统的约束条件时，才应该考虑设立优先权。
虚拟制造具有如下功能: （1）虚拟制造能提供产品的数字化设计环境。 （2）虚拟制造能提供生产和管理工艺规划、生产计划的环境。 （3）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
设计方案或改型方案进行评价，或优化车间布局。 （二）虚拟制造的技术
其核心技术主要有4项，即虚拟现实技术、建模技术、仿真技术与信息技术。
第三节 现代生产与运作管理方法
一、准时化生产 （一）JIT的概念
在需要的时间和地点生产必要数量和完美质量的产品和零部件，以杜 绝超量生产，消除无效劳动和浪费，达到用最少的投入实现量大产出的 目的。 （二）JIT的组成 ⒈JIT的观念创新 ⒉JIT生产系统设计与计划技术 ⒊JIT生产现场管理 （三）JIT的适用范围
第十三章 生产与运作管理的发展趋势
学习目标 理解现代企业面临的环境 了解现代制造技术 掌握现代生产与运作管理方法
第一节 现代企业面临的环境分析
一、信息技术对现代企生产与运作的影响越来 越大
二、个性化买方市场的形成 三、产品更新换代加快，但研制开发的难度加大 四、经济全球化
（1）商品全球化 （2）资本全球化 （3）生产全球化 （4）技术全球化
敏捷制造实际上主要包括三个要素：生产技术、管理和人力资源。 （二）敏捷制造的特点
①高度柔性。②具有灵活的动态组织结构。③采用了一些其它先进 制造技术。④具有开放的基础结构。⑤能最大限度地调动、发挥人的 作用。⑥用户的参与。 （三）敏捷制造的总体技术
敏捷制造的总体技术包括敏捷制造方法论和敏捷制造综合基础。
第二节 现代制造技术
先进制造单元 技术群：
CAD/CAM/CAE NANO TECH Rapid Protyping
先进制造技术群
先进制造 系统集成技术：
IT Tech SYS ADMIN
基础制造技术群： 铸造、锻压、焊接等技术
一、并行工程
（一）并行工程的概念
并行工程是集成地、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。
（三）实施并行工程所需的技术方法
①产品设计开发过程的重构与建模，把 原来的串行工作模式变成并行作业过程。 ②组成支持并行作业的多学科协同工作 小组，以及计算机网路支持下的电子协 作平台，建立统一的产品数据交换标准、 设计标准等，为异地协同工作提供一个 工作（如设计、制造）平台（环境）， 支持异地的互操作。③全面质量管理技 术和工具，主要有田口方法、成本分析
三、虚拟制造系统
（一）虚拟制造的概念 ⒈虚拟制造的涵义
指在高性能及高速网络的支持下，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（包括产品的设计、 工艺规划、加工制造、性能分析、质量检验等过程）的最优化。 ⒉虚拟制造的功能
（1）检索系统中存在的瓶颈工序。 （2）以产出量为判断标准，运用运筹学等方法优化瓶颈工序的资源利用
效率，围绕瓶颈资源制订生产计划。
（3）根据瓶颈工序的计划，编制其他各工序的计划。 （4）计算瓶颈工序的能力。 （5）如果瓶颈工序不再制约总的产出，就回到步骤（1），否则转到步
（一）供应链 商品从加工原料开始直到最终到达消费者手里的整个过程中，参与了该
商品价值形成活动的上、下游企业相互连接所形成的网络。 供应链一般包括四个流程：物流、商流、信息流和资金流。 （二）供应链管理 指对供应链中的物流、商流、资金流和信息流进行的计划、组织、协调
及控制。 （三）供应链管理信息技术支撑体系 ⒈EDI技术 ⒉条形码技术 ⒊POS系统
图13－1 并行工程的概念
（二）并行工程的特点
①在产品设计及相关过程上，由传统的 串行方法变为并行方法；②在工作方式 上，由传统的个人或部门的工作变为多 学科人员、不同部门及企业内外人员共 同组成的协作组协同工作（Team Work）；③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 产品的扁平化网络结构。
四、ERP
（一）ERP的概念 ERP是一个高度集成化的系统，从物资供应、生产加工、销售这一“供应链”出
发，全面优化企业资源，对供应链上的所有环节实施有效的管理， （二）ERP系统的结构 ERP应包括如下系统：①支持企业整体发展战略的战略经营系统。②实现全球化
销售的营销与市场销售集成系统。③完善企业成本管理机制而建立的全面成 本管理系统。④应用新的技术开发和工程设计管理模式的集成系统。⑤建立 敏捷生产支持系统。⑥有利于实施精益生产的支持系统。 （三）ERP的扩展功能 1．供应链管理（SCM） 2．顾客关系管理（CRM）及销售自动化（SFA） 3. 电子商务（E-commerce） 4．ERP的发展趋势——ERP Ⅱ
JIT模式适用于非流程型的加工装配制造产业。 （四）精益生产
基本目标是要在一个企业里同时获得极高的生产率、极佳的产品质量 和很大的生产柔性。
表13－2 精益生产与传统的大量大批生产方式的比较
图13－3 JIT的组成及相互之间的关系
二、最优生产技术
（一）最优生产技术的目标和基本思想 1．最优生产技术的目标 OPT的倡导者认为，任何制造企业的真正目标只有一个，即在现在和将来都能赚钱。 2、OPT的基本思想 瓶颈是OPT的最重要的概念。抓瓶颈是实施有效管理的要诀 (二)OPT的九条原则 OPT的基本思想具体体现在9条原则上，这9条原则是实施OPT的基石。 （1）平衡物流，而不是平衡能力。 （2）非瓶颈资源的利用率水平不是由它的潜在生产能力决定，而是由系统中其他的约束条
五、计算机集成制造系统
（一）计算机集成制造系统（CIMS）的基本概念 是一种基于CIM理念构成的数字化、信息化、智能
化、绿色化、集成优化的制造系统 （二）CIMS的组成
从系统功能角度看，CIMS是由四个功能分系统和 二个支撑分系统组成。四个功能分系统是指管理信 息分系统、设计自动化分系统、制造自动化分系统 和质量保证分系统。二个支撑分系统是指计算机网 路分系统和数据库分系统。
谢谢！
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四、柔性制造系统
（一）柔性制造系统的概念 指适用于多品种、中小批量生产的具有高柔性且自动化程度高的制
造系统。 特点：①具有较高的柔性和通用性；②转产快、准备时间短；③设备 利用率高，可实现无人看管24小时连续工作；④加工质量高且稳定； ⑤所需费用低；⑥相同产量占地面积是传统设备的60%。 （二）柔性制造系统的基本组成 ⒈加工系统；⒉物料系统；⒊计算机控制系统；⒋系统软件 （三）柔性制造系统的基本技术 ⒈利用计算机设计(ＣＡＤ)技术；⒉机电一体化技术；⒊模糊控制技 术；⒋人工智能、专家系统技术；5、人工神经网络(ＡＮＮ)技术
骤（2）。
瓶颈（鼓）
市
A
B
C
D
E
F
G
场
信息传递（绳子）
库存（缓冲器）
产品从加工中心A流到加工中心G；加工中心D是一个瓶颈 图13.7 瓶颈资源的线性产品流程
次瓶颈资源
市
A
B
C
D
E
F
G
G
场
缓冲
FG
绳子
绳子
成品缓冲库存
产品从加工中心A流到H；加工中心E是次瓶颈资源
图13.8 次瓶颈资源的线性产品流程
三、供应链管理
(三)DBR系统
以九条原则为指导，OPT的计划与控制是通过DBR系统实现的。DBR系统即“鼓（ Drum）”、“缓冲器（Buffer）”和“绳索（Rope）”系统。在企业生产当中，要首先找出 瓶颈加以控制和计划。为了控制系统中的产品流动，每个生产系统都要设置一些控制 点。如果系统中存在瓶颈工序，那么最佳的控制点就是瓶颈。如果控制点能够决定系 统中的其他部分（或者是它所能影响的部分）发挥作用的节奏，那么该控制点就可以 称为鼓。
方法、价值工程等。
图13－2 并行工程的组成
二、敏捷制造
（一）敏捷制造的概念 是指一个公司在连续的、不可预测的、变化的环境中发展和繁荣
起来的一种能力，即对迅速变化的全球市场的快速响应能力。是公司 用计算机网路与全球生产系统、市场、竞争者连接起来，在高质量、 高性能、低成本、顾客设定产品配置等用户需求驱动的市场形势下所 表现出的一种能力。
件决定。 （3）一项资源的利用和活力不是一回事。 （4）瓶颈资源上一小时的浪费是整个系统一个小时的浪费。 （5）非瓶颈资源上节约时间是没有意义的。 （6）瓶颈资源决定了系统的产出率和库存。 （7）转运批量不等于而且常常不应该等于加工批量。 （8）加工批量应该随着加工工艺和加工时间的变化而变化。 （9）只有在考察整个系统的约束条件时，才应该考虑设立优先权。
虚拟制造具有如下功能: （1）虚拟制造能提供产品的数字化设计环境。 （2）虚拟制造能提供生产和管理工艺规划、生产计划的环境。 （3）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
设计方案或改型方案进行评价，或优化车间布局。 （二）虚拟制造的技术
其核心技术主要有4项，即虚拟现实技术、建模技术、仿真技术与信息技术。
第三节 现代生产与运作管理方法
一、准时化生产 （一）JIT的概念
在需要的时间和地点生产必要数量和完美质量的产品和零部件，以杜 绝超量生产，消除无效劳动和浪费，达到用最少的投入实现量大产出的 目的。 （二）JIT的组成 ⒈JIT的观念创新 ⒉JIT生产系统设计与计划技术 ⒊JIT生产现场管理 （三）JIT的适用范围
第十三章 生产与运作管理的发展趋势
学习目标 理解现代企业面临的环境 了解现代制造技术 掌握现代生产与运作管理方法
第一节 现代企业面临的环境分析
一、信息技术对现代企生产与运作的影响越来 越大
二、个性化买方市场的形成 三、产品更新换代加快，但研制开发的难度加大 四、经济全球化
（1）商品全球化 （2）资本全球化 （3）生产全球化 （4）技术全球化
敏捷制造实际上主要包括三个要素：生产技术、管理和人力资源。 （二）敏捷制造的特点
①高度柔性。②具有灵活的动态组织结构。③采用了一些其它先进 制造技术。④具有开放的基础结构。⑤能最大限度地调动、发挥人的 作用。⑥用户的参与。 （三）敏捷制造的总体技术
敏捷制造的总体技术包括敏捷制造方法论和敏捷制造综合基础。
第二节 现代制造技术
先进制造单元 技术群：
CAD/CAM/CAE NANO TECH Rapid Protyping
先进制造技术群
先进制造 系统集成技术：
IT Tech SYS ADMIN
基础制造技术群： 铸造、锻压、焊接等技术
一、并行工程
（一）并行工程的概念
并行工程是集成地、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。
（三）实施并行工程所需的技术方法
①产品设计开发过程的重构与建模，把 原来的串行工作模式变成并行作业过程。 ②组成支持并行作业的多学科协同工作 小组，以及计算机网路支持下的电子协 作平台，建立统一的产品数据交换标准、 设计标准等，为异地协同工作提供一个 工作（如设计、制造）平台（环境）， 支持异地的互操作。③全面质量管理技 术和工具，主要有田口方法、成本分析
三、虚拟制造系统
（一）虚拟制造的概念 ⒈虚拟制造的涵义
指在高性能及高速网络的支持下，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（包括产品的设计、 工艺规划、加工制造、性能分析、质量检验等过程）的最优化。 ⒉虚拟制造的功能