数字化制造管理
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近年来，我国的一些大学和研究机构在吸收和消化国外MRP-Ⅱ系统 经验的基础上，结合我国的国情，开发具有自主版权的MRP-Ⅱ系统，国 内产品：
北京机械工业自动化研究所开发的CAPMS（Computer Aided Production Management System）计算机辅助生产管理系统
16 2020/4/3
销售管理 财务管理 成本管理
MPS，MRP，CRP 库存管理 工艺路线 工作中心
BOM
销售管理 财务管理 成本管理
MPS，MRP，CRP 库存管理 工艺路线 工作中心 BOM
协同商务
CRM/APS/BI 电子商务
Internet/Intranet
法制条例控制 流程工业管理 运输管理 仓库管理 设备维修管理 质量管理 产品数据管理
12 2020/4/3
MRP信息流程
13 2020/4/3
2、制造资源计划（MRPⅡ）
相对于MRP来说，MRP-Ⅱ是一种更完善和先进的管理思想与方法。 它充分应用了管理科学、计算机仿真、网络技术等先进技术与决策手 段，在系统中装入了各种优化决策模型，因此MRP-Ⅱ系统具有一定 的模拟功能，能仿真将来物料需求，提出物料短缺警告，还能仿真生 产能力需求，发出生产能力不足警告。这些警告信息可使管理工作人 员及时进行准备和安排。MRP-Ⅱ系统还可为企业的高层领导提供服 务，辅助他们用科学的方法来进行生产经营决策。
14 2020/4/3
MRP-Ⅱ系统的基本功能结构
15 2020/4/3
目前我国企业采用的MRP-Ⅱ系统情况 目前我国企业采用的MRP-Ⅱ系统主要靠引进,如：
德国SAP公司提供的R/2和R/3系统 美国QAD公司提供的MFG/PRO 系统 美国JDEdwards公司提供的JDE系统 美国Oracle公司提供的Oracle Manufacturing & Financials 美国EMS公司开发的TCM-EMS 美国Fourth Shift公司MSS系统
o/o
网络计算机
主机 小型计算机 客户服务器
70年
80年
90年
2000 年代
21
22 2020/4/3
生产型企业信息化过程
economic decision enterprise management production scheduling process optimization
process control
7 2020/4/3
生产管理系统的基本结构说明
8
2020/4/3
企业信息化发展轨迹
协同商务 作用：
✓由一对多交易发展到多对
多交易的必然结果
✓供需链网络的特定电子商
务形式
✓企业本身以及所有合作伙
伴共同参与的业务流程
✓同步运行、协调工作
条件 ✓利益共同体各种不同应用
系统能够完美地集成
✓新的游戏规则 ✓经营观念的更新
1、20世纪40年代库存控制订货点法 2、20世纪60年代基本MRP 3、 20世纪70年代闭环MRP（考虑了能力） 4、 20世纪80年代发展起来MRP II （考虑资金） 5、20世纪90年代出现ERP
MRP基本原理是将企业产品中的的各种物料分为独立物料和相 关物料，并按时间段确定不同时期的物料需求，基于产品结构的物 料需求组织生产，根据产品完工日期和产品结构制定生产计划，从 而解决库存物料订货与组织生产问题。MRP以物料为中心的组织生 产模式体现了为顾客服务、按需定产的宗旨，计划统一可行，并且 借助计算机系统实现了对生产的闭环控制，比较经济和集约化。
应商
库存管理 MRP MPS
管理
后勤
CRP
财务
Hale Waihona Puke Baidu
管理
管理
人力
MRP-Ⅱ
过程
资源 实验室
控制
信息系
研发
统
ERP 管理
2020/4/3
ERP系统结构图
19
MRPII与JIT的集成应用
20 2020/4/3
生产型企业信息化过程
客户 本企业 供应商
2020/4/3
MRP MRPII
ERP SCM
3gl
4gl
第五章 数字化制造管理
Ⅴ Digital Manufacturing Management
第五章 数字化制造管理
内容简介
现代化企业管理是企业成功的关键，而生产管理是企业管理的重要 组成部分。生产管理根据企业经营决策所确定的一定时期内的经营战略 与计划任务，组织生产活动，调动各种资源和技术手段，并保证实施。 具体来说，生产管理就是对企业日常生产活动的计划、组织、准备与控 制。在市场经济条件下，企业要在激烈的竞争中求得生存和发展，必须 加强生产计划与管理。因为决定企业竞争力的主要因素是产品质量、成 本和交货期的及时性，而这些都是由生产计划与管理工作来保证的。
2、生产管理——使企业对所有和生产产品或提供服务有关活动的管理，是对生
产过程涉及的活动进行计划、组织与控制。
3、生产管理的基本任务 在企业的生产活动中，生产管理的任务就是根据企业的经营目标和决策，以及
内外部环境和条件，运用各种管理职能，将生产过程涉及到的人、财、物和信 息等生产要素有效地结合起来，按产品工艺要求组织成一个彼此联系、密切协作的
系，矛盾重重
如何实现企业 管理系统的一 体化
MRPII系统
系统集成技术 物流管理 决策与仿真
（IV） 追求创新 90年代 要求适应市场环
境的迅速变化
如何在社会范 围内利用一切 可利用的资源
ERP系统
数字化生产管理系统的演化过程
2020/4/3
供应链管理 混合型生产管理 预测控制
11
1、物料需求计划（MRP）
销售管理 财务管理 成本管理
MPS，MRP，CRP 库存管理 工艺路线 工作中心 BOM
MRP
70年代
MRP II
80年代
ERP
90年代
21世纪
ERP II
三、数字化生产管理的发展历程
阶段 企业经营方面
（I） 追求降低成本 60年代 手工订货发货
生产缺货频繁
（II） 计划偏离实际 70年代 人工完成车间
24 2020/4/3
二、数字化制造计划系统
MRP计划系统
JIT计划系统
数字化制造计划系统
TOC计划系统
2020/4/3
APS计划系统
25
制造企业的面临的挑战
生产计划的合理性 成本的有效控制 设备的充分利用 作业的均衡安排 库存的合理管理
追求最大利润
财务状况的及时分析
26 2020/4/3
MRP/MRP II/ERP经历的五阶段
数字化生产管理系统是计算机软硬件、生产管理与生产过程的集成。计 算机硬件包括服务器、客户机、网络设备以及加工控制设备等。软件包括 基础性软件（操作系统、数据库库软件等）、面向生产过程管理的功能性 软件（CAPP、计划管理、资源管理、质量控制等）以及实现功能性软件 集成的软件框架（MRP,ERP和MES等）。
ERP II (2004)
协同商务
ERP (1991)
Enterprise Resource Planning
面向供需链
MRP II (1980)
Manufacturing Resource Planning
面向企业
MRP (1965)
Material Requirements Planning
物料信息 集成
5
二、数字化生产管理系统
1、数字化生产管理的特点 ➢ 实时性 ➢ 精确性 ➢ 集成性 ➢ 自反馈性 ➢ 决策支持
6 2020/4/3
2、数字化生产管理系统的内容
数字化生产管理系统的内容是利用计算机软件技术、网络技术和数据库技 术将先进的生产管理理念和管理过程进行固化，形成标准、通用、自动进 行生产管理的软件系统。数字化生产管理是计算机软件、硬件与生产管理 理念、生产管理过程的融合与集成。
物料需求计划MRP（Material Requirements Planning ）是 生产和采购产品所需各种物料的计划，是根据何时主生产计划上 需要物料来决定定货和生产的。MRP的实施并不是一件轻而易 举的事，从MRP系统的硬件购置、软件开发，到数据整理、系 统调试，再到管理方式的更改和实际运行，需要做大量的工作。
企业资源计划（ERP）/制造 执行系统（MES）/过程控制系统 （PCS）三层结构的自动化系统
(柴天佑, 2003)
23
第二节 制造计划管理
一、制造计划
制造计划是任何一个制造企业运营管理中不可缺少的功能和环
节，计划制订的科学与否直接关系到生产系统运行的好坏。 制造计划又称生产计划，是为制造企业、制造车间或制造单元等 制造活动的执行机构制定在未来的一段时间（称为“计划期”） 内所应完成的任务和达到的目标。制造计划的制订是一个复杂的 系统工程，需要借鉴和利用先进的管理理念、数学运筹与规划方 法以及计算机技术，在制造企业现有的生产能力约束下，合理地 安排人力、设备、物资和资金等各种企业资源，以指导生产系统 按照经营目标的要求有效地运行，最终按时、保质、保量地完成 生产任务，制造出优质的产品。
量管理和生产资源调度管理及辅助决策的功能。
•
进一步地，我们可以从管理思想、软件产品、管理系统三个层次
给出它的定义：
– 由美国著名的计算机技术咨询和评估集团Garter Group Inc.提出的一 整套企业管理系统体系标准，其实质是在MRP II（Manufacturing Resources Planning,“制造资源计划”） 基础上进一步发展而成的面 向供应链（Supply Chain）的管理思想；
本章主要介绍了如下方面内容：
➢ 概述
➢ 制造计划管理
➢ 生产调度
➢制造执行控制
2 2020/4/3
第一节 概 述
一、生产管理的基本概念
1、数字化管理（Digital Management）——指利用计算机、通信、网络等技
术，通过统计技术量化管理对象与管理行为，实现研发、计划、组织、生产、协 调、销售、服务、创新等职能的管理活动和方法。看看NBA、欧洲顶级足球联赛 的数字统计我们就可以明白数字化管理运用的广泛性了。
3、企业资源规划（ERP）
• ERP－Enterprise Resource Planning 企业资源计划系统
•
建立在信息技术基础上，以系统化的管理思想，为企业决策层及员
工提供生产管理和决策的管理平台。ERP系统系统增加了包括财务预测、
生产能力、调整资源调度等方面的功能。配合企业实现JIT管理全面、质
作业计划
问题提出
如何确定订货 时间和订货数 量
如何保证计划 得到有效实施 和及时调整
管理软件发展阶段
时段式MRP系统
闭环式MRP系统
理论基础
库存管理理论、 主生产计划、 BOM与物料需求 计划、期量标准
能力需求计划 车间作业管理 计划、实施、反 馈与控制的循环
（III） 追求竞争优势 80年代 各子系统缺乏联
– 综合应用了客户机/服务器体系、关系数据库结构、面向对象技术、图 形用户界面、第四代语言（4GL）、网络通讯等信息产业成果，以 ERP管理思想为灵魂的软件产品；
– 是整合了企业管理理念、业务流程、基础数据、人力物力、计算机硬 件和软件于一体的企业资源管理系统。
17 2020/4/3
ERP的五个基本功能
过程控制、过程优化、生产调度、 企业管理和经济决策五层结构的综合
自动化系统 (Theodore J. Williams,1989)
2020/4/3
ERP (Enterprise Resource Planning)
MES (Manufacturing Execution System)
PCS (Process Control System)
有机体系，生产出符合用户要求的产品，全面提高企业生产经营效益。
3 2020/4/3
生产系统运行示意图
外部环境
企业系统
内
部
资
源
外
输入
生产过程
输出
部
资
源
2020/4/3
市 场 用 户
4
4、生产管理的基本内容
生产管理涉及到企业的整个生产过程和生产活动。
生产准备
生产组织
生产管理
生产计划
2020/4/3
生产控制
物料 / 资金信息集成
需求市场 / 制造企业 / 供应市场 信息集成
制造业信息化发展轨迹
库存计划 物料信息集成
MPS，MRP，CRP 库存管理 工艺路线 工作中心 BOM
多行业、多地区、多业务 供需链信息集成
物流资金流 信息集成
法制条例控制 流程工业管理 运输管理 仓库管理 设备维修管理 质量管理 产品数据管理
➢ 生产规划系统 ➢ 物料管理系统 ➢ 财务会计系统 ➢ 销售、分销系统 ➢ 企业情报系统
➢ 四个扩展模块 SCM（供应链管理） CRM(客户关系管理) SFA（销售自动化） EC(电子商务)
18 2020/4/3
仓库 管理
市场 营销
质量 系统
系统
批量 控制
定单 管理
多地 点供
票证 管理
BOM
北京机械工业自动化研究所开发的CAPMS（Computer Aided Production Management System）计算机辅助生产管理系统
16 2020/4/3
销售管理 财务管理 成本管理
MPS，MRP，CRP 库存管理 工艺路线 工作中心
BOM
销售管理 财务管理 成本管理
MPS，MRP，CRP 库存管理 工艺路线 工作中心 BOM
协同商务
CRM/APS/BI 电子商务
Internet/Intranet
法制条例控制 流程工业管理 运输管理 仓库管理 设备维修管理 质量管理 产品数据管理
12 2020/4/3
MRP信息流程
13 2020/4/3
2、制造资源计划（MRPⅡ）
相对于MRP来说，MRP-Ⅱ是一种更完善和先进的管理思想与方法。 它充分应用了管理科学、计算机仿真、网络技术等先进技术与决策手 段，在系统中装入了各种优化决策模型，因此MRP-Ⅱ系统具有一定 的模拟功能，能仿真将来物料需求，提出物料短缺警告，还能仿真生 产能力需求，发出生产能力不足警告。这些警告信息可使管理工作人 员及时进行准备和安排。MRP-Ⅱ系统还可为企业的高层领导提供服 务，辅助他们用科学的方法来进行生产经营决策。
14 2020/4/3
MRP-Ⅱ系统的基本功能结构
15 2020/4/3
目前我国企业采用的MRP-Ⅱ系统情况 目前我国企业采用的MRP-Ⅱ系统主要靠引进,如：
德国SAP公司提供的R/2和R/3系统 美国QAD公司提供的MFG/PRO 系统 美国JDEdwards公司提供的JDE系统 美国Oracle公司提供的Oracle Manufacturing & Financials 美国EMS公司开发的TCM-EMS 美国Fourth Shift公司MSS系统
o/o
网络计算机
主机 小型计算机 客户服务器
70年
80年
90年
2000 年代
21
22 2020/4/3
生产型企业信息化过程
economic decision enterprise management production scheduling process optimization
process control
7 2020/4/3
生产管理系统的基本结构说明
8
2020/4/3
企业信息化发展轨迹
协同商务 作用：
✓由一对多交易发展到多对
多交易的必然结果
✓供需链网络的特定电子商
务形式
✓企业本身以及所有合作伙
伴共同参与的业务流程
✓同步运行、协调工作
条件 ✓利益共同体各种不同应用
系统能够完美地集成
✓新的游戏规则 ✓经营观念的更新
1、20世纪40年代库存控制订货点法 2、20世纪60年代基本MRP 3、 20世纪70年代闭环MRP（考虑了能力） 4、 20世纪80年代发展起来MRP II （考虑资金） 5、20世纪90年代出现ERP
MRP基本原理是将企业产品中的的各种物料分为独立物料和相 关物料，并按时间段确定不同时期的物料需求，基于产品结构的物 料需求组织生产，根据产品完工日期和产品结构制定生产计划，从 而解决库存物料订货与组织生产问题。MRP以物料为中心的组织生 产模式体现了为顾客服务、按需定产的宗旨，计划统一可行，并且 借助计算机系统实现了对生产的闭环控制，比较经济和集约化。
应商
库存管理 MRP MPS
管理
后勤
CRP
财务
Hale Waihona Puke Baidu
管理
管理
人力
MRP-Ⅱ
过程
资源 实验室
控制
信息系
研发
统
ERP 管理
2020/4/3
ERP系统结构图
19
MRPII与JIT的集成应用
20 2020/4/3
生产型企业信息化过程
客户 本企业 供应商
2020/4/3
MRP MRPII
ERP SCM
3gl
4gl
第五章 数字化制造管理
Ⅴ Digital Manufacturing Management
第五章 数字化制造管理
内容简介
现代化企业管理是企业成功的关键，而生产管理是企业管理的重要 组成部分。生产管理根据企业经营决策所确定的一定时期内的经营战略 与计划任务，组织生产活动，调动各种资源和技术手段，并保证实施。 具体来说，生产管理就是对企业日常生产活动的计划、组织、准备与控 制。在市场经济条件下，企业要在激烈的竞争中求得生存和发展，必须 加强生产计划与管理。因为决定企业竞争力的主要因素是产品质量、成 本和交货期的及时性，而这些都是由生产计划与管理工作来保证的。
2、生产管理——使企业对所有和生产产品或提供服务有关活动的管理，是对生
产过程涉及的活动进行计划、组织与控制。
3、生产管理的基本任务 在企业的生产活动中，生产管理的任务就是根据企业的经营目标和决策，以及
内外部环境和条件，运用各种管理职能，将生产过程涉及到的人、财、物和信 息等生产要素有效地结合起来，按产品工艺要求组织成一个彼此联系、密切协作的
系，矛盾重重
如何实现企业 管理系统的一 体化
MRPII系统
系统集成技术 物流管理 决策与仿真
（IV） 追求创新 90年代 要求适应市场环
境的迅速变化
如何在社会范 围内利用一切 可利用的资源
ERP系统
数字化生产管理系统的演化过程
2020/4/3
供应链管理 混合型生产管理 预测控制
11
1、物料需求计划（MRP）
销售管理 财务管理 成本管理
MPS，MRP，CRP 库存管理 工艺路线 工作中心 BOM
MRP
70年代
MRP II
80年代
ERP
90年代
21世纪
ERP II
三、数字化生产管理的发展历程
阶段 企业经营方面
（I） 追求降低成本 60年代 手工订货发货
生产缺货频繁
（II） 计划偏离实际 70年代 人工完成车间
24 2020/4/3
二、数字化制造计划系统
MRP计划系统
JIT计划系统
数字化制造计划系统
TOC计划系统
2020/4/3
APS计划系统
25
制造企业的面临的挑战
生产计划的合理性 成本的有效控制 设备的充分利用 作业的均衡安排 库存的合理管理
追求最大利润
财务状况的及时分析
26 2020/4/3
MRP/MRP II/ERP经历的五阶段
数字化生产管理系统是计算机软硬件、生产管理与生产过程的集成。计 算机硬件包括服务器、客户机、网络设备以及加工控制设备等。软件包括 基础性软件（操作系统、数据库库软件等）、面向生产过程管理的功能性 软件（CAPP、计划管理、资源管理、质量控制等）以及实现功能性软件 集成的软件框架（MRP,ERP和MES等）。
ERP II (2004)
协同商务
ERP (1991)
Enterprise Resource Planning
面向供需链
MRP II (1980)
Manufacturing Resource Planning
面向企业
MRP (1965)
Material Requirements Planning
物料信息 集成
5
二、数字化生产管理系统
1、数字化生产管理的特点 ➢ 实时性 ➢ 精确性 ➢ 集成性 ➢ 自反馈性 ➢ 决策支持
6 2020/4/3
2、数字化生产管理系统的内容
数字化生产管理系统的内容是利用计算机软件技术、网络技术和数据库技 术将先进的生产管理理念和管理过程进行固化，形成标准、通用、自动进 行生产管理的软件系统。数字化生产管理是计算机软件、硬件与生产管理 理念、生产管理过程的融合与集成。
物料需求计划MRP（Material Requirements Planning ）是 生产和采购产品所需各种物料的计划，是根据何时主生产计划上 需要物料来决定定货和生产的。MRP的实施并不是一件轻而易 举的事，从MRP系统的硬件购置、软件开发，到数据整理、系 统调试，再到管理方式的更改和实际运行，需要做大量的工作。
企业资源计划（ERP）/制造 执行系统（MES）/过程控制系统 （PCS）三层结构的自动化系统
(柴天佑, 2003)
23
第二节 制造计划管理
一、制造计划
制造计划是任何一个制造企业运营管理中不可缺少的功能和环
节，计划制订的科学与否直接关系到生产系统运行的好坏。 制造计划又称生产计划，是为制造企业、制造车间或制造单元等 制造活动的执行机构制定在未来的一段时间（称为“计划期”） 内所应完成的任务和达到的目标。制造计划的制订是一个复杂的 系统工程，需要借鉴和利用先进的管理理念、数学运筹与规划方 法以及计算机技术，在制造企业现有的生产能力约束下，合理地 安排人力、设备、物资和资金等各种企业资源，以指导生产系统 按照经营目标的要求有效地运行，最终按时、保质、保量地完成 生产任务，制造出优质的产品。
量管理和生产资源调度管理及辅助决策的功能。
•
进一步地，我们可以从管理思想、软件产品、管理系统三个层次
给出它的定义：
– 由美国著名的计算机技术咨询和评估集团Garter Group Inc.提出的一 整套企业管理系统体系标准，其实质是在MRP II（Manufacturing Resources Planning,“制造资源计划”） 基础上进一步发展而成的面 向供应链（Supply Chain）的管理思想；
本章主要介绍了如下方面内容：
➢ 概述
➢ 制造计划管理
➢ 生产调度
➢制造执行控制
2 2020/4/3
第一节 概 述
一、生产管理的基本概念
1、数字化管理（Digital Management）——指利用计算机、通信、网络等技
术，通过统计技术量化管理对象与管理行为，实现研发、计划、组织、生产、协 调、销售、服务、创新等职能的管理活动和方法。看看NBA、欧洲顶级足球联赛 的数字统计我们就可以明白数字化管理运用的广泛性了。
3、企业资源规划（ERP）
• ERP－Enterprise Resource Planning 企业资源计划系统
•
建立在信息技术基础上，以系统化的管理思想，为企业决策层及员
工提供生产管理和决策的管理平台。ERP系统系统增加了包括财务预测、
生产能力、调整资源调度等方面的功能。配合企业实现JIT管理全面、质
作业计划
问题提出
如何确定订货 时间和订货数 量
如何保证计划 得到有效实施 和及时调整
管理软件发展阶段
时段式MRP系统
闭环式MRP系统
理论基础
库存管理理论、 主生产计划、 BOM与物料需求 计划、期量标准
能力需求计划 车间作业管理 计划、实施、反 馈与控制的循环
（III） 追求竞争优势 80年代 各子系统缺乏联
– 综合应用了客户机/服务器体系、关系数据库结构、面向对象技术、图 形用户界面、第四代语言（4GL）、网络通讯等信息产业成果，以 ERP管理思想为灵魂的软件产品；
– 是整合了企业管理理念、业务流程、基础数据、人力物力、计算机硬 件和软件于一体的企业资源管理系统。
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ERP的五个基本功能
过程控制、过程优化、生产调度、 企业管理和经济决策五层结构的综合
自动化系统 (Theodore J. Williams,1989)
2020/4/3
ERP (Enterprise Resource Planning)
MES (Manufacturing Execution System)
PCS (Process Control System)
有机体系，生产出符合用户要求的产品，全面提高企业生产经营效益。
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生产系统运行示意图
外部环境
企业系统
内
部
资
源
外
输入
生产过程
输出
部
资
源
2020/4/3
市 场 用 户
4
4、生产管理的基本内容
生产管理涉及到企业的整个生产过程和生产活动。
生产准备
生产组织
生产管理
生产计划
2020/4/3
生产控制
物料 / 资金信息集成
需求市场 / 制造企业 / 供应市场 信息集成
制造业信息化发展轨迹
库存计划 物料信息集成
MPS，MRP，CRP 库存管理 工艺路线 工作中心 BOM
多行业、多地区、多业务 供需链信息集成
物流资金流 信息集成
法制条例控制 流程工业管理 运输管理 仓库管理 设备维修管理 质量管理 产品数据管理
➢ 生产规划系统 ➢ 物料管理系统 ➢ 财务会计系统 ➢ 销售、分销系统 ➢ 企业情报系统
➢ 四个扩展模块 SCM（供应链管理） CRM(客户关系管理) SFA（销售自动化） EC(电子商务)
18 2020/4/3
仓库 管理
市场 营销
质量 系统
系统
批量 控制
定单 管理
多地 点供
票证 管理
BOM