信息化助推装备制造业升级
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18
协同设计
协同设计
纵向协同设计
DFX
人机关系
横向协同设计
专业领域
生命周期设计 人人协同 人机协同
机机协同
空间领域
功能领域
机械 光电
信息
项目组内 企业内 企业之间
驱动
执行 控制
并行设计
******
19
工业汽轮机的个性化设计
大批量定制（Mass Customization）—— 以类似于标准化或大批量生产的成本和时 间，提供满足顾客特定需求的产品、服务 和解决方案。 用模块化方法在PDM、CAD支持下进行个 性化设计 将近四万多种模块就可以组合成基本上满 足所有用户要求的工业汽轮机
16
聪明加工系统的功能和组成
工艺规程
详细的过程规划（DPP）
动态过程优化（DPO）
过 程
监
加工模型（MM）
控
数字模型 理论模型 启发模型 经验模型 PMC
SMS
引自 张曙《数控新纪元：聪明加工系统》 17
聪明加工系统
聪明加工系统（Smart Machine System） 主要特征： ● 知道本系统的加工能力和状态 ● 能够自行度量工作（输出）的质量 ● 能够监控和自主优化加工过程 ● 能够不断持续学习和提高自己的能力
13
信息化打造精益企业
虚拟设计 协同设计 三维CAD
CAE RPM
并行工程
PDM PLM
ERP MES
AM
IMS
CIMS
远程 监控
远程 制造
CAM
RM
机器人
自动搬运设备
激光加工
复合机床 模块化机床
数控机床 加工中心 FMS FML 聪明加工系统
仓储设备
总线技术 可重构的系统
供 应 链 管 理
高 绩 效 工 厂
自动 测量
自动 补偿
网络 制造
14
产品与装备中融入信息技术
工 传感器 PLC 控源自文库机
……
数控
传
技术
统
产
激光 技术
品
机
电
一
体
网 络
化 产
技
品
术
现场总线 微处理器
数 字 化 产 品 与 装 备
15
产品和装备的数字化
装备制造业肩负着为用户实施信息化和适应市场 提供先进、适用装备的任务，为此必须不断融入、 吸收信息技术，提高装备和产品的数字化程度， 提高产品的技术含量、质量和可靠性。 产品和装备实现数字化，是向国民经济各部门提 供智能化工具，从而提高我国社会生产力水平、 提高我国装备制造业国际竞争力。
尽可能早开工
尽可能晚开工
批量优化、“推”的管 最小批量、“拉”的管
理方式
理方式
零件成本最低
产品总成本最低
被动管理
主动管理
晋升靠机遇
职务升迁透明
疏远，单调
友谊，互助
10
装备制造业生产方式的类别
依产品特点、生产过程与组织，可将装备制造业 生产方式划分为4种类型： ★单件生产型（Project Manufacturing） ★多品种小批量型（Job shop Manufacturing） ★大量生产型（Repetitive Manufacturing） ★大规模定制（Mass Customize）
精益生产方式 全球性企业
尽善尽美 创造性的紧张 集成，Team
面向顾客 Just-in-time 由工人保证质量 柔性、简化 同步工程模式
9
精益生产与传统生产方式的比较（续）
比较内容 销售
生产计划
管理
采购管理 财务管理 人事管理 工作关系
传统生产方式
精益生产方式
只销企业生产的产品 销售顾客需要的产品
11
装备制造业信息化的五个层次
装
备
企业间信息互通互联
产业层
制 造
管理数字化
管理层
业
生产过程自动化、智能化
底
信 息
层
设计数字化
信
息
化
产品智能化、数字化
化
12
信息化打造精益企业的着力点
加强底层信息化——产品信息化、数字化； 底层设备的改造升级；CAD的深化；加强 基础管理工作 业务单元的信息集成——技术、财务、采 购、生产、物流、仓储、人力资源等业务 单元的信息集成 打通底层与顶层——MES—ERP；CAD— PDM—ERP 供应链管理优化——精益生产、精益物流
20
计算机辅助工程（CAE）
产品开发前期新技术、新结构的基础研究、 应用研究和工程开发研究的信息化，是工 程技术领域的信息化取得重大突破的关键。 它包括有限元建模和分析、运动和动态特 性仿真、物质特性计算、优化设计、物理 特性分析、实验数据处理。
信息化助推装备制造业升级
装备制造业五个转变迫在眉睫
主要依靠资源和投资拉动
注重生产能力的扩张 生产型制造
世界制造业价值链低端 对环境挤压
主要依靠 技术进步和提高劳动者素质推动
注重技术能力的积聚
服务型制造
世界制造业价值链高端
对环境友好
2
装备制造业信息化是一个过程
实现产业升级
制造技术 自动化技术 现代管理技术 信息技术
不断改善企业生产、经营、管理、产品开发
3
信息化助推装备制造业升级
加快新产品开发、提高成功率 提高设备利用率 提高制造过程自动化、智能化 提高质量和效率 加速资金周转、减少库存 充分利用资源 ……
实现：
◆提高效率、效益 ◆节省物质消耗 ◆减少污染、排放
4
从精益生产到精益思维
在物料、信息以及服务领域都要 精简一切不必要的过程和环节， 减少浪费，节约资源，达到生产 过程和服务的有效性与经济性
精益生产体系
零
多
零
库
品
缺
存
种
陷
准
成
质
时
组
量
生
技
管
产
术
理
JIT
GT
TQM
计算机网络支持下的并行 工作方式和小组工作方式
引自张曙《中国制造企业怎样进入21世纪》
8
精益生产与传统生产方式的比较
比较内容 企业战略 企业目标 工作强度 分工方式 产品特征 生产后勤 产品质量 自动化程度 生产组织
传统生产方式 地区性企业 尽可能地好 体力和精神紧张 分工，专门化 标准产品 在制品存储 靠事后检测 刚性、复杂 顺序工程模式
精益思维
对企业的活动进行全 面的、整体的优化
精益企业
对生产过程 “精简、消肿”
精益生产
“精益求精” 的管理思想
5
精益生产（丰田生产方式）
精益生产的基本目的：在一个企业里同时获得 ★最高生产率 ★最佳产品质量 ★极大的生产柔性
精益生产提出： ◆“精简、消肿”的对策 ◆“精益求精”的管理思想 ◆强调企业各部门相互密切合作的综合集成
6
精益生产体系的特征
1.以顾客为“上帝”——不仅向顾客提供服务 而且要洞悉顾客的心理
2.以“人”为中心——推行团队工作方式 形成独特的企业文化
3.以“精简”为手段——去除生产中一切多余环节 打破部门壁垒，减少层次
4.以“零缺陷”为目标——最低的成本，最好的质量 无废品，零库存 产品多样化
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精益生产体系
协同设计
协同设计
纵向协同设计
DFX
人机关系
横向协同设计
专业领域
生命周期设计 人人协同 人机协同
机机协同
空间领域
功能领域
机械 光电
信息
项目组内 企业内 企业之间
驱动
执行 控制
并行设计
******
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工业汽轮机的个性化设计
大批量定制（Mass Customization）—— 以类似于标准化或大批量生产的成本和时 间，提供满足顾客特定需求的产品、服务 和解决方案。 用模块化方法在PDM、CAD支持下进行个 性化设计 将近四万多种模块就可以组合成基本上满 足所有用户要求的工业汽轮机
16
聪明加工系统的功能和组成
工艺规程
详细的过程规划（DPP）
动态过程优化（DPO）
过 程
监
加工模型（MM）
控
数字模型 理论模型 启发模型 经验模型 PMC
SMS
引自 张曙《数控新纪元：聪明加工系统》 17
聪明加工系统
聪明加工系统（Smart Machine System） 主要特征： ● 知道本系统的加工能力和状态 ● 能够自行度量工作（输出）的质量 ● 能够监控和自主优化加工过程 ● 能够不断持续学习和提高自己的能力
13
信息化打造精益企业
虚拟设计 协同设计 三维CAD
CAE RPM
并行工程
PDM PLM
ERP MES
AM
IMS
CIMS
远程 监控
远程 制造
CAM
RM
机器人
自动搬运设备
激光加工
复合机床 模块化机床
数控机床 加工中心 FMS FML 聪明加工系统
仓储设备
总线技术 可重构的系统
供 应 链 管 理
高 绩 效 工 厂
自动 测量
自动 补偿
网络 制造
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产品与装备中融入信息技术
工 传感器 PLC 控源自文库机
……
数控
传
技术
统
产
激光 技术
品
机
电
一
体
网 络
化 产
技
品
术
现场总线 微处理器
数 字 化 产 品 与 装 备
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产品和装备的数字化
装备制造业肩负着为用户实施信息化和适应市场 提供先进、适用装备的任务，为此必须不断融入、 吸收信息技术，提高装备和产品的数字化程度， 提高产品的技术含量、质量和可靠性。 产品和装备实现数字化，是向国民经济各部门提 供智能化工具，从而提高我国社会生产力水平、 提高我国装备制造业国际竞争力。
尽可能早开工
尽可能晚开工
批量优化、“推”的管 最小批量、“拉”的管
理方式
理方式
零件成本最低
产品总成本最低
被动管理
主动管理
晋升靠机遇
职务升迁透明
疏远，单调
友谊，互助
10
装备制造业生产方式的类别
依产品特点、生产过程与组织，可将装备制造业 生产方式划分为4种类型： ★单件生产型（Project Manufacturing） ★多品种小批量型（Job shop Manufacturing） ★大量生产型（Repetitive Manufacturing） ★大规模定制（Mass Customize）
精益生产方式 全球性企业
尽善尽美 创造性的紧张 集成，Team
面向顾客 Just-in-time 由工人保证质量 柔性、简化 同步工程模式
9
精益生产与传统生产方式的比较（续）
比较内容 销售
生产计划
管理
采购管理 财务管理 人事管理 工作关系
传统生产方式
精益生产方式
只销企业生产的产品 销售顾客需要的产品
11
装备制造业信息化的五个层次
装
备
企业间信息互通互联
产业层
制 造
管理数字化
管理层
业
生产过程自动化、智能化
底
信 息
层
设计数字化
信
息
化
产品智能化、数字化
化
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信息化打造精益企业的着力点
加强底层信息化——产品信息化、数字化； 底层设备的改造升级；CAD的深化；加强 基础管理工作 业务单元的信息集成——技术、财务、采 购、生产、物流、仓储、人力资源等业务 单元的信息集成 打通底层与顶层——MES—ERP；CAD— PDM—ERP 供应链管理优化——精益生产、精益物流
20
计算机辅助工程（CAE）
产品开发前期新技术、新结构的基础研究、 应用研究和工程开发研究的信息化，是工 程技术领域的信息化取得重大突破的关键。 它包括有限元建模和分析、运动和动态特 性仿真、物质特性计算、优化设计、物理 特性分析、实验数据处理。
信息化助推装备制造业升级
装备制造业五个转变迫在眉睫
主要依靠资源和投资拉动
注重生产能力的扩张 生产型制造
世界制造业价值链低端 对环境挤压
主要依靠 技术进步和提高劳动者素质推动
注重技术能力的积聚
服务型制造
世界制造业价值链高端
对环境友好
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装备制造业信息化是一个过程
实现产业升级
制造技术 自动化技术 现代管理技术 信息技术
不断改善企业生产、经营、管理、产品开发
3
信息化助推装备制造业升级
加快新产品开发、提高成功率 提高设备利用率 提高制造过程自动化、智能化 提高质量和效率 加速资金周转、减少库存 充分利用资源 ……
实现：
◆提高效率、效益 ◆节省物质消耗 ◆减少污染、排放
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从精益生产到精益思维
在物料、信息以及服务领域都要 精简一切不必要的过程和环节， 减少浪费，节约资源，达到生产 过程和服务的有效性与经济性
精益生产体系
零
多
零
库
品
缺
存
种
陷
准
成
质
时
组
量
生
技
管
产
术
理
JIT
GT
TQM
计算机网络支持下的并行 工作方式和小组工作方式
引自张曙《中国制造企业怎样进入21世纪》
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精益生产与传统生产方式的比较
比较内容 企业战略 企业目标 工作强度 分工方式 产品特征 生产后勤 产品质量 自动化程度 生产组织
传统生产方式 地区性企业 尽可能地好 体力和精神紧张 分工，专门化 标准产品 在制品存储 靠事后检测 刚性、复杂 顺序工程模式
精益思维
对企业的活动进行全 面的、整体的优化
精益企业
对生产过程 “精简、消肿”
精益生产
“精益求精” 的管理思想
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精益生产（丰田生产方式）
精益生产的基本目的：在一个企业里同时获得 ★最高生产率 ★最佳产品质量 ★极大的生产柔性
精益生产提出： ◆“精简、消肿”的对策 ◆“精益求精”的管理思想 ◆强调企业各部门相互密切合作的综合集成
6
精益生产体系的特征
1.以顾客为“上帝”——不仅向顾客提供服务 而且要洞悉顾客的心理
2.以“人”为中心——推行团队工作方式 形成独特的企业文化
3.以“精简”为手段——去除生产中一切多余环节 打破部门壁垒，减少层次
4.以“零缺陷”为目标——最低的成本，最好的质量 无废品，零库存 产品多样化
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精益生产体系