制造系統(tǒng)工程.doc

制造系統(tǒng)工程讀書報告 姓名：朱躍峰 學號：2010010022 現(xiàn)代制造系統(tǒng)是由眾多制造理論、制造技術(shù)、制造過程、制造裝備、制造資源以及組織體系等組成的有機整體，涉及機械工程、計算機與微電子工程、信息工程、控制工程、工業(yè)工程、管理工程等眾多領(lǐng)域的知識和技術(shù)。按照老師的要求，通過讀書籍、論文，上網(wǎng)查找等方式，完成制造系統(tǒng)工程課程的讀書報告。一、 一些基本概念及制造系統(tǒng)工程概述1、 系統(tǒng)的概念：系統(tǒng)是由相互作用和相互依賴的若干組成部分結(jié)合的具有特定功能的有機整體。 -錢學森2、 系統(tǒng)的特性：整體性、目的性、層次性、相關(guān)性、環(huán)境適應(yīng)性。3、 系統(tǒng)工程的概念：系統(tǒng)工程是組織管理系統(tǒng)的規(guī)劃、研究、設(shè)計、制造、試驗和使用的科學方法。系統(tǒng)工程是一門組織管理的技術(shù)。 -錢學森系統(tǒng)工程是為了更好地達到系統(tǒng)目標，而對系統(tǒng)的構(gòu)成要素、組織結(jié)構(gòu)、信息流動和控制機構(gòu)等進行分析與設(shè)計的技術(shù)。 -日本工業(yè)標準（jis）4、 系統(tǒng)工程的主要特點：整體性（系統(tǒng)性）、關(guān)聯(lián)性（協(xié)調(diào)性）、綜合性（交叉性）、滿意性（最優(yōu)性）。5、 系統(tǒng)工程的基礎(chǔ)理論與工具：運籌學、控制論、信息論、計算科學、計算機。6、 制造系統(tǒng)的概念：該概念描述較多，如日本京都大學人見勝人教授，英國學者j.peklenik,parnaby,國際生產(chǎn)工程學會（cirp）,通過綜合可定義為“為達到預(yù)定制造目的而構(gòu)建的物理的組織系統(tǒng)，是由制造過程、硬件、軟件和相關(guān)人員組成的具有特定功能的一個有機整體?！?、 制造系統(tǒng)的特征：目的性、整體性、相關(guān)性、動態(tài)性、環(huán)境適應(yīng)性。8、 制造系統(tǒng)的分類：按工藝類型（離散型制造系統(tǒng)、流程型制造系統(tǒng)、混合型制造系統(tǒng)），按品種和生產(chǎn)批量（少品種大批量制造系統(tǒng)、多品種小批量制造系統(tǒng)），按生產(chǎn)計劃（訂貨生產(chǎn)式制造系統(tǒng)、庫存補充式制造系統(tǒng)），按制造技術(shù)和管理模式（計算機集成制造系統(tǒng)、及時生產(chǎn)系統(tǒng)、敏捷制造系統(tǒng)、智能制造系統(tǒng)）。9、 制造系統(tǒng)工程的內(nèi)涵：綜合現(xiàn)有的文獻和相關(guān)的研究成果，可將制造系統(tǒng)工程的內(nèi)涵歸納為如下幾點：制造系統(tǒng)工程是制造領(lǐng)域內(nèi)的系統(tǒng)工程，它從系統(tǒng)的角度，應(yīng)用系統(tǒng)工程的理論和方法來研究和處理制造過程的有關(guān)問題；制造系統(tǒng)工程的研究對象是各類具體的制造系統(tǒng)，如機械制造系統(tǒng)、電氣制造系統(tǒng)等，對這些具體的制造系統(tǒng)進行分析、決策、規(guī)劃、設(shè)計、制造、管理、運籌和評價等，重點研究和處理制造過程中的綜合技術(shù)問題和相關(guān)的管理問題；制造系統(tǒng)工程從整體的角度和系統(tǒng)的角度研究制造系統(tǒng)，是一門多學科交叉的工程學科，它以制造系統(tǒng)為對象，以系統(tǒng)工程的理論和方法為紐帶，形成一個多門學科密切結(jié)合、融會貫通的有機整體；制造系統(tǒng)工程追求的總目標是制造過程的整體最優(yōu)。10、 制造系統(tǒng)工程的方法特點:思維綜合性、知識的集成性、目標的最優(yōu)性。11、 制造系統(tǒng)工程研究理論：制造系統(tǒng)“三流結(jié)構(gòu)論”即物料流、信息流、能量流；制造系統(tǒng)的信息制造觀。當前，信息制造觀研究的一個重要方面是考慮如何有效建立起于制造系統(tǒng)功能相適應(yīng)的制造信息系統(tǒng)，這除了涉及到信息系統(tǒng)的分析、設(shè)計與硬/軟件實現(xiàn)技術(shù)之外，還涉及到制造信息的分類、描述與處理等問題；制造系統(tǒng)的人機一體論?；谌斯ぶ悄艿闹悄苤圃煜到y(tǒng)的研究，目前還存在以下方面的問題由于目前對人類思維機理的探索尚有很大的局限性，故模擬人思維的人工智能技術(shù)也存在局限性；應(yīng)用人工智能的思路解決制造系統(tǒng)的決策問題，存在著當前計算機信息處理技術(shù)難以解決的制造系統(tǒng)信息組合爆炸問題；在制造系統(tǒng)中存在著難以解決的大量非結(jié)構(gòu)化、動態(tài)的和隨機解決的決策問題。完全無人化的自動化制造系統(tǒng)難以實現(xiàn)，即使實現(xiàn)也不是整體最優(yōu)的系統(tǒng)。人的創(chuàng)造性行為和作用是機器永遠無法取代的。“制造系統(tǒng)工程（mse,manufacturing systems engineering）”概念自20世紀70年代末最初由日本人人見勝人教授提出后，西方國家對mse的理論、方法、技術(shù)和應(yīng)用進行了大量的研究，現(xiàn)已成為一個獨立的學科，呈現(xiàn)出其強大的生命力，受到工業(yè)界的極大關(guān)注和支持。 二、 建模與仿真1、 常用的系統(tǒng)模型：物理模型、視圖模型、概念模型、數(shù)學模型、仿真模型。2、 制造系統(tǒng)建模的意義：可縮短新系統(tǒng)的設(shè)計開發(fā)周期；可尋求最佳的決策或控制變量，獲取系統(tǒng)最佳的運行效率；可對制造系統(tǒng)非常狀態(tài)進行預(yù)測；可降低實驗成本；簡化操作，易于理解。3、 關(guān)于排隊模型的基本知識：排隊系統(tǒng)的組成：顧客到達。包括顧客的來源，以及顧客以何種方式到達排隊系統(tǒng)；排隊系統(tǒng)如何從排隊隊列中選取一個顧客作為下一個服務(wù)對象，這將涉及到排隊的結(jié)構(gòu)或排隊規(guī)則。通常的排隊結(jié)構(gòu)有先到先服務(wù)（fifo）、后到先服務(wù)（lcfi）、隨機服務(wù)（isor）、有優(yōu)先權(quán)服務(wù)（pr）、最短處理時間先服務(wù)（spr）；服務(wù)機構(gòu)。服務(wù)機構(gòu)的特性主要是由服務(wù)臺的數(shù)目、服務(wù)臺排列方式、服務(wù)時間分布等來描述的。排隊系統(tǒng)常用的性能指標：l-系統(tǒng)中平均顧客數(shù)；q-系統(tǒng)平均等待隊列長度；b-系統(tǒng)平均服務(wù)數(shù)；w-n個顧客在系統(tǒng)中平均逗留時間；d-n個顧客在系統(tǒng)隊列中平均等待時間。4、 idef0方法建模基本知識：基本組成要素：活動；輸入；輸出；控制；機制。建模步驟：初始化；用戶需求調(diào)查；確定系統(tǒng)邊界，建立系統(tǒng)內(nèi)外關(guān)系圖；確定系統(tǒng)主功能，建立系統(tǒng)圖；逐層分解，建立系統(tǒng)下層功能模型；評審功能模型；形成正式功能模型文件。5、 idef1x方法建模步驟：該方法適用于各種大型復(fù)雜信息系統(tǒng)的建模建模的準備；定義實體；定義實體間的聯(lián)系；定義關(guān)鍵字和屬性；協(xié)調(diào)性檢查；模型文件的編制。6、 petri網(wǎng)模型有關(guān)知識特點：可方便描述制造系統(tǒng)的框架及系統(tǒng)的隨機過程；容易觀察到系統(tǒng)中相關(guān)活動及各要素間的相互關(guān)系；使用較嚴密的數(shù)學分析工具；以網(wǎng)絡(luò)圖形對系統(tǒng)進行描述，較為直觀清晰；程序設(shè)計方便，有效節(jié)省了軟件開發(fā)時間；存在狀態(tài)空間組合爆炸，難以優(yōu)化等不足。 基本性能：有界性、活性、復(fù)返性、排它性、可逆性、包容性、持續(xù)性。 建立基本方法步驟： 列出待建模系統(tǒng)中所需的每一種資源與活動，但不是全部，僅為建模所關(guān)心的；按先后次序關(guān)系對所列出的活動進行排序；確定庫所或變遷表示每一個資源和活動；用有向弧對所確定的庫所和變遷進行連接；根據(jù)系統(tǒng)所給條件和運行需要，給定系統(tǒng)模型的初始標記。 一個好的petri網(wǎng)模型只有在反復(fù)修改完善后才能獲得。7、 制造系統(tǒng)的仿真基本概念：“仿真”一詞源于英文單詞simulation，也有人將仿真稱之為“模擬”，它是對通過對系統(tǒng)模型的實驗去研究一個存在的或設(shè)計中的系統(tǒng)。根據(jù)仿真與實際系統(tǒng)配置的接近程度，可將其分為計算機仿真，半物理仿真，全物理仿真。目前制造系統(tǒng)仿真的內(nèi)容：制造系統(tǒng)規(guī)劃布局的仿真； 制造系統(tǒng)動態(tài)運行的仿真； 制造系統(tǒng)作業(yè)計劃的仿真。計算機仿真的基本步驟：確立系統(tǒng)仿真目標； 建立系統(tǒng)仿真模型； 編制仿真程序； 進行仿真實驗； 仿真結(jié)果的數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析。三、 設(shè)計方法與設(shè)計理論1、 制造系統(tǒng)設(shè)計的主要過程總體規(guī)劃。分析用戶對新系統(tǒng)提出的要求，針對總體規(guī)劃的任務(wù)，進行調(diào)研和分析； 進行總體需求分析，確定系統(tǒng)的目標和功能； 制定系統(tǒng)的總體技術(shù)方案，擬訂系統(tǒng)的開發(fā)計劃； 對總體方案進行技術(shù)經(jīng)濟分析； 完成可行性論證報告； 進行總體規(guī)劃評審，對存在的問題進行分析，找出產(chǎn)生問題的主要原因，對相關(guān)內(nèi)容進行修正，重復(fù)有關(guān)過程，直至評審?fù)ㄟ^； 整理有關(guān)報告和文檔，結(jié)束本階段工作。初步設(shè)計。根據(jù)總體設(shè)計所下達的初步設(shè)計任務(wù)書開展調(diào)研，進行系統(tǒng)具體需求分析； 根據(jù)需求分析結(jié)果進行系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計； 建立各子系統(tǒng)的功能模型，進行子系統(tǒng)的初步設(shè)計； 進行初步設(shè)計評審，對存在的問題進行分析，找出產(chǎn)生問題的主要原因，對相關(guān)內(nèi)容進行修正，重復(fù)有關(guān)過程，直至評審?fù)ㄟ^； 整理有關(guān)報告和文檔，結(jié)束本階段工作。詳細設(shè)計。根據(jù)總體設(shè)計所下達的詳細設(shè)計任務(wù)書開展調(diào)研，進行任務(wù)分解與協(xié)調(diào)； 對系統(tǒng)內(nèi)外的各種接口進行詳細設(shè)計； 根據(jù)初步設(shè)計階段確定的功能模型，進行子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計； 根據(jù)確定的結(jié)構(gòu)，對子系統(tǒng)進行詳細設(shè)計； 進行詳細設(shè)計評審，對存在的問題進行分析，找出產(chǎn)生問題的主要原因，對相關(guān)內(nèi)容進行修正，重復(fù)有關(guān)過程，直至評審?fù)ㄟ^； 整理有關(guān)報告和文檔，結(jié)束本階段工作。工程實施。根據(jù)所下達的工程實施任務(wù)書，組織實施隊伍，進行實施準備； 根據(jù)詳細設(shè)計給出的技術(shù)文檔，采購、安裝有關(guān)設(shè)備，建立滿足設(shè)計要求的新系統(tǒng)； 進行子系統(tǒng)聯(lián)調(diào)和測試； 進行總系統(tǒng)聯(lián)調(diào)和測試； 進行堅定與驗收，對存在的問題進行分析，找出產(chǎn)生問題的主要原因，對相關(guān)內(nèi)容進行修正，重復(fù)有關(guān)過程，直至驗收通過； 整理有關(guān)報告和文檔，進行系統(tǒng)交接，結(jié)束本階段工作。制造系統(tǒng)運行和維護。根據(jù)制造系統(tǒng)運行任務(wù)的要求，制定有關(guān)操作規(guī)程和維護規(guī)程；對承擔制造系統(tǒng)運行和維護任務(wù)的各類人員進行培訓(xùn)；將新系統(tǒng)投入實際運行，并進行日常維護；對新系統(tǒng)運行中的有關(guān)狀態(tài)進行記錄；對新系統(tǒng)的運行效果進行評價；整理并提交系統(tǒng)運行報告。2、制造系統(tǒng)的一些現(xiàn)代設(shè)計方法簡介。 優(yōu)化設(shè)計。優(yōu)化設(shè)計英文名是optimization design，從多種方案中選擇最佳方案的設(shè)計方法。它以數(shù)學中的最優(yōu)化理論為基礎(chǔ)，以計算機為手段，根據(jù)設(shè)計所追求的性能目標，建立目標函數(shù)，在滿足給定的各種約束條件下，尋求最優(yōu)的設(shè)計方案。第二次世界大戰(zhàn)期間，在軍事上首先應(yīng)用了優(yōu)化技術(shù)。1967年，美國的r.l.?？怂沟劝l(fā)表了第一篇機構(gòu)最優(yōu)化論文。1970年，c.s.貝特勒等用幾何規(guī)劃解決了液體動壓軸承的優(yōu)化設(shè)計問題后，優(yōu)化設(shè)計在機械設(shè)計中得到應(yīng)用和發(fā)展。隨著數(shù)學理論和電子計算機技術(shù)的進一步發(fā)展，優(yōu)化設(shè)計已逐步形成為一門新興的獨立的工程學科，并在生產(chǎn)實踐中得到了廣泛的應(yīng)用。通常設(shè)計方案可以用一組參數(shù)來表示，這些參數(shù)有些已經(jīng)給定，有些沒有給定，需要在設(shè)計中優(yōu)選，稱為設(shè)計變量。如何找到一組最合適的設(shè)計變量，在允許的范圍內(nèi)，能使所設(shè)計的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)最合理、性能最好、質(zhì)量最高、成本最低（即技術(shù)經(jīng)濟指標最佳），有市場競爭能力，同時設(shè)計的時間又不要太長，這就是優(yōu)化設(shè)計所要解決的問題。一般來說，優(yōu)化設(shè)計有以下幾個步驟：建立數(shù)學模型。選擇最優(yōu)化算法。程序設(shè)計。制定目標要求。計算機自動篩選最優(yōu)設(shè)計方案等。通常采用的最優(yōu)化算法是逐步逼近法，有線性規(guī)劃和非線性規(guī)劃。 并行設(shè)計。并行工程是對產(chǎn)品設(shè)計及其相關(guān)過程（包括設(shè)計過程、制造過程和支持過程）進行并行、一體化設(shè)計的一種系統(tǒng)化的工作模式。并行工程把計算機輔助設(shè)計、制造、管理和質(zhì)量保證體系等有機地集成在一起，實現(xiàn)信息集成、信息共享、過程集成。這種工作模式力求使產(chǎn)品開發(fā)者在設(shè)計階段就考慮到從概念形成到產(chǎn)品報廢（甚至銷毀）整個產(chǎn)品全生命周期中的質(zhì)量、成本、開發(fā)時間和用戶需求等所有因素。 并行工程把時間作為關(guān)鍵因素，它以縮短產(chǎn)品上市時間為主要目標，從產(chǎn)品設(shè)計階段就開始最大限度地尋求新產(chǎn)品的可制造性、可裝配性、可檢驗性、易維護性以便縮短上市周期和增強市場競爭能力。 并行工程系統(tǒng)包括工程技術(shù)人員的集成和并行工程環(huán)境的實現(xiàn)。工程技術(shù)人員的集成，要求集中涉及產(chǎn)品全生命周期的所有部門的工程技術(shù)人員，組成并行設(shè)計小組，共同設(shè)計制造產(chǎn)品，對產(chǎn)品的各種性能和制造過程進行計算機動態(tài)仿真，生成軟樣品或快速出樣，進行分析評議，改進設(shè)計，取得最優(yōu)結(jié)果，爭取一次成功。并行工程環(huán)境是一種智能設(shè)計平臺，支持產(chǎn)品設(shè)計和過程設(shè)計。并行工程環(huán)境必需具有：統(tǒng)一的信息模型，分布式環(huán)境，開發(fā)式界面和智能控制能力。統(tǒng)一的信息模型是實現(xiàn)工程技術(shù)人員集成的基礎(chǔ)；分布式環(huán)境是實現(xiàn)并行的必要條件；開放式界面使工程技術(shù)人員從各自的角度對同一產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計；智能控制具有調(diào)度設(shè)計、仿真、分析及協(xié)同設(shè)計中出現(xiàn)的沖突問題，提出改進設(shè)計的能力，它是實現(xiàn)并行工程的關(guān)鍵。 并行設(shè)計是并行工程的主要組成部分，也是并行工程的核心。并行設(shè)計要求產(chǎn)品設(shè)計及其相關(guān)過程并行進行，是設(shè)計及相關(guān)過程并行、一體化、系統(tǒng)化的工作模式。這種工作模式力圖使產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計從一開始就考慮到產(chǎn)品的全生命周期，在設(shè)計時就將下游環(huán)節(jié)的可靠性、技術(shù)性、生產(chǎn)性等作為設(shè)計環(huán)節(jié)的約束條件，以避免或減少產(chǎn)品開發(fā)進行到晚期才發(fā)現(xiàn)錯誤，再返回到設(shè)計初期進行修改。并行設(shè)計主要包括以下內(nèi)容： 1）過程重構(gòu) 由傳統(tǒng)的串行產(chǎn)品開發(fā)模式轉(zhuǎn)變成集成的、并行的產(chǎn)品開發(fā)模式，使下游設(shè)計過程中的需求及早地反饋給相應(yīng)的過程； 2）數(shù)字化產(chǎn)品定義 包括數(shù)字化產(chǎn)品模型定義和管理、數(shù)字化過程定義和管理、數(shù)字化工具定義和信息集成，如dfq、dfa、dfm、cad/cam/cae集成等； 3）產(chǎn)品開發(fā)隊伍重構(gòu) 將傳統(tǒng)的以功能部門為主要的產(chǎn)品設(shè)計，改變?yōu)橐援a(chǎn)品為主線，組織多功能集成產(chǎn)品開發(fā)團隊，團隊主管可以通過工作平臺對團隊的開發(fā)過程進行定義、規(guī)劃和重組，并對之進行分析和優(yōu)化，開發(fā)人員通過開發(fā)平臺以預(yù)定角色進入具體開發(fā)活動。 4）協(xié)同工作環(huán)境 利用多媒體、網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)、組織協(xié)調(diào)工作環(huán)境，支持并行設(shè)計。并行設(shè)計改變了過去那種容易造成各自為政、效率低下的串行工作方式，改變了企業(yè)組織結(jié)構(gòu)和工作方法，促進人們之間的相互理解，激勵積極性，提高協(xié)同作戰(zhàn)的能力，塑造良好的企業(yè)文化氛圍，形成一個適合人類發(fā)展需要的技術(shù)系統(tǒng)。因此并行工程與傳統(tǒng)的串行生產(chǎn)模式之間的本質(zhì)區(qū)別在于并行工程把產(chǎn)品開發(fā)的各個活動看成是一個集成的過程，并從全局優(yōu)化的角度出發(fā)，對集成過程進行管理和控制，同時對已有的產(chǎn)品開發(fā)過程進行不斷的改進和提高，以克服傳統(tǒng)串行產(chǎn)品開發(fā)過程大反饋造成的長周期與高成本等缺點。并行工程意味著產(chǎn)品開發(fā)過程重組，以便并行地組織作業(yè)。 并行工程的開發(fā)模式以開發(fā)周期短(time)、產(chǎn)品質(zhì)量高(quality)、開發(fā)費用低(cost)、用戶滿意(service)為目標。為實現(xiàn)我們平常所說的t、q、c、s目標，并行工程具有如下特點: 為了設(shè)計出便于加工、裝配、使用、維修、回收的新產(chǎn)品，并行工程的方法要求在產(chǎn)品設(shè)計階段將涉及到產(chǎn)品整個生命周期各個過程的專家，甚至包括潛在的用戶集中起來，形成專門的設(shè)計工作小組協(xié)同工作，集思廣益對設(shè)計出的產(chǎn)品和零件從各個方面進行審查，并隨時做出修改。從而得到最佳設(shè)計。 在并行工程中，設(shè)計、制造和管理等不再是被看成彼此相互獨立的過程，而要將它們納入一個整體的系統(tǒng)來考慮。很多工作是并行著進行的，如：一方面在設(shè)計過程中通過工作組和專家把關(guān)，可以同時考慮產(chǎn)品生命周期的各個方面的因素；另一方面是在設(shè)計階段就可同時進行工藝（包括加工工藝、裝配工藝、檢驗工藝等）過程設(shè)計，并對工藝設(shè)計的結(jié)果進行計算機仿真，用快速成型等方法制出樣機。傳統(tǒng)的串行設(shè)計模式下，產(chǎn)品設(shè)計變更都是在產(chǎn)品整個生命周期的后半部分出現(xiàn)問題時才進行的，這時變更設(shè)計造成開發(fā)周期增長，開發(fā)成本費用增高，流程與設(shè)計都難于改變；而并行工程強調(diào)在設(shè)計開始階段就對設(shè)計結(jié)果隨時進行審查，并及時反饋給設(shè)計人員。這樣可以大大縮短設(shè)計時間，降低產(chǎn)品開發(fā)成本，還可以保證將錯誤消滅在萌芽狀態(tài)。魯棒性設(shè)計。魯棒性原是統(tǒng)計學中的一個專門術(shù)語，20世紀70年代初開始在控制理論的研究中流行起來，用以表征控制系統(tǒng)對特性或參數(shù)攝動的不敏感性。在實際問題中，系統(tǒng)特性或參數(shù)的攝動常常是不可避免的。產(chǎn)生攝動的原因主要有兩個方面，一個是由于量測的不精確使特性或參數(shù)的實際值會偏離它的設(shè)計值（標稱值），另一個是系統(tǒng)運行過程中受環(huán)境因素的影響而引起特性或參數(shù)的緩慢漂移。因此，魯棒性已成為控制理論中的一個重要的研究課題，也是一切類型的控制系統(tǒng)的設(shè)計中所必須考慮的一個基本問題。對魯棒性的研究主要限于線性定?？刂葡到y(tǒng)，所涉及的領(lǐng)域包括穩(wěn)定性、無靜差性、適應(yīng)控制等。魯棒性問題與控制系統(tǒng)的相對穩(wěn)定性（頻率域內(nèi)表征控制系統(tǒng)穩(wěn)定性裕量的一種性能指標）和不變性原理（自動控制理論中研究扼制和消除擾動對控制系統(tǒng)影響的理論）有著密切的聯(lián)系，內(nèi)模原理（把外部作用信號的動力學模型植入控制器來構(gòu)成高精度反饋控制系統(tǒng)的一種設(shè)計原理）的建立則對魯棒性問題的研究起了重要的推動作用。當系統(tǒng)中存在模型攝動或隨機干擾等不確定性因素時能保持其滿意功能品質(zhì)的控制理論和方法稱為魯棒控制。早期的魯棒控制主要研究單回路系統(tǒng)頻率特性的某些特征，或基于小攝動分析上的靈敏度問題?，F(xiàn)代魯棒控制則著重研究控制系統(tǒng)中非微有界攝動下的分析與設(shè)計的理論和方法。綠色設(shè)計。綠色設(shè)計（greendesign）也稱生態(tài)設(shè)計(ecologicaldesign),環(huán)境設(shè)計（designforenvironment）,環(huán)境意識設(shè)計（environmentconsciousdesign）。在產(chǎn)品整個生命周期內(nèi)，著重考慮產(chǎn)品環(huán)境屬性（可拆卸性，可回收性、可維護性、可重復(fù)利用性等）并將其作為設(shè)計目標，在滿足環(huán)境目標要求的同時，保證產(chǎn)品應(yīng)有的功能、使用壽命、質(zhì)量等要求。綠色設(shè)計的原則被公認為“3r”的原則，即reduce,reuse,recycle，減少環(huán)境污染、減小能源消耗，產(chǎn)品和零部件的回收再生循環(huán)或者重新利用。綠色產(chǎn)品設(shè)計包括：綠色材料選擇設(shè)計；綠色制造過程設(shè)計；產(chǎn)品可回收性設(shè)計；產(chǎn)品的可拆卸性設(shè)計：綠色包裝設(shè)計；綠色物流設(shè)計；綠色服務(wù)設(shè)計；綠色回收利用設(shè)計等。在綠色設(shè)計中要從產(chǎn)品材料的選擇、生產(chǎn)和加工流程的確定，產(chǎn)品包裝材料的選定，直到運輸?shù)榷家紤]資源的消耗和對環(huán)境的影響。以尋找和采用盡可能合理和優(yōu)化的結(jié)構(gòu)和方案，使得資源消耗和環(huán)境負影響降到最低。在產(chǎn)品開發(fā)過程中，如果不重視環(huán)境意識，不考慮產(chǎn)品本身是否對環(huán)境造成污染和危害，而一味地關(guān)心它們的造型是否具有十足的創(chuàng)意，成本能否十足的低廉等等，從長遠的角度看，只會給企業(yè)帶來損失，更會給人類賴以生存的自然社會帶來不可逆轉(zhuǎn)的損失和災(zāi)難。綠色產(chǎn)品開發(fā)，應(yīng)該從產(chǎn)品的綠色設(shè)計開始。綠色設(shè)計的設(shè)計理念和方法以節(jié)約資源和保護環(huán)境為宗旨，它強調(diào)保護自然生態(tài)，充分利用資源，以人為本，善待環(huán)境。綠色設(shè)計不應(yīng)僅僅是一個倡議或提議，它應(yīng)成為現(xiàn)實文明和未來發(fā)展的方向。面對當前全球的環(huán)境污染、生態(tài)破壞、資源浪費、溫室效應(yīng)和資源殆盡，每個地球人都應(yīng)感到生存的危機。 社會可持續(xù)發(fā)展的要求預(yù)示著“綠色設(shè)計”將成為21世紀工業(yè)設(shè)計的熱點之一?！熬G色設(shè)計”在現(xiàn)代化的今天，不僅僅是一句時髦的口號，而是切切實實關(guān)系到每一個人的切身利益的事。這對子孫后代，對整個人類社會的貢獻和影響都將是不可估量的。綠色設(shè)計的發(fā)展趨勢： 產(chǎn)品的組合設(shè)計、循環(huán)設(shè)計以及產(chǎn)品與服務(wù)的非物質(zhì)化設(shè)計已成為”綠色設(shè)計”的一種趨勢，這樣的設(shè)計能更好地體現(xiàn)節(jié)能與環(huán)保?！本G色設(shè)計”的主題和發(fā)展趨勢大致體現(xiàn)在以下四個方面： 1）、使用天然的材料。以”未經(jīng)加工”形式在家具產(chǎn)品、建筑材料和織物中得到運用。直接使用天然材料在產(chǎn)品中的設(shè)計不但節(jié)省了能源，而且縮短了生產(chǎn)環(huán)節(jié)，提高了生產(chǎn)效率。 2）、強調(diào)使用材料的經(jīng)濟性。摒棄無用功能和純裝飾的樣式，創(chuàng)造形象生動的造型、回歸經(jīng)典的簡潔。同時，在簡潔中精心融入“高科技”、“高情感” 的因素。在使用產(chǎn)品時使人感受到時尚、親近和溫暖。 3）、多種用途的產(chǎn)品設(shè)計?？梢允褂迷黾訕啡さ脑O(shè)計方法，避免因厭煩而替換的需求。這種產(chǎn)品還能夠升級更新，通過盡可能少地使用其他材料來更新?lián)Q代，以便達到實用且節(jié)能的目的。 4）、利用回收材料的產(chǎn)品設(shè)計。我們不可以簡單地認為采用可回收材料的產(chǎn)品就一定是綠色產(chǎn)品，因為產(chǎn)品可回收性有可能成為加快產(chǎn)品廢棄速度；人們對可回收材料的外觀認可程度也可能會對產(chǎn)品的銷售產(chǎn)生影響。3、發(fā)明問題解決理論-triz理論 triz意譯為發(fā)明問題的解決理論.triz理論成功地揭示了創(chuàng)造發(fā)明的內(nèi)在規(guī)律和原理，著力于澄清和強調(diào)系統(tǒng)中存在的矛盾，其目標是完全解決矛盾，獲得最終的理想解。它不是采取折衷或者妥協(xié)的做法，而且它是基于技術(shù)的發(fā)展演化規(guī)律研究整個設(shè)計與開發(fā)過程， 而不再是隨機的行為。實踐證明，運用triz理論，可大大加快人們創(chuàng)造發(fā)明的進程而且能得到高質(zhì)量的創(chuàng)新產(chǎn)品。 triz是俄文 的英文音譯teoriya resheniya izobreatatelskikh zadatch的縮寫，其英文全稱是theory of the solution of inventive problems（發(fā)明問題解決理論）triz是基于知識的、面向人的發(fā)明問題解決系統(tǒng)化方法學。 triz是發(fā)明問題解決理論 1）為了取得創(chuàng)新解，需要解決設(shè)計中的沖突，但解決沖突的某些步驟是不知道的； 2）未知的解往往可以被虛構(gòu)的理想解代替； 3） 通常理想解可通過環(huán)境或系統(tǒng)本身的資源獲得； 4）通常理想解可通過已知的系統(tǒng)進化趨勢推斷?，F(xiàn)代triz的研究進展：目前，其結(jié)果主要集中在4個triz模式上。 1）、iii（ideation international inc)模式 該公司主要核心研究力量是來自于前蘇聯(lián)kishnev的triz學校的專家# 他們認為, triz的許多方法分支太多,也過于復(fù)雜,因此必須提供一些方法和過程作為分析這些問題方法的統(tǒng)一入口。 根據(jù)有害和有用影響的區(qū)分，手工繪出問題中各部分因果關(guān)系網(wǎng)絡(luò)圖，利用軟件工具對圖中每一個節(jié)點能夠自動列出問題的看法或者解決方法意見。每一個看法為使用者推薦了合適的傳統(tǒng)triz工具。iii模式還開發(fā)了“創(chuàng)新環(huán)境調(diào)查問卷”以及預(yù)期失效判定和演變指導(dǎo)。iii模式的主要不足是得出的看法通常是節(jié)點的34倍，對于復(fù)雜問題有時會顯得非常冗長。 2）、imc(inventive machine corp)模式 imc公司是由前蘇聯(lián)人工智能和triz專家tsourilov博士移民到美國后創(chuàng)建的。為了解決具有技術(shù)和物理矛盾的“困難”工程問題，imc努力將解決矛盾的創(chuàng)新原則、分隔原則、效果庫等知識庫工具集成為軟件techoptimizer。由于引入了相應(yīng)的現(xiàn)代軟件開發(fā)和人工智能技術(shù)，該軟件具有容易使用與界面友好的特點。該軟件分為2個集合，包括5個模塊。集合1：原則模塊、預(yù)測模塊、效果模塊；集合2：techoptimizer模塊、特征轉(zhuǎn)換模塊。原則模塊負責從知識庫給出類似的例子消除矛盾，效果模塊允許從專利數(shù)據(jù)庫獲取類似的物理、化學和地理成果，而預(yù)測模塊則是參照其演化趨勢數(shù)據(jù)庫中的22個演化趨勢和200多個分模式對問題得出未來的解決方法。集合2個模塊則負責對問題進行分析，使問題清晰化。3）、sit/usit模式 sit（systematic inventive thinking）模式原由移民到以色列的triz專家filkosky在1980年左右創(chuàng)立，目的是簡化triz以便使其被更多人接受。1995年福特公司sickafus博士將sit模式進行結(jié)構(gòu)化形成usit（unified strctured inventive thinking）模式，該模式能幫助公司工程師短時間內(nèi)(3天培訓(xùn)期)接受和掌握triz，為實際問題在概念產(chǎn)生階段快速地產(chǎn)生多種解決方法)，usit將triz設(shè)計過程分為3 個階段：問題定義、問題分析和概念產(chǎn)生，它將解決方法概念的產(chǎn)生簡化為只有4種技術(shù)（屬性維度化、對象復(fù)數(shù)化、功能分布法和功能變換法），而不需要采用知識庫或計算機軟件。但usit解決問題的好壞依賴于問題解決人員知識的廣度和深度。 4）、rli（renaissanoe leedership instiute）模式 該模式是由rli公司的分支機構(gòu)leonadnda vinci研究院的一些專家開發(fā)的。rli模式對triz的貢獻主要體現(xiàn)在：（1）針對triz的復(fù)雜性，開發(fā)了8個解決問題的算法；（2）針對物質(zhì)場分析工具存在的缺陷，提出運用三元代替物質(zhì)場的三元分析法（triad analysis）,并將其結(jié)合到所開發(fā)的8個發(fā)明算法中。應(yīng)用案例：仿蝎變形履帶搜救機器人 實物圖 根據(jù)triz理論最終理想解的確定設(shè)計的目的：設(shè)計一款擁有良好越障能力，同時擁有較高工作效率的機器人。理想解：該機器人可以適應(yīng)各種地形，高效率地完成預(yù)定工作任務(wù)。達到理想解的障礙：沒有一種行進方式能夠在滿足越障能力強的同時，又滿足行進速度快、效率高。例如，履帶式機器人越障能力強，但是行進速度慢，效率低；輪式機器人行進速度快，效率高，行動靈活，但是越障能力弱。出現(xiàn)這種障礙的結(jié)果：一種行進方式無法同時達到越障能力和工作效率兩方面的要求。不出現(xiàn)這種障礙的結(jié)果：要求機器人越障能力高時，機器人以履帶式行進；要求機器人工作效率高時，以輪式行進解決方案：設(shè)計一款同時擁有輪式和履帶式行進方式的機器人設(shè)計發(fā)明該機器人時應(yīng)用了triz理論的核心思想：技術(shù)系統(tǒng)發(fā)展的理想狀態(tài)是用盡量少的資源實現(xiàn)盡量多的功能。該機器人同時擁有輪式和履帶式行進方式，相當于同時擁有兩種機器人的功能，既具有各自的優(yōu)點，又彌補了相對的不足。設(shè)計過程中應(yīng)用到的技術(shù)系統(tǒng)進化法則有：完備性法則任何產(chǎn)品的創(chuàng)新與進化都在遵循著一定的規(guī)律，而要實現(xiàn)其功能，一個完整的技術(shù)系統(tǒng)必須包含以下4個部分:動力裝置、傳輸裝置、執(zhí)行裝置、控制裝置，它們最終的目標是使產(chǎn)品能夠達到最理想的功能與狀態(tài)。該機器人遵從這一法則，動力裝置是鋰電池，傳輸裝置是軸，執(zhí)行裝置是車輪、履帶，控制裝置以atmega64為控制芯片，搭建控制電路。提高理想度法則這一法則規(guī)定技術(shù)系統(tǒng)應(yīng)當沿著提高理想度的方向進化，貫穿其整個壽命的始終，趨向更加簡單、可靠、有效，它是八大技術(shù)系統(tǒng)進化法則的首要法則。該機器人遵從這一法則，將原本兩種機器人擁有的功能整合到一臺機器人，提高了實現(xiàn)功能的能力。在設(shè)計發(fā)明過程中運用到的triz理論發(fā)明原理有：組合、合并原理與多用性原理的應(yīng)用（應(yīng)用部位：主軸電機）由于機器人體積空間的限制，使撐開桿的傳動軸無法找到一個理想的位置，根據(jù)組合、合并原理和多用性原理，在空間上把相同或相近的物體或操作加以組合，一個物體執(zhí)行多種不同功能，從而不需要其他物體。因此，將主軸電機進行巧妙的設(shè)計，使其同時兼?zhèn)鋫鲃虞S的功能。嵌套/套疊與中介物原理的應(yīng)用（應(yīng)用部位：撐開桿）傳統(tǒng)的輪子無法實現(xiàn)輪履變換，因此，根據(jù)嵌套/套疊原理，一個物體通過另一個物體的空腔，將機器人的輪子進行設(shè)計，機器人有兩個主動輪，每個主動輪又由內(nèi)外輪組成，內(nèi)外輪之間放置撐開桿機構(gòu)?？缮炜s履帶附在內(nèi)外輪上，進行輪履變換時，藏在內(nèi)外輪之間的撐開桿機構(gòu)撐開，行進方式切換為履帶式。要實現(xiàn)輪履變換，必然需要一定機械結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)，根據(jù)中介原理，將內(nèi)外輪之間設(shè)置了撐開桿，以實現(xiàn)輪履切換。預(yù)先反作用原理的應(yīng)用（應(yīng)用部位：履帶預(yù)緊力）要實現(xiàn)履帶式行進方式，必須將附在內(nèi)外輪上的變形履帶撐開，但是為防止掉帶，同時為實現(xiàn)更好地將主動輪的力傳送給履帶，所以應(yīng)用預(yù)先反作用原理，預(yù)先給履帶施加預(yù)緊力。動態(tài)原則的應(yīng)用（應(yīng)用情況：輪履切換）該機器人設(shè)計的理想目標是使機器人能夠具有較好的越障能力，并且效率較高。因此根據(jù)triz理論的動態(tài)原則：物體(或外部介質(zhì)）的特性的變化應(yīng)當在每一工作階段都是最佳的，對機器人的行進方式切換有以下要求：當?shù)孛媲闆r復(fù)雜或者有障礙物時，機器人以履帶式行進，越障能力強；當?shù)孛媲闆r較好時，以輪式行進，速度快，效率高。 四、制造系統(tǒng)的運行及管理1、制造系統(tǒng)運行管理的任務(wù)與目標 保證制造系統(tǒng)按產(chǎn)品品種、質(zhì)量、數(shù)量、生產(chǎn)成本和交貨期要求，全面完成計劃規(guī)定的生產(chǎn)任務(wù)； 合理配置和利用企業(yè)包括設(shè)備、人力在內(nèi)的生產(chǎn)資源，不斷提高生產(chǎn)率，降低物耗，降低成本，增加盈利； 合理組織生產(chǎn)過程，縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期，減少在制品，降低庫存，加速資金周轉(zhuǎn)；采用合理的生產(chǎn)組織形式和計劃方法，使生產(chǎn)管理系統(tǒng)能適應(yīng)市場環(huán)境的變化。2、制造系統(tǒng)運行管理流程 調(diào)查 決策 投入 轉(zhuǎn)換 產(chǎn)出3、mrp（物料需求計劃） 物資需求計劃即（material requirement planning，mrp）是指根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)各層次物品的從屬和數(shù)量關(guān)系，以每個物品為計劃對象，以完工時期為時間基準倒排計劃，按提前期長短區(qū)別各個物品下達計劃時間的先后順序，是一種工業(yè)制造企業(yè)內(nèi)物資計劃管理模式。mrp是根據(jù)市場需求預(yù)測和顧客訂單制定產(chǎn)品的生產(chǎn)計劃，然后基于產(chǎn)品生成進度計劃，組成產(chǎn)品的材料結(jié)構(gòu)表和庫存狀況，通過計算機計算所需物資的需求量和需求時間，從而確定材料的加工進度和訂貨日程的一種實用技術(shù)。 其主要內(nèi)容包括客戶需求管理、產(chǎn)品生產(chǎn)計劃、原材料計劃以及庫存紀錄。其中客戶需求管理包括客戶訂單管理及銷售預(yù)測，將實際的客戶訂單數(shù)與科學的客戶需求預(yù)測相結(jié)合即能得出客戶需要什么以及需求多少。物料需求計劃邏輯流程物料需求計劃 mrp在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)之上，運用網(wǎng)絡(luò)計劃原理，根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)各層次物料的從屬關(guān)系和數(shù)量關(guān)系，以每個物料為計劃對象，以完工日期為時間基準倒排計劃，并按提前期長短區(qū)別各個物料計劃下達時間的先后順序。這里“物料”一詞是指為了產(chǎn)品出廠需要列入計劃的一切不可缺少的物的總稱，不僅是通常理解的原材料或零件，而且還包括配套件、毛坯、在制品、半成品、成品、包裝材料、工裝工具、能源等一切物料。通俗地講，mrp是一種“既要降低庫存，又要不出現(xiàn)物料短缺”的計劃方法，其邏輯流程如圖所示。 mrp邏輯流程圖從邏輯流程圖上看，mrp主要回答了4個問題：a、生產(chǎn)什么？b、要用到什么？c、已經(jīng)有了什么？d、還缺什么？什么時候下達采購或加工計劃？這4個問題是任何制造業(yè)在編制計劃都要回答的問題，被人們稱為“制造業(yè)的通用公式”。第一個問題指的是為了滿足市場（或客戶）需求需要出廠的產(chǎn)品，是獨立需求件。產(chǎn)品的出廠計劃是根據(jù)銷售合同或市場預(yù)測，由主生產(chǎn)計劃(master production schedule,mps)確定的。第二個問題指的是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)或某些在制造過程中必要的資源（如能源、工具等），由產(chǎn)品信息或物料清單來回答。物料清單（bill of material, bom）是計算機可識別的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)文件，是mrp的主導(dǎo)文件。第三個問題由庫存信息，或者說，由物料的可用量來回答。物料的可用量不同于手工管理的庫存臺帳，它是一種動態(tài)信息。主生產(chǎn)計劃、物料清單和物料的可用量是運行mrp的三項基本輸入數(shù)據(jù)，它們都是手工管理中不曾用到的新概念。其中，主生產(chǎn)計劃是最關(guān)鍵的輸入信息，它必須能夠準確地反映市場需求，它決定物料需求計劃的必要性、可行性和穩(wěn)定性；另外兩項是計算需求數(shù)量和時間的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，它們的準確性直接影響mrp的運算結(jié)果。mrp的性質(zhì)與特點mrp的原理依據(jù)來源于企業(yè)生產(chǎn)管理實踐，沒有復(fù)雜的數(shù)學理論，只是直觀的流程圖解，很容易理解。一方面它從分析制造業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)出發(fā)，建立“時間坐標上的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)”，提出了新的期、量標準概念，另一方面它按照“制造業(yè)的通用公式”進行邏輯運算。這兩點是mrp最基本的概念和出發(fā)點。mrp的特點是由它的原理決定的。既然強調(diào)時間坐標，就意味著按照需求（交貨）時間的先后順序制訂計劃，是一種“優(yōu)先級”計劃。為了分辨優(yōu)先順序，時間段必須細化到周甚至天，是一種分時段的計劃。為了快速響應(yīng)市場，它必須是一種能借助計算機的強大功能進行快速修訂的計劃。為了正常運行mrp系統(tǒng)，需要準確把握市場需求，能制定穩(wěn)定的主生產(chǎn)計劃，且計劃期要長于總生產(chǎn)提前期，否則無法根據(jù)mrp展開結(jié)果進行采購。4、mrp（制造資源計劃）制造資源計劃的邏輯流程閉環(huán)mrp系統(tǒng)的出現(xiàn)，使生產(chǎn)活動方面的各種子系統(tǒng)得到了統(tǒng)一。但這還不夠，因為在企業(yè)的管理中，生產(chǎn)管理只是一個方面，它所涉及的僅僅是物流，而與物流密切相關(guān)的還有資金流。這在許多企業(yè)中是由財會人員另行管理的，這就造成了數(shù)據(jù)的重復(fù)錄入與存貯，甚至造成數(shù)據(jù)的不一致性。于是，在20世紀80年代，人們把生產(chǎn)、財務(wù)、銷售、工程技術(shù)、采購等各個子系統(tǒng)集成為一個一體化的系統(tǒng)，并稱為制造資源計劃（manufacturing resource planning）系統(tǒng)，英文縮寫還是mrp，為了區(qū)別物料需求計劃（亦縮寫為mrp）而記為mrp。閉環(huán)mrp雖然是一個完整的計劃與控制系統(tǒng)，但是它還沒有說清楚執(zhí)行計劃以后能給企業(yè)帶來什么效益；這效益是否能實現(xiàn)企業(yè)的總體目標。在制造資源計劃mrp里，系統(tǒng)在處理物料計劃信息的同時，同步地處理財務(wù)信息；把產(chǎn)品的銷售計劃用金額表示以說明銷售收入；對物料賦予貨幣屬性以計算成本并方便報價；用金額表示能力、采購和外協(xié)計劃以編制預(yù)算；用金額表示庫存以反映資金占用等等。也就是說，財會系統(tǒng)能同步地從生產(chǎn)系統(tǒng)獲得資金信息，隨時控制和指導(dǎo)經(jīng)營生產(chǎn)活動，使之符合企業(yè)的整體戰(zhàn)略目標。mrp在閉環(huán)mrp的基礎(chǔ)上，把企業(yè)的宏觀決策納入系統(tǒng)，就是說，把說明企業(yè)遠期經(jīng)營目標的經(jīng)營規(guī)劃、說明產(chǎn)品系列和企業(yè)銷售收入的銷售與運作規(guī)劃納入到系統(tǒng)中來。這幾個層次確定了企業(yè)宏觀規(guī)劃的目標與可行性，形成一個小的宏觀閉環(huán)，是企業(yè)計劃層的必要依據(jù)。同時mrp把對產(chǎn)品成本的計劃與控制納入到系統(tǒng)的執(zhí)行層，企業(yè)可以對照總體目標，檢查計劃執(zhí)行效果?？傊?，mrp把物料流動和資金流動結(jié)合起來，形成一個完整的經(jīng)營生產(chǎn)信息系統(tǒng)。mrp中物流信息和資金流信息集成的方法是：1）為每個物料定義標準成本和會計科目，建立物料與資金的靜態(tài)關(guān)系；2）為各種庫存事務(wù)，即物料的移動（實際的或邏輯的）或數(shù)量、價值的調(diào)整，建立憑證，定義相關(guān)的會計科目和借貸關(guān)系，說明物流和資金流動態(tài)關(guān)系。在mrp系統(tǒng)中，每運行一次需求計劃必須同時運行能力計劃，保證所下達計劃的可執(zhí)行性。在銷售與運作規(guī)劃階段，要同時運行“資源需求計劃”。在宏觀計劃層次，“資源”的內(nèi)容可以包括可能籌措的資金、供應(yīng)商提供的關(guān)鍵材料、關(guān)鍵能源、關(guān)鍵工作中心等。要實現(xiàn)企業(yè)的戰(zhàn)略計劃，必須有相應(yīng)的資源分配計劃，說明使用企業(yè)資源的優(yōu)先順序和日程。mrp的模擬流程mrp系統(tǒng)與mrp的區(qū)別，除了實現(xiàn)物流信息和資金流信息的集成外，另一個特點就是它的模擬功能。因為mrp系統(tǒng)包羅了企業(yè)的主要管理業(yè)務(wù)，模擬能夠反映企業(yè)內(nèi)外環(huán)境變化對各個方面的影響，它才有應(yīng)用的意義。模擬（或仿真）并不是mrp獨有的功能，但在許多場合下，當環(huán)境發(fā)生變化需要作出響應(yīng)時，有模擬功能可以利用，將是非常方便的。為了不影響業(yè)務(wù)的正常運行，通常是把當前的數(shù)據(jù)復(fù)制下來，在不影響系統(tǒng)的正常運行的情況下進行調(diào)整修訂和模擬，如圖所示。通常，在需要判斷環(huán)境變動對計劃或成本的影響的情況下，才有必要進行模擬運算。 mrp的管理特點mrp的主要特征是信息集成；由于信息集成帶來一系列特點，每一點都含有管理模式變革和員工行為規(guī)范變革兩方面的內(nèi)容；這些特點是互相影響互為因果的，現(xiàn)歸納如下。計劃的一貫性與可行性。mrp是一種以計劃為主導(dǎo)的信息化管理系統(tǒng)，通過計劃把企業(yè)的資源充分調(diào)動起來，實現(xiàn)企業(yè)的總體戰(zhàn)略目標。計劃層次從宏觀到微觀，從戰(zhàn)略到戰(zhàn)術(shù)，由粗到細逐層細化，但始終保持與企業(yè)總體戰(zhàn)略目標一致?！耙粋€計劃”是mrp的原則精神。這一點下一節(jié)我們還要詳細說明。為了做到這一點，企業(yè)全體員工都必須以實現(xiàn)企業(yè)的總體戰(zhàn)略目標為準則，絕不允許各行其是。管理系統(tǒng)性。mrp把企業(yè)所有與生產(chǎn)經(jīng)營活動直接相關(guān)的部門的工作通過信息集成聯(lián)成一個整體，每個部門的工作都是整個系統(tǒng)的有機組成部分。因此，要求每一個員工都能從整體出發(fā)，十分清楚自己的工作同其它職能的關(guān)系。數(shù)據(jù)共享性。作為一種管理信息高度集成的系統(tǒng)，企業(yè)各部門都依照同一數(shù)據(jù)庫提供的信息，按照規(guī)范化的處理程序進行管理和決策，數(shù)據(jù)高度共享。為了做到這一點，要求企業(yè)員工用嚴肅的態(tài)度對待數(shù)據(jù)，專人負責維護，提高信息透明度，保證數(shù)據(jù)的及時、準確和完整。動態(tài)應(yīng)變性。mrp是一種閉環(huán)的信息系統(tǒng)，它要求不斷跟蹤、反饋和控制瞬息萬變的實際情況，使管理人員可隨時根據(jù)企業(yè)內(nèi)外環(huán)境條件的變化，迅速作出響應(yīng)，滿足市場不斷變化著的需求，并保證生產(chǎn)計劃正常進行。為此，必須樹立全體員工的信息意識，建立必要的工作規(guī)范和準則，保證各個崗位上的業(yè)務(wù)人員能夠及時準確地把變動了的情況輸入系統(tǒng)。模擬預(yù)見性。mrp是生產(chǎn)經(jīng)營管理規(guī)律的反映，按照規(guī)律建立的信息邏輯很容易實現(xiàn)模擬功能，可以模擬比較長遠的時間內(nèi)可能發(fā)生的問題，以便事先采取措施消除隱患。為此，管理人員必須熟練運用系統(tǒng)的查詢功能，熟悉系統(tǒng)提供的各種信息，致力于實質(zhì)性的分析研究工作，熟練掌握模擬功能，進行多方案比較，作出合理決策。物流信息和資金流信息的集成性。集成物流信息和資金流信息是mrp區(qū)別與mrp的主要特點。mrp包括了財務(wù)收支和管理會計的功能，可以由生產(chǎn)活動直接生成財務(wù)數(shù)據(jù)，把實物形態(tài)的物料流動直接轉(zhuǎn)換成價值形態(tài)的資金流動，保證生產(chǎn)和財務(wù)數(shù)據(jù)的一致性。決策人員應(yīng)會同財務(wù)人員及時運用從系統(tǒng)中得到的資金和成本信息，控制成本，隨時分析企業(yè)的效益。這些特點表明mrp是實現(xiàn)制造業(yè)企業(yè)整體效益的有效管理模式，是提高企業(yè)競爭力的有力武器。5、erp（企業(yè)資源計劃）隨著市場全球化和大型企業(yè)的多元化經(jīng)營，以及精益生產(chǎn)、敏捷制造、約束理論、供應(yīng)鏈管理等先進管理思想的誕生，主要側(cè)重于對企業(yè)內(nèi)部的人、財、物等內(nèi)部資源管理的mrp系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足一些大型企業(yè)的管理需求。為了迅速響應(yīng)需求并組織供應(yīng)以滿足全球市場競爭的要求，這些企業(yè)迫切需要擴大管理系統(tǒng)的功能，把“前端辦公室”（市場與客戶）和“后端辦公室”（供應(yīng)商與外包商）的信息都納入到信息化管理系統(tǒng)中來，擴大信息集成的范圍，以面對經(jīng)濟全球化的挑戰(zhàn)。在這一背景下，mrp進一步發(fā)展為面向怎樣有效管理和利用整個供應(yīng)鏈整體資源的新一代信息化管理系統(tǒng)企業(yè)資源計劃（erp）。erp系統(tǒng)的管理思想erp的核心管理思想就是實現(xiàn)對整個供應(yīng)鏈的有效管理，主要體現(xiàn)在以下三個方面：體現(xiàn)對整個供應(yīng)鏈資源進行管理的思想。現(xiàn)代企業(yè)的競爭已經(jīng)不是單一企業(yè)與另一企業(yè)間的競爭，而是一個企業(yè)供應(yīng)鏈與另一個企業(yè)的供應(yīng)鏈之間的競爭；企業(yè)不但要依靠自己的資源，還必須把經(jīng)營過程中的有關(guān)各方如供應(yīng)商、制造工廠、分銷網(wǎng)絡(luò)、客戶等納入一個緊密的體系中，才能在市場上獲得競爭優(yōu)勢。erp系統(tǒng)正是適應(yīng)了這一市場競爭的需要，實現(xiàn)了對整個企業(yè)供應(yīng)鏈的管理。體現(xiàn)精益生產(chǎn)、同步工程和敏捷制造的思想。erp系統(tǒng)支持混合型生產(chǎn)方式的管理，其管理思想表現(xiàn)在兩個方面：其一是“精益生產(chǎn)lp（lean production）”的思想，即企業(yè)把客戶、銷售代理商、供應(yīng)商、協(xié)作單位納入生產(chǎn)體系，同他們建立起利益共享的合作伙伴關(guān)系，組成一個企業(yè)的供應(yīng)鏈，消除一切不增值的作業(yè)活動，提高快速響應(yīng)的能力。其二是“敏捷制造am（agile manufacturing）”的思想。當市場上出現(xiàn)新的機會，而企業(yè)的基本合作伙伴不能滿足新產(chǎn)品開發(fā)生產(chǎn)的要求時，企業(yè)組織一個由特定的供應(yīng)商和銷售渠道組成的短期或一次性供應(yīng)鏈，形成“虛擬工廠”，把供應(yīng)和協(xié)作單位看成是企業(yè)的一個組成部分，運用“同步工程se（simultaneous engineering）”組織生產(chǎn)，用最短的時間將新產(chǎn)品打入市場，時刻保持產(chǎn)品的高質(zhì)量、多樣化和靈活性，這即是“敏捷制造”的核心思想。體現(xiàn)事先計劃與事中控制的思想。erp系統(tǒng)中的計劃體系主要包括：主生產(chǎn)計劃、物流需求計劃、能力計劃、采購計劃、銷售執(zhí)行計劃、利潤計劃、財務(wù)預(yù)算和人力資源計劃等，而且這些計劃功能與價值控制功能已完全集成到整個供應(yīng)鏈的管理系統(tǒng)中。另一方面，erp系統(tǒng)通過定義與事務(wù)處理（transaction）相關(guān)的會計核算科目和核算方式，在事務(wù)處理發(fā)生的同時自動生成會計核算分錄，保證了資金流與物流的同步記錄和數(shù)據(jù)的一致性；從而實現(xiàn)了根據(jù)財務(wù)資金現(xiàn)狀可以追溯資金的來龍去脈并進一步追溯所發(fā)生的相關(guān)業(yè)務(wù)活動，便于實現(xiàn)事中控制和實時作出決策。erp同mrp的主要區(qū)別在資源管理范圍方面的差別。mrp主要側(cè)重對企業(yè)內(nèi)部人、財、物等資源的管理，erp系統(tǒng)在mrp的基礎(chǔ)上擴展了管理范圍，它把客戶需求和企業(yè)內(nèi)部的制造活動以及供應(yīng)商的制造資源整合在一起，形成一個完整的供應(yīng)鏈并對供應(yīng)鏈上所有環(huán)節(jié)如訂單、采購、庫存、計劃、生產(chǎn)制造、質(zhì)量控制、運輸、分銷、服務(wù)與維護、財務(wù)管理、人事管理、實驗室管理、項目管理、配方管理等進行有效管理。在生產(chǎn)方式管理方面的差別。mrp系統(tǒng)把企業(yè)歸類為幾種典型的生產(chǎn)方式進行管理，如重復(fù)制造、批量生產(chǎn)、按訂單生產(chǎn)、按訂單裝配、按庫存生產(chǎn)等，對每一種類型都有一套管理標準。而在80年代末、90年代初期，為了緊跟市場的變化，多品種、小批量生產(chǎn)以及看板式生產(chǎn)等成為企業(yè)經(jīng)常采用的生產(chǎn)方式，由單一的生產(chǎn)方式向混合型生產(chǎn)發(fā)展。erp能很好地支持和管理混合型制造環(huán)境，滿足了企業(yè)的這種多角化經(jīng)營需求。在管理功能方面的差別。erp除了mrp系統(tǒng)的制造、分銷、財務(wù)管理功能外，還增加了支持整個供應(yīng)