先進制造模式-課件

先進制造技術(shù)

AdvancedManufacturingTechnologyHenanUniversityofScience&Technology

1先進制造技術(shù)HenanUniversityofScie第6章先進制造模式本章要點制造模式的概念計算機集成制造并行工程成組技術(shù)精益生產(chǎn)敏捷制造2第6章先進制造模式本章要點制造模式的概念計算機集成制造并行第6章先進制造模式

AdvancedManufacturingModel

6.1先進制造模式的概念

ConceptofAdvancedManufacturingModel

3第6章先進制造模式

AdvancedManufactur制造模式的含義制造模式(ManufacturingMode)是指企業(yè)體制、經(jīng)營、管理、生產(chǎn)組織和技術(shù)系統(tǒng)的形態(tài)和運作的模式。制造模式可以理解為“制造系統(tǒng)實現(xiàn)生產(chǎn)的典型方式”。制造模式與管理的區(qū)別是：制造模式是制造系統(tǒng)某些特性的集中體現(xiàn)，也是制造企業(yè)所有管理方法與工程技術(shù)的融合。管理是一門學(xué)科，也是企業(yè)界的一項職能。制造模式是表征制造企業(yè)管理方式和技術(shù)形態(tài)的一種狀態(tài)，而管理是面向一切組織的一種過程。6.1.1制造模式的概念

4制造模式的含義制造模式(ManufacturingMode定義先進制造模式(AdvancedManufacturingMode，AMM)是應(yīng)用先進制造技術(shù)的生產(chǎn)組織和技術(shù)系統(tǒng)的形態(tài)與運作的方式。它以獲取生產(chǎn)有效性為首要目標，以制造資源快速有效集成為基本原則，以人一組織一技術(shù)相互結(jié)合為實現(xiàn)途徑，使制造系統(tǒng)獲得精益、敏捷、優(yōu)質(zhì)與高效的特征，以適應(yīng)市場變化對時間、質(zhì)量、成本、服務(wù)和環(huán)境的新要求。6.1.2先進制造模式的定義和類型

5定義先進制造模式(AdvancedManufacturin類型柔性生產(chǎn)模式計算機集成制造—CIM智能制造模式精益生產(chǎn)模式敏捷制造模式虛擬制造生產(chǎn)模式極端制造模式綠色制造模式6.1.2先進制造模式的定義和類型

6類型柔性生產(chǎn)模式6.1.2先進制造模式的定義和類型先進制造模式的管理制造系統(tǒng)組織化原理框圖6.1.4先進制造模式的管理

7先進制造模式的管理制造系統(tǒng)組織化原理框圖6.1.4先現(xiàn)代企業(yè)組織結(jié)構(gòu)的特性主要體現(xiàn)在以下六個方面：制造企業(yè)的組織結(jié)構(gòu)1）靈活性2）分散性

3）動態(tài)性

4）并行性

5）獨立性

6）簡單性

6.1.4先進制造模式的管理

8現(xiàn)代企業(yè)組織結(jié)構(gòu)的特性主要體現(xiàn)在以下六個方面：制造企業(yè)的組第6章先進制造模式

AdvancedManufacturingModel

6.3

計算機集成制造ComputerIntegratedManufacturing9第6章先進制造模式

AdvancedManufactur6.3.1概述CIM提出CIM一詞首先由Dr.J.Harrington于1973年提出，其兩個基本觀點：CIM概念提出后，未被立即接受，因條件不成熟。直至20世紀80年代初，各項單元技術(shù)（CAD、CNC、CAPP、MIS、FMC、FMS…）得到充分發(fā)展，并形成一個個自動化“孤島”。在這種形勢下，為取得更大的經(jīng)濟效果，需要將這些“孤島”集成起來，CIM概念受到重視并被實施。2）整個生產(chǎn)過程可以視為一個數(shù)據(jù)采集、傳遞和加工處理的過程，最終產(chǎn)品可視為數(shù)據(jù)的物化表現(xiàn)。1）企業(yè)生產(chǎn)活動的各個環(huán)節(jié)，從市場分析、產(chǎn)品設(shè)計、加工制造、經(jīng)營管理到售后服務(wù)是一個統(tǒng)一的不可分割的整體。106.3.1概述CIM提出CIM一詞首先由Dr.J.HCIM定義CIM是將人及其經(jīng)營知識和能力與信息技術(shù)和制造技術(shù)綜合應(yīng)用，以提高制造型企業(yè)的生產(chǎn)率和響應(yīng)能力。企業(yè)所有人員、功能、信息、組織管理等方面都是集成起來的整體的各個部分。歐共體CIM-OSA（開放體系結(jié)構(gòu)）課題委員會：◆

CIM是一種哲理、思想、方法；◆CIMS是CIM哲理的具體體現(xiàn)；◆CIMS是一個計算機控制的閉環(huán)反饋系統(tǒng)，其輸入是產(chǎn)品的需求和概念，輸出的是合格的產(chǎn)品。CIM與CIMS6.3.1概述11CIM定義CIM是將人及其經(jīng)營知識和能力與信息技術(shù)和制造技討論◆

CIM的目標是整體優(yōu)化（相對于自動化孤島）?！?/p>

CIM

的核心是集成，而集成的本質(zhì)是信息集成。◆

3M（人、機器、管理）集成，其中人是核心。普渡大學(xué)T.J.Willian教授提出CIMS參考模型的兩個概念：

★

Automability（可自動化性）——指生產(chǎn)活動中可用數(shù)學(xué)形式或計算機程序描述的部分，可用計算機來進行處理。

★

Innovation（創(chuàng)新）——生產(chǎn)活動中無法用數(shù)學(xué)形式或計算機程序描述的部分，這一部分內(nèi)容仍需人來完成。他認為工業(yè)革命使人變成了機器的奴隸，新技術(shù)革命則要“恢復(fù)人格”（Humanlization）。Real6.3.1概述12討論◆CIM的目標是整體優(yōu)化（相對于自動化孤島）?！簟?/p>

SME美國制造工程學(xué)會的“制造企業(yè)輪圖”將顧客作為制造業(yè)一切活動的核心，強調(diào)了人、組織和協(xié)同工作，以及基于制造基礎(chǔ)設(shè)施、資源和企業(yè)責(zé)任之下的組織、管理生產(chǎn)的全面考慮。圖1-26CASA/SME的“制造企業(yè)輪圖”（第三版1993）6.3.1概述13◆SME美國制造工程學(xué)會的“制造企業(yè)輪圖”將顧客作為制造圖1-28CIMS功能模型NetworkDB市場信息生產(chǎn)過程信息技術(shù)信息原材料，能源產(chǎn)品MIS，BM，PMMM，LM，F(xiàn)M…EDASCADCAECAPPCAM∶CAQCAICATCAQCCMM∶MASCNC,MC,FMC,FMS,ROBOT,…CIMS的功能模型以信息的觀點建立的企業(yè)模型框架（或功能模型）。CIMS功能模型通常由6個分系統(tǒng)組成（圖6-28）。6.3.2計算機集成制造系統(tǒng)14圖1-28CIMS功能模型NetworkDB市場信息CIMS通常由4個功能分系統(tǒng)和2個支撐分系統(tǒng)組成1.經(jīng)營管理信息系統(tǒng)（ManagementInformationSystem，MIS）MIS通常是以MRPII為核心，包括預(yù)測、經(jīng)營決策、各級生產(chǎn)計劃、生產(chǎn)技術(shù)準備、銷售、供應(yīng)、財務(wù)、成本、設(shè)備、工具、人力資源等各項管理信息功能。三個基本功能（１）信息處理包括信息的收集、傳輸、加工和查詢。（２）事務(wù)處理包括經(jīng)營計劃管理、物料管理、生產(chǎn)管理、財務(wù)管理、人力資源管理等。（３）輔助決策分析歸納現(xiàn)有信息，利用數(shù)學(xué)方法預(yù)測未來，提供企業(yè)經(jīng)營管理過程中輔助決策信息。15CIMS通常由4個功能分系統(tǒng)和2個支撐分系統(tǒng)組成1.經(jīng)營2.工程設(shè)計自動化系統(tǒng)（EngineeringDesignAutomationSystem，EDAS）EDAS實質(zhì)上是指在產(chǎn)品開發(fā)過程中運用計算機技術(shù)，使產(chǎn)品開發(fā)活動更高效、更優(yōu)質(zhì)、更自動地進行。產(chǎn)品開發(fā)活動包括產(chǎn)品的概念設(shè)計、工程與結(jié)構(gòu)分析、詳細設(shè)計、工藝設(shè)計以及數(shù)控編程等設(shè)計和制造準備階段的一系列工作，即通常所說的CAD、CAPP、CAM三大部分。CIMS的重要指標是3C技術(shù)的集成，提出基于產(chǎn)品模型的CAD/CAPP/CAM集成系統(tǒng)，取代各個自動化孤島。162.工程設(shè)計自動化系統(tǒng)（EngineeringDesig3.制造自動化系統(tǒng)（ManufacturingAutomationSystem，MAS）MAS由機械加工系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、物流系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)組成。在計算機的控制與調(diào)度下，按照NC代碼將一個個毛坯加工成合格的零件并裝配成部件以至產(chǎn)品，完成設(shè)計和管理部門下達的任務(wù)。MAS的目標可歸納為：實現(xiàn)多品種、小批量產(chǎn)品制造的柔性自動化；實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、低成本、短周期及高效率生產(chǎn)，提高企業(yè)的市場競爭能力；為作業(yè)人員創(chuàng)造舒適而安全的勞動環(huán)境。173.制造自動化系統(tǒng)（ManufacturingAutom4．質(zhì)量保證系統(tǒng)（ComputerAidedQualitySystem，CAQ）CIMS中的質(zhì)量保證系統(tǒng)覆蓋產(chǎn)品生命周期的各個階段，主要包括質(zhì)量計劃子系統(tǒng)、質(zhì)量檢測管理子系統(tǒng)、質(zhì)量分析評價子系統(tǒng)、質(zhì)量信息綜合管理與反饋控制子系統(tǒng)。184．質(zhì)量保證系統(tǒng)（ComputerAidedQualit5．?dāng)?shù)據(jù)庫系統(tǒng)（DatabaseSystem，DBS）CIMS的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)通常是采用集中與分布相結(jié)合的體系結(jié)構(gòu)，以保證數(shù)據(jù)的安全性、一致性和易維護性。工程數(shù)據(jù)類型復(fù)雜，它包含有圖形、加工工藝規(guī)程、NC代碼等各種類型的數(shù)據(jù)。工程數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)與生產(chǎn)管理、經(jīng)營管理等系統(tǒng)的數(shù)據(jù)均按統(tǒng)一規(guī)范進行交換。從而實現(xiàn)整個CIMS中數(shù)據(jù)的集成和共享。6．計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（NetworkSystem，NETS）通過計算機通信網(wǎng)絡(luò)將物理上分布的CIMS各個功能分系統(tǒng)的信息聯(lián)系起來，以達到共享的目的。依照企業(yè)覆蓋地理范圍的大小，有兩種計算機網(wǎng)絡(luò)可供CIMS采用，一種為局域網(wǎng)，另一種為廣域網(wǎng)。195．?dāng)?shù)據(jù)庫系統(tǒng)（DatabaseSystem，DBS）19從CIMS技術(shù)發(fā)展的角度看，共經(jīng)歷了三個階段：1.信息集成（以早期計算機集成制造為代表）信息集成主要解決企業(yè)中各個自動化孤島之間的信息交換與共享，其主要內(nèi)容有：（1）企業(yè)建模、系統(tǒng)設(shè)計方法、軟件工具和規(guī)范這是系統(tǒng)總體設(shè)計的基礎(chǔ)。（2）異構(gòu)環(huán)境和子系統(tǒng)的信息集成2.過程集成（以并行工程為代表）數(shù)字化產(chǎn)品定義和產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理，支持群組協(xié)同工作的計算機與網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，采用“并行工程”。3.企業(yè)間集成（以敏捷制造為代表）企業(yè)間集成優(yōu)化是企業(yè)內(nèi)外部資源的優(yōu)化利用，實現(xiàn)敏捷制造，以適應(yīng)知識經(jīng)濟、全球經(jīng)濟、全球制造的新形勢。20從CIMS技術(shù)發(fā)展的角度看，共經(jīng)歷了三個階段：206.3.3CIMS的發(fā)展CIMS發(fā)展簡況（國外）歐共體——1984年開始實施ESPRIT（歐洲信息技術(shù)研究戰(zhàn)略計劃），在130個合作項目中，關(guān)于CIM項目占28項日本——CNC、DNC、FMS已處于世界領(lǐng)先地位，1985年通產(chǎn)省主持開發(fā)“筑波綜合實驗工廠”，相當(dāng)于CIMS實驗基地。美國——不僅企業(yè)重視，國家也極為重視，認為CIM是奪回失去市場、取得競爭成功的關(guān)鍵技術(shù)，并將不可逆轉(zhuǎn)地成為21世紀占主導(dǎo)地位的新的生產(chǎn)方式。20世紀80年代初，美國國家標準局（NBA）所屬AMRF（自動化研究實驗基地）建立了世界上第一個CIMS實驗系統(tǒng)（見圖1-29）

新加坡、以色列、韓國、巴西、南非等——也在積極跟蹤和發(fā)展CIM技術(shù)。216.3.3CIMS的發(fā)展CIMS發(fā)展簡況（國外）歐共主控制室輔助控制室運輸小車入口出口貨架車削MC立式MC臥式MC清洗機CMM圖1-29AMRF的CIMS實驗系統(tǒng)（FMS部分）6.3.3CIMS的發(fā)展22主控制室輔助運輸小車入口出口貨架車削MC立式臥式MC清洗機CCIMS發(fā)展簡況（國內(nèi)）◆

863計劃

◎目標：跟蹤世界高技術(shù)最新發(fā)展

◎自動化領(lǐng)域兩個主題：1）CIM；2）工業(yè)機器人

◎組織與領(lǐng)導(dǎo)機構(gòu)（圖1-27）自動化領(lǐng)域總體戰(zhàn)略、分階段戰(zhàn)略部署，對外合作，總經(jīng)費、年度經(jīng)費分配，學(xué)術(shù)領(lǐng)導(dǎo)具體領(lǐng)導(dǎo)各項工作開展專題學(xué)術(shù)領(lǐng)導(dǎo)，組長由主題專家組成員擔(dān)任圖1-30863自動化領(lǐng)域組織結(jié)構(gòu)自動化領(lǐng)域?qū)＜椅瘑T會CIM主題專家組CIM專題專家小組6.3.3CIMS的發(fā)展23CIMS發(fā)展簡況（國內(nèi)）◆863計劃自動化領(lǐng)域總體戰(zhàn)略、分◆

CIMS實驗工程（CIMS-ERC國家計算機集成制造系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心

）

技術(shù)原則：

1）包括實際工廠主要功能遞推結(jié)構(gòu)；2）最小配置實際制造環(huán)境；

3）采用開放系統(tǒng)概念，多廠家設(shè)備（軟、硬件）集成；

4）以信息集成為主，不追求機械設(shè)備完善；

5）自頂向下設(shè)計與自下而上實現(xiàn)相結(jié)合。1987.6——可行性論證1988.3——通過國家評審1988.5～1989.5——總體設(shè)計1989.6～1992.12——開發(fā)實施1993.3——國家驗收1994年獲美國CASA/SME（美國機械工程師協(xié)會計算機與自動化系統(tǒng)分會）“UniversityLEADAward”（大學(xué)領(lǐng)先獎）6.3.3CIMS的發(fā)展24◆CIMS實驗工程（CIMS-ERC國家計算機集成制造CAD/CAPP/CAM工程DB日作業(yè)計劃計劃DB計劃管理系統(tǒng)仿真監(jiān)控DBNCDB調(diào)度生產(chǎn)監(jiān)控管理實時DB車削MC立式MC臥式MC物流刀具裝夾測量運輸車物流DB刀具DB夾具DB單元控制圖1-32CIMS-ERC4級遞階控制結(jié)構(gòu)6.3.3CIMS的發(fā)展25CAD/CAPP/CAM工程DB日作業(yè)計劃計劃DB計劃管理系主要研究方向和研究專題

6.3.3CIMS的發(fā)展系統(tǒng)集成研究所：

◆企業(yè)信息化工程(研究室)

決策支持系統(tǒng)（DSS）,服務(wù)科學(xué)的理論、技術(shù)與應(yīng)用,復(fù)雜系統(tǒng)建模與優(yōu)化,空中交通管制指揮監(jiān)測與流量管理◆服務(wù)科學(xué)與企業(yè)集成（研究室）

企業(yè)信息化戰(zhàn)略管理與規(guī)劃方法，服務(wù)建模與服務(wù)系統(tǒng)分析，IT項目管理與監(jiān)控,企業(yè)建模與仿真優(yōu)化，工作流管理技術(shù)與企業(yè)經(jīng)營過程重組,企業(yè)集成與集成平臺，網(wǎng)絡(luò)化制造◆仿真與虛擬制造(研究室)

系統(tǒng)仿真：分布交互式仿真，元建模技術(shù)，多體動力學(xué)建模與仿真；

虛擬制造：虛擬樣機技術(shù)，并行工程，多學(xué)科協(xié)同優(yōu)化技術(shù)，虛擬加工技術(shù)，

虛擬裝配技術(shù)；

網(wǎng)絡(luò)化制造：ASP平臺技術(shù)，

聯(lián)邦集成技術(shù)，設(shè)計、仿真、優(yōu)化一體化技術(shù)◆現(xiàn)代物流與電子商務(wù)(研究室)

供需鏈系統(tǒng)運作建模與仿真分析，電子商務(wù)市場主體準入制度及相關(guān)支撐技術(shù)，安全電子合同技術(shù)與系統(tǒng)，服務(wù)信息規(guī)范管理與智能監(jiān)測技術(shù)與系統(tǒng)，安全電子貨幣技術(shù)與系統(tǒng)，安全電子發(fā)票技術(shù)與系統(tǒng)◆智能優(yōu)化與控制(研究室)

復(fù)雜生產(chǎn)過程智能優(yōu)化調(diào)度，復(fù)雜生產(chǎn)過程或裝備智能檢測、控制與優(yōu)化，智能制造執(zhí)行系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的動態(tài)數(shù)據(jù)管理支撐技術(shù)

資源共享網(wǎng)絡(luò)化集成系統(tǒng)，不確定環(huán)境下軟計算技術(shù)及在大洋信息處理中應(yīng)用26主要研究方向和研究專題6.3.3CIMS的發(fā)展系統(tǒng)集主要研究方向和研究專題6.3.3CIMS的發(fā)展制造工程研究所：◆先進制造裝備及控制(研究室)

并聯(lián)制造裝備及控制，

IC制造裝備及超精密控制，數(shù)字控制技術(shù)◆精密與特種制造技術(shù)(研究室)

精密制造技術(shù)與方法，微納制造技術(shù)與方法，特種制造技術(shù)與方法◆現(xiàn)代制造系統(tǒng)與集成（研究室）

計算機輔助設(shè)計與圖形學(xué)，制造信息化與系統(tǒng)集成，綠色制造工程◆機器人及其自動化（研究室）

特種移動與操作機器人理論與技術(shù)，仿人與仿生機器人理論與技術(shù)，機器人系統(tǒng)及其自動化快速成形技術(shù)分中心：（聯(lián)系電話◆快速成形技術(shù)(研究室)

鋼絲纏繞預(yù)應(yīng)力技術(shù)，重型液壓機設(shè)計與制造，電子束選區(qū)熔化技術(shù)，鈦合金粉末、不銹鋼粉末材料快速制造技術(shù)

27主要研究方向和研究專題6.3.3CIMS的發(fā)展制造工程

注重研究→注重應(yīng)用

大型企業(yè)→中小型企業(yè)“技術(shù)推動”→“需求牽動”

強調(diào)技術(shù)支撐→強調(diào)人、技術(shù)、經(jīng)營集成

CIM應(yīng)用模式越來越多

CIM實施過程中不斷吸收新技術(shù)、新思想、新概念CIMS發(fā)展趨勢

6.3.3CIMS的發(fā)展28注重研究→注重應(yīng)用CIMS發(fā)展趨勢6.3.3第6章先進制造模式

AdvancedManufacturingModel

6.4并行工程ConcurrentEngineering29第6章先進制造模式

AdvancedManufactur6.4.1并行工程的涵義

并行工程產(chǎn)生的背景上個世紀80年代中期以來，迅速開發(fā)出新產(chǎn)品，使其盡早進入市場成為贏得競爭勝利的關(guān)鍵。要解決這一問題，必須改變長期以來傳統(tǒng)的產(chǎn)品開發(fā)模式。

圖6-1串行開發(fā)產(chǎn)品的弊端產(chǎn)品設(shè)計工藝規(guī)劃加工裝配市場需求無法加工裝配困難306.4.1并行工程的涵義并行工程產(chǎn)生的背景上個世紀6.4.1并行工程的涵義

并行工程定義1982年，美國國防高級研究項目局（DefenseAdvancedResearchProjectsAgency:DARPA）開始研究如何在產(chǎn)品設(shè)計過程中提高各活動之間“并行度”（concurrency)的方法。5年以后，DARPA發(fā)表了其研究結(jié)果。后來的事實證明，該研究結(jié)果成為其后所有這方面研究的重要基礎(chǔ)。在1986年夏天，美國國防部防御分析研究所（InstituteforDefenseAnalyses:IDA）發(fā)表了非常著名的R-338報告，提出了“并行工程”（ConcurrentEngineering:CE）的概念。并首次提出并行工程的定義：

“并行工程是集成地、并行地設(shè)計產(chǎn)品及其相關(guān)的各種過程（包括制造過程和支持過程）的系統(tǒng)方法。這種方法要求產(chǎn)品開發(fā)人員從設(shè)計一開始就考慮產(chǎn)品整個生命周期中從概念形成到產(chǎn)品報廢處理的所有因素，包括質(zhì)量、成本、進度計劃和用戶的要求。”

316.4.1并行工程的涵義并行工程定義1982年，美國6.4.1并行工程的涵義

并行工程涵義并行工程利用各種計算機輔助工具和手段，通過組成多學(xué)科的產(chǎn)品開發(fā)小組協(xié)同工作，使產(chǎn)品開發(fā)的各個階段既有一定的時序，又是并行的。采用由上下游相關(guān)因素共同決策的工作方式，通過宏循環(huán)和微循環(huán)的信息流閉環(huán)體系進行信息反饋，使產(chǎn)品在開發(fā)的早期就能及時發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品開發(fā)全過程的問題。

326.4.1并行工程的涵義并行工程涵義并行工程利用各種CE與CIM的目標都是為了贏得市場競爭，著眼點均為“TQCSE”。隨著市場競爭的日趨激烈，“TQCSE”五要素中“T”變的越來越重要，減小新產(chǎn)品開發(fā)周期成為“TQCSE”的“瓶頸”。CIM著眼于信息集成與信息共享，通過網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)庫將自動化孤島集成起來。但生產(chǎn)過程的組織結(jié)構(gòu)與管理仍是傳統(tǒng)的，獨立、順序進行。生產(chǎn)管理者在信息集成的基礎(chǔ)上，對整個生產(chǎn)進程有清楚的了解，從而可以進行有效的控制，并最終在

TQCSE上取得成功。CE與CIM具有相同的背景并行工程強調(diào)在集成環(huán)境下的并行工程，它是CIMS的進一步發(fā)展方向。6.4.1并行工程的涵義

33CE與CIM的目標都是為了贏得市場競爭，著眼點均為“產(chǎn)品并行生產(chǎn)模式6.4.1并行工程的涵義

34產(chǎn)品并行生產(chǎn)模式6.4.1并行工程的涵義34◆強調(diào)團隊工作（Teamwork方式將產(chǎn)品壽命循環(huán)各個方面的專家，形成專門的工作小組，大家共同工作，隨時對設(shè)計出的產(chǎn)品和零件從各個方面進行審查，力求使設(shè)計出的產(chǎn)品便于加工、裝配、維修、運送，外觀美、成本低、便于使用。集中各方面專家的智慧后設(shè)計出產(chǎn)品。需要指出的是，團隊工作方式并不意味著一定要大家成天呆在一起，這樣有時會造成人力的浪費。作方式如圖6-5所示。

6.4.2并行工程的特點35◆強調(diào)團隊工作（Teamwork方式6.4.2并行工◆強調(diào)設(shè)計過程的并行性6.4.2并行工程的特點并行性有兩層含義：一是工作內(nèi)容重合在設(shè)計階段就考慮產(chǎn)品生命周期的各個方面；二是工作階段重合在設(shè)計階段同時進行工藝(包括加工工藝、裝配工藝和檢驗工藝)過程設(shè)計，并在計算機上對工藝設(shè)計的結(jié)果仿真，直至用原型法生產(chǎn)出產(chǎn)品的樣件。36◆強調(diào)設(shè)計過程的并行性6.4.2并行工程的特點并行性有◆強調(diào)設(shè)計過程的系統(tǒng)性設(shè)計、制造、管理等過程不再是一個個相互獨立的單元，而要將它們納入一個整體的系統(tǒng)來考慮，設(shè)計過程不僅出圖紙和其它設(shè)計資料，還要進行質(zhì)量控制、成本核算，也要產(chǎn)生進度計劃等。這種工作方式是對傳統(tǒng)管理機構(gòu)的一種挑戰(zhàn)。◆強調(diào)設(shè)計過程的快速反饋并行工程強調(diào)對設(shè)計結(jié)果及時進行審查，并及時反饋給設(shè)計人員。這樣可以大大縮短設(shè)計時間，還可以保證將錯誤消滅在“萌芽”狀態(tài)。6.4.2并行工程的特點37◆強調(diào)設(shè)計過程的系統(tǒng)性6.4.2并行工程的特點37圖6-8并行工程的體系結(jié)構(gòu)6.4.3并行工程的體系結(jié)構(gòu)

38圖6-8并行工程的體系結(jié)構(gòu)6.4.3并行工程的體系結(jié)◆降低成本。表現(xiàn)在三個方面：◆縮短產(chǎn)品投放市場的時間。據(jù)報道，國外某一汽車廠采用并行工程后，使產(chǎn)品從開發(fā)到達預(yù)定批量的時間從37個月縮短到19個月。設(shè)計和試制周期僅為原來的50%。CE的效益◆

提高質(zhì)量。盡可能將所有質(zhì)量問題消滅在設(shè)計階段，使所設(shè)計的產(chǎn)品便于制造易于維護。這就為質(zhì)量的“零缺陷”提供了基礎(chǔ)，使得制造出來的產(chǎn)品甚至用不著檢驗就可上市。6.4.4并行工程的效益將錯誤限制在設(shè)計階段“一次達到目的”。產(chǎn)品的壽命循環(huán)價格

◆保證了功能的實用性

◆增強市場競爭能力

39◆降低成本。表現(xiàn)在三個方面：◆縮短產(chǎn)品投放市場的時間。據(jù)◆美國波音飛機制造公司投資40多億美元，在研制波音777型噴氣客機過程中，運用CIMS和CE技術(shù)，一方面在企業(yè)南北地理分布50千米的區(qū)域內(nèi)，由200多個研制小組自形成了群組協(xié)同工作，另一方面也與其它國家的企業(yè)開展合作，采用龐大的計算機網(wǎng)絡(luò)來支持并行設(shè)計和網(wǎng)絡(luò)制造。在美國進行概念設(shè)計，在日本進行部件設(shè)計，而零件設(shè)計則在新家坡完成。在網(wǎng)絡(luò)上建立了24h工作的協(xié)同設(shè)計隊伍，大大加快了產(chǎn)品設(shè)計進度。建立了電子樣機，除起落架艙外，成為世界上第一家無原型樣機而一次成功飛上藍天的噴氣客機，也是世界航空發(fā)展史上最高水平的“無圖紙”研制的飛機。從1990年10月開始設(shè)計到1994年6月僅花了3年零2個月就試制成功。與波音767飛機的研制周期相比，縮短了13個月。美國波音飛機制造公司6.4.5并行工程實施實例

40◆美國波音飛機制造公司投資40多億美元，在研制波音777型噴6.4.5并行工程實施實例

無圖紙生產(chǎn)實例—波音777客機416.4.5并行工程實施實例無圖紙生產(chǎn)實例—波音77◆美國電話電報AT&T公司在生產(chǎn)計算機配套印刷組產(chǎn)品時，由于原來的設(shè)計中未考慮生產(chǎn)工藝性問題，致使產(chǎn)品質(zhì)量低下，合格率僅為5%。采用并行設(shè)計以后，利用計算機虛擬檢測，找出設(shè)計中的缺陷，使產(chǎn)品合格率達到90%。其它公司實施◆HP公司采用并行工程來改進產(chǎn)品質(zhì)量，實施的結(jié)果是公司全部產(chǎn)品的綜合故障降低了83%，制造成本減少了42%，而產(chǎn)品開發(fā)周期縮短了35%?！舴▏娇瞻l(fā)動機公司在1990年航空發(fā)動機開發(fā)時間為54個月，采用并行工程后，1992年開發(fā)周期縮短至42個月，2998年進一步縮短為36個月。6.4.5并行工程實施實例

42◆美國電話電報AT&T公司在生產(chǎn)計算機配套印刷組產(chǎn)品時，由第6章先進制造模式

AdvancedManufacturingModel

6.5精益生產(chǎn)LeanProduction43第6章先進制造模式

AdvancedManufactur6.5.1精益生產(chǎn)的歷史背景

管理技術(shù)背景

二戰(zhàn)以后，日本汽車工業(yè)開始起步，但此時統(tǒng)治世界的生產(chǎn)模式是以美國福特制為代表的大量生產(chǎn)方式。精益生產(chǎn)是戰(zhàn)后日本汽車工業(yè)遭到的“資源稀缺”和“多品種、少批量”的市場制約的產(chǎn)物，它是從豐田相佐詰開始，經(jīng)豐田喜一郎及大野耐一等人的共同努力直到60年代才逐步完善而形成的。豐田式生產(chǎn)方式發(fā)展的環(huán)境

當(dāng)美國汽車工業(yè)處于發(fā)展的頂點時，日本的汽車制造商們是無法與其在同一生產(chǎn)模式下進行競爭的。豐田汽車公司在參觀美國的幾大汽車廠之后還發(fā)現(xiàn)，在美國企業(yè)管理中，特別是人事管理中，存在著難以被日本企業(yè)接受之處。在當(dāng)時的環(huán)境下，豐田汽車公司在不可能、也不必要走大批量生產(chǎn)方式的道路的情況下，根據(jù)自身的特點，逐步創(chuàng)立了一種獨特的多品種、小批量、高質(zhì)量和低消耗的生產(chǎn)方式。446.5.1精益生產(chǎn)的歷史背景管理技術(shù)背景二戰(zhàn)以后，6.5.1精益生產(chǎn)的歷史背景

精益生產(chǎn)效率的體現(xiàn)與大批量生產(chǎn)相比，精益生產(chǎn)的一切都是“精簡”的：只需要一半的勞動強度、一半的制造空間、一半的工具投資、一半的產(chǎn)品開發(fā)時間、庫存的大量減少、廢品大量的減少和品種大量的增加。兩者的最大區(qū)別在于：大量生產(chǎn)強調(diào)“足夠”好的質(zhì)量，因此總是存在著缺陷；而精益生產(chǎn)則追求完美性（不斷降低價格、零缺陷、零庫存和無限多的品種）。456.5.1精益生產(chǎn)的歷史背景精益生產(chǎn)效率的體現(xiàn)與大6.5.2精益生產(chǎn)的內(nèi)涵和特征

精益生產(chǎn)的內(nèi)涵精益生產(chǎn)（LP）是通過系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、人員組織、運行方式和市場供求等方面的變革，使生產(chǎn)系統(tǒng)能很快適應(yīng)用戶需求不斷變化，并能使生產(chǎn)過程中一切無用、多余的東西被精簡，最終達到包括市場供銷在內(nèi)的生產(chǎn)的各方面最好的結(jié)果。LP是新時代工業(yè)化的標志——只需一半人的努力，一半生產(chǎn)空間，一半投資，一半設(shè)計、工藝編制時間，一半開發(fā)新產(chǎn)品時間和少的多的庫存。LP的精髓在于“Lean”——“沒有冗余”“精打細算”，沒有一個多余的人，沒有一樣多余的東西，沒有一點多余的時間；崗位設(shè)置必須是增值的，不增值崗位一律撤除；工人要求是多面手，可以互相頂替。466.5.2精益生產(chǎn)的內(nèi)涵和特征精益生產(chǎn)的內(nèi)涵精益生產(chǎn)精益生產(chǎn)的特征以用戶為“上帝”。產(chǎn)品的適銷性、適宜的價格、優(yōu)良的質(zhì)量、快的交貨速度、優(yōu)質(zhì)的服務(wù)是面向用戶的基本內(nèi)容。

以“人”為中心。人是企業(yè)一切活動的主體，應(yīng)以人為中心，大力推行獨立自主的小組化工作方式。充分發(fā)揮一線職工的積極性和創(chuàng)造性，使他們積極為改進產(chǎn)品的質(zhì)量獻計獻策，使一線工人真正成為“零缺陷”生產(chǎn)的主力軍。

以“精簡”為手段

TeamWork和并行設(shè)計

JIT供貨方式

“零缺陷”工作目標。精益生產(chǎn)所追求的目標不是“盡可能好一些”，而是“零缺陷”。即最低的成本、最好的質(zhì)量、無廢品、零庫存與產(chǎn)品的多樣性。

6.5.2精益生產(chǎn)的內(nèi)涵和特征

47精益生產(chǎn)的特征以用戶為“上帝”。產(chǎn)品的適銷性、適宜的價格、優(yōu)表6-1LP與MP比較比較項目大量生產(chǎn)精良生產(chǎn)追求目標高效率、高質(zhì)量、低成本完善生產(chǎn)，消除一切浪費工作方式專業(yè)分工，相互封閉責(zé)、權(quán)、利統(tǒng)一的工作小組，協(xié)同工作，團隊精神組織管理寶塔式，組織機構(gòu)龐大權(quán)利下放，扁平式組織結(jié)構(gòu)產(chǎn)品特征標準化產(chǎn)品面向用戶的多樣化產(chǎn)品設(shè)計方式串行模式并行模式生產(chǎn)特征大批量、高效率生產(chǎn)變批量、柔性化生產(chǎn)供貨方式大庫存緩沖JIT方式，接近0庫存質(zhì)量保證靠機床設(shè)備，事后把關(guān)靠生產(chǎn)人員保證，追求零缺陷雇員關(guān)系雇傭關(guān)系，合同約束終身雇用，風(fēng)雨同舟用戶關(guān)系靠產(chǎn)品質(zhì)量、成本取勝用戶滿意，需求驅(qū)動，主動銷售供應(yīng)商合同關(guān)系，短期行為長期合作，利益共享，風(fēng)險共擔(dān)6.5.2精益生產(chǎn)的內(nèi)涵和特征

48表6-1LP與MP比較比較項目大量生精益生產(chǎn)體系

基礎(chǔ)就是在計算機網(wǎng)絡(luò)支持下的、以小組方式工作的并行工作方式。支柱1：全面質(zhì)量管理支柱2：準時生產(chǎn)和零庫存支柱3：成組技術(shù)大廈的屋頂就是精益生產(chǎn)體系6.5.3精益生產(chǎn)的體系構(gòu)成

49精益生產(chǎn)體系基礎(chǔ)就是在計算機網(wǎng)絡(luò)支持下的、以小組方式工作的第6章先進制造模式

AdvancedManufacturingModel

6.6敏捷制造AgileManufacturing50第6章先進制造模式

AdvancedManufactur6.6.1敏捷制造提出的背景敏捷制造概念的提出20世紀70～80年代，美國由于政策導(dǎo)向失誤，使制造業(yè)眾多產(chǎn)品在世界市場所占份額不斷下降，美國在制造領(lǐng)域的霸主地位逐漸喪失。為了恢復(fù)美國制造業(yè)在世界上的領(lǐng)導(dǎo)地位，20世紀80年代末美國國會指示國防部擬定一個制造技術(shù)發(fā)展規(guī)劃，要求同時體現(xiàn)美國國防工業(yè)與民品工業(yè)的共同利益，并要求加強政府、工業(yè)界和學(xué)術(shù)界的合作。在此背景下，美國國防部委托Lehigh大學(xué)與GM等大公司一起研究制定一個振興美國制造業(yè)的長期發(fā)展戰(zhàn)略，最終于1991年完成了“21世紀制造業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略”報告。在此報告中提出了“敏捷制造”的概念。516.6.1敏捷制造提出的背景敏捷制造概念的提出20世紀6.6.2敏捷制造的內(nèi)涵和特征敏捷制造的內(nèi)涵敏捷制造是指企業(yè)快速調(diào)整自己，以適應(yīng)當(dāng)今市場持續(xù)多變的能力；以任何方式來高速、低耗地完成它所需要的任何調(diào)整，依靠不斷開拓創(chuàng)新來引導(dǎo)市場，贏得競爭。敏捷制造是在“競爭一合作一協(xié)同”機制下，實現(xiàn)對市場需求作出靈活快速反應(yīng)的一種生產(chǎn)制造新模式。圖6-22敏捷制造概念示意圖526.6.2敏捷制造的內(nèi)涵和特征敏捷制造的內(nèi)涵敏捷制造是指

敏捷制造的特征

敏捷制造蘊涵著許多不同于傳統(tǒng)生產(chǎn)方式的哲理和思想，主要表現(xiàn)在：

◎

需求響應(yīng)的快捷性

主要指快速響應(yīng)市場需求（包括當(dāng)前需求和可預(yù)知未來需求）的能力。

◎

制造資源的集成性

不僅指企業(yè)內(nèi)部的資源共享與信息集成，還指友好企業(yè)之間的資源共享與信息集成。

◎

組織形式的動態(tài)性

為實現(xiàn)某一個市場機會，將擁有實現(xiàn)該機會所需資源的若干企業(yè)組成一個動態(tài)組織，它隨任務(wù)的產(chǎn)生而產(chǎn)生，并隨任務(wù)的結(jié)束而結(jié)束。

6.6.2敏捷制造的內(nèi)涵和特征53敏捷制造的特征敏捷制造蘊涵著許多不同于傳統(tǒng)生產(chǎn)方式的哲理表6-2AM與LP比較精良生產(chǎn)敏捷制造充分利用和增強大批量生產(chǎn)優(yōu)勢采用大量定制生產(chǎn)方式追求零缺陷，使用戶完全滿意整個產(chǎn)品壽命周期用戶滿意變批量、柔性生產(chǎn)模塊化產(chǎn)品設(shè)計和模塊化制造系統(tǒng)注重技術(shù)與操作，實行連續(xù)改進注重組織與人員，實現(xiàn)動態(tài)重組終身聘用、工齡工資基于信任的雇傭關(guān)系，“社會合同”多功能小組，協(xié)同工作基于任務(wù)的組織與管理，多學(xué)科項目組工廠級范圍涵蓋整個企業(yè)范圍，并擴展到企業(yè)之間與供應(yīng)商利益共享，風(fēng)險共擔(dān)競爭、合作策略，組建虛擬公司資源有效利用，消除冗余在連續(xù)和不可預(yù)測變化的環(huán)境下發(fā)展準時制生產(chǎn)準時信息系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)制造平穩(wěn)進度計劃,小批量,“零”庫存承認并快速響應(yīng)市場變化6.6.2敏捷制造的內(nèi)涵和特征54表6-2AM與LP比較6.6.3敏捷制造的關(guān)鍵因素及技術(shù)

敏捷制造工作原理

動態(tài)企業(yè)聯(lián)盟網(wǎng)絡(luò)企業(yè)K+1企業(yè)K+2企業(yè)N協(xié)調(diào)信息服務(wù)企業(yè)1企業(yè)2企業(yè)K…企業(yè)3企業(yè)4…圖1-37“虛擬制造”環(huán)境與虛擬企業(yè)

企業(yè)1借助計算機網(wǎng)絡(luò)和信息集成基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，構(gòu)造由多個企業(yè)參加的“虛擬制造”環(huán)境；以競爭合作為原則，動態(tài)選擇合作伙伴，組成面向任務(wù)的虛擬公司，進行快速和最佳化生產(chǎn)。企業(yè)3企業(yè)K企業(yè)K+2556.6.3敏捷制造的關(guān)鍵因素及技術(shù)敏捷制造工作原理企業(yè)的信息網(wǎng)企業(yè)信息網(wǎng)是企業(yè)實施敏捷制造的最基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。企業(yè)信息網(wǎng)主要由企業(yè)內(nèi)管理信息系統(tǒng)(MIS)和企業(yè)外信息互聯(lián)網(wǎng)兩部分組成。在實施敏捷制造過程中，企業(yè)內(nèi)的MIS是影響企業(yè)信息網(wǎng)最重要的因素。6.6.3敏捷制造的關(guān)鍵因素及技術(shù)

虛擬公司

虛擬公司又稱動態(tài)聯(lián)盟(VirtualOrgnization)，是面向產(chǎn)品經(jīng)營過程的一種動態(tài)組織結(jié)構(gòu)和企業(yè)群體集成方式。含義：是指企業(yè)群體為了贏得某一個機遇性市場競爭，把某復(fù)雜產(chǎn)品迅速開發(fā)生產(chǎn)出來并推向市場，由一個企業(yè)內(nèi)部有優(yōu)勢的不同部分和有優(yōu)勢的不同企業(yè)，按照資源、技術(shù)和人員的最優(yōu)配置，快速組成一個功能單一的臨時性的經(jīng)營實體56企業(yè)的信息網(wǎng)企業(yè)信息網(wǎng)是企業(yè)實施敏捷制造的最基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。企業(yè)

客戶供應(yīng)商企業(yè)1設(shè)計計劃銷售單元1單元n單元2企業(yè)n企業(yè)2Internet（Intranet）圖6-6虛擬企業(yè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)6.6.3敏捷制造的關(guān)鍵因素及技術(shù)

57客戶供應(yīng)商企業(yè)1設(shè)計計劃銷售單元1單元n單元2企業(yè)n企敏捷制造的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)物理基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)：指虛擬公司運行所必須的廠房、設(shè)備、實施、運輸、資源等必要的物理條件，是指一個企業(yè)乃至全球范圍內(nèi)的物理設(shè)施法律基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)：指國家關(guān)于虛擬公司的法律和政策條文。社會基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)：指社會環(huán)境的支持。信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)：指敏捷制造所需的信息支持環(huán)境，包括企業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)、各種服務(wù)網(wǎng)點、中介機構(gòu)等一切為虛擬公司服務(wù)的信息手段。6.6.3敏捷制造的關(guān)鍵因素及技術(shù)

58敏捷制造的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)物理基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)：指虛擬公司運行所必須的廠房、敏捷型的員工

6.6.3敏捷制造的關(guān)鍵因素及技術(shù)

表6－1敏捷型員工的特征一般員工敏捷員工基本技能閱讀;書寫,算數(shù)閱讀和寫作能力;計算;綜合信息;溝通想法;掌握技術(shù)核心能力準確復(fù)制信息,聽從命令;操作機器尋找方式,學(xué)習(xí)新技能;系統(tǒng)考慮;做決策;實驗個人內(nèi)在技能服從;守時;忍耐,遵守紀律合作;自定位;有效地相互依賴;從整體出發(fā)行動精神境界自主,不愿意共享;趨于不信任建設(shè)性的反崇拜；好奇/創(chuàng)造性強；祟尚多樣化59敏捷型的員工6.6.3敏捷制造的關(guān)鍵因素及技術(shù)表6虛擬制造

虛擬制造(VM)是在計算機環(huán)境下將現(xiàn)實制造系統(tǒng)映射為虛擬制造系統(tǒng)，借助三維可視交互環(huán)境，對產(chǎn)品從設(shè)計、制造到裝配的全過程進行全面仿真的技術(shù)。把虛擬公司映射為一種虛擬制造系統(tǒng)，通過運行該虛擬制造系統(tǒng)，進行系統(tǒng)的仿真和實驗，模擬產(chǎn)品設(shè)計、制造和裝配的全過程。虛擬制造系統(tǒng)具有以下的一些特征：

(1)功能一致性(2)結(jié)構(gòu)相似性(3)組織的靈括性(4)集成化

6.6.3敏捷制造的關(guān)鍵因素及技術(shù)

60虛擬制造虛擬制造(VM)是在計算機環(huán)境下將現(xiàn)實制造系統(tǒng)映射圖6-19虛擬制造分類及關(guān)系61圖6-19虛擬制造分類及關(guān)系61圖6-20基于PDM集成的虛擬制造系統(tǒng)結(jié)構(gòu)62圖6-20基于PDM集成的虛擬制造系統(tǒng)結(jié)構(gòu)62圖6-22虛擬加工過程仿真63圖6-22虛擬加工過程仿真63YouareWelcome64YouareWelcome64先進制造技術(shù)

AdvancedManufacturingTechnologyHenanUniversityofScience&Technology

65先進制造技術(shù)HenanUniversityofScie第6章先進制造模式本章要點制造模式的概念計算機集成制造并行工程成組技術(shù)精益生產(chǎn)敏捷制造66第6章先進制造模式本章要點制造模式的概念計算機集成制造并行第6章先進制造模式

AdvancedManufacturingModel

6.1先進制造模式的概念

ConceptofAdvancedManufacturingModel

67第6章先進制造模式

AdvancedManufactur制造模式的含義制造模式(ManufacturingMode)是指企業(yè)體制、經(jīng)營、管理、生產(chǎn)組織和技術(shù)系統(tǒng)的形態(tài)和運作的模式。制造模式可以理解為“制造系統(tǒng)實現(xiàn)生產(chǎn)的典型方式”。制造模式與管理的區(qū)別是：制造模式是制造系統(tǒng)某些特性的集中體現(xiàn)，也是制造企業(yè)所有管理方法與工程技術(shù)的融合。管理是一門學(xué)科，也是企業(yè)界的一項職能。制造模式是表征制造企業(yè)管理方式和技術(shù)形態(tài)的一種狀態(tài)，而管理是面向一切組織的一種過程。6.1.1制造模式的概念

68制造模式的含義制造模式(ManufacturingMode定義先進制造模式(AdvancedManufacturingMode，AMM)是應(yīng)用先進制造技術(shù)的生產(chǎn)組織和技術(shù)系統(tǒng)的形態(tài)與運作的方式。它以獲取生產(chǎn)有效性為首要目標，以制造資源快速有效集成為基本原則，以人一組織一技術(shù)相互結(jié)合為實現(xiàn)途徑，使制造系統(tǒng)獲得精益、敏捷、優(yōu)質(zhì)與高效的特征，以適應(yīng)市場變化對時間、質(zhì)量、成本、服務(wù)和環(huán)境的新要求。6.1.2先進制造模式的定義和類型

69定義先進制造模式(AdvancedManufacturin類型柔性生產(chǎn)模式計算機集成制造—CIM智能制造模式精益生產(chǎn)模式敏捷制造模式虛擬制造生產(chǎn)模式極端制造模式綠色制造模式6.1.2先進制造模式的定義和類型

70類型柔性生產(chǎn)模式6.1.2先進制造模式的定義和類型先進制造模式的管理制造系統(tǒng)組織化原理框圖6.1.4先進制造模式的管理

71先進制造模式的管理制造系統(tǒng)組織化原理框圖6.1.4先現(xiàn)代企業(yè)組織結(jié)構(gòu)的特性主要體現(xiàn)在以下六個方面：制造企業(yè)的組織結(jié)構(gòu)1）靈活性2）分散性

3）動態(tài)性

4）并行性

5）獨立性

6）簡單性

6.1.4先進制造模式的管理

72現(xiàn)代企業(yè)組織結(jié)構(gòu)的特性主要體現(xiàn)在以下六個方面：制造企業(yè)的組第6章先進制造模式

AdvancedManufacturingModel

6.3

計算機集成制造ComputerIntegratedManufacturing73第6章先進制造模式

AdvancedManufactur6.3.1概述CIM提出CIM一詞首先由Dr.J.Harrington于1973年提出，其兩個基本觀點：CIM概念提出后，未被立即接受，因條件不成熟。直至20世紀80年代初，各項單元技術(shù)（CAD、CNC、CAPP、MIS、FMC、FMS…）得到充分發(fā)展，并形成一個個自動化“孤島”。在這種形勢下，為取得更大的經(jīng)濟效果，需要將這些“孤島”集成起來，CIM概念受到重視并被實施。2）整個生產(chǎn)過程可以視為一個數(shù)據(jù)采集、傳遞和加工處理的過程，最終產(chǎn)品可視為數(shù)據(jù)的物化表現(xiàn)。1）企業(yè)生產(chǎn)活動的各個環(huán)節(jié)，從市場分析、產(chǎn)品設(shè)計、加工制造、經(jīng)營管理到售后服務(wù)是一個統(tǒng)一的不可分割的整體。746.3.1概述CIM提出CIM一詞首先由Dr.J.HCIM定義CIM是將人及其經(jīng)營知識和能力與信息技術(shù)和制造技術(shù)綜合應(yīng)用，以提高制造型企業(yè)的生產(chǎn)率和響應(yīng)能力。企業(yè)所有人員、功能、信息、組織管理等方面都是集成起來的整體的各個部分。歐共體CIM-OSA（開放體系結(jié)構(gòu)）課題委員會：◆

CIM是一種哲理、思想、方法；◆CIMS是CIM哲理的具體體現(xiàn)；◆CIMS是一個計算機控制的閉環(huán)反饋系統(tǒng)，其輸入是產(chǎn)品的需求和概念，輸出的是合格的產(chǎn)品。CIM與CIMS6.3.1概述75CIM定義CIM是將人及其經(jīng)營知識和能力與信息技術(shù)和制造技討論◆

CIM的目標是整體優(yōu)化（相對于自動化孤島）?！?/p>

CIM

的核心是集成，而集成的本質(zhì)是信息集成?！?/p>

3M（人、機器、管理）集成，其中人是核心。普渡大學(xué)T.J.Willian教授提出CIMS參考模型的兩個概念：

★

Automability（可自動化性）——指生產(chǎn)活動中可用數(shù)學(xué)形式或計算機程序描述的部分，可用計算機來進行處理。

★

Innovation（創(chuàng)新）——生產(chǎn)活動中無法用數(shù)學(xué)形式或計算機程序描述的部分，這一部分內(nèi)容仍需人來完成。他認為工業(yè)革命使人變成了機器的奴隸，新技術(shù)革命則要“恢復(fù)人格”（Humanlization）。Real6.3.1概述76討論◆CIM的目標是整體優(yōu)化（相對于自動化孤島）。◆◆

SME美國制造工程學(xué)會的“制造企業(yè)輪圖”將顧客作為制造業(yè)一切活動的核心，強調(diào)了人、組織和協(xié)同工作，以及基于制造基礎(chǔ)設(shè)施、資源和企業(yè)責(zé)任之下的組織、管理生產(chǎn)的全面考慮。圖1-26CASA/SME的“制造企業(yè)輪圖”（第三版1993）6.3.1概述77◆SME美國制造工程學(xué)會的“制造企業(yè)輪圖”將顧客作為制造圖1-28CIMS功能模型NetworkDB市場信息生產(chǎn)過程信息技術(shù)信息原材料，能源產(chǎn)品MIS，BM，PMMM，LM，F(xiàn)M…EDASCADCAECAPPCAM∶CAQCAICATCAQCCMM∶MASCNC,MC,FMC,FMS,ROBOT,…CIMS的功能模型以信息的觀點建立的企業(yè)模型框架（或功能模型）。CIMS功能模型通常由6個分系統(tǒng)組成（圖6-28）。6.3.2計算機集成制造系統(tǒng)78圖1-28CIMS功能模型NetworkDB市場信息CIMS通常由4個功能分系統(tǒng)和2個支撐分系統(tǒng)組成1.經(jīng)營管理信息系統(tǒng)（ManagementInformationSystem，MIS）MIS通常是以MRPII為核心，包括預(yù)測、經(jīng)營決策、各級生產(chǎn)計劃、生產(chǎn)技術(shù)準備、銷售、供應(yīng)、財務(wù)、成本、設(shè)備、工具、人力資源等各項管理信息功能。三個基本功能（１）信息處理包括信息的收集、傳輸、加工和查詢。（２）事務(wù)處理包括經(jīng)營計劃管理、物料管理、生產(chǎn)管理、財務(wù)管理、人力資源管理等。（３）輔助決策分析歸納現(xiàn)有信息，利用數(shù)學(xué)方法預(yù)測未來，提供企業(yè)經(jīng)營管理過程中輔助決策信息。79CIMS通常由4個功能分系統(tǒng)和2個支撐分系統(tǒng)組成1.經(jīng)營2.工程設(shè)計自動化系統(tǒng)（EngineeringDesignAutomationSystem，EDAS）EDAS實質(zhì)上是指在產(chǎn)品開發(fā)過程中運用計算機技術(shù)，使產(chǎn)品開發(fā)活動更高效、更優(yōu)質(zhì)、更自動地進行。產(chǎn)品開發(fā)活動包括產(chǎn)品的概念設(shè)計、工程與結(jié)構(gòu)分析、詳細設(shè)計、工藝設(shè)計以及數(shù)控編程等設(shè)計和制造準備階段的一系列工作，即通常所說的CAD、CAPP、CAM三大部分。CIMS的重要指標是3C技術(shù)的集成，提出基于產(chǎn)品模型的CAD/CAPP/CAM集成系統(tǒng)，取代各個自動化孤島。802.工程設(shè)計自動化系統(tǒng)（EngineeringDesig3.制造自動化系統(tǒng)（ManufacturingAutomationSystem，MAS）MAS由機械加工系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、物流系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)組成。在計算機的控制與調(diào)度下，按照NC代碼將一個個毛坯加工成合格的零件并裝配成部件以至產(chǎn)品，完成設(shè)計和管理部門下達的任務(wù)。MAS的目標可歸納為：實現(xiàn)多品種、小批量產(chǎn)品制造的柔性自動化；實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、低成本、短周期及高效率生產(chǎn)，提高企業(yè)的市場競爭能力；為作業(yè)人員創(chuàng)造舒適而安全的勞動環(huán)境。813.制造自動化系統(tǒng)（ManufacturingAutom4．質(zhì)量保證系統(tǒng)（ComputerAidedQualitySystem，CAQ）CIMS中的質(zhì)量保證系統(tǒng)覆蓋產(chǎn)品生命周期的各個階段，主要包括質(zhì)量計劃子系統(tǒng)、質(zhì)量檢測管理子系統(tǒng)、質(zhì)量分析評價子系統(tǒng)、質(zhì)量信息綜合管理與反饋控制子系統(tǒng)。824．質(zhì)量保證系統(tǒng)（ComputerAidedQualit5．?dāng)?shù)據(jù)庫系統(tǒng)（DatabaseSystem，DBS）CIMS的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)通常是采用集中與分布相結(jié)合的體系結(jié)構(gòu)，以保證數(shù)據(jù)的安全性、一致性和易維護性。工程數(shù)據(jù)類型復(fù)雜，它包含有圖形、加工工藝規(guī)程、NC代碼等各種類型的數(shù)據(jù)。工程數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)與生產(chǎn)管理、經(jīng)營管理等系統(tǒng)的數(shù)據(jù)均按統(tǒng)一規(guī)范進行交換。從而實現(xiàn)整個CIMS中數(shù)據(jù)的集成和共享。6．計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（NetworkSystem，NETS）通過計算機通信網(wǎng)絡(luò)將物理上分布的CIMS各個功能分系統(tǒng)的信息聯(lián)系起來，以達到共享的目的。依照企業(yè)覆蓋地理范圍的大小，有兩種計算機網(wǎng)絡(luò)可供CIMS采用，一種為局域網(wǎng)，另一種為廣域網(wǎng)。835．?dāng)?shù)據(jù)庫系統(tǒng)（DatabaseSystem，DBS）19從CIMS技術(shù)發(fā)展的角度看，共經(jīng)歷了三個階段：1.信息集成（以早期計算機集成制造為代表）信息集成主要解決企業(yè)中各個自動化孤島之間的信息交換與共享，其主要內(nèi)容有：（1）企業(yè)建模、系統(tǒng)設(shè)計方法、軟件工具和規(guī)范這是系統(tǒng)總體設(shè)計的基礎(chǔ)。（2）異構(gòu)環(huán)境和子系統(tǒng)的信息集成2.過程集成（以并行工程為代表）數(shù)字化產(chǎn)品定義和產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理，支持群組協(xié)同工作的計算機與網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，采用“并行工程”。3.企業(yè)間集成（以敏捷制造為代表）企業(yè)間集成優(yōu)化是企業(yè)內(nèi)外部資源的優(yōu)化利用，實現(xiàn)敏捷制造，以適應(yīng)知識經(jīng)濟、全球經(jīng)濟、全球制造的新形勢。84從CIMS技術(shù)發(fā)展的角度看，共經(jīng)歷了三個階段：206.3.3CIMS的發(fā)展CIMS發(fā)展簡況（國外）歐共體——1984年開始實施ESPRIT（歐洲信息技術(shù)研究戰(zhàn)略計劃），在130個合作項目中，關(guān)于CIM項目占28項日本——CNC、DNC、FMS已處于世界領(lǐng)先地位，1985年通產(chǎn)省主持開發(fā)“筑波綜合實驗工廠”，相當(dāng)于CIMS實驗基地。美國——不僅企業(yè)重視，國家也極為重視，認為CIM是奪回失去市場、取得競爭成功的關(guān)鍵技術(shù)，并將不可逆轉(zhuǎn)地成為21世紀占主導(dǎo)地位的新的生產(chǎn)方式。20世紀80年代初，美國國家標準局（NBA）所屬AMRF（自動化研究實驗基地）建立了世界上第一個CIMS實驗系統(tǒng)（見圖1-29）

新加坡、以色列、韓國、巴西、南非等——也在積極跟蹤和發(fā)展CIM技術(shù)。856.3.3CIMS的發(fā)展CIMS發(fā)展簡況（國外）歐共主控制室輔助控制室運輸小車入口出口貨架車削MC立式MC臥式MC清洗機CMM圖1-29AMRF的CIMS實驗系統(tǒng)（FMS部分）6.3.3CIMS的發(fā)展86主控制室輔助運輸小車入口出口貨架車削MC立式臥式MC清洗機CCIMS發(fā)展簡況（國內(nèi)）◆

863計劃

◎目標：跟蹤世界高技術(shù)最新發(fā)展

◎自動化領(lǐng)域兩個主題：1）CIM；2）工業(yè)機器人

◎組織與領(lǐng)導(dǎo)機構(gòu)（圖1-27）自動化領(lǐng)域總體戰(zhàn)略、分階段戰(zhàn)略部署，對外合作，總經(jīng)費、年度經(jīng)費分配，學(xué)術(shù)領(lǐng)導(dǎo)具體領(lǐng)導(dǎo)各項工作開展專題學(xué)術(shù)領(lǐng)導(dǎo)，組長由主題專家組成員擔(dān)任圖1-30863自動化領(lǐng)域組織結(jié)構(gòu)自動化領(lǐng)域?qū)＜椅瘑T會CIM主題專家組CIM專題專家小組6.3.3CIMS的發(fā)展87CIMS發(fā)展簡況（國內(nèi)）◆863計劃自動化領(lǐng)域總體戰(zhàn)略、分◆

CIMS實驗工程（CIMS-ERC國家計算機集成制造系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心

）

技術(shù)原則：

1）包括實際工廠主要功能遞推結(jié)構(gòu)；2）最小配置實際制造環(huán)境；

3）采用開放系統(tǒng)概念，多廠家設(shè)備（軟、硬件）集成；

4）以信息集成為主，不追求機械設(shè)備完善；

5）自頂向下設(shè)計與自下而上實現(xiàn)相結(jié)合。1987.6——可行性論證1988.3——通過國家評審1988.5～1989.5——總體設(shè)計1989.6～1992.12——開發(fā)實施1993.3——國家驗收1994年獲美國CASA/SME（美國機械工程師協(xié)會計算機與自動化系統(tǒng)分會）“UniversityLEADAward”（大學(xué)領(lǐng)先獎）6.3.3CIMS的發(fā)展88◆CIMS實驗工程（CIMS-ERC國家計算機集成制造CAD/CAPP/CAM工程DB日作業(yè)計劃計劃DB計劃管理系統(tǒng)仿真監(jiān)控DBNCDB調(diào)度生產(chǎn)監(jiān)控管理實時DB車削MC立式MC臥式MC物流刀具裝夾測量運輸車物流DB刀具DB夾具DB單元控制圖1-32CIMS-ERC4級遞階控制結(jié)構(gòu)6.3.3CIMS的發(fā)展89CAD/CAPP/CAM工程DB日作業(yè)計劃計劃DB計劃管理系主要研究方向和研究專題

6.3.3CIMS的發(fā)展系統(tǒng)集成研究所：

◆企業(yè)信息化工程(研究室)

決策支持系統(tǒng)（DSS）,服務(wù)科學(xué)的理論、技術(shù)與應(yīng)用,復(fù)雜系統(tǒng)建模與優(yōu)化,空中交通管制指揮監(jiān)測與流量管理◆服務(wù)科學(xué)與企業(yè)集成（研究室）

企業(yè)信息化戰(zhàn)略管理與規(guī)劃方法，服務(wù)建模與服務(wù)系統(tǒng)分析，IT項目管理與監(jiān)控,企業(yè)建模與仿真優(yōu)化，工作流管理技術(shù)與企業(yè)經(jīng)營過程重組,企業(yè)集成與集成平臺，網(wǎng)絡(luò)化制造◆仿真與虛擬制造(研究室)

系統(tǒng)仿真：分布交互式仿真，元建模技術(shù)，多體動力學(xué)建模與仿真；

虛擬制造：虛擬樣機技術(shù)，并行工程，多學(xué)科協(xié)同優(yōu)化技術(shù)，虛擬加工技術(shù)，

虛擬裝配技術(shù)；

網(wǎng)絡(luò)化制造：ASP平臺技術(shù)，

聯(lián)邦集成技術(shù)，設(shè)計、仿真、優(yōu)化一體化技術(shù)◆現(xiàn)代物流與電子商務(wù)(研究室)

供需鏈系統(tǒng)運作建模與仿真分析，電子商務(wù)市場主體準入制度及相關(guān)支撐技術(shù)，安全電子合同技術(shù)與系統(tǒng)，服務(wù)信息規(guī)范管理與智能監(jiān)測技術(shù)與系統(tǒng)，安全電子貨幣技術(shù)與系統(tǒng)，安全電子發(fā)票技術(shù)與系統(tǒng)◆智能優(yōu)化與控制(研究室)

復(fù)雜生產(chǎn)過程智能優(yōu)化調(diào)度，復(fù)雜生產(chǎn)過程或裝備智能檢測、控制與優(yōu)化，智能制造執(zhí)行系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的動態(tài)數(shù)據(jù)管理支撐技術(shù)

資源共享網(wǎng)絡(luò)化集成系統(tǒng)，不確定環(huán)境下軟計算技術(shù)及在大洋信息處理中應(yīng)用90主要研究方向和研究專題6.3.3CIMS的發(fā)展系統(tǒng)集主要研究方向和研究專題6.3.3CIMS的發(fā)展制造工程研究所：◆先進制造裝備及控制(研究室)

并聯(lián)制造裝備及控制，

IC制造裝備及超精密控制，數(shù)字控制技術(shù)◆精密與特種制造技術(shù)(研究室)

精密制造技術(shù)與方法，微納制造技術(shù)與方法，特種制造技術(shù)與方法◆現(xiàn)代制造系統(tǒng)與集成（研究室）

計算機輔助設(shè)計與圖形學(xué)，制造信息化與系統(tǒng)集成，綠色制造工程◆機器人及其自動化（研究室）

特種移動與操作機器人理論與技術(shù)，仿人與仿生機器人理論與技術(shù)，機器人系統(tǒng)及其自動化快速成形技術(shù)分中心：（聯(lián)系電話◆快速成形技術(shù)(研究室)

鋼絲纏繞預(yù)應(yīng)力技術(shù)，重型液壓機設(shè)計與制造，電子束選區(qū)熔化技術(shù)，鈦合金粉末、不銹鋼粉末材料快速制造技術(shù)

91主要研究方向和研究專題6.3.3CIMS的發(fā)展制造工程

注重研究→注重應(yīng)用

大型企業(yè)→中小型企業(yè)“技術(shù)推動”→“需求牽動”

強調(diào)技術(shù)支撐→強調(diào)人、技術(shù)、經(jīng)營集成

CIM應(yīng)用模式越來越多

CIM實施過程中不斷吸收新技術(shù)、新思想、新概念CIMS發(fā)展趨勢

6.3.3CIMS的發(fā)展92注重研究→注重應(yīng)用CIMS發(fā)展趨勢6.3.3第6章先進制造模式

AdvancedManufacturingModel

6.4并行工程ConcurrentEngineering93第6章先進制造模式

AdvancedManufactur6.4.1并行工程的涵義

并行工程產(chǎn)生的背景上個世紀80年代中期以來，迅速開發(fā)出新產(chǎn)品，使其盡早進入市場成為贏得競爭勝利的關(guān)鍵。要解決這一問題，必須改變長期以來傳統(tǒng)的產(chǎn)品開發(fā)模式。

圖6-1串行開發(fā)產(chǎn)品的弊端產(chǎn)品設(shè)計工藝規(guī)劃加工裝配市場需求無法加工裝配困難946.4.1并行工程的涵義并行工程產(chǎn)生的背景上個世紀6.4.1并行工程的涵義

并行工程定義1982年，美國國防高級研究項目局（DefenseAdvancedResearchProjectsAgency:DARPA）開始研究如何在產(chǎn)品設(shè)計過程中提高各活動之間“并行度”（concurrency)的方法。5年以后，DARPA發(fā)表了其研究結(jié)果。后來的事實證明，該研究結(jié)果成為其后所有這方面研究的重要基礎(chǔ)。在1986年夏天，美國國防部防御分析研究所（InstituteforDefenseAnalyses:IDA）發(fā)表了非常著名的R-338報告，提出了“并行工程”（ConcurrentEngineering:CE）的概念。并首次提出并行工程的定義：

“并行工程是集成地、并行地設(shè)計產(chǎn)品及其相關(guān)的各種過程（包括制造過程和支持過程）的系統(tǒng)方法。這種方法要求產(chǎn)品開發(fā)人員從設(shè)計一開始就考慮產(chǎn)品整個生命周期中從概念形成到產(chǎn)品報廢處理的所有因素，包括質(zhì)量、成本、進度計劃和用戶的要求?！?/p>

956.4.1并行工程的涵義并行工程定義1982年，美國6.4.1并行工程的涵義

并行工程涵義并行工程利用各種計算機輔助工具和手段，通過組成多學(xué)科的產(chǎn)品開發(fā)小組協(xié)同工作，使產(chǎn)品開發(fā)的各個階段既有一定的時序，又是并行的。采用由上下游相關(guān)因素共同決策的工作方式，通過宏循環(huán)和微循環(huán)的信息流閉環(huán)體系進行信息反饋，使產(chǎn)品在開發(fā)的早期就能及時發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品開發(fā)全過程的問題。

966.4.1并行工程的涵義并行工程涵義并行工程利用各種CE與CIM的目標都是為了贏得市場競爭，著眼點均為“TQCSE”。隨著市場競爭的日趨激烈，“TQCSE”五要素中“T”變的越來越重要，減小新產(chǎn)品開發(fā)周期成為“TQCSE”的“瓶頸”。CIM著眼于信息集成與信息共享，通過網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)庫將自動化孤島集成起來。但生產(chǎn)過程的組織結(jié)構(gòu)與管理仍是傳統(tǒng)的，獨立、順序進行。生產(chǎn)管理者在信息集成的基礎(chǔ)上，對整個生產(chǎn)進程有清楚的了解，從而可以進行有效的控制，并最終在

TQCSE上取得成功。CE與CIM具有相同的背景并行工程強調(diào)在集成環(huán)境下的并行工程，它是CIMS的進一步發(fā)展方向。6.4.1并行工程的涵義

97CE與CIM的目標都是為了贏得市場競爭，著眼點均為“產(chǎn)品并行生產(chǎn)模式6.4.1并行工程的涵義

98產(chǎn)品并行生產(chǎn)模式6.4.1并行工程的涵義34◆強調(diào)團隊工作（Teamwork方式將產(chǎn)品壽命循環(huán)各個方面的專家，形成專門的工作小組，大家共同工作，隨時對設(shè)計出的產(chǎn)品和零件從各個方面進行審查，力求使設(shè)計出的產(chǎn)品便于加工、裝配、維修、運送，外觀美、成本低、便于使用。集中各方面專家的智慧后設(shè)計出產(chǎn)品。需要指出的是，團隊工作方式并不意味著一定要大家成天呆在一起，這樣有時會造成人力的浪費。作方式如圖6-5所示。

6.4.2并行工程的特點99◆強調(diào)團隊工作（Teamwork方式6.4.2并行工◆強調(diào)設(shè)計過程的并行性6.4.2并行工程的特點并行性有兩層含義：一是工作內(nèi)容重合在設(shè)計階段就考慮產(chǎn)品生命周期的各個方面；二是工作階段重合在設(shè)計階段同時進行工藝(包括加工工藝、裝配工藝和檢驗工藝)過程設(shè)計，并在計算機上對工藝設(shè)計的結(jié)果仿真，直至用原型法生產(chǎn)出產(chǎn)品的樣件。100◆強調(diào)設(shè)計過程的并行性6.4.2并行工程的特點并行性有◆強調(diào)設(shè)計過程的系統(tǒng)性設(shè)計、制造、管理等過程不再是一個個相互獨立的單元，而要將它們納入一個整體的系統(tǒng)來考慮，設(shè)計過程不僅出圖紙和其它設(shè)計資料，還要進行質(zhì)量控制、成本核算，也要產(chǎn)生進度計劃等。這種工作方式是對傳統(tǒng)管理機構(gòu)的一種挑戰(zhàn)?！魪娬{(diào)設(shè)計過程的快速反饋并行工程強調(diào)對設(shè)計結(jié)果及時進行審查，并及時反饋給設(shè)計人員。這樣可以大大縮短設(shè)計時間，還可以保證將錯誤消滅在“萌芽”狀態(tài)。6.4.2并行工程的特點101◆強調(diào)設(shè)計過程的系統(tǒng)性6.4.2并行工程的特點37圖6-8并行工程的體系結(jié)構(gòu)6.4.3并行工程的體系結(jié)構(gòu)

102圖6-8并行工程的體系結(jié)構(gòu)6.4.3并行工程的體系結(jié)◆降低成本。表現(xiàn)在三個方面：◆縮短產(chǎn)品投放市場的時間。據(jù)報道，國外某一汽車廠采用并行工程后，使產(chǎn)品從開發(fā)到達預(yù)定批量的時間從37個月縮短到19個月。設(shè)計和試制周期僅為原來的50%。CE的效益◆

提高質(zhì)量。盡可能將所有質(zhì)量問題消滅在設(shè)計階段，使所設(shè)計的產(chǎn)品便于制造易于維護。這就為質(zhì)量的“零缺陷”提供了基礎(chǔ)，使得制造出來的產(chǎn)品甚至用不著檢驗就可上市。6.4.4并行工程的效益將錯誤限制在設(shè)計階段“一次達到目的”。產(chǎn)品的壽命循環(huán)價格

◆保證了功能的實用性

◆增強市場競爭能力

103◆降低成本。表現(xiàn)在三個方面：◆縮短產(chǎn)品投放市場的時間。據(jù)◆美國波音飛機制造公司投資40多億美元，在研制波音777型噴氣客機過程中，運用CIMS和CE技術(shù)，一方面在企業(yè)南北地理分布50千米的區(qū)域內(nèi)，由200多個研制小組自形成了群組協(xié)同工作，另一方面也與其它國家的企業(yè)開展合作，采用龐大的計算機網(wǎng)絡(luò)來支持并行設(shè)計和網(wǎng)絡(luò)制造。在美國進行概念設(shè)計，在日本進行部件設(shè)計，而零件設(shè)計則在新家坡完成。在網(wǎng)絡(luò)上建立了24h工作的協(xié)同設(shè)計隊伍，大大加快了產(chǎn)品設(shè)計進度。建立了電子樣機，除起落架艙外，成為世界上第一家無原型樣機而一次成功飛上藍天的噴氣客機，也是世界航空發(fā)展史上最高水平的“無圖紙”研制的飛機。從1990年10月開始設(shè)計到1994年6月僅花了3年零2個月就試制成功。與波音767飛機的研制周期相比，縮短了13個月。美國波音飛機制造公司6.4.5并行工程實施實例

104◆美國波音飛機制造公司投資40多億美元，在研制波音777型噴6.4.5并行工程實施實例

無圖紙生產(chǎn)實例—波音777客機1056.4.5并行工程實施實例無圖紙生產(chǎn)實例—波音77◆美國電話電報AT&T公司在生產(chǎn)計算機配套印刷組產(chǎn)品時，由于原來的設(shè)計中未考慮生產(chǎn)工藝性問題，致使產(chǎn)品質(zhì)量低下，合格率僅為5%。采用并行設(shè)計以后，利用計算機虛擬檢測，找出設(shè)計中的缺陷，使產(chǎn)品合格率達到90%。其它公司實施◆HP公司采用并行工程來改進產(chǎn)品質(zhì)量，實施的結(jié)果是公司全部產(chǎn)品的綜合故障降低了83%，制造成本減少了42%，而產(chǎn)品開發(fā)周期縮短了35%。◆法國航空發(fā)動機公司在1990年航空發(fā)動機開發(fā)時間為54個月，采用并行工程后，1992年開發(fā)周期縮短至42個月，2998年進一步縮短為36個月。6.4.5并行工程實施實例

106◆美國電話電報AT&T公司在生產(chǎn)計算機配套印刷組產(chǎn)品時，由第6章先進制造模式

AdvancedManufacturingModel

6.5精益生產(chǎn)LeanProduction107第6章先進制造模式

AdvancedManufactur6.5.1精益生產(chǎn)的歷史背景

管理技術(shù)背景

二戰(zhàn)以后，日本汽車工業(yè)開始起步，但此時統(tǒng)治世界的生產(chǎn)模式是以美國福特制為代表的大量生產(chǎn)方式。精益生產(chǎn)是戰(zhàn)后日本汽車工業(yè)遭到的“資源稀缺”和“多品種、少批量”的市場制約的產(chǎn)物，它是從豐田相佐詰開始，經(jīng)豐田喜一郎及大野耐一等人的共同努力直到60年代才逐步完善而形成的。豐田式生產(chǎn)方式發(fā)展的環(huán)境

當(dāng)美國汽車工業(yè)處于發(fā)展的頂點時，日本的汽車制造商們是無法與其在同一生產(chǎn)模式下進行競爭的。豐田汽車公司在參觀美國的幾大汽車廠之后還發(fā)現(xiàn)，在美國企業(yè)管理中，特別是人事管理中，存在著難以被日本企業(yè)接受之處。在當(dāng)時的環(huán)境下，豐田汽車公司在不可能、也不必要走大批量生產(chǎn)方式的道路的情況下，根據(jù)自身的特點，逐步創(chuàng)立了一種獨特的多品種、小批量、高質(zhì)量和低消耗的生產(chǎn)方式。1086.5.1精益生產(chǎn)的歷史背景管理技術(shù)背景二戰(zhàn)以后，6.5.1精益生產(chǎn)的歷史背景

精益生產(chǎn)效率的體現(xiàn)與大批量生產(chǎn)相比，精益生產(chǎn)的一切都是“精簡”的：只需要一半的勞動強度、一半的制造空間、一半的工具投資、一半的產(chǎn)品開發(fā)時間、庫存的大量減少、廢品大量的減少和品種大量的增加。兩者的最大區(qū)別在于：大量生產(chǎn)強調(diào)“足夠”好的質(zhì)量，因此總是存在著缺陷；而精益生產(chǎn)則追求完美性（不斷降低價格、零缺陷、零庫存和無限多的品種）。1096.5.1精益生產(chǎn)的歷史背景精益生產(chǎn)效率的體現(xiàn)與大6.5.2精益生產(chǎn)的內(nèi)涵和特征

精益生產(chǎn)的內(nèi)涵精益生產(chǎn)（LP）是通過系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、人員組織、運行方式和市場供求等方面的變革，使生產(chǎn)系統(tǒng)能很快適應(yīng)用戶需求不斷變化，并能使生產(chǎn)過程中一切無用、多余的東西被精簡，最終達到包括市場供銷在內(nèi)的生產(chǎn)的各方面最好的結(jié)果。LP是新時代工業(yè)化的標志——只需一半人的努力，一半生產(chǎn)空間，一半投資，一半設(shè)計、工藝編制時間，一半開發(fā)新產(chǎn)品時間和少的多的庫存。LP的精髓在于“Lean”——“沒有冗余”“精打細算”，沒有一個多余的人，沒有一樣多余的東西，沒有一點多余的時間；崗位設(shè)置必須是增值的，不增值崗位一律撤除；工人要求是多面手，可以互相頂替。1106.5.2精益生產(chǎn)的內(nèi)涵和特征精益生產(chǎn)的內(nèi)涵精益生產(chǎn)精益生產(chǎn)的特征以用戶為“上帝”。產(chǎn)品的適銷性、適宜的價格、優(yōu)良的質(zhì)量、快的交貨速度、優(yōu)質(zhì)的服務(wù)是面向用戶的基本內(nèi)容。

以“人”為中心。人是企業(yè)一切活動的主體，應(yīng)以人為中心，大力推行獨立自主的小組化工作方式。充分發(fā)揮一線職工的積極性和創(chuàng)造性，使他們積極為改進產(chǎn)品的質(zhì)量獻計獻策，使一線工人真正成為“零缺陷”生產(chǎn)的主力軍。

以“精