智能制造管理 課件 第二章 制造模式的演變

第二章制造模式的演變1制造管理的發(fā)展2工業(yè)4.0的制造管理需求3智能制造第一節(jié)制造管理發(fā)展歷程制造管理的發(fā)展傳統(tǒng)制造模式的弊端：個(gè)性化壓力；高新技術(shù)壓力；資源/環(huán)境壓力制造管理的發(fā)展大量制造大量生產(chǎn)是指在較長時(shí)間內(nèi)接連不斷地重復(fù)制造品種相同的產(chǎn)品過程柔性制造是一種應(yīng)對大規(guī)模定制需求而產(chǎn)生的新型生產(chǎn)模式。強(qiáng)調(diào)在生產(chǎn)過程中的適應(yīng)性和靈活性。精益生產(chǎn)通過系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、人員組織、運(yùn)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(dá)到包括市場供銷在內(nèi)的各方面達(dá)到最好結(jié)果的一種生產(chǎn)管理方式敏捷制造指制造企業(yè)采用現(xiàn)代通信手段，通過快速配置各種資源(包括技術(shù)、管理和人員)，以有效和協(xié)調(diào)的方式響應(yīng)用戶需求，實(shí)現(xiàn)制造的敏捷性。制造管理的發(fā)展大量制造柔性制造敏捷制造精益生產(chǎn)第二節(jié)工業(yè)4.0的制造管理需求工業(yè)4.0的制造管理需求1.個(gè)性化需求：產(chǎn)品大眾化功能已廣泛滿足，消費(fèi)者開始追求個(gè)性化定制產(chǎn)品。在此情況下，產(chǎn)品的研發(fā)要充分聽取消費(fèi)者需求，或者消費(fèi)者直接參與情況下完成；也可以是其他方或者是消費(fèi)者直接完成。其最大特點(diǎn)在于：產(chǎn)品的生產(chǎn)是在消費(fèi)者的具體訂制后開始啟動(dòng)，因此消費(fèi)者是主動(dòng)的，生產(chǎn)者是服從的，實(shí)現(xiàn)了真正的消費(fèi)驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)制造，生產(chǎn)完全滿足消費(fèi)的低消耗零庫存。宜家工業(yè)4.0的制造管理需求2.高質(zhì)量、低成本需求：降低制造成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量以獲取最大化效益是制造管理的根本目標(biāo)。提高產(chǎn)品質(zhì)量需要從生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行產(chǎn)品控制。統(tǒng)計(jì)過程控制、先進(jìn)過程控制成為提升產(chǎn)品質(zhì)量的重要工具。工業(yè)4.0的制造管理需求3.可視化、可追溯性需求：隨著個(gè)性化、小批量生產(chǎn)模式的不斷深入，傳統(tǒng)的制造管理方法因無法了解實(shí)時(shí)的生產(chǎn)運(yùn)營情況，難以應(yīng)對如此復(fù)雜的制造系統(tǒng)。為了實(shí)現(xiàn)對制造過程的實(shí)時(shí)控制，做到對最小生產(chǎn)單位制造過程的實(shí)時(shí)掌握，企業(yè)必須通過智能化轉(zhuǎn)型的路徑，實(shí)現(xiàn)全面數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的生產(chǎn)，從而做到對所有生產(chǎn)要素的可追溯性管理。企業(yè)內(nèi)部流程、系統(tǒng)、資源的垂直集成價(jià)值鏈企業(yè)間的橫向集成工業(yè)4.0的制造管理需求4.自適應(yīng)需求。生產(chǎn)控制是應(yīng)對車間突發(fā)情況的重要手段，指通過調(diào)整生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵要素以完成當(dāng)前或者未來的生產(chǎn)計(jì)劃，控制生產(chǎn)時(shí)間與過程質(zhì)量等，達(dá)到對用戶的準(zhǔn)時(shí)交付與質(zhì)量承諾，并且能夠通過一系列措施應(yīng)對突發(fā)事件如設(shè)備故障、緊急插入訂單等。當(dāng)面對生產(chǎn)計(jì)劃調(diào)整時(shí)，許多制造企業(yè)沒有能力實(shí)時(shí)或者提前做出調(diào)整，往往采用事后控制，修改生產(chǎn)計(jì)劃來應(yīng)對，導(dǎo)致生產(chǎn)過程中的滯后或者非計(jì)劃停機(jī)等，降低了產(chǎn)線的生產(chǎn)能力。因此，通過采用大數(shù)據(jù)分析與人工智能等技術(shù)實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)異常的實(shí)時(shí)管控，并使得生產(chǎn)系統(tǒng)自動(dòng)優(yōu)化生產(chǎn)方案，實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)調(diào)整是現(xiàn)代制造業(yè)發(fā)展的重要需求之一。第三節(jié)智能制造智能制造智能制造發(fā)展的背景：消費(fèi)者日趨個(gè)性化的需求促使制造業(yè)向“多品種，小批量”的制造模式轉(zhuǎn)變，以期占領(lǐng)快速變化的市場份額，但是這也導(dǎo)致了制造系統(tǒng)復(fù)雜度不斷提升，傳統(tǒng)制造管理模式無法適應(yīng)日益復(fù)雜的制造系統(tǒng)；第二，新技術(shù)的壓力。以物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等為標(biāo)志的新一代信息通信技術(shù)的發(fā)展以及在制造業(yè)的快速滲透，為制造業(yè)的升級(jí)轉(zhuǎn)型奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)；第三，環(huán)境/資源壓力?！半p碳”目標(biāo)的提出，對制造企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展轉(zhuǎn)型提出要求。智能制造智能制造的定義：德國工業(yè)4.0規(guī)劃：將制造過程中所有的機(jī)器、存儲(chǔ)系統(tǒng)和生產(chǎn)設(shè)施融入信息－物理系統(tǒng)（CPS），在制造過程中，所有的生產(chǎn)要素可以通過信息－物理系統(tǒng)進(jìn)行信息交互、觸發(fā)動(dòng)作以達(dá)到制造過程實(shí)時(shí)控制的效果。美國智能制造領(lǐng)導(dǎo)力聯(lián)盟（SmartManufacturingLeadershipCoalition，SMLC）：智能制造是先進(jìn)傳感器、儀器、監(jiān)測、控制和工藝過程優(yōu)化的技術(shù)和實(shí)踐的組合，它們將信息通信技術(shù)與制造環(huán)境融合在一起，實(shí)現(xiàn)工廠和企業(yè)中能量、生產(chǎn)率和成本的實(shí)時(shí)管理，能夠?qū)崿F(xiàn)新產(chǎn)品的快速制造、產(chǎn)品需求的動(dòng)態(tài)響應(yīng)、工業(yè)生產(chǎn)和供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)優(yōu)化。中國工業(yè)和信息化部：智能制造是將制造技術(shù)與數(shù)字技術(shù)、智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的集成應(yīng)用于設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理和服務(wù)的全生命周期，在制造過程中進(jìn)行感知、分析、推理、決策與控制實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品需求的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，新產(chǎn)品的迅速開發(fā)以及對生產(chǎn)和供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)優(yōu)化的制造活動(dòng)的總稱，可分為智能設(shè)計(jì)、智能生產(chǎn)、智能管理、智能制造服務(wù)四個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。智能制造本書定義：智能制造是利用新一代信息技術(shù)將所有制造要素集成融入CPS系統(tǒng)中，并且所有的制造資源可以實(shí)時(shí)進(jìn)行信息共享與交互，實(shí)現(xiàn)對制造過程的實(shí)時(shí)控制，控制制造過程波動(dòng)性，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的動(dòng)態(tài)響應(yīng)以及對供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)優(yōu)化，提高關(guān)鍵生產(chǎn)績效指標(biāo)，降低制造成本。第四節(jié)我國發(fā)展智能制