生产运作ppt课件

第10章生产方式,1,第一节准时化生产和精益生产,第二节大规模定制生产,第三节计算机集成制造系统（CIMS）,第四节最优生产技术（OPT）,第五节敏捷制造,2,一、JIT的背景50年春，丰田英二到底特律进行两个月的考察，他意识到美国的生产方式虽然先进，但仍有改善余地需要采用更灵活适应市场需求提高产品竞争力的生产方式。,第1节准时化生产和精益生产,3,1950年，丰田和大野考察了福特。当时，这个厂日产7000辆轿车，比丰田公司一年的产量还多,丰田进行探索，根据日本有严格的上下级关系、团队工作精神，建立了一整套新的生产管理体制。,精益生产避免了单件生产的高费用和大批量生产的高刚性。大量生产强调“足够”好的质量，因此总是存在着缺陷；精益生产追求完美性.,丰田的精益生产背景,4,二、准时生产系统(JIT)概述准时生产系统（JustinTime）又称及时生产系统或准时化生产方式，即“只在需要的时候，按需要的量，生产需要的产品。”“JIT”系统是一种彻底地追求生产合理性、高效性，能灵活多样地生产各种高质量产品的生产管理技术。,5,在正确的时间以正确的方式按正确的路线把正确的物料送到正确的地点，每次都刚好及时！,6,人力资源减至1/2；产品开发周期减至1/21/3；在制库存减至1/10；工厂占用空间减至1/2；成品库存减至1/4；产品质量提高3倍。,日本汽车工业由少数巨企占据，为总产量的80%以上，丰田与日产占50以上。,7,三、JIT的基本思想1）后一道工序到前道工序提取零部件2）小批量生产，小批量传送3）用最后的装配工序调节整个生产过程4）消除浪费。浪费是指超出产品增值的对设备、材料、零件、生产空间、工人和生产时间最小绝对必需的数量。,8,JIT认为浪费有七种形式：(1)过量生产造成的浪费(2)等待时间造成的浪费(3)搬运造成的浪费(4)工艺流程造成的浪费(5)库存造成的浪费(6)动作造成的浪费(7)产品缺陷造成的浪费,9,四、JIT的目标只生产顾客所需要的产品.按照顾客需要的速率来生产产品产品具有完美的质量生产提前期最短只生产顾客所要求的那些产品特性生产过程没有劳动、物料和设备浪费，每一项移动都有目的，达到零库存采用能够开发人力资源的方法生产,10,(二)、实现目标的手段1、适时适量(JustinTimeandQuantity)20世纪70年代美国汽车工业WIP(Work-in-Process)每年周转10次日本汽车工业WIP每年周转50-200次1982年丰田WIP每年周转次数300次2、弹性配置人数3、质量保证设备自动检测不良品工人发现有质量问题有权自行停止生产,11,12,JIT是一种理想的生产方式，有两个原因：一是因为它设置了一个最高标准，一种极限，那就是“零”。实际生产可以无限地接近这个极限，但却永远不可能达到。有了这个极限，才使得改进永无止境。二是因为它提供了一个不断改进的途径，即，降低库存暴露问题解决问题降低库存.。这是一个无限循环的过程,13,JIT-一次减一点,JIT不是大跃进，是在控制之下，一次一点点的，永不中断的改善在JIT的观念中，重要的不是重复的生产相同产品，而是以相同的制程重复的生产不同产品,14,综合的管理,实施JIT几乎要涉及企业的每一个部门，渗透到企业的每一项活动之中它涉及到产品的设计，生产计划的编制，机器的改造，设备的重新布置，工序的同期化，设备的预防维修，生产组织和劳动组织的调整，人员的再培训等各方面的工作。任何一个环节不改进，JIT就推行不下去,15,五、JIT哲学,JIT(justintime)是指“必要的零件，在必要的时候，只有必要的量”到达生产流程。JIT生产方式有两大哲学，一是消除浪费二是尊重员工,16,关爱人类，以人为本,福利车型（柔性、技术)座椅移动,17,轻松座椅（工人发明）,18,工人的小发明,19,1.看板管理的起源,在丰田汽车公司机械工厂工作的大野耐一，从美国超级市场的管理结构和工作程序中受到启发，从而找到了通过看板来实现“非常准时”思想的方法超级市场不仅可以“非常及时”地满足顾客对商品的需要，而且可以“非常及时”地把顾客买走的商品进行补充,六、准时生产系统的管理工具（看板）,20,2.Kanban“看板”，就是一种卡片，意味着“口令”或者“指令”。看板管理，简而言之，是对生产过程中各工序生产活动进行控制的信息系统。3.看板的种类生产看板P看板用于指挥工序的生产，它显示着前道工序应生产的物品的数量等信息。传送看板T看板标明了后道工序应领取的物料的数量等信息。,21,22,看板控制系统示意图,满容器,23,3,4,满容器,空容器,传送看板盒,生产看板盒,24,3,4,满容器,空容器,传送看板盒,生产看板盒,25,准时生产的实现,26,KanbanSystem,27,准时化生产方式以逆向“拉动式”方式控制着整个生产过程即从生产终点的总装配线开始，依次由后道工序从前道工序“在必要的时刻领取必要数量的必要零部件”，而前道工序则“在必要的时刻生产必要数量的必要零部件”，以补充被后道工序领取走的零部件。这样，看板就在生产过程中的各工序之间周转着，从而将与取料和生产的时间、数量、品种等有关的信息从生产过程的下游传递到了上游，并将相对独立的工序个体联结为一个有机的整体。,28,看板的功能生产以及运送的工作指令防止过量生产和过量运送进行“目视管理”的工具改善的工具,29,4、看板控制系统的主要运行规则1）、无论是生产看板还是传送看板，使用时都必须附在装有零件的容器上。2）、必须有需方工序凭传送看板到供方工序提取零件，或由需方向供方发出信号，供方凭传送看板转运零件，严格执行不见看板不传送的制度。3）、要使用标准容器，不许使用非标准容器或者虽使用了标准容器但不按标准数量放入零件。4）、当按生产看板加工零件时，只生产一个标准容器所容纳数量的零件。当容器装满时，一定要将看板附在标准容器上。5）、不合格的零件绝对不容许挂看板，没有挂看板的容器绝对不容许运走。,30,5、看板张数的计算,设：n-对于给定零件的P看板和T看板数D-单位时间需求量（件），D是均匀需求的L-看板的平均周期（天）tp-平均加工时间（天）tw-平均等待时间加每一个容器的运输时间（天）C-容器的容量（件）-安全系数,31,例：一印刷电路生产厂，每日需求量为900块PCB，用小容器运送，每个容器装15块PCB，一个容器花费0.05个工作日的生产时间，等待和运输时间是0.12个工作日。安全库存为生产周期内需求的8%，即=0.08,所以：,用11块看板，T看板需要：,用11块看板，P看板需要：,最大WIP是：1115=165个,32,七、组织准时生产的条件,产品设计标准化和模块化通过混流生产减少成品库存减少调整准备时间建立多功能制造单元开展“5S”活动准时采购从根源上保证质量,33,1.产品设计标准化和模块化,没有重复性，就不能构成牵引式系统生产的重复性越高，通过看板控制系统实现JIT就越有效采用标准化零件和模块化设计的优点：简化加快生产速度减少配件的品种数，能够在较少的库存下维持较高的服务水平使得工艺过程标准化模块化可以提高对顾客的响应速度,34,2.通过混流生产减少成品库存,例：每月生产A400,B300,C200,D100台A400-B300-C200-D100,每月循环1次A100-B75-C50-D25，每月循环4次AAAA-BBB-CC-D，每月循环100次ABCABCABAD,A每月循环400次，B300次，C200次，D100次，达到混流生产随时可以提供不同产品，可以消除成品库存,35,装配线上汽车各不相同,36,3.减少调整准备时间,组织混流生产，必须降低调整准备时间（setuptime)通过组织方法和技术方法，调整准备时间是能够降低的尽可能在机器运行时进行调整准备尽可能消除停机时的调整时间进行人员培训对设备和工艺装备进行技术上的改造,37,4.建立多功能制造单元,实行准时生产的第一步是“把库房搬到厂房里”，使问题明显化第二步是不断减少工序间的在制品库存，“使库房逐渐消失在厂房中”将设备重新排列，使每个零件从投料、加工到完工都有一条明确的流动路线多功能制造单元是按产品对象布置的，一个制造单元配备有各种不同的机床，可以完成一组相似零件的加工。机器数按最高负荷配置,38,U-型生产单元,直线型,入口,出口,39,5.开展“5S”活动,整理是区分要与不要，将不需要的东西及时清理出现场；整顿是对整理后需要的物品进行合理摆放；清扫是清除垃圾、油水、杂物、铁屑等；清洁是维持整理、整顿、清扫的状态，使设备、工艺装备、工位器具、零件无污物，环境清洁美化；素养是通过前“4S”，使人们的道德观念和纪律得到加强，做到严格遵守规章制度，尊重他人劳动，养成良好的习惯。,40,6.准时采购,消除原材料与外购件库存，要比消除工序间在制品库存还要困难，因为它不仅取决于企业内部，还取决于供应厂家订货、修改订货、收货、开票、装卸、运输、质量检查、入库、点数、运转、送货等等，都不增加产品的价值。准时采购的目的就是要消除这些浪费，消除原材料与外购件的库存。,41,7.从根源上保证质量,质量是实行准时生产的保证，要实行准时生产，必须消除不合格品一开始就把必要的工作做正确，强调从根源上保证质量不仅要对外部用户提供符合要求的产品，而且要对内部用户提供符合要求的在制品一是操作工人的参与，二是要解决问题反馈控制对准时生产是不够的，应该采取事前控制：控制原因，防错,42,精益生产和准时生产制(LeanProductionandJIT),一、精益生产方式产生的背景1、提法的出处85年，MIT的一个研究组织五年间花费500万美元，日美欧50多位专家，17个国家，90个汽车制造厂进行调研。90年，D.ROOS等三人发表了“改变世界的机器”。,43,精益生产和准时生产制(LeanProductionandJIT),美国,日本,反对浪费（不增加价值的任何事情视为浪费）,库存浪费空间捆死有价值的原料,降低库存甚至零库存,宽广的空间和广泛的原材料供应,不以日本的方式看待浪费,但JIT的内涵使世界各地公司都可使用。在此基础上改进生产与服务,产品的缺陷与返修是浪费,努力完善产品质量,44,书名：改变世界的机器作者：美丹尼尔鲁斯英丹尼尔琼斯美詹姆斯沃麦克著沈希瑾李京生周亿俭张文杰等译出版：商务印书馆1999年11月出版内容简介：本书介绍了将在世界范围内取代大量生产方式的精益生产方式的由来、具体应用及其将对世界政治、经济产生的深远影响。书中以汽车工业为例，说明世界并不是面临供大于求的危机，而是面临严重缺乏具有竞争力的精益生产方式的生产能力的危机。在各工业界普遍采用精益生产方式后，将会带来消费者的选择、工作的涵义、公司的命运、世界的经济等诸多方面的重大变化。书中提出的重大战略性挑战，值得工业界和经济界人士认真研究。,精益生产和准时生产制(LeanProductionandJIT),45,美詹姆斯.P.沃麦克英丹尼尔.T.琼斯,LEANTHINKING,精益思想,商务印书馆,消灭浪费，创造财富,BANISHWASTEANDCREATEWEALTHINYOURCORPORATION,2.发展,精益生产和准时生产制(LeanProductionandJIT),46,从精益生产到精益思想,47,第二节大规模定制生产,一大规模定制概念的提出1970年预言家AlvinToffler在Futureshock对大规模定制作出预言。1987年StanDavis在FuturePerfect创造了大规模定制这一术语。定义为：在大规模的基础上生产和销售定制产品和服务(CustomizedProductsandService)。1993年JosephII在MassCustomization一书中，对大规模定制的内容作了完整的描述和分析。指出，大规模定制的重点在于“通过柔性(Flexibility)和快速响应(QuickResponse)实现产品的多样化和定制化”。,48,客户,市场竞争激烈,市场变化无穷,个性化需求,企业,49,大规模定制包括大规模生产(MassProduction)和定制生产(CustomizationProduction)矛盾的概念：实际需求的需要，要求不为其限制，而要超越和融合。大规模定制与提供多样化的区别既具有大量生产下的高效率、低成本，又像单件生产那样能满足单个顾客需求的生产方式从本质上分清顾客的个性化需求(PersonalDemand)和共性需求(CommonDemand),50,51,大规模定制生产与产品模块化,产品模块化是取得低成本定制生产的有效途径。模块化设计是将产品的部件设计成许多产品都可共用的通用部件，最终产品的特色是通过这些通用部件的不同配置和适量修改得到的。由于这些通用部件可以采用批量生产方式，从而使其制造成本也能达到批量生产的成本水平。,51,52,53,54,55,二、大规模定制生产的基本形式,1顾客的参与在产品设计阶段企业对每一类产品都有个模块化的基础设计方案，顾客根据产品的用途，对产品的功能和结构可提出自己的要求。企业对已有的设计好的可用的部件进行选择配置，并重新设计和修改其中的某些部件，来满足顾客的个性化需求。,55,56,2顾客的参与在产品制造阶段,顾客对设计和制造好的模块化的产品部件和毛坯，提出自己对材质、型号规格的要求。企业根据顾客的要求，选用和加工所需的部件和零件，制成满足顾客个性化要求的产品。,56,57,3顾客的参与在产品装配阶段,企业设计制造好了模块化的各种产品部件和零件，顾客从企业提供的零部件清单中选择自己需要的零部件，企业按顾客的要求装配出所需的产品。例如，选购个人电脑,57,58,第三节计算机集成制造系统（CIMS）,一、CIM和CIMS概念CIM是信息技术和生产技术的综合应用，由此，企业的所有功能、信息、组织管理方面都是一个集成起来的整体的各个部分。”1.从产品研制到售后服务的生产周期全部活动，是一个不可分割的整体。,58,2.整个生产过程实质上是一个数据采集、传递和加工处理过程。最终形成的产品可以看作是数据的物质表现。需要指出的是，CIM是组织现代化生产的一种哲理，一种指导思想。那么，CIMS便是这种哲理的实现。,59,60,1.四个功能分系统:管理信息分系统以MRP或ERP为核心；产品设计与制造工程设计自动化分系统CAD&CAPP；制造自动化或柔性制造分系统CAM；质量保证分系统CAQ。,60,61,CIMS的功能模块及作用,61,62,2、二个支撑分系统：计算机网络分系统数据库分系统。这二个是为了实现CIMS的数据传递和系统的通信功能，和满足各功能系统对网络支持服务的不同要求；用以管理整个CIMS的数据，实现数据共享。,62,63,三、CIMS集成的内涵,1系统运行环境的集成。2信息的集成。3应用功能的集成。4技术的集成。5人和组织的集成。,63,64,第四节最优生产技术（OPT）,最优生产技术（Optimizedproductiontechnology,OPT），是以色列物理学家EliGoldratt博士于20世纪70年代提出的。80年代正式称其为最优生产技术。后来又进一步将其发展成为约束理论。,一、最优生产技术的起源,64,OPT管理思想认为：对于加工装配型企业来说，市场波动是客观存在的，因而品种的多变性和生产的不均衡性也是必然存在的，一味追求各环节生产能力的协调平衡是不现实的。现实的做法是集中精力提高瓶颈资源的利用率，以瓶颈资源得到高效率利用为目标来追求物流过程的平衡，实现物流的同步化，即各道工序都与瓶颈工序同步。,65,OPT的原理在生活中有很多表现,66,67,OPT系统的九条原则,1、追求物流的平衡(MaterialFlowBalance)，而不是能力平衡(CapacityBalance)能力平衡指生产系统的各种能力、负荷均衡具体含义为:各阶段能力相等(每一阶段可完成的产品数量相等)所完成的产品数是以平均工时计算能力的利用率各个阶段平衡物流平衡指实现物流的同步化(Synchronization)，时间衔接，数量配套,OPT系统的基本原理(BasicPrincipleofOPTSystem),67,68,2、在瓶颈资源上损失一小时，就使整个系统损失一小时a、在瓶颈工序前设置质量检查站(QualityInspectionStation)；b、在瓶颈工序前设置缓冲环节(Buffer)；c、加大瓶颈设备的生产批量(ProcessBatch)，减少瓶颈设备的调整(Setup)次数.d、减少调整的绝对时间,68,69,3、非瓶颈资源(Non-bottleneckResources)的利用程度由瓶颈资源(bottleneckResources)的能力来决定4、在非瓶颈资源上节省时间是没意义的5、瓶颈控制了整个生产系统的库存量和流程6、对瓶颈工序的前导工序(PreviousProcedure)和后续工序(SubsequentProcedure)应采用不同的计划方法7、运输批量不一定等于加工批量(ProductionLotSize)8、各工序的加工批量是可变的9、作业计划应该在考虑了整个系统的资源约束条件之后，再进行安排,69,70,三、OPT软件系统,OPT软件有OPT21和OPT5000。其中，OPT21主要是针对大中型企业的，OPT5000则是面向小型企业的。OPT软件系统主要基于一个保密的算法，该算法的核心在于识别瓶颈和对瓶颈排序。从模块构成来看，OPT系统主要由BUILDNET、SPLIT、SERVE和BRAIN几个模块构成。,70,71,71,72,BUILDNET模块是将“产品网络”和“资源描述”模块中的信息结合起来，生成一个工程网络。BUILDNET模块具有模型化的语言功能，该语言能精确地描述生产制造中的大量数据，可使得OPT对企业进行成功而精确的模型化。,72,73,工程网络建立起来后，由SERVE模块通过运行工程网络以及采取类似MRP的倒排方法来确定瓶颈。瓶颈确定之后，SPLIT模块将工程网络分成两部分：主网络（关键资源网络）和服务网络（非关键资源网络）。,73,74,主网络由瓶颈作业和其下游作业构成，其余的部分为服务网络。对于主网络，通过BRAIN模块采用有限能力顺排的方法编制作业计划，目标是要使瓶颈上的空闲时间为零，使产销率最大。所生成的不仅包括生产计划，还包括每个作业的传送批量和加工批量。,74,75,对于服务网络，则再通过SERVE模块采用无限能力倒排的方法编制作业计划。第二次调用SERVE模块时，不是从定单上的完工期限开始倒排，而是从BRAIN模块确定的完工期限倒排。,75,76,第五节敏捷制造,敏捷制造是美国国防部为了指定21世纪制造业发展而支持的一项研究计划。该计划始于1991年，有100多家公司参加，于1994年底提出了21世纪制造企业战略。在这份报告中，提出了既能体现国防部与工业界各自的特殊利益，又能获取他们共同利益的一种新的生产方式，即敏捷制造。,76,77,敏捷制造是在具有创新精神的组织和管理结构、先进制造技术、有技术有知识的管理人员三大类资源支柱支撑下得以实施的，也就是将柔性生产技术、有技术有知识的劳动力与能够促进企业内部和企业之间合作的灵活管理集中在一起，通过所建立的共同基础结构，对迅速改变的市场需求和市场进度作出快速的响应。敏捷制造比起其它制造方式具有更灵敏、更快捷的反应能力。,77,78,一、敏捷制造的特征,(一)敏捷制造是信息时代最有竞争力的生产模式。(二)敏捷制造具有灵活的动态组织机构。(三)敏捷制造采用了先进制造技术。(四)敏捷制造必须建立开放的基础结构。(五)敏捷制造既适合军品生产也适合民品生产。,78,79,二、敏捷制造的要素,（一）敏捷制造的生产技术因素具有高度柔性的生产设备是创建敏捷制造企业的必要条件，以具有集成化、智能化、柔性化特征的先进的制造技术的支撑，建立完全以市场为导向，按需求任意批量且快速灵活的制造产品，支持顾客参与生产的生产系统。,79,80,（二）敏捷制造的组织方式虚拟公司是最为理想的一种形式（三）敏捷制造的管理手段在管理理念上要求具有创新和合作的突出意识，不断追求创新。除了内部资源的充分利用，还要利用外部资源和管理理念。在管理方法上要求重视全过程的管理，运用先进的科学的管理方法和计算机管理技术以及BRP等管理。,80,81,三、实现敏捷制造的措施