先进制造技术导论第五章68

第五章先进管理理念与技术,先进制造技术导论,学习内容,1.现代管理概述,2.企业资源计划（ERP）,3.产品数据管理（PDM）,5.1现代管理概述,什么是管理？,5.1.1管理的基本概念,管理是主体人为了实现预定的目标而协调客体间关系的过程,凡有人群的地方就有管理，人群管理是个永恒的框架。,5.1现代管理概述,社会对管理的需求，可归到三大领域：经济领域、政治领域、文化领域。,管理的首要任务：协调社会总生产过程中生产、分配、交换、消费四个环节所发生的社会关系。,5.1现代管理概述,指企业经营者，根据一定的理论、原则、法令、法规、程序，运用一定的方式和方法，对企业所能支配的人、财、物、信息、能量等有形资产和无形资产，进行有效的计划、组织、指挥、协调和控制，使各项要素得以合理配置，合理运作，以求达到企业所预期实现的战略目标和策略目标。,企业管理概念：,现代化的企业管理是由管理的思想、目标、方针、组织、制度、方法、手段、装备八个子系统组成的互联、互促、互制约以及协调的整合体系。,企业现代化管理体系,5.1现代管理概述,管理方式的发展,5.1.2管理理念与模式的发展,5.1现代管理概述,管理理念已经历了三大阶段：分工理论、集成/综合理论、量子论分工理论的核心思想：分工出效率，分工可以降低对员工的技能要求，分工可以分散管理风险，是工业社会阶段的主要管理思想支柱。但是，随着企业的规模化和全球化的发展，企业管理的递阶层次越来越庞大，有的多达1020层，惊人的管理成本早已抵消了分工带来的效益。,管理理念的发展,5.1现代管理概述,集成/综合管理理论的两个基本点：（1）系统的观点企业是由各个生产环节组成的一个不可分割的整体，需要统一考虑，应当环环相扣、协调运转；（2）信息的观点企业的生产制造过程本质上是信息采集、传递、加工和处理的过程。,5.1现代管理概述,随着知识经济的兴起与发展，知识管理的新理念正在形成。由于人力资源的特殊性，许多管理专家提出用量子理论来解决知识管理的难题。借用量子理论来解释组织中人与人之间的互动力量。量子理论基本思路：知识是由人创造和生产的，而创造和生产知识的人具有个性和社会性双重属性，必须针对人力资源的特性创造新的管理模式。,5.1现代管理概述,5.1.3企业信息化管理,制造企业竞争的时代特征,5.1现代管理概述,信息时代的工业化及市场竞争的新特点,1、知识技术产品的更新周期越来越短,2、产品的技术含量越来越高,3、产品个性化的要求越来越普遍,4、除了产品竞争的T（交货期）、Q（质量）、C（成本）、S（服务）以外，独占性的知识产权的竞争越来越激烈,5、信息技术已经渗透到了产品的设计、制造、管理、销售的全过程,6、现代管理在竞争中的作用越来越重要,5.1现代管理概述,跨国公司经济实力,5.1现代管理概述,大制造的概念,时间尺度：从产品的市场需求到最终的报废处理,空间尺度：从市场需求产品设计开发制造装配市场服务,地理尺度：全球化的制造,5.1现代管理概述,企业生产经营存在的主要问题,产品开发问题,企业结构不合理,企业管理问题,5.1现代管理概述,产品开发问题,企业不能适应市场开发出具有独占性技术的新产品,企业开发新产品周期长、成本高,引进国外产品的部分企业，如缺乏消化、吸收和创新，企业将再度陷入困境,企业结构不合理,建筑在封闭的经济基础上，小而全，大而全,企业产品开发和市场开拓能力弱，加工制造庞大，形成两头小、中间大的“橄榄型”,加工制造,市场开拓,开发设计,5.1现代管理概述,企业管理问题,部分企业依旧停留在计划经济粗放作业的传统模式上,缺乏按订单组织均衡生产、压缩在制品和库存、加快资金周转率的手段,经营决策和售后服务管理方式落后,5.1现代管理概述,企业生产经营活动的Y模型,设计与制造的工程链,计划与控制的管理链,企业生产经营的信息流,企业整个生产过程实质上是信息的采集、传递和加工处理的过程，最终形式的产品可以看成是物化了的数据。,企业的物质流过程是由企业的信息流来控制和驱动的，应用信息技术就能将准确的信息在准确的时间，以准确的方式传送到准确的地点（人），以进行准确的处理。,企业生产经营存在主要问题,利用敏捷制造的原理对企业进行重组,利用信息化带动工业化，实现企业的跨越式发展,可供选择的解决对策,5.1现代管理概述,利用敏捷制造的原理对企业进行重组,改变企业的结构，将企业由“橄榄型”改变为“哑铃型”，使企业拥有庞大的产品开发能力及强大的市场开拓能力，将企业建筑在社会化分工、合作大生产的基础上，达到对市场的敏捷响应,不具备独立设计开发最终产品的企业，应建立具有特色的、高效的专业化生产企业,企业重组是世界范围的一种趋势,信息化带动工业化,实现企业的跨越式发展,应用信息技术和手段（CAD/CAE/CAPP/CAM）加强新产品设计开发能力，实现产品的数字化设计制造,运用先进的管理思想、理念和信息技术（ERP、CRM、SCM等）实现企业的现代化管理,综合运用现代管理技术、制造技术、信息技术、自动化技术、系统工程技术，将企业生产全部过程中有关人、技术、经营管理三要素及其信息流、物流有机地集成并优化运行实现企业整体优化,5.1现代管理概述,CAD/CAE：改善设计效率和质量财务管理、办公自动化：改善企业管理CAPP、CAM及NC技术：提高零件加工效率和质量快速原型制造RPM；工业机器人的应用；自动化物流系统等。,企业基础信息化,从单项应用到信息集成,工程：异构信息集成：CAD/CAPP/CAM集成及与QIS、SFC等的集成。管理：MRP-、ERP、BPR、SCM、CRM等的应用，带动企业管理制度的变革。,集成信息化,从信息集成到过程集成,全球信息化,从企业内部集成到全球信息化,能否帮助企业针对管理症结规划整体的解决方案?能否伴随企业的发展逐步完善和推进企业信息化进程?能否得到企业信息化进程中的全程服务?如何取得企业信息化的成功?,企业信息化关心的问题,应用架构,5.2企业资源计划（ERP）,企业资源计划ERP（EnterpriseResourcePlanning）在MRP的基础上应运而生。它要求企业管理的注意力不仅在产品生产过程的管理、库存管理和成本控制等企业内部管理上，更需要注重供应商的物资供应、制造工厂的生产、分销与发货以及客户的售后服务这一“供应链”。,5.2.1概述,5.2企业资源计划（ERP）,ERP打破了MRP局限在传统制造业的格局，并把它的触角伸向各行各业，如金融业、通信业、零售业等，从而使ERP的应用范围大大扩展。为给企业提供更好的管理模式和管理工具，ERP还在不断吸收先进的管理技术和IT技术，如人工智能、精益生产、并行工程、数据仓库、Internet/Intranet等。未来的ERP将在动态性、集成性、优化性和广泛性等方面得到更大的发展，成为企业市场竞争的强有力管理工具和手段。,5.2企业资源计划（ERP）,支持企业整体发展战略的战略经营系统；实现全球化销售的营销与市场集成系统；完善企业成本管理机制而建立的财务管理系统；应用新的技术开发和工程设计管理模式的集成系统；反应敏捷的准时生产制造支持系统。,从管理系统的角度看，ERP系统包括下列五个部分：,5.2企业资源计划（ERP）,ERP是在物料需求计划MRP和制造资源计划MRP的基础上发展而来的，MRP是它的核心。,5.2.2企业资源计划的原理,5.2企业资源计划（ERP）,在制造业的生产经营活动中，一方面，需要合理地储备原材料、毛坯、部件、配套件和需求，提高用户的服务水平。另一方面，原材料、零部件、在制品的库存又占有大量的资金，对加快企业的资金周转，提高资金的利用率不利，为了减少库存资金，又要设法降低各类物品库存。这是一对矛盾。,1、物料需求计划(MRP)的原理,是否平衡？,MRP管理思想供需平衡,MRP的基本目标与精神实质：对于原材料、零部件与半成品，在需要的时候，以需要的数量供给使用者而没有多余的库存。,MRP的几个概念,物料需求计划MRP（MaterialRequirementsPlanning）计算机系统支持下的生产与库存计划管理系统。这种物料管理方法用于单件小批量或多品种小批量生产的制造业。此类企业生产许多种产品，每种产品经过一系列加工步骤进行生产。,5.2企业资源计划（ERP）,5.2企业资源计划（ERP）,库存项目在制造过程中，一个唯一可识别的零件或部件，每个项目必须有一个唯一的编号，并对应于一个唯一的库存记录。该库存记录记载该项目在每个期间的需要量和可供给量等。物料清单(BillofMaterialBOM)构成产品的零部件清单及其结构关系。,主生产计划：主生产计划说明一个企业在一个时期内(即计划展望期内）计划生产的产品名称、数量和日期。为MRP提供基本的数据，开始编制物料需求计划时，必须首先得到一个有效的主生产计划。,5.2企业资源计划（ERP）,1主生产计划（MPS）,2产品信息，物料清单（BOM）,3库存信息，物料可用量,4建议的加工及采购计划,1生产什么？2用到什么？3已有什么？4还缺什么？何时定货？,MRP回答了4个制造业的主要问题,问,答,制造业的通用公式,MRP的逻辑流程图,做什么？,买什么？,市场要什么？,卖什么？,MRP的前提条件是资源是无限的。即在资源无限的条件下作物料需求计划。而实际上，企业的生产资源是有限的，因此，MRP作出的物料需求计划不一定与企业的生产能力相匹配。MRP的另一个前提条件是提前期已定，而实际上，提前期是很难准确确定的。这就是说，物料需求计划的准确性在很大程度上依赖于提前期的准确性。,5.2企业资源计划（ERP）,MRP的缺陷,5.2企业资源计划（ERP）,MRP作出的物料需求计划是零件级的计划，并不是车间作业计划，而事实上，任何计划的执行单位都是生产车间，只有经过车间检验的计划，才可以认为是正确的或合理的。MRP没有覆盖企业的全部生产经营活动，具有一定的局限性。,5.2企业资源计划（ERP）,基于MRP的缺馅，为了使计划活动覆盖整个企业的生产经营活动，同时使计划更于合理，切合实际，在MRP的基础上，上到企业的经营计划，生产计划大纲，主生产计划，下到车间的作业计划及车间的生产计划执行情况，均纳入MRP的范围之内，并根据企业实际的制造资源对各级计划进行能力核算，使之趋于合理和可行。同时，在各级计划的执行过程中，如果某级计划的实际执行情况偏离了原计划，应对该计划乃到其上级计划进行必要的调整，形成一个闭环的生产计划与控制系统，这就是所谓的制造资源计划，即MRPII。,2制造资源计划（MRP）的原理,制造资源计划(ManufacturingResourcesPlanning,MRPII)是指以物料需求计划(MaterialRequirementsPLanning,MRP)为核心的闭环生产计划与控制系统。制造资源计划是在物料需求计划的基础上发展起来的，与之相比，它具有更丰富的内容。因物料需求计划与制造资料计划的英文缩写相同，为了区分将制造资源计划称为MRPII。,5.2企业资源计划（ERP）,制造资源计划概念,早在20世纪40年代初就已形成了MRP的雏型，但是由于其计算量大，直到60年代出现了计算机之后，这种管理方法利用计算机系统才得以实现并进入应用领域。近30年来，国外已有数万个企业建立并运行了基于MRPII的集成化管理信息系统，在减少库存、提高生产效率、降低成本、提高用户服务水平方面取得了显著的经济效益。,5.2企业资源计划（ERP）,制造资源计划的发展,5.2企业资源计划（ERP）,我国在70年代末引入了MRPII系统，并在80年代初在试点企业引进、安装并初实施了MRPII系统，取得了宝贵的经验。国外的商品化MRPII软件产品有数千种，国内许多软件开发单位也为我国企业开发了不少以MRPII为核心的企业管理信息系统，为我国进一步提高企业管理水平、推广MRPII的应用打下了良好的基础。,MRPII的组成结构和处理流程,MRPII的编制从上到下，由粗到细。生产计划大纲是对产品大类编制产量、产值计划。主生产计划是对产品或外销半成品编制计划。根据产品的结构信息(BOM)和物料的库存信息，在主生产计划的驱动下，物料需求计划将产品分解，制定自制件的生产计划和外购件的采购计划，作为车间生产和物料采购的依据。,MRPII的组成结构和处理流程,MRPII的组成结构和处理流程,车间作业计划将零件的加工按工序分解，把各零件各工序的加工任务以任务调度单和工票的形式下达车间。计划的编制分别经过粗能力需求计划及能力需求计划对其可行性进行检验。计划的实施从下向上执行，发现问题时，逐级向上进行必要的修定。,5.2企业资源计划（ERP）,企业资源计划ERP（EnterpriseResourcesPlanning）是一个集合企业内部所有资源，进行有效的计划和控制，以达到最大效益的集成系统。与MRP相比，在应用功能、应用环境、应用方法、应用技术等方面都有了很大的扩展。,3企业资源计划ERP的原理,5.2企业资源计划（ERP）,ERP是以MRP功能为核心，在以下方面扩展了功能：质量管理、试验室管理、产品数据管理、流程作业管理、配方管理、仓库管理、运输管理、资产维护管理、人力资源管理、规章报告管理、电子数据交换（EDI）等功能。并且，这些功能由批处理走向实时化，从而使时间这一特性表现得更加突出，成为一种关键性的资源。广义的功能扩展是ERP功能向外部整个供应链扩展。所有功能向以客户为中心而展开，形成了ERP功能与客户关系管理功能相集成。,(1)应用功能的扩展,5.2企业资源计划（ERP）,早期的MRP主要用于离散型制造业，如机械制造业、飞机制造业、汽车制造业等。后来，ERP扩大到可用于流程型制造企业，如化工业、食品业、医药业等。ERP还可以用于混合型制造业，甚至其他服务业。由于ERP功能范围广，可以适应各种生产类型。此外，随着集团公司的发展，特别是跨国集团公司的出现，产生多国经营的多种经营的方式，产生了制造公司、贸易公司、服务业等多种类型企业业务的混合经营方式。ERP也能适应多种经营、多种业务的应用环境。,(2)应用环境的扩展,5.2企业资源计划（ERP）,(3)应用方法的扩展具有模拟功能和图形处理的能力，从结构化决策向半结构化和非结构化的决策转化的决策支持功能。(4)应用技术的扩展开放的计算技术，图形用户界面，关系数据库结构和第4代语言（4GL），面向对象技术，组件化技术，新一代的InternetWeb服务器技术以及电子商务支持技术等，都用于了ERP。,MRPMRPIIERP的扩展关系,(1965),(1980),(1990),(2004),MRP、MRPII、ERP三者比对,ERP（企业资源计划）：客户、供应商、制造商信息的集成优化供需链协同运营/合作竞争供需链管理/敏捷制造/精益生产/约束理论/价值链,MRP（物料需求计划）：销-产-供部门物料信息的集成既不出现短缺，又不积压库存优先级计划/供需平衡原则,MRPII（制造资源计划）：物料信息同资金信息的集成“财务帐”与“实物帐”同步生成管理会计/模拟法支持决策,需求供应难沟通代理、客户情况不能及时掌握供货情况不能及时掌握,企业常见的头痛问题,产供销严重脱节销售接下订单生产不出来生产计划排好，原材料供应不上,财务与业务脱节费用不清，源出多头财务报告滞后决策/处理不及时,物料与资金流程脱节,上下游信息流程脱节,MRP、MRPII、ERP的应用,5.3产品数据管理（PDM）,CIMdata的定义是：“PDM是一种帮助工程师和其他人员管理产品数据和产品研发过程的工具。PDM系统确保跟踪设计、制造所需的大量数据和信息，并由此支持和维护产品”,5.3.1产品数据管理（PDM）,1PDM（ProductDataManufacturing)的定义,2PDM的体系结构,5.3产品数据管理（PDM）,(1)电子资料室管理和检索电子资料室（DataVault）是PDM的核心，通常它建立在关系型数据库基础上，主要保证数据的安全性和完整性，并支持各种查询与检索功能。用户可以利用电子资料室，通过建立在数据库之上的，相关联的文本型记录，来处理和管理存储于异构介质上的产品电子数据文档。,3PDM的功能,(2)产品配置管理产品配置管理是以电子资料室为底层支持，以物料清单BOM表为组织核心，把定义最终产品的所有工程数据和文档联系起来，对产品对象及其相互之间的联系进行维护和管理。,5.3产品数据管理（PDM）,（3