1、先進制造與管理概述先進制造與管理概江工業大學機電學院碩士研究生課程浙江工業大學機電學院碩士研究生課程 數字化制造過程管理技術課的重點是介紹國內外近年來提出并發展起來的數字化制造過程管理的主要模式、技術、系統與管理方法，使學生能有一個系統和基本的了解，并掌握其基本知識和方法。 本課程主要內容安排如下：1.先進制造與管理概述； 2.制造過程管理的體系結構；3.面向制造的產品開發與管理； 4.制造系統的建摸方法；5. 企業業務流程再造(BPR)； 6.數字化制造過程管理典型模式；7.數字化制造過程管理； 8.案例分析 本課程要求: 結合企業的實際，選擇37中任一內容，完成一

2、篇學習心得。先進制造與管理概述先進制造與管理概述o 制造與制造系統o 制造系統與管理發展歷程o 先進制造與管理的概念o 數字化制造過程管理的模式概述o 案例1.制造與制造系統制造或制造業o 制造業是國民經濟的物質基礎、國家安全的主要保障、國家競爭力的重要體現。o 制造或制造業的內涵：將可用資源（物料、能源、信息和人力等）通過制造過程（進行加工或再加工），轉化為可供人們使用和利用的工業品或生活消費品的產業。o 制造業一般有消費品制造業和資本品制造業、輕型制造業和重型制造業、民用制造業和軍工制造業、傳統制造業和現代制造業之分。裝備制造業是指資本品的制造業。制造與制造系統制造或制造業國家統計局分類標

3、準國家統計局分類標準通用通用/專用設備制造業、專用設備制造業、交通運輸設備制造業、交通運輸設備制造業、電氣機械及器材制造業、電氣機械及器材制造業、通信設備、計算機及通信設備、計算機及其他電子設備制造業其他電子設備制造業其它制造業其它制造業1.27%輕紡制造業輕紡制造業30.24%機械電子制機械電子制造業造業35.48%資源加工業資源加工業33.01%制造業共制造業共30個行業分為三大類別個行業分為三大類別紡織業、農副食品加工業紡織業、農副食品加工業食品制造業食品制造業煙草制造業煙草制造業服裝、鞋、帽制品業服裝、鞋、帽制品業石油加工、煉焦及核燃料加工業石油加工、煉焦及核燃料加工業非金屬礦物制品業

4、非金屬礦物制品業黑色金屬冶煉及其制品業黑色金屬冶煉及其制品業有色金屬冶煉及壓延加工業有色金屬冶煉及壓延加工業制造與制造系統制造過程o 制造過程由三方面組成：制造工藝過程，物料流動過程和信息流動過程。o 制造工藝過程：對原材料的一系列的轉換加對原材料的一系列的轉換加工使之成為產品的過程（物理或化學）。工使之成為產品的過程（物理或化學）。o 物料流動過程：實現物料采購、存儲、生產、裝配、運輸、銷售等一系列的流動過程。o 信息流動過程：實現在制造工藝過程及物料流動過程中所伴隨的信息進行處理與控制，使整個制造過程能順利和協調。制造與制造系統制造方式o 制造方式可劃分為連續制造（流程制造）方式、離散制造

5、方式和混合型制造方式。o 連續制造方式：物料流通過一系列的混合、狀態變化、成形過程而形成一件或多件成品的制造過程。（如：化工、醫藥、飲料等）o 離散制造方式：相對于連續制造，離散制造的產品往往由多個零件經過一系列并不連續的工序的加工最終裝配而成。（如：機械加工等）o 混合型制造方式：整個加工過程是由離散制造和連續制造穿插或糅合在一起的。 （如：毛紡等）制造與制造系統離散制造方式o 離散制造方式可分成：工程項目型生產、車間任務（產能）型生產和重復（大批量）生產。o 工程項目型生產：整個生產過程帶有項目管理的特征，制造裝備、工藝過程與元器件安裝就在產品所在地進行，企業的大部分生產能力和資源在某一時

6、期內用于單項工程。o 車間任務型生產：將功能類似的加工設備組成一些工作中心（工段、小組），工件從一個工作中心到另一工作中心進行不同類型的工序加工。o 重復（大批量）生產：加工路線固定，所需的加工能力和工裝設備是專門設定的。被加工的零件以流水的方式通過工作中心或設備。采用由不同加工設備和工作中心組成的生產線、裝配線或者一個加工中心以高速重復進行生產都屬重復（大批量）生產。制造與制造系統制造系統 制造系統由三個方面定義：o 制造系統的結構：制造系統是一個包括人員、組織、規章制度、生產加工設備、物料流和其他附屬裝置等軟硬件所組成的一個統一整體。o 制造系統的功能：制造系統是一個將制造資源（原材料、能

7、源等）轉變成產品或半成品的輸出輸入系統。o 制造系統的過程：制造系統是一個產品的全生命周期過程：市場分析、產品開發、工藝規劃、制造生產、檢驗出廠、產品銷售、回收處理等各環節的制造全過程。2.制造系統與管理發展歷程o 制造系統與管理發展歷程o 制造系統與管理的特點o 制造系統與管理面臨的機遇與挑戰o 數字化過程管理的核心制造系統與管理發展歷程o手工作坊時代，18世紀工業革命之前，上下學徒關系。o工業革命時代，蒸汽機開始電動機發明，19世紀末，經驗管理為主。o前期工業經濟時代，20世紀初60年代，美國福特流水裝配線、標準化產品、可互換零件、專用機器和專業化工人，工位制的產生大批量生產方式（高效率、

8、低成本、少品種）：規模經濟（規模生產），集中固定式管理科學管理。o發達工業經濟時代， 20世紀70年代后，生產方式：多品種、中小批量。計算機和自動化技術的應用，發展各種單元制造技術和管理方法：CAD/CAPP/CAM；DNC/FMS/GT；MRP/MRP/OPT等。事業部制（多元化、個性化、主體化）：柔性制造方式（時間、質量、成本、服務），速度經濟（集成生產），分布自治管理精益生產。o知識經濟時代， 20世紀90年代以來，網絡技術的發展。生產方式：個性化彈性批量。CIM、虛擬制造、敏捷制造、CPC、大規模定制、網絡化制造、ERP/SCM/CRM/PLM等。產品創新，柔性/智能自動化，知識經濟（

9、集約生產），協同創新管理。生產方式的演進生產方式的演進19世紀之前：手工作坊和工業革命初期的小批量生產，產品品種、數量、質量都滿足不了需求。生產主要解決有無問題。生產方式的演進20世紀初，在機械化的基礎上福特公司創立了大批量生產方式，通過零部件和制造過程的標準化，進行高效率的自動化作業，以規模經濟效益降低成本，提高產品質量。這就是規模經濟。生產方式的演進n產品數量矛盾的解決，使市場競爭加劇，滿足客戶個性化需求日益受到重視。計算器的應用使生產和管理的“工具”發生革命性變化，導致制造業的生產方式正面臨深刻變革。20世紀70年代以來,出現了多種新運行模式，主要有：精益生產，敏捷制造，大批量定制。制造

10、系統與管理發展歷程成本（C）質量（Q）交貨期（T）環境清潔（E）服務（S）知識創新 (K)70年代90年代80年代70年代以前21世紀90年代后半期企企業業的的競競爭爭要要素素制造系統與管理的特點o 經濟規模：規模經濟速度經濟知識經濟；勞動力密集設備資本密集信息知識密集。o 生產方式：少品種大批量規模生產多品種中小批量集成生產個性化彈性批量生產；o 制造技術：機械化機電一體化與自動化 網絡化智能化；o 管理方式：面向庫存 面向訂單面向市場與顧客；o 生產裝備、制造工藝：剛性流水線柔性流水線柔性自動化、智能自動化；o 生產環境：利用環境、破壞資源節約資源、關心環境更新資源、美化環境。制造系統與管

11、理面臨的機遇與挑戰3.數字化制造與管理的概念o 成組技術成組技術 (相似性相似性)o CIM (集成集成)o 并行工程并行工程 (同步同步)o JIT (準確準確)o 智能制造系統智能制造系統 (智能智能)o 敏捷制造敏捷制造 (靈活靈活)o 精益生產精益生產 (簡化簡化)o CIPE (重組、標準化重組、標準化)o 業務過程重組業務過程重組BPR(重組重組)o 大規模定制生產大規模定制生產 MC (簡化、靈活簡化、靈活)o 電子商務電子商務 ECo 協同產品商務協同產品商務CPC（網絡化制造）（網絡化制造）o .TQCSEK數數字字化化制制造造管管理理方方法法與與技技術術制制造造系系統統目目

12、標標4.數字化制造過程管理的模式概述 隨著計算機技術、信息技術、自動化技術和現代管理學在制造業的廣泛應用，形成了對21世紀影響的數字化制造過程管理方法和技術：p精益生產：（簡化）生產操作/組織管理/經營方式，找出不增值的活動和人員并剔除。p計算機集成制造：（集成）企業的各種生產經營活動，信息/物流/資金/人力/組織/管理等。p敏捷制造和虛擬企業： (靈活)將高素質/專業化的成員（組織、成員、企業）組成動態組織結構、采用網絡分布式連接組織結構中各成員，面向任務選擇成員進行快速生產制造。p大規模定制：以接近大批量生產的效率生產和服務，以滿足個性化客戶的需求。p供應鏈管理：供應商、生產廠家、銷售商的

13、集成管理的思想。p客戶關系管理：以客戶為中心，實現與客戶共贏。p網絡化制造：基于網絡制造環境，覆蓋產品全生命周期。案例摩托羅拉的6管理模式 20世紀70年代，日本質量優異和價格低廉的產品擊敗美國產品，Motorola先將電視產業買給了日本松下，然后音響產業又失去了市場，移動電話又因質量問題走了下坡。 為此Motorola公司的比爾史密斯于1986年提出 6品質管理的概念：一般企業的瑕疵率大約是3到4個西格瑪，以4而言，相當于每一百萬個機會里，有6210次誤差，企業不斷追求品質改進，達到6的程度，績效就幾近于完美地達成顧客要求，在一百萬個機會里，只找得出3.4個瑕疪。 該管理法流程模式：界定、測量、分析、改進、控制 。 與6關聯的戰略行動：全面縮短生產周期，產品和制造掛鉤，改善經營效益，員工全面參與管理。案例摩托羅拉的大規模定制 自80年代以來， Motorola受到市場的挑戰：成本、時間和產品多樣性。為此，Motorola 80年代開始在尋呼機上進行大規模定制，90年推廣到移動電話。 大規模定制的基本思路：基于產品族零部件和產品結構的相似性、通用性，利用標準化模塊化等方法降低產