第十三章敏捷制造课件.ppt
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- 第十三 敏捷 制造 课件
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1、第十三章第十三章 敏捷制造敏捷制造(AM:agile manufacturing)(AM:agile manufacturing)一一 、敏捷制造的概念及背景、敏捷制造的概念及背景 二二 、敏捷制造企业的基本特征、敏捷制造企业的基本特征 三、敏捷制造与大量生产在思想观念、三、敏捷制造与大量生产在思想观念、经营战略上的差别经营战略上的差别 四、实现敏捷制造的措施四、实现敏捷制造的措施 2020世纪世纪40-50 60 70 80 90 2000-40-50 60 70 80 90 2000-年代年代制制造造资资源源与与组组织织全全球球化化虚拟组织计计算算机机制制造造智智能能并并行行工工程程数控机
2、床全球通信网络全球通信网络 全球制造全球制造信息高速公路 敏捷制造 广域网广域网 智能制造智能制造工厂子网 CIMS柔性制造系统刚性自动化刚性自动化 刚性刚性 柔性柔性 柔性柔性 系统系统 决策决策 敏捷敏捷 全球全球 技术技术 技术技术 单元单元 系统系统 集成集成 自动化自动化 性性 化化 演变演变 运作空间运作空间全球全球社会社会工厂间工厂间工厂内工厂内车间车间单元单元设备设备制造技术发展的模式和趋势制造技术发展的模式和趋势一一 、敏捷制造的概念及背景、敏捷制造的概念及背景 (一)背景(一)背景 2020世纪世纪8080年代,原联邦德国和日本生产的高年代,原联邦德国和日本生产的高质量产品
3、大量推向美国市场,迫使美国的质量产品大量推向美国市场,迫使美国的制造策制造策略由注重成本转向产品质量略由注重成本转向产品质量。进入。进入9090年代,产品年代,产品更新换代加快,市场竞争加剧。仅仅依靠降低成更新换代加快,市场竞争加剧。仅仅依靠降低成本、提高产品质量还难以以赢得市场竞争,还必本、提高产品质量还难以以赢得市场竞争,还必须缩短产品开发周期。须缩短产品开发周期。当时美国汽车更新换代的速度已经比日本慢当时美国汽车更新换代的速度已经比日本慢了一倍以上,了一倍以上,速度成为美国制造商关注的重心。速度成为美国制造商关注的重心。同时,同时,2020世纪世纪7070年代到年代到8080年代,被列年
4、代,被列为为“夕阳产业夕阳产业”不再予以重视的美国制不再予以重视的美国制造业造业一度成为美国经济严重衰退的重要因素一度成为美国经济严重衰退的重要因素之之一。在这种形式下,通过分析研究后得一。在这种形式下,通过分析研究后得出出了一个基本结论了一个基本结论“一个国家要生活得好,一个国家要生活得好,必须生产得好必须生产得好”。为重新夺回美国制造业的世界领先地位,美为重新夺回美国制造业的世界领先地位,美国政府把制造业发展战略目标瞄向国政府把制造业发展战略目标瞄向2121世纪。世纪。美国通用汽车公司(美国通用汽车公司(GMGM)和里海()和里海(LeighLeigh)大学的雅柯卡(大学的雅柯卡(Iaco
5、ccaIacocca)研究所在国防部的资)研究所在国防部的资助下,组织了百余家公司,耗资助下,组织了百余家公司,耗资5050万美元,花费万美元,花费10001000人日,分析研究人日,分析研究400400多篇优秀报告后,提出多篇优秀报告后,提出2121世纪制造企业战略世纪制造企业战略的报告。的报告。于于19881988年在这年在这份报告中首次提出敏捷制造的新概念。份报告中首次提出敏捷制造的新概念。19901990年向社会半公开以后,立即受到世界各年向社会半公开以后,立即受到世界各国的重视。国的重视。19921992年美国政府将敏捷制造这种全新年美国政府将敏捷制造这种全新的制造模式作为的制造模式
6、作为2121世纪制造企业的战略。世纪制造企业的战略。美国敏捷制造协会的企业部主任尼尔先美国敏捷制造协会的企业部主任尼尔先生生:“今天我们面临的竞争环境与我们过去今天我们面临的竞争环境与我们过去习惯的有着根本的不同,这是一种新的游戏。习惯的有着根本的不同,这是一种新的游戏。在这一局新游戏中我们需要一组新的规则来在这一局新游戏中我们需要一组新的规则来指导我们的行动。指导我们的行动。”里海大学的亚科卡研究所完成里海大学的亚科卡研究所完成并提出了并提出了“2121世纪制造业战略发展世纪制造业战略发展报告报告”它有两个最重要的结论:它有两个最重要的结论:1)1)企业生存,发展面临的共性问题是:目前企业生
7、存,发展面临的共性问题是:目前竞争环境的变化太快而企业自我调整、适竞争环境的变化太快而企业自我调整、适应的速度跟不上。应的速度跟不上。2)2)依靠对现有大规模生产模式和系统的逐步依靠对现有大规模生产模式和系统的逐步改进和完善不可能实现重振美国制造业雄改进和完善不可能实现重振美国制造业雄风的目标。风的目标。(二)敏捷制造的内涵(二)敏捷制造的内涵敏捷制造体系可以认为主要有敏捷制造体系可以认为主要有2 2个实际内涵:个实际内涵:1 1、虚拟企业、虚拟企业(Virtual Enterprise)(Virtual Enterprise)2 2、虚拟开发、虚拟开发(Virtual Development
8、)(Virtual Development)什么是虚拟企业什么是虚拟企业 19931993年年2 2月月BusinessBusinessWeekWeek中认为:虚拟企中认为:虚拟企业是指用技术把人、资金和构思网络在一个业是指用技术把人、资金和构思网络在一个临时的组织内,一旦任务完成即解散组织。临时的组织内,一旦任务完成即解散组织。19941994年年3 3月,美国的月,美国的MichaelSMichaelSMaloneMalone指出:指出:虚拟公司像一个公司一样,临时把各方面联虚拟公司像一个公司一样,临时把各方面联合在一个合在一个“变形的企业内变形的企业内”,在共同信任的,在共同信任的基础上
9、,建立一个长久的联盟。其成员包括基础上,建立一个长久的联盟。其成员包括制造商、供应商、分销商和顾客。制造商、供应商、分销商和顾客。中国台湾中国台湾经济时报经济时报认为:虚拟企业的认为:虚拟企业的基本精神在于突破企业的界限,延伸企业基本精神在于突破企业的界限,延伸企业的企图,借用外部资源进行整合,倡导经的企图,借用外部资源进行整合,倡导经理尽可能将所有的事分包给其他成员。企理尽可能将所有的事分包给其他成员。企业将变得小型化、分散化。公司内部投资业将变得小型化、分散化。公司内部投资尽可能小,以适应对市场的快速响应,从尽可能小,以适应对市场的快速响应,从而获得全球竞争优势。而获得全球竞争优势。国内有
10、学者认为:虚拟企业是指两国内有学者认为:虚拟企业是指两个或多个拥有核心能力的企业或项个或多个拥有核心能力的企业或项目组,依托信息网络资源,以业务目组,依托信息网络资源,以业务包干形式独立完成策略联盟的某一包干形式独立完成策略联盟的某一子任务块,通过共享彼此的核心能子任务块,通过共享彼此的核心能力,使共同利益目标得以实现的统力,使共同利益目标得以实现的统一体。一体。目前比较一致的看法是当市场出现新机目前比较一致的看法是当市场出现新机遇时,具有不同资源与优势的企业为了遇时,具有不同资源与优势的企业为了共同开拓市场,共同对付其他的竞争者共同开拓市场,共同对付其他的竞争者而组织的、建立在信息网络基础之
11、上的而组织的、建立在信息网络基础之上的共事技术与信息,分担费用,联合开发共事技术与信息,分担费用,联合开发的、互利的企业联盟体。这种组建随着的、互利的企业联盟体。这种组建随着市场的消逝而解散。市场的消逝而解散。VEVE的伙伴个数可以的伙伴个数可以是两个或两个以上;伙伴可以是竞争对是两个或两个以上;伙伴可以是竞争对手、客户、供应商;组建者可以是拥有手、客户、供应商;组建者可以是拥有核心技术者或经纪人。核心技术者或经纪人。虚拟企业的特点虚拟企业的特点(1 1)企业界限模糊。)企业界限模糊。(2 2)运用先进的通讯手段进行联络。)运用先进的通讯手段进行联络。(3 3)流动性、灵活性。)流动性、灵活性
12、。(4 4)“四两拨千斤四两拨千斤”。(5 5)真诚协作、彼此信赖的企业网络。)真诚协作、彼此信赖的企业网络。虚拟企业的运作模式虚拟企业的运作模式 (1 1)虚拟生产。)虚拟生产。(2 2)企业共生。)企业共生。(3 3)人员虚拟。)人员虚拟。(4 4)功能虚拟。)功能虚拟。(5 5)策略联盟。)策略联盟。(6 6)品牌虚拟企业。)品牌虚拟企业。虚拟开发虚拟开发 一个产品的生命周期主要包括一个产品的生命周期主要包括概念设概念设计、结构设计、制造装配、使用计、结构设计、制造装配、使用等各方面。等各方面。各因素之间的相互关系比较复杂,且相互各因素之间的相互关系比较复杂,且相互影响。影响。要想加快开
13、发速度,就必须借助现代要想加快开发速度,就必须借助现代化的计算机设备构成一个虚拟开发环境化的计算机设备构成一个虚拟开发环境 虚拟开发环境应包括以下内容虚拟开发环境应包括以下内容 虚拟设计虚拟设计 虚拟设计应充分利用现有的虚拟设计应充分利用现有的CADCAD设计软设计软件、基于特征设计的设计平台、面向制造件、基于特征设计的设计平台、面向制造设计(设计(DFMDFM)、面向装配设计()、面向装配设计(DFADFA)、面)、面向质量设计(向质量设计(DFQDFQ)的设计思想。)的设计思想。在虚拟设计过程中,可以充分利用虚在虚拟设计过程中,可以充分利用虚拟制造、虚拟装配技术、决策支持系统等拟制造、虚拟
14、装配技术、决策支持系统等初步的设计方案进行虚拟加工、装配,及初步的设计方案进行虚拟加工、装配,及早发现设计上的问题。早发现设计上的问题。虚拟制造虚拟制造 充分利用充分利用CAPPCAPP、CAMCAM、CS(Computer CS(Computer SimulationSimulation计算机仿真计算机仿真)、VPM(Virtual VPM(Virtual Prototype ManufacturingPrototype Manufacturing虚拟原型制造虚拟原型制造)等虚拟制造技术,对产品进行虚拟制造,等虚拟制造技术,对产品进行虚拟制造,从制造的角度考察设计,为设计的优化提从制造的角度
15、考察设计,为设计的优化提供依据,也为优化制造过程提供分析和辅供依据,也为优化制造过程提供分析和辅助工具,达到缩短开发周期、实现敏捷制助工具,达到缩短开发周期、实现敏捷制造的目的。造的目的。虚拟装配虚拟装配 部件设计得再好,加工再精良,如果部件设计得再好,加工再精良,如果难以完成装配,将难以实现产品开发的目难以完成装配,将难以实现产品开发的目的,会直接影响产品开发的敏捷度。的,会直接影响产品开发的敏捷度。决策支持系统决策支持系统 由于机械产品的复杂性和设计加工的由于机械产品的复杂性和设计加工的难度,要求在产品的生产全过程充分利用难度,要求在产品的生产全过程充分利用人类制造领域的成功经验和先进的知
16、识,人类制造领域的成功经验和先进的知识,在决策支持系统在决策支持系统DSS(DecisionDSS(DecisionSupportSupportSystem)System)的帮助下完成产品的设计开发过的帮助下完成产品的设计开发过程。程。这对减小产品开发的风险、降低技术这对减小产品开发的风险、降低技术人员的劳动强度、缩短产品开发周期都具人员的劳动强度、缩短产品开发周期都具有重要意义。有重要意义。敏捷制造模式的创立人认为,随着敏捷制造模式的创立人认为,随着生活水平的日趋提高,生活水平的日趋提高,对产品的需求和对产品的需求和评价标准从质量、价格、功能转变为最评价标准从质量、价格、功能转变为最短交货期
17、、最大客户满意、资源保护和短交货期、最大客户满意、资源保护和污染控制等方面污染控制等方面,是一种继大量生产时代是一种继大量生产时代后的制造产品、分配产品和提供服务的后的制造产品、分配产品和提供服务的新的制造模式。新的制造模式。强调将许多强调将许多柔性的、先进的、实柔性的、先进的、实用的用的制造技术制造技术,高素质的,高素质的劳动者劳动者以及以及企业之间和企业内部灵活的企业之间和企业内部灵活的管理管理三者三者有机地结合起来,对顾客需求的产品有机地结合起来,对顾客需求的产品和服务驱动的市场,迅速做出快速响和服务驱动的市场,迅速做出快速响应。应。根据我国学者的理解,对一个公司或企根据我国学者的理解,
18、对一个公司或企业来说,业来说,敏捷制造表示在连续且无法预测的敏捷制造表示在连续且无法预测的用户变换需求的竞争环境下,企业或公司赢用户变换需求的竞争环境下,企业或公司赢利运做的能力。利运做的能力。对于公司或企业中的员工来讲,敏捷制对于公司或企业中的员工来讲,敏捷制造意味着造意味着根据市场需求,迅速重组员工与技根据市场需求,迅速重组员工与技术资源,快速响应市场并为公司创造价值的术资源,快速响应市场并为公司创造价值的能力。能力。一个具备敏捷制造能力的企业应该具一个具备敏捷制造能力的企业应该具备多种能力,备多种能力,其敏捷制造能力主要包括其敏捷制造能力主要包括企企业间的虚拟协作能力、高度制造柔性能力、
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