智能制造-第三章先进制造模式大批量定制-课件.ppt

1、先进制造系统先进制造系统第第 1 章章 先进制造系统总论先进制造系统总论第第 2 章章 先进制造系统基本原理先进制造系统基本原理第第 3 章章 先进制造模式先进制造模式 第第 4 章章 先进设计技术先进设计技术第第 5 章章 先进制造装备及技术先进制造装备及技术 第第 6 章章 先进制造工艺技术先进制造工艺技术 第第 7 章章 绿色设计与制造绿色设计与制造第第 8 章章 典型产品的制造系统典型产品的制造系统 第第 9 章章 制造系统展望制造系统展望 第第3章章提要提要本章先进制造模式（本章先进制造模式（AMM）是全书的重点）是全书的重点内容。内容。每一种制造模式都从属于相应的制造系统，每一种制

2、造模式都从属于相应的制造系统，并与相关的制造技术相互交织和相互作用。并与相关的制造技术相互交织和相互作用。如果把制造技术比作制造系统的骨骼（硬件）如果把制造技术比作制造系统的骨骼（硬件）和肌肉（软件），和肌肉（软件），那么，制造模式就是制造系统的灵魂（哲理那么，制造模式就是制造系统的灵魂（哲理的反映）和神经（运行的规律）。的反映）和神经（运行的规律）。第第3章章提要提要本章首先阐述了本章首先阐述了制造模式的类型和作用制造模式的类型和作用；然后着重从然后着重从发展、原理和案例发展、原理和案例三个方面来介绍目前比三个方面来介绍目前比较较典型的典型的AMM：并行工程（并行工程（CE）、敏捷制造（）、

3、敏捷制造（AM）、）、可重构制造（可重构制造（RM）、大量定制（）、大量定制（MC）、网络化制造）、网络化制造（NM）、成组技术（）、成组技术（GT）、精益生产（）、精益生产（LP）、计算机集成）、计算机集成制造（制造（CIM）、虚拟制造（）、虚拟制造（VM）和智能制造（）和智能制造（IM）；）；最后分析了一些最后分析了一些AMM的联系与区别的联系与区别。本章介绍的本章介绍的AMM突出了突出了敏捷性和精益性敏捷性和精益性，它们能够，它们能够在效率和有效性两方面产生显著作用。在效率和有效性两方面产生显著作用。还有一些非常重要的还有一些非常重要的AMM，如柔性制造（，如柔性制造（FM）、绿色制造）

4、、绿色制造（GM）、微纳制造（）、微纳制造（MM）和生物制造（）和生物制造（BM）等，将在后）等，将在后续各章中介绍。续各章中介绍。第第 3 章章 先进制造模式先进制造模式3.1 3.1 制造模式的类型与作用制造模式的类型与作用3.2 3.2 并行工程（并行工程（CECE）3.3 3.3 敏捷制造（敏捷制造（AMAM）3.4 3.4 可重构制造（可重构制造（RMRM）3.5 3.5 大量定制（大量定制（MCMC）3.6 3.6 成组技术（成组技术（GTGT）3.7 3.7 精益生产（精益生产（LPLP）3.8 3.8 计算机集成制造（计算机集成制造（CIMCIM）3.9 3.9 虚拟制造（虚拟

5、制造（VMVM）3.10 3.10 网络化制造（网络化制造（NMNM）3.11 3.11 智能制造（智能制造（IMIM）3.12 3.12 几种制造模式的比较几种制造模式的比较3.1.1 制造模式的类型制造模式的类型 3.1.2 制造模式的作用制造模式的作用 3.1 3.1 制造模式的类型与作用制造模式的类型与作用1.1.按制造过程可变性分类按制造过程可变性分类2.2.按信息流和物流运动方向分类按信息流和物流运动方向分类3.3.按制造过程利用资源的范围分类按制造过程利用资源的范围分类3.1.1 制造模式的类型制造模式的类型(1)刚性制造模式(2)柔性制造模式(3)可重构制造模式1.1.按制造过

6、程可变性分类按制造过程可变性分类几乎没有中等最大3.1.1 制造模式的类型制造模式的类型一般采用自动流水线，包括物流设备和相对固定的加工工艺，适应于大批量、少品种。(1)(1)刚性制造模式刚性制造模式特征：实现从设计、加工到管理的标准化和专业化生产；采用移动式的装配线和高效的专用设备，工序分散，节拍固定；实行厂内自制管理，纵向一体化组织结构；劳动分工很细；对市场和用户需求的应变能力较低。3.1.1 制造模式的类型制造模式的类型优点：生产率高，设备利用率高，产品成本很低(1)(1)刚性制造模式刚性制造模式缺点：投资大，设备不灵活，只能加工一种零件，或几种相似零件。若要改变产品品种，则需对自动流水

7、线作较大改动，投资和时间的耗费很大。3.1.1 制造模式的类型制造模式的类型特征：工序相对集中，没有固定的节拍，物料的非顺序输送；将高效率和高柔性融于一体，生产成本低；具有较强的灵活性和适应性。(2)(2)柔性制造模式柔性制造模式单机柔性：采用单台数控机床来解决小批量、多品种的问题。系统柔性 结合自动流水线与数控机床的特点，将数控机床与物料输送设备通过计算机联系起来，形成一个“柔性制造系统”，来解决中等批量、中等品种的制造问题。3.1.1 制造模式的类型制造模式的类型特征：制造系统可按功能划分为若干制造单元。不管是加工系统、信息流，还是工件流和刀具流，或是组织机构和产品结构，所分单元即为模块。

8、RMM是指将各种模块加以标准化，从标准化的模块中选出若干模块，以组成适合不同用户要求的制造系统。(3)(3)可重构制造模式可重构制造模式(RMM)(RMM)3.1.1 制造模式的类型制造模式的类型2.2.按信息流和物流运动方向分类按信息流和物流运动方向分类(1)(1)精益制造模式精益制造模式 （LMM/LP/LMM/LP/拉动式拉动式)(2)(2)信息化制造模式信息化制造模式 (IMM/MRP/(IMM/MRP/推动式推动式)3.1.1 制造模式的类型制造模式的类型2.2.按信息流和物流运动方向分类按信息流和物流运动方向分类图图3-1 拉动式生产与推动式生产拉动式生产与推动式生产a)推动式推动

9、式 b)拉动式拉动式使用安排使用安排生产安排生产安排前道工序完成后前道工序完成后送物料到后道工序送物料到后道工序使用安排使用安排生产安排生产安排需要前发出指令需要前发出指令需要时送到物料需要时送到物料a)b)有两种（图3-1）：拉动式生产的信息流与物流反向运动，代表是精益生产；推动式生产的信息流与物流同向运动，代表是制造资源计划（MRP）。3.1.1 制造模式的类型制造模式的类型2.2.按信息流和物流运动方向分类按信息流和物流运动方向分类(1)(1)精益制造模式精益制造模式（Lean Manufacturing Mode，LMM）在制造过程中贯穿一种零浪费的生产理念。通常称为精益生产（Lean

10、 Production，LP），又称精良生产。它是1990年美国在研究总结日本丰田汽车公司准时生产（Just in Time，JIT）的基础上提出的。LP的基本思想是要从原材料采购到产品销售及售后服务的整个企业活动过程中，去掉一切多余的环节，使每个岗位的工作人员都能对产品实现增值。这里的关键问题是涉及到对人的管理。LP通常采用JIT、看板管理、均衡生产和组织整体优化等技术。LP在日本效果显著，而欧美仿效时效果却不明显。3.1.1 制造模式的类型制造模式的类型2.2.按信息流和物流运动方向分类按信息流和物流运动方向分类JIT又称适时生产，其含义为“只在需要的时间、按照需要的数量，生产真正需要的产

11、品”。JIT是实现LP理念的一种方式。它的核心是实现无库存的生产，见图3-2。首先根据预测制定年度、季度和月度生产计划，然后再据此制定日工作计划，下达到最后一道工序，而前道工序根据后道工序的要求指令来生产。看板是实现JIT的手段。看板在生产线上的传递过程是以总装配线为起点，逆工艺路线在上下两个工序之间往返传递，工件只是在需要的时候才被加工。3.1.1 制造模式的类型制造模式的类型2.2.按信息流和物流运动方向分类按信息流和物流运动方向分类生产计划生产计划生产进度表生产进度表工序工序1工序工序2生产指令生产指令工序工序3库存库存实际需求数量实际需求数量看板看板看板看板图图3-2 JIT拉动式生产

12、方式拉动式生产方式 信息流信息流 物料流物料流3.1.1 制造模式的类型制造模式的类型JIT的优点是：能够形成追求“零库存”的动态系统；有助于在工序间实现质量保证；迫使生产过程的精心组织。JIT的不足是：要求有重复循环的产品生产环境，生产柔性不够大；缺乏改进过程的中心，所有过程活动一样重要。2.2.按信息流和物流运动方向分类按信息流和物流运动方向分类3.1.1 制造模式的类型制造模式的类型(2)(2)信息化制造模式信息化制造模式 目前主要是通过制造资源计划（MRP）或企业资源计划（ERP）来支持。信息化制造、MRP和ERP已在第2章介绍。作为一种制造模式，它的基本思想是：基于企业经营目标制定生

13、产计划，围绕物料转换组织制造资源，实现按需要按时进行生产。3.1.1 制造模式的类型制造模式的类型2.2.按信息流和物流运动方向分类按信息流和物流运动方向分类(2)(2)信息化制造模式信息化制造模式 MRP的核心是将库存管理和生产进度计划综合考虑，根据需求将生产指令同时下达给每个工序，需求与实际生产数量不同，工序间通过库存作为缓存来应付突发事件，见图3-3。它的产品生产按预先制定的生产计划进行。当一道工序加工完后，工件被送到指定的地点等待加工下一道工序，这时工件实际上处于在制品库存状态。从原材料开始被加工到最后成品的整个过程，原材料和在制品是按一定生产计划和工艺规程被推向成品状态。其缺点是会造

14、成库存过剩或在制品、原材料无法保证供应。3.1.1 制造模式的类型制造模式的类型2.2.按信息流和物流运动方向分类按信息流和物流运动方向分类 信息流信息流 物料流物料流图图3-3 MRP推动式生产方式推动式生产方式库存库存实际需求数量实际需求数量库存库存生产计划生产计划生产进度表生产进度表生产指令生产指令生产指令生产指令生产指令生产指令工序工序1工序工序2工序工序3库存库存3.1.1 制造模式的类型制造模式的类型2.2.按信息流和物流运动方向分类按信息流和物流运动方向分类(2)(2)信息化制造模式信息化制造模式在资源管理范围上，MRP侧重于企业内的资源管理，ERP扩展到了整个供应链的制造资源；

15、在生产方式管理上，MRP适用于离散型制造系统的几种典型生产方式，如规模生产、重复生产、按库存生产、按订单生产、按订单装配等，ERP实现MRP与JIT相结合支持混合型生产方式的管理；在事务处理控制方面，MRP一般只能实现事中控制，ERP强调事前控制能力。3.1.1 制造模式的类型制造模式的类型2.2.按信息流和物流运动方向分类按信息流和物流运动方向分类(1)集成制造模式(2)敏捷制造模式(3)智能制造模式3.3.按制造过程利用资源的范围分类按制造过程利用资源的范围分类3.1.1 制造模式的类型制造模式的类型以计算机网络和数据库为基础，试图利用计算机软硬件将企业的经营、管理、计划、产品设计、加工制

16、造、销售及服务等全部制造活动集合成一个综合优化的整体。集成的含义主要在于企业内部的信息集成与人员集成。(1)(1)集成制造模式集成制造模式(IMM)(IMM)3.1.1 制造模式的类型制造模式的类型IMM通常称为计算机集成制造(CIM)。CIM作为一种制造思想，包括4个基本观点：信息集成；整个制造过程是一个系统；以人为本；动态发展，CIM是一种理想状态，是一个无限追求的目标。由CIM构成的制造系统称为计算机集成制造系统(CIMS)。CIM是一种制造哲理，CIMS是CIM制造哲理的具体体现。3.1.1 制造模式的类型制造模式的类型(1)(1)集成制造模式集成制造模式(IMM)(IMM)宗旨是使制

17、造系统对市场有快速响应的能力，不以大幅度提高成本为其代价。强调企业间的紧密联系，以便共同尽快地最大限度地满足用户需求的变化。(2)(2)敏捷制造模式敏捷制造模式(AMM)(AMM)敏捷性体现在：企业管理模式要适应持续变化的市场；为快速反应抓机遇，要求公司共担风险；由用户来评价产品质量；以合理的费用满足市场需求。3.1.1 制造模式的类型制造模式的类型实现AMM的必要条件：高柔性、可重组的自动化加工设备。标准化的、易维护的信息网络系统。人因的发挥和管理机构改革。3.1.1 制造模式的类型制造模式的类型(2)(2)敏捷制造模式敏捷制造模式(AMM)(AMM)是人工智能（AI）技术广泛应用于制造领域

18、和响应制造活动全球化趋势的结果。它不仅强调信息集成，更强调知识集成。(3)(3)智能制造模式智能制造模式(IMM)(IMM)知识集成是比信息集成水平更高的集成。工厂的设计、生产和管理等过程中隐含着大量的知识，而且各职能部门的工作是相互联系的，因此存在着知识共享。有些工作需要不同领域专家协同完成，故知识的协同也是非常重要的问题。3.1.1 制造模式的类型制造模式的类型智能不仅体现在知识的处理上，还体现在感知手段上，对于加工技术而言，感知手段尤为重要。缺乏智能感知手段，就难以实现智能制造。鉴于知识集成的困难，要开发出不受环境和国家限制、彼此合作的智能系统来，必须利用全球的智力资源。3.1.1 制造

19、模式的类型制造模式的类型(3)(3)智能制造模式智能制造模式(IMM)(IMM)制造模式制造模式v1.1.提高制造系统的的市场竞争力提高制造系统的的市场竞争力v2.2.提高制造技术的有效性提高制造技术的有效性 v3.3.制造模式拓宽企业资源增值的途径制造模式拓宽企业资源增值的途径 3.1.2 3.1.2 制造模式的作用制造模式的作用从零件制造过程的时间分配可以清楚看出制造模式对提高系统效益的作用。1.1.制造模式提高制造系统的的市场竞争力制造模式提高制造系统的的市场竞争力 工件在系统中的“通过时间”主要由四部分构成：即加工准备时间、加工时间、排队时间和传送时间。见图3-4。3.1.2 制造模式

20、的作用制造模式的作用 实际上实际上只有总时间的只有总时间的1.5%用于切削加工用于切削加工。因此，一味提高切削速。因此，一味提高切削速度，缩短加工时间并非上策。采取度，缩短加工时间并非上策。采取缩短加工辅助时间、改变制造模式缩短加工辅助时间、改变制造模式（如成组制造）、改进组织管理（如成组制造）、改进组织管理等措施，更容易取得成效。等措施，更容易取得成效。95%加工时间加工时间加工准备时间：加工准备时间：定位、装夹、测量、空运转定位、装夹、测量、空运转通过时间（在车间）通过时间（在车间）加工准备时间加工准备时间+加工时间加工时间图图3-4 传统小批量生产中零件制造过程的时间分配传统小批量生产中

21、零件制造过程的时间分配5%传送时间传送时间+排队时间排队时间70%30%在机床上时间在机床上时间3.1.2 制造模式的作用制造模式的作用1.1.制造模式提高制造系统的的市场竞争力制造模式提高制造系统的的市场竞争力 3.1.2 制造模式的作用制造模式的作用2.2.制造模式提高制造技术的有效性制造模式提高制造技术的有效性 从制造模式与制造技术的关系中也可以看出制造从制造模式与制造技术的关系中也可以看出制造模式的重要作用。模式的重要作用。例如，一个企业要采用例如，一个企业要采用CAD/CAMCAD/CAM并获得实效，就需要对企业现有的生产组织和运作并获得实效，就需要对企业现有的生产组织和运作方式进行

22、调整，而实践证明这是不容易的，需要时方式进行调整，而实践证明这是不容易的，需要时间才能获得进展。间才能获得进展。CADCAD和和CAMCAM属于制造系统的单元属于制造系统的单元自动化技术。而单元自动化技术必须在信息集成的自动化技术。而单元自动化技术必须在信息集成的环境中才能发挥更大的效益。因此，导致计算机集环境中才能发挥更大的效益。因此，导致计算机集成制（成制（CIMCIM）哲理和模式的出现，形成计算机集成）哲理和模式的出现，形成计算机集成制造系统（制造系统（CIMSCIMS）。）。总之，为获取企业投入的优化总之，为获取企业投入的优化增值，制造技术与制造模式需要互相匹配。增值，制造技术与制造模

23、式需要互相匹配。从资源增值来认识不同类型制造模式的作用。刚性制造主要是利用人力、物力和财力资源；柔性制造则开始较大规模地开发利用信息资源；可重构制造是实现社会资源与企业资源优化配置的新模式；精益制造是要彻底挖掘资源潜力；信息化制造是通过利用信息资源来更快速有效地转换制造资源；3.3.制造模式拓宽企业资源增值的途径制造模式拓宽企业资源增值的途径 3.1.2 制造模式的作用制造模式的作用从资源增值来认识不同类型制造模式的作用。集成制造是通过物料流和信息流的集成来全面开发利用企业内部的知识和信息资源；敏捷制造是基于柔性技术的全球资源共享与优化配置；智能制造追求实现智力资源全球利用无障碍。3.1.2

24、制造模式的作用制造模式的作用3.3.制造模式拓宽企业资源增值的途径制造模式拓宽企业资源增值的途径 3.1 END3.5.1 MC的发展的发展 3.5.2 MC的原理的原理3.5.3 MC的优势与应用的优势与应用 3.5.4 案例：戴尔与海尔的案例：戴尔与海尔的MC应用应用 3.5 3.5 大量定制（大量定制（MCMC）1970年阿尔文托夫勒（A1vin Toffler）在未来的冲击一书中提出了一个设想：以类似于标准化或大量生产的成本和时间，提供满足顾客特定需求的产品和服务。1987年斯坦达维斯（Stan Davis）在完美的未来一书中将这种生产方式称为大量定制（Mass Customizati

25、on，MC）。它又称为大批量定制或大规模定制或大规模顾客化生产。1988年欧洲开始的ESPRIT的扩展FOF（Factory of future，未来工厂）研究，主要进行顾客驱动的制造（Customer driver manufacturing）方面的基础研究。1993年约瑟夫派恩二世（Joseph Pine）在大量定制商业竞争的新前线中进行了完整地描述，并将它与大量生产模式进行了比较，从而确定了它的模式概念。3.5.1 MC的发展的发展目前，国内外的学术界和企业界对MC生产进行了广泛的理论研究和实际应用。例如，美国Motoro1a公司的传真机、日本松下公司的自行车、英国Ra1eigh公司的山

26、地车、德国Benz公司的轿车、意大利Levi公司的牛仔裤、我国青岛海尔公司的家用电器等都不同程度地采用了MC生产方式。中国科学院软件研究所工业管理与设计工程研究中心在1998年开始了MC设计技术的研究。我国863计划CIMS主题专家组在“九五”和“十五”期间也有计划地部署了一系列课题，对MC的理论、方法和技术等进行了深入的研究。3.5.1 MC的发展的发展1.MC的内涵的内涵 2.MC与大量生产的比较与大量生产的比较3.定制方法分类定制方法分类4.MC的相关技术的相关技术5.MC的实施策略的实施策略3.5.2 MC的原理的原理大量定制（MC）：是一种在系统整体优化的思想指导下，集企业、顾客、供

27、应商和环境于一体，充分利用企业已有的各种资源，根据顾客的个性化需求，以大量生产的低成本、高质量和高效率提供定制产品和服务的生产模式。3.5.2 MC的原理的原理1.MC1.MC的内涵的内涵 MC的指导思想是系统整体优化；MC的产品能够满足顾客的个性化需求，即定制；MC的成本、质量和效率同大量生产的产品一致；MC是对企业的设计、制造、销售、服务等活动以顾客为中心进行思考的一种哲理，是考虑问题的思想方法。基本思想基本思想：通过产品结构和制造过程重构，运用现代信息技术、新材料技术、柔性制造技术等一系列高新技术，把产品的定制生产问题全部或部分转化为规模生产，以大量生产的成本和速度，为单个顾客或小批量多

28、品种市场定制任意数量产品。3.5.2 MC的原理的原理产品多样化产品多样化有两种情况：顾客可以感受到的产品外部多样化；在产品的设计、制造、销售和服务过程中企业可以感受到的产品内部多样化。为了支持企业以大量生产的效益生产满足顾客个性化需求的定制产品，归根结底是应该尽可能减少产品内部多样化、增加产品外部多样化，这是MC的核心。1.MC1.MC的内涵的内涵 MC是一种将相似性原理、重用性原理和全局性原理与应用实践相结合的生产方式，以减少产品内部产品内部多样化多样化、增加产品外部多样化产品外部多样化为目的，在空间上对整个产品族、在时间上对产品全生命周期进行全方位的优化，低成本、快速地生产定制产品。3.

29、5.2 MC的原理的原理1.MC1.MC的内涵的内涵 MC的重点是如何减少定制的成本，缩短定制的时间，使定制产品能同大量生产的标准产品相抗衡。表3-4对MC生产与大量生产方式进行了比较。MC生产与大量生产方式的主要差别在于重点、目标、特征等方面。3.5.2 MC的原理的原理2.MC2.MC与大量生产的比较与大量生产的比较3.5.2 MC的原理的原理2.MC2.MC与大量生产的比较与大量生产的比较3.5.2 MC的原理的原理产品单价图图3-14 大量定制的经济性大量定制的经济性1大量生产成本曲线成 2大量定制成本曲线3客户愿支付的价格 4大量生产净利润（规模经济性）5大量定制净利润（范围经济性）

30、小 中 大生产批量2.MC2.MC与大量生产的比较与大量生产的比较随着市场的越来越分散，大量生产的机会将越来越少。但这并不说明大量生产获得低成本的方法已经失效。大量生产获得低成本的规模经济，虽然造成产品种类单一，但在设计、生产、制造没有做到完全柔性之前，由于减少了工装准备和更换加工件等所需要的消耗，确实能够降低单位成本，从而降低产品价格。MC通过范围经济，即根据不同产品间设计流程、功能实现等的相似性，使用统一的开发流程、产品组成模块等，利用范围的扩大实现小批量的大型化，降低成本，获得经济效益，如应用单一流程，更便宜、更快速地生产多种产品或提供多种服务，也继承了规模经济的优点。同时MC要求制造柔

31、性的发展，最终实现生产成本与批量无关。3.5.2 MC的原理的原理2.MC2.MC与大量生产的比较与大量生产的比较按对产品功能及其附加属性设计的不同影响分按对产品功能及其附加属性设计的不同影响分 按顾客需求对企业生产活动影响程度不同分按顾客需求对企业生产活动影响程度不同分 3.5.2 MC的原理的原理3.3.定制方法分类定制方法分类合作定制合作定制：是指定制企业通过与顾客交流，帮助顾客澄清：是指定制企业通过与顾客交流，帮助顾客澄清其需要，准确设计并制造出能够满足顾客需要的个性化产品。其需要，准确设计并制造出能够满足顾客需要的个性化产品。透明定制透明定制：是指企业为顾客提供定制化的商品或服务，而

32、：是指企业为顾客提供定制化的商品或服务，而顾客并没有清楚地意识到这些产品和服务是为其定制的。顾客并没有清楚地意识到这些产品和服务是为其定制的。装饰定制装饰定制：是指企业以不同的包装把同样的产品提供给不：是指企业以不同的包装把同样的产品提供给不同的顾客。同的顾客。适应定制适应定制：是指企业提供标准化的产品，但产品本身是可：是指企业提供标准化的产品，但产品本身是可顾客化的，顾客可根据自身需要对产品进行调整。顾客化的，顾客可根据自身需要对产品进行调整。3.5.2 MC的原理的原理(1)(1)按对产品功能及其附加属性设计的不同影响分按对产品功能及其附加属性设计的不同影响分按订单销售：是指企业用标准产品

33、加上特定的附件形成有个性的产品，它由销售部门或者配送机构来实现定制以满足不同顾客的需求。是一种大量生产方式，只有销售活动是由顾客驱动的，如日常生活用品等。按订单装配：是指接到顾客订单后，将企业中已有的零部件经过再配置后向顾客提供定制产品。其装配及下游的活动都由顾客订单驱动，如个人计算机等。3.5.2 MC的原理的原理(2)(2)按顾客需求对企业生产活动影响程度不同分按顾客需求对企业生产活动影响程度不同分按订单制造：是指接到顾客订单后，在已有零部件的基础上进行变型设计、制造和装配，最终向顾客提供定制产品。它的变型设计及其下游的活动都由顾客订单驱动，如低压电器开关等。按订单装配和按订单制造其本质上

34、都是强调某一产品族的产品配置。按订单设计：是指根据顾客订单中的特殊要求，重新设计能满足特殊需求的新零部件或整个产品，在此基础上，向顾客提供定制产品。它在产品设计、制造、装配和销售配送阶段都是定制的，如大型设备的制造。3.5.2 MC的原理的原理(2)(2)按顾客需求对企业生产活动影响程度不同分按顾客需求对企业生产活动影响程度不同分对于不同的企业，MC的实现有不同的层次。根据变化的性质和程度将其区别表示为表3-5。企业采用不同的定制方法，在设计产品时就会考虑相应的实现方法，而达到不同的效果。3.5.2 MC的原理的原理3.3.定制方法分类定制方法分类3.5.2 MC的原理的原理3.3.定制方法分

35、类定制方法分类MCMC的设计技术的设计技术MCMC的制造技术的制造技术 MCMC的管理技术的管理技术 MCMC的信息技术的信息技术 3.5.2 MC的原理的原理4.MC4.MC的相关技术的相关技术在上述4个方面的相关技术中，MC的设计与制造是实现MC生产的途径；MC的管理是MC哲理在企业经营管理方面的运用；而MC的信息技术是其他3个方面的基础和手。只有充分利用计算机和网络等信息技术，MC的目标才有可能真正实现。3.5.2 MC的原理的原理(1)MC(1)MC的设计技术的设计技术是实现MC的核心和源头。它包括产品设计技术与工艺设计技术，前者的对象是产品，而后者的对象则是产品的加工或装配过程。MC

36、的设计技术强调基于相似性的“简化”和“重用”。这里“简化”和“重用”既是目的，又是手段，其包括产品结构的简化、生产过程的简化和组织机构的简化等一系列内容。MCMC将产品设计分成产品开发和快速设计两个阶段。图3-15表示了一种比较典型的大量定制的设计过程。MC的设计技术赋予产品零部件及其工艺过程和工艺装备以更高的相似性，从而为在后续生产活动中重用这些相似性奠定了良好的基础。3.5.2 MC的原理的原理图图3-15 大量定制的设计过程大量定制的设计过程大量定制的产品开发阶段大量定制的产品开发阶段确定产品的工作原理进行新产品的概念设计进行标准化、规范化建立产品模型和过程模型大量定制的快速设计阶段大量

37、定制的快速设计阶段迅速向顾客提供正确的报价快速设计产品和制造过程前期工作建立MC编码体系零部件ABC分析零部件分类零部件名称分析产品建模几何形状分析参数分析建立主模型建立主文档建立主结构主模型主模型主文档主文档主结构主结构产品配置设计产品变型设计顾顾 客客 需需 求求(1)MC(1)MC的设计技术的设计技术3.5.2 MC的原理的原理(2)MC(2)MC的制造技术的制造技术主要包括制造信息资源的有序化技术、可重组的制造系统与过程技术、模块化制造技术以及模块化装配技术等方面。为了全面实现MC，对底层的制造技术和系统也提出了较高的要求。MC的制造技术应具有足够的物理和逻辑的灵活性，能够根据被加工对

38、象的特点，方便、高效、低成本地改变系统的布局、控制结构、制造过程和生产批量等，有效地支持MC。当然，为了有效地实现MC的制造，在制造过程的上游还必须提供一定的条件。例如，产品设计和工艺设计必须做到标准化、规范化和通用化，以便在制造过程中可以利用标准的制造方法和标准的制造工具，优质、高效、快速地制造出顾客定制的产品。3.5.2 MC的原理的原理(3)MC(3)MC的管理技术的管理技术是实现MC的关键技术。主要包括MC的企业资源管理技术、MC的业务过程重组技术、MC的过程管理技术、各种顾客需求获取技术、MC的企业协同技术、MC的知识管理和企业文化等。(4)MC(4)MC的信息技术的信息技术主要包括

39、MC的产品信息标准化与规范化技术、MC的信息分类编码技术、MC的数据仓库技术、MC的信息系统开发技术以及MC的信息系统集成技术等。3.5.2 MC的原理的原理5.MC5.MC的实施策略的实施策略MC模式是通过把大量生产和定制生产这两种生产模式的优势有机结合起来，在不牺牲企业经济效益的前提下，了解并满足单个顾客的需要。图3-16描述了MC中的产品优化和过程优化的基本原理。企业产品中的各种零部件可分为通用零部件和定制零部件两大类。产品优化方向是减少定制零部件数。将产品的生产环节分成大量生产环节和定制生产环节两部分。过程优化方向是减少定制生产环节数。MC的实质是要减少图中的小矩形面积。产品优化的一般

40、方法是采用模块化设计技术。过程优化的一般方法是采用延迟制造策略。只有将这两大策略结合在一起，才能充分发挥MC的优势。3.5.2 MC的原理的原理产品生产环节数（过程优化）产品生产环节数（过程优化）产品零部件数（产品优化）产品零部件数（产品优化）通用零部件数通用零部件数定制零部件数定制零部件数定制生产环节数定制生产环节数大规模生产大规模生产环节数环节数图图3-16 大量定制中的产品优化和过程优化大量定制中的产品优化和过程优化5.MC5.MC的实施策略的实施策略3.5.2 MC的原理的原理推动式（推动式（pushpush）供应链）供应链拉动式（拉动式（pullpull）供应链）供应链 MC模式是推

41、动式和拉动式供应链的整合，集成了结两种供应链构的优点。图3-17是一种典型的推拉整合的MC模式，它是对推动式和拉动式的两种供应链结构进行整合，将整个生产流程分为推动阶段（通用化过程）和拉动阶段（定制化过程），两个阶段的结合面称之为延迟边界延迟边界。5.MC5.MC的实施策略的实施策略3.5.2 MC的原理的原理图图3-17 推拉整合的推拉整合的大量定制大量定制模式模式定制化过程定制化过程拉动阶段拉动阶段需求拉动需求拉动通用化过程通用化过程推动阶段推动阶段延迟边界延迟边界（缓冲地带）（缓冲地带）产品推动产品推动生产、装配、包装过程生产、装配、包装过程（）供应商供应商P1P2P3P4P5A1A2A

42、3生产、装配、包装过程生产、装配、包装过程（）顾顾 客客M1M2M3D1M4M5M6D2零部件零部件 部件组装部件组装 通用模块组装通用模块组装配送中心或第三方物流公司配送中心或第三方物流公司特殊模块组装特殊模块组装 目标市场目标市场5.MC5.MC的实施策略的实施策略3.5.2 MC的原理的原理q 推动式供应链推动式供应链推动式供应链：链上的企业通常按预测生产，依靠产成品多少来满足顾客需求。该运作方式以制造商为核心，产品生产出来以后从分销商逐级推向市场，分销商和零售商处于被动接受地位，会产生牛鞭效应。企业间集成度低、库存量高、提前期长、快速响应市场能力差。但能利用制造和运输的规模性，为供应链

43、上的企业带来规模经济的利益。3.5.2 MC的原理的原理q拉动式供应链拉动式供应链拉动式供应链：链上的企业通常按订单生产，顾客需求激发最终产品供给，生产是由需求驱动，生产是根据实际顾客需求信息传递给制造机构，供应链集成度高，可以根据用户需求实现定制化服务，这种运作方式与推动式相比，减轻了牛鞭效应，缩短了提前期，降低了库存量，以至提高市场占有率和服务水平，发挥范围经济优势，但难以形成规模经济。3.5.2 MC的原理的原理q 供应链上的供应链上的推动阶段推动阶段是第一阶段，指所有顾客需求的产品都要经过这部分流程，按照长期预测进行生产和运送基本功能单元（产品通用部件），以推动方式经营为主。为确保实施

44、该模型的效果，对产品流程设计借助于标准化、模块化、通用化等技术，在产品到达延迟边界之前，尽量减少产品构造的差异性，延长通用化过程，形成规模经济。3.5.2 MC的原理的原理q 供应链上的拉动阶段供应链上的拉动阶段拉动阶段是第二阶段，指产品个性化的差异化过程，对产品特殊功能单元（体现顾客个性化的部件）进行生产、装配、包装及运送，以拉动方式经营为主。该阶段为延迟边界之后的流程，根据确实掌握的订单信息，可以快速灵活地执行，保证产品高质量与精确度，实现定制化服务，满足用户个性化需求。延迟边界形成一个缓冲地带，到达这里的由产品共同部分形成的在制品是较通用的在制品，到这里并不立即下单制造或往下游移动，而是

45、利用DM，等到确实掌握订单的信息，根据订单需求，将在制品或根据个性化需求加以修改的在制品与特殊的部件和模块进行有效的组合实现定制化服务。1.MC1.MC模式的优势模式的优势 2.MC2.MC的应用条件的应用条件 3.MC3.MC的应用要求的应用要求 3.5.3 MC的优势与应用的优势与应用 3.5.3 MC的优势与应用的优势与应用 1.MC1.MC模式的优势模式的优势 能够降低产品的多样化成本，提高利润使生产者和消费者达到双赢的结果 增强了企业快速反应市场需求的能力 增加了供应链系统的敏捷性和协调性 3.5.3 MC的优势与应用的优势与应用2.MC2.MC的应用条件的应用条件 可分离性产品可模

46、块化最终加工过程的易执行性 产品的重量、体积和品种 适当的交货提前期 市场的不确定程度高 3.5.3 MC的优势与应用的优势与应用3.MC3.MC的应用要求的应用要求 对生产系统的柔性要求高 对整体供应链结构进行重新构造 需要成熟和高效的供应链支撑 戴尔公司的订单定制和网上直销戴尔公司的订单定制和网上直销 Dell通过电话或Internet与顾客直接交互，并生产出顾客自己定制的产品。“每台计算机都是按订单生产，但从打电话到装上车只需36h。”这就是Dell最后为自己找到的竞争法宝。Dell通过电话及其网站（包括44个国家的专门站点）向全世界的顾客提供订单定制和向PC用户直销。Dell有3440

47、0名雇员，这些雇员与顾客保持着紧密的联系，其生产的产品能够满足每个顾客的独特需求。Dell的制造设备非常高效，能够在一天中生产出超过2万台顾客定制的计算机，并且价格要低于其他同行业的竞争者。3.5.4 案案例：例：戴戴尔尔与与海海尔尔的的MC应应用用顾客在向Dell下订单的时候，可根据需要自由组合各种配置，如CPU、内存、硬盘、光驱、显示器等单元，从而装配出完全符合自己需要的计算机系统。假设公司有12种主板，5种CPU，3种机箱，5种硬盘，20种显示器，8种调制解 调 器，4 种 声 卡，其 基 本 模 块 是 5 7 种（12+5+3+5+20+8+457），若将这些模块按不同的组合方式进行

48、组合，则最多可形成57.6万种产品。顾客不仅可以为各种配置的计算机估价，获得最新报价，也可以获得技术支持。3.5.4 案案例：例：戴戴尔尔与与海海尔尔的的MC应应用用戴尔公司的订单定制和网上直销戴尔公司的订单定制和网上直销 De11位于世界各地的每个工厂的每条生产线都以每隔两个小时的周期进行生产计划和作业安排，因此在物料供应上只需为工厂提供足够两个小时使用的物料即可。这种及时供应的方式减少了不必要的库存。通常Dell系统中的原材料和零部件库存量大概只能维持4天的生产，而其同行业竞争者的库存量大多在3040天。因此，Dell既能以当天最低的价格买到部件和原材料，又节省了库存成本，提高了顾客满意度

49、。3.5.4 案案例：例：戴戴尔尔与与海海尔尔的的MC应应用用戴尔公司的订单定制和网上直销戴尔公司的订单定制和网上直销 海尔公司的大量定制海尔公司的大量定制为了适应市场环境的变化，海尔集团从1999年开始转变经营思路，将定制化的思想引入家电产品的生产中，开始根据订单实施大量定制，把经营模式从传统的“我生产你购买”转变为“你设计我生产”，从而满足消费者对家电产品的个性化需求。3.5.4 案案例：例：戴戴尔尔与与海海尔尔的的MC应应用用海尔建立了一个可供顾客进行个性化定制的电子商务平台，把研制开发出的冰箱、洗衣机、空调等58个门类9200多种基本产品类型放到平台上，顾客可以在这些平台上进行模块化操

50、作。这些基本产品类型，就相当于提供了9200多种设计“素材”，再加上平台提供的上千种可供顾客自由选择的基本功能模块，使得顾客可以根据自己的特殊需求，有针对性地进行产品功能的重新组合，定制出自己喜爱的产品。经过海尔电子商务平台及功能模块化的设计，可使海尔9200多种基本产品类型放大到10倍以上。3.5.4 案案例：例：戴戴尔尔与与海海尔尔的的MC应应用用海尔公司的大量定制海尔公司的大量定制为了推进MC，海尔在全集团内实施了CIMS工程，并有针对性地开发了EOS商务系统、ERPM系统、JIT配送系统等六大辅助系统，从而使生产线的生产模式更加柔性化，可以实现不同型号产品的混流生产。海尔ERPM系统可