第十章先进制造技术与流程再造0

《第十章先进制造技术与流程再造0》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第十章先进制造技术与流程再造0（16页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、第十章先进制造技术与流程再造 第一节 计算机集成制造系统（CIMS）计算机集成制造系统（Computer Integrated Manufacturing Systems，CIMS）的出现是计算机工程、信息处理技术、通信技术、管理科学、生产制造自动化、自动检测等多种技术综合发展和应用的结果。先进的管理科学和方法，主要是以 MRP 的物料需求计划为核心的计算机生产管理 MRP；以日本丰田公司代表的 JIT 准时生产与供货方法；追求物流平衡的 OPT 最佳生产技术；要求供方保证供货无废品，并在生产过程中进行在线质量检验和控制的 TQC 全面质量控制等先进管理思想和方法的发展，都是 CIMS 的产生

2、的生产技术基础。生产过程自动化、数控机床、柔性制造单元、柔性加工中心、自动化仓库和自动化物料传输等，以及生产技术信息处理自动化，如计算机辅助设计、计算机辅助工艺规程编制等是CIMS 产生的技术基础。计算机数据库技术、网络系统是实现集成的关键技术。CIMS 的核心在于集成不仅是硬件的集成、更重要的是技术的集成、信息的集成。立足于整体，充分、客观地认识各组成部分的内在联系，将各组成部分有机的结合起来，实现企业生产经营管理的整体优化，是 CIMS的目标。一、CIM 与 CIMS 的概念 1973 年美国约瑟夫哈林顿（Joseph Harrington）博士在Computer Integrated M

3、anufacturing一书中，首次提出了 CIM 的概念，其基本思想可归纳为两点：其一，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，每个组成过程应紧密连接安排不能单独考虑；其二，整个生产过程的活动，实质上是一系列数据处理过程。每一过程都有数据产生、分类、传输、分析、加工等处理，其最终生成的产品，可以看作是数据的物质表现。这一概念的提出要求将整个生产过程的有关单元技术、自动化孤岛有机的集成起来，有效地利用信息资源，实现系统的优化。此后，许多专家对 CIM 提出各种认识，但是，到目前为止，还没有形成一个对 CIM 公认的、统一的定义。1、根据 CIM 概念提出后 20 年来的研

4、究与实践，可以对它作如下理解：CIM 是一种利用现代信息技术、管理技术和生产技术对生产企业从产品设计、生产准备、生产管理、加工制造、直到产品发货与用户服务的整个生产过程的信息进行统一管理、控制，以优化企业生产活动，提高企业效益与市场竞争力的思想方法或生产模式。在国内外一些学术刊物和书籍中，一般以 CIM 表示计算机集成制造的思想方法或生产模式，而用 CIM 系统或 CIMS 表示实现 CIM 思想的具体体现系统，即将 CIM 的各项技术综合应用所形成的，一个实现具体目标的生产系统。2、CIMS 与工厂自动化（Factory Automation，FA）两者虽有许多共同点，但两者又有本质的区别：

5、（1）在功能上，CIMS 包含了一个企业全部生产经营活动的功能，即：从市场预测、产品设计、加工制造，直到产品售后服务的全部活动。CIMS 比传统的工厂自动化的范围要大得多，它是一个复杂的大系统。（2）CIMS 涉及的自动化不是工厂各环节的自动化或计算机化的简单相加，而是有机的集成。不仅是设备、机器的集成，更主要的是以体现信息集成为特征的技术集成，创造整体配合协作的环境，将各子系统紧密集成为一个整体，以提高企业的实力与竞争力。3、按照 CIM 的定义，企业的整个生产经营过程就是“一个数据的采集、传递和加工处理的过程。”所谓计算机集成制造系统（CIMS），“是通过计算机硬软件，并综合运用现代管理技

6、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的人、技术、经营管理三要素及其信息流与物流有机集成并优化运行的复杂大系统。”因此，CIMS是在CIM哲理指导下组成的系统，是CIM概念的具体体现。一般可按集成过程将CIMS分成三个阶段：1物理系统集成 2应用集成 3经营和人的集成 二、CIMS 的特征 计算机集成制造系统是在自动化技术、信息技术及制造技术基础上，通过计算机及其软件将制造工厂全部生产活动所需的各种分散的自动化系统有机地集成起来，形成一种高效率、高柔性的智能制造系统。它是产品开发、设计、生产工艺、组织管理和计算机技术及通信手段相结合发展的必然产物，是形成自动

7、化的物质技术和管理组织的基础。它将各个自动化孤岛联结成统一的有机整体，其特点可以归纳为以下四个方面：1、从科学技术、创造发明来说，CIMS 是高科技密集型技术，是系统工程、管理科学、计算技术、通信网络技术、软件工程和制造技术等高技术的高度综合体。2、从制造业的生产管理和经营管理来看，CIMS 是一个大型的一体化的管理系统。由于 CIMS 将市场分析、预测、经营决策、产品设计、工艺设计、加工制造和销售、经营集成为一个良性循环系统，这就大大地增强了企业的应变和竞争能力。3、从数据的共享来看，CIMS 将物流、技术信息流和管理信息流集成一体，它使企业中数据共享达到了一个崭新的水平。4、从管理技术和方

8、法上，CIMS 将管理信息系统、MRP、计算机辅助设计、计算机辅助工艺设计、计算机辅助制造、成组技术等技术集成起来。三、CIMS 的功能与构成（一）CIMS 的三要素 图 10.1 为 CIMS 组成的三要素人/机构；经营与技术，在三要素的相交部分需解决四集成问题（对照图 10.1）：（1）使用技术以支持经营。（2）利用技术以支持企业中各种人员的工作。（3）通过改进组织机构、培训人员及提高人员素质，以支持企业开展经营活动，达到经营目标。（4）统一管理并实现经营、人/机构及技术三者的集成。图10.1 CIMS的三要素（二）CIMS 的构成 CIMS 一般可以划分为如下四个功能子系统和两个支撑子系

9、统：工程设计自动化子系统、管理信息子系统、制造自动化子系统、质量保证子系统以及计算机网络子系统和数据库子系统。系统的组成框图如图 10.2 所示。图 10.2 CIMS 构成框图 1、四个功能子系统 1）管理信息子系统，以 MRPII为核心，包括预测、经营决策、各级生产计划、生产技术准备、销售、供应、财务、成本、设备、人力资源的管理信息功能。2）产品设计与制造工程自动化子系统，通过计算机来辅助产品设计、制造准备以及产品测试，即 CAD/CAPP/CAM阶段。3）制造自动化或柔性制造子系统，是 CIMS信息流和物料流的结合点，是 CIMS最终产生经济效益的聚集地，由数控机床、加工中心、清洗机、测

10、量机、运输小车、立体仓库、多级分布式控制计算机等设备及相应的支持软件组成。根据产品工程技术信息、车间层加工指令，完成对零件毛坯的作业调度及制造。4）质量保证子系统，包括质量决策、质量检测、产品数据的采集、质量评价、生产加工过程中的质量控制与跟踪功能。系统保证从产品设计、产品制造、产品检测到售后服务全过程的质量。2、两个辅助子系统 1）计算机网络子系统，即企业内部的局域网，支持 CIMS各子系统的开放型网络通信系统。采用标准协议可以实现异机互联、异构局域网和多种网络的互联。系统满足不同子系统对网络服务提出的不同需求，支持资源共享、分布处理、分布数据库和适时控制。2）数据库子系统，支持 CIMS各

11、子系统的数据共享和信息集成，覆盖了企业全部数据信息，在逻辑上是统一的，在物理上是分布式的数据管理系统。（三）功能 CIMS 的功能示意图如图 10.2 所示。它包括四个功能分系统与两个支撑系统。1、经营管理功能，通过对经营信息及管理控制层的业务性信息进行管理，来控制和协调企业的生产活动。2、工程设计功能，用以支持产品的设计和工艺准备。3、生产制造功能，用以支持企业的制造功能。4、质量保证功能，用以控制产品质量。此外，计算机网络系统，用以实现 CIMS 的数据传递和系统通信功能，满足各功能系统对网络支持服务的不同要求。数据库系统，用以实现 CIMS 的数据实现数据共享和信息集成。四、CIMS 的

12、开发（一）可行性论证（二）初步设计（三）详细设计（四）工程实施（五）系统运行与维护 五、CIMS 实施的效益 根据许多资料分析，CIMS 取得效益主要在如下方面：1、提高设备利用率。由于用手工进行工件搬运和刀具装卸效率很低。因此许多数控机床运行利用率仅在 50%左右或更低。CIMS 实现了工件运输和刀具装卸自动化，其设备利用率可高达 85%。2、降低直接和间接劳动强度。CIMS 有较高的设备利用率和生产率，单位产量的直接和间接劳务量比其它可供选择的方法要低。3、缩短制造周期。许多工件要通过几个不同的加工中心分批地加工。在每个工作中心都有安装时间和等待时间。在应用 CIMS 中的条件下，一条线上

13、相邻工作台之间，非操作时间急剧减少。而且在 CIMS 操作中，安装时间可以减少。4、加工中使用设备较少。在柔性生产系统中，一台柔性加工设备可完成多道工序。因此，加工中使用设备较少，工艺路线和加工时间均可缩短。5、生产计划可调性。在 CIMS 运行中，安装工件不需要停机。当工件送人系统时，计逄机系统控制将工作送往准备好的机床上。这种操作分配使系统生产计划的变动具有很大的灵活性。第二节 敏捷制造（AM）一、敏捷制造的概念 20 世纪 80 年代后期，美国为了重新夺回在国际上制造业的领先地位，投巨资从发展战略的高度探讨如何建立竞争优势。里海（Lehigh）大学的 Iacocca 研究所在美国国防部的

14、资助下，撰写了著名的21 世纪制造企业战略的研究报告，提出了“敏捷制造”（Agile Manufacturing，简 AM）的新概念，描绘了一幅 21 世纪的先进制造业模式的蓝图。敏捷制造和 CIM 一样，是一种哲理，是一种全新的生产模式，是一种不断发展的过程。尽管人们已经意识到它对企业、乃至社会发展的重要意义，并针对 21 世纪市场竞争的特点加强进入深入的研究，但这种新设想毕竟刚提出不久，而且涉及非常广泛的内容，所以，迄今为止尚未有一个统一的确切定义。人、组织和技术是构建敏捷制造大厦和基石，敏捷制造定义为：熟练掌握生产运营技能的、高素质的劳动者，高度柔性的、实用的、先进的制造技术、以及企业之

15、间和企业内部的灵活管理三者的集成，以实现整体最优化，对市场需求及其变化作出迅速响应。为此，在敏捷制造系统中，强调人、组织和技术三要素应当满足“可再造”、“可重用”和“可扩充”的要求。二、敏捷制造的基本思想 表 10-1 是 Iacocca 研究提出的敏捷制造的核心思想。其中，“竞争的基础”强调了不断变化、快速响应、演讲的质量历程和环境职责等四条。这实际上清楚地表明了获取竞争优势的关键要素或切入口。所列举的 18 条敏捷制造“企业特性”，一方面在一定程度上反映了敏捷制造的具体目标，另一方面也表明了建设和运作敏捷制造企业的指导思想。而九大“制造企业要素”及 29 个“内容使能子系统”则对如何实现敏

16、捷制造做了进一步的阐释，明确了各种具体措施。可见，敏捷制造包含了许多新思想、新观念。在此，重点讨论以下几个方面：（一）使顾客富裕的理念 在传统观念中，销售活动总是以赚顾客的钱为目的，但在敏捷制造中，则认为只有首先“使顾客富裕”，才能实现这一目的。使顾客富裕，就是指使顾客在对获得产品的投入和产生的价值比较中，真正感到自己“赚”了。具体地，敏捷制造在处理和顾客的关系时强调树立以下新思维：1从几个层次深化质量的概念。其一，质量的含义在产品质量和工作质量的基础上，进一步引申到面前“零缺陷”目标而不断努力和改进、自始至终让用户满意的过程。换言之，“零缺陷”和产品终身质量保证已经成为一种必然的要求，企业的

17、各项工作都应该以此为标准进行评审和改进。按照这一认识，质量无止境，质量改进远比质量水平现状重要，要对通过质量改进来提高质量水平的努力过程进行重点管理。可见，这是符合系统发展理论的。其二，在对质量本身构成要素的重要性排序的认识上，从新产品概念的提出到最后将产品将交付到顾客手上的时间，即上市时间越来越重要。为了缩短上市时间，除了采用富有柔性的先进管理与技术，以促进平行工作，确保产品设计和制造一次成功外，更重要的是加强与顾客的沟通，建立快速捕捉市场变化信息和顾客参与产品开发设计的机制。其三，质量的范围从只考虑顾客本身需要扩展到了还要兼顾社会需要。随着人们对可持续发展越来越关注，要求企业对其生产运营过

18、程及其产品的全生命周期的生态环境影响承担责任，以“仁慈”的方式处理与生态环境的关系。与消极的事后处理方式不同，新方式要求不仅不能危害和破坏环境，而且要主动关心环境，在产品和工艺设计时就从根源上消灭产生环境问题的可能性，为在生产运营过程和产品报废处理过程中改善环境创造条件。表 10-1 敏捷制造的核心思想 竞争的基础及特性 制造企业要素 内含的使能子系统 竞争的基础 经营环境 继续教育 用户交互关联系统 分布式数据库 向个人及工作小组放权 节能 企业集成 不断演变的标准 全美工厂网络 全球多方动态合作 团体（分布式群决策软件）人与技术接口 集成方法论 智能控制 智能传感器 基于知识的系统 模块化

19、可再造的流程硬件 组织实践 性能尺度与评价基准 合作伙伴资格预评系统 快速合作机制 表示方法 仿真与建模 软件原型开发及生产率 现行法规的作用 支持性的会计核算 技术采用和转化 废物管理与销毁 零事故方法论 不断变化 快速响应 演进的质量历程 环境职责 通信与信息 企业特性 并行工作 继续教育 合作与小组因素 根据用户反应建立的组织机构 动态联盟 企业范围的并行工作 珍惜员工 向工作小组及其成员授权 对环境仁慈 柔性的重新配置组合 可存取与可使用的信息 环境美化 知识面广阔的员工 开放的体系结构 人为的要素 产品设计一次成功 产品终身质量保证 转包商与供应商的支持 缩短上市时间 技术领先作用

20、技术布置 对技术敏感 整个企业集成 基于远景蓝图的管理与领导 2从销售产品转向销售“解答”。销售产品与销售解答既密切相关，但也存在根本区别。正如价值工程所揭示的那样，产品仅仅是实现功能的载体，而用户需要的是产品的功能而不是产品本身。这里所说的解答，和功能非常类似，但涵义更深刻，更具时代特色，是指完全符合顾客要求的个体化的产品和信息及服务综合的一个整体。解答的价值在于使顾客真正感到解决了自己所面临的问题，很好地满足了自己的个性化需要。可见，解答针对日夜发展的个性化需要，强调通过产品、信息和服务的集成使顾客感到解决了自己的问题，而不是买了一个物理的产品，以实现让顾客满意的目标。（二）以人为核心的资

21、源的理念 敏捷制造认为，企业中最宝贵的东西不是技术、厂房和设备，而是人，是人的主观能动性。人是核心的资源。这里的人，特别强调应当是知识渊博、技能熟练、具有突出的开创精神、合作意识和有强烈的主人翁责任感的人才。敏捷制造要求充分尊重员工，强化员工的能力，要使每个员工都认识到企业的兴衰与自己息息相关，以要求每个员工都把企业当作自己的家，从企业全局需要来考虑问题，进行决策和采取行动，为企业的发展努力工作。为此，敏捷制造的管理工作要进行相应的创新。1向工作小组及其成员放权。2知识型的高素质员工。3高度重视继续教育。（三）竞合发展的理念 敏捷创造在处理竞争与合作的关系上，坚持以合作来加强竞争、以合作来促进

22、竞争的思想。敏捷制造的合作在内容、方式和范围上，都较传统的合作概念大大扩大了，甚至发展到了以前的竞争对手之间。敏捷制造认为，更好地适应复杂多变的外部环境的客观要求是竞合的基础。通过企业间的合作，可以更好地发现和利用市场机会，给企业带来更大利益，达成“双赢”或“多赢”的结果。（四）柔性的开放式设计的理念 企业未来的生产经营面临的最大挑战就是不确定性，不仅要求企业产品要根据需求进行变化，更重要的是企业的人、组织和技术系统也能随之灵自学成才调整，从硬件和软件上建立一种应付不确定性的机制或平台。为此，要求企业按照开放式设计的理念来处理各种关系，进行系统设计与高度柔性化。从人来说，员工应该是多技能的，可

23、以承担不同岗位的不同性质的工作，可以迅速实现与团队其他成员的协作。从组织上来说，组织机构可以根据需要进行灵活地增减和再造，并相应地实现功能的转换；还可以方便地处理在各种层次上与其它企业合作的关系，形成新的广义企业架构。从技术上来说，采用先进的智能化技术，并且技术系统是模块化和“插件兼容式”的，可以在短时间内完成重新配置，改组成适应新产品需要的另一种生产运营流程。有人将医院的急救室形象地比喻为敏捷制造企业的缩影，不无道理。在急救室里，所有的一切，包括医生、护士、技术、设备和制度等，都应该随时根据各种特殊需要，重新配置组合成各种不同的抢救小组。完成抢救病人的工作。这类似于精细生产中的牵拉式运行机制

24、，从对用户需求及市场竞争作出迅速反应出发来“牵拉”出对企业人员技能、制造设备、各部门间关系、通讯基础结构、团队工作安排等有关方面的要求，并根据需求进行重新组合。总结以上分析，可以发现敏捷制造和大量生产方式在许多方面有本质的区别，如表 10-2所示。表 10-2 敏捷制造与大量生产的比较 项目 大量生产 敏捷创造 企业目标 依靠大量生产降低成本 依靠敏捷生产实现低成本、高质量 企业范围 大企业本身 虚拟企业 设备 专用设备为主 智能化设备为主 产品变换 困难 渐进式，容易 批量 大 无限制，批量无影响 生产类型 存货型 订单型 质量观念 面向产品 面向用户需要和改进过程 组织机构 机械式层次结构

25、 开放式，扁平式项目结构 核心资源 技术 人 活动组织 串行方式 并行方式 管理模式 监督、检查、防范 信任、关心、放权 第三节 约束理论 约束理论（Theory of Constraints,TOC）是以色列物理学家、企业管理顾问戈德拉特博士(DrEliGoldratt)在他开创的优化生产技术(Optimized Production Technology，OPT)基础上发展起来的管理哲理，该理论提出了在制造业经营生产活动中定义和消除制约因素的一些规范化方法，以支持持续改进(Continuous Improvement)。同时 TOC 也是对 MRP和 JIT 在观念和方法上的发展。戈德拉特

26、创立约束理论的目的是想找出各种条件下生产的内在规律，寻求一种分析经营生产问题的科学逻辑思维方式和解决问题的有效方法。可用一句话来表达 TOC，即找出妨碍实现系统目标的约束条件，并对它进行消除的系统改善方法。一、TOC 的基本要点 TOC 强调必须把企业看成是一个系统，从整体效益出发来考虑和处理问题，TOC 的基本要点如下：1企业是一个系统，其目标应当十分明确，那就是在当前和今后为企业获得更多的利润。2一切妨碍企业实现整体目标的因素都是约束。按照意大利经济学家帕雷特的原理，对系统有重大影响的往往是少数几个约束，为数不多，但至少有一个。约束有各种类型，不仅有物质型的，如市场、物料、能力、资金等，而

27、且还有非物质型的，如后勤及质量保证体系、企业文化和管理体制、规章制度、员工行为规范和工作态度等等，以上这些，也可称为策略性约束。3为了衡量实现目标的业绩和效果，TOC 打破传统的会计成本概念，提出了三项主要衡量指标，即有效产出、库存和运行费用。TOC 认为只能从企业的整体来评价改进的效果，而不能只看局部。库存投资和运行费用虽然可以降低，但是不能降到零以下，只有有效产出才有可能不断增长(见下表 10.3)。4 鼓-缓冲-绳法(Drum-Buffer-Rope Approach，DBR 法)和缓冲管理法(Buffer Management)TOC 把主生产计划(MPS)比喻成鼓，根据瓶颈资源和能力

28、约束资源的可用能力来确定企业的最大物流量，作为约束全局的鼓点，鼓点相当于指挥生产的节拍；在所有瓶颈和总装工序前要保留物料储备缓冲，以保证充分利用瓶颈资源，实现最大的有效产出。必须按照瓶颈工序的物流量来控制瓶颈工序前道工序的物料投放量。换句话说，头道工序和其它需要控制的工作中心如同用一根传递信息的绳子牵住的队伍，按同一节拍，控制在制品流量，以保持在均衡的物料流动条件下进行生产。瓶颈工序前的非制约工序可以采用倒排计划，瓶颈工序采用顺排计划，后续工序按瓶颈工序的节拍组织生产。5定义和处理约束的决策方法 TOC 强调了三种方法，统称为思维过程(Thinking Processes，TP)，见下表。二.

29、TOC五大核心步骤 第一步，找出系统中存在哪些约束。企业要增加产销率的话，一般会在以下方面想办法：原料（Materials）：即增加生产过程的原材料投入；能力（Capacity）：如果由于某种生产资源的不足而导致市场需求无法满足，就要考虑增加这种资源；市场（Market）：如果由于市场需求不足而导致市场能力过剩，就要考虑开拓市场需求；政策（Policy）：找出企业内部和外部约束产销率的各种政策规定。第二步，寻找突破（Exploit）这些约束的办法。此时要给出解决第一步中所提出的种种问题的具体办法，从而实现产销率的增加。例如，若某种原材料是约束，就要设法确保原材料的及时供应和充分利用；若市场需求

30、是约束，就要给出进一步扩大市场需求的具体办法；若某种内部市场资源是约束，就意味着要采取一系列措施来保证这个环节始终高效率生产。当我们要突破某台瓶颈设备利用率不高这个约束时，要采取的行动包括：设置时间缓冲。多用于单件小批生产类型。即在瓶颈设备紧前工序的完工时间与瓶颈设备的开工时间之间设置一段缓冲时间，以保障瓶颈设备的开工时间不受前面工序生产率波动和发生故障的影响。缓冲时间的设置，与前面非瓶颈工序波动的幅度和故障出现的概率及企业排除故障恢复正常生产的能力有关。其他如在制品缓冲，多用于成批生产类型；在瓶颈设备前设置质检环节；统计瓶颈设备的产出的废品率，找出废品产生的原因并根除之，对返修或返工的方法进

31、行研究改进。第三步，使企业的所有其他活动服从于第二步中提出的各种措施。这样，才可以实现系统其他部分与约束部分同步，从而充分利用约束部分的生产能力。正是这一点，使得 TOC不单单是一种制造理念，而是一种管理理念或经营理念，可以应用于营销、采购、生产、财务等企业经营各方面的协调。第四步，具体实施第二步中提出的措施，使第一步中找出的约束环节不再是企业的约束。例如，工厂的一台机器是约束，就要：缩短设备调整和操作时间；改进流程；加班；增加操作人员；增加机器等等。第五步，谨防人的惰性成为系统的约束。当你突破一个约束以后，一定要重新回到第一步，开始新的循环。就像一根链条一样，你改进了其中最薄弱的一环，但又会

32、有下一个环成为最薄弱的。千万要记住，今天的解决方案就是明天的问题所在（Todays solution is tomorrows problem），也许你为了突破这个约束采取了一些很好的措施，可一旦约束转移到其他环节，这些措施对于新的约束可能无能为力！究竟是哪些公司通过 TOC获得了大量的收益呢？正是那些进行了战略选择来决定他们想让什么成为约束的公司。约束总是存在，只是这个约束和那个约束的不同。这些公司设法使约束转移到使他们为难最少的环节，然后决定相应的企业运作（产品设计、营销、投资、员工招募等）。通过 TOC，这些公司可以利用和控制约束，而不是反过来像现在很多公司那样：被约束所控制。三、企业目

33、标和衡量标准 我们知道，要衡量一个企业是否能赚钱，通常采用以下三个指标：净利润（Net Profit，简称 NP）即一个企业赚多少钱的绝对量。一般来说，净利润越高的企业，其效益越好。投资收益率（Return on Investment，简称 ROI）表示一定时期的收益与投资的比。当两个企业投资不同时，单靠净利润是无法比较他们效益的好坏的。例如，两个企业的年净利润均为 50 万元，其中一个投资 100 万元，而另一个投资 200 万元，显然前者的效益要好。现金流量（Cash Flow，简称 CF）表示短期内收入和支出的钱。没有一定的现金流量，企业也就无法生存下去。以上三个指标主要考虑的是对现有资

34、源的有效利用和安排。但是，它们并不能直接用于指导生产，例如，究竟采用多大批量为好，是无法直接从这三个指标作出判断的。因此，需要一些作业指标作桥梁。如果这些作业指标完成得好，就说明企业的盈利能力强。按照最优生产技术 OPT 的观点，在生产系统中，作业指标有以下三种：产销率（Throughput，T）按 OPT 的规定，它不是一般的通过率或产出率，而是单位时间内生产出来并销售出去的量，即通过销售活动获取金钱的速率。生产出来但未销售出去的产品只能是库存。库存（Inventory，I）是一切暂时不用的资源。它不仅包括为满足未来需要而准备的原材料，加工过程的在制品和一时不用的零、部件，未销售的成品，而且

35、还包括扣除折旧后的固定资产。库存占用了资金，产生机会成本及一系列维持库存所需的费用。运行费（Operating Expenses，OE）是生产系统将库存转化为产销量的过程中的一切花费，其中包括所有的直接费用和间接费用。如果以货币来衡量，T 是要进入系统的钱，I 是存放在系统中的钱，而 OE 则是将 I 变成 T 而付出的钱。四、九条管理原则 TOC的基本思想在九条管理原则上得到了具体体现，这九条原则是实施 TOC的基石。与TOC相关的生产计划与控制的算法和软件，也是按照这九条原则提出和开发的。此外，这些原则也可以独立于软件之外，直接用于指导实际的生产管理活动。下文将逐条分析这九条原则。原则 l

36、 追求物流的平衡，而不是生产能力的平衡。原则 2“非约束”的利用程度不由其本身决定，而是由系统的“约束”决定的。原则 3 资源的“利用”（Utilization）和“活力”（Activation）不是同义词。原则 4“约束”上一个小时的损失则是整个系统的一个小时的损失。原则 5“非约束”节省的一个小时无益于增加系统有效产出。原则 6“约束”控制了库存和有效产出。以上六条原则都是涉及资源的。原则 7 运输批量可以不等于（在许多时候应该不等于）加工批量。原则 8 批量大小应是可变的，而不是固定的。以上两条是涉及物流的。原则 9 编排作业计划时考虑系统资源约束，提前期是作业计划的结果，而不是预定值。

37、第四节流程再造 一、企业目前工作流程存在的问题 传统现行的管理往往是事后的、静态的，各个部门之间缺乏及时的交流和沟通。上下级之间也缺乏交流，领导将目标布置下去，有关人员给出相应的计划。但给出之后双方往往就不再沟通，等计划到期一查，往往发现这里没有完成，那里没有完成。企业现行经营管理模式存在的问题企业现行经营管理模式源于 18 世纪亚当斯密(Smith)的“劳动分工原理”和19 世纪弗雷德里克泰罗的“制度化管理理论”,即强调按专业化分割,把企业的经营过程分解为最简单、最基本的工序,这样工人只需重复一种简单工作,熟练程度大大提高,同时对各个经营过程实施严格控制。在当时,由于工人素质低、劳动力廉价和

38、技术水平有限,因此这些理论得到迅速推广,并有效地提高了企业的劳动生产率。这两种理论在 20 世纪被两大汽车巨人发展,亨利福特(Henry Ford)将其用于福特公司的汽车生产,形成了汽车流水作业线,使生产效率倍增;阿尔弗雷德斯隆(Alfred Sloan)将其用于通用汽车公司的组织经营管理,形成了层层上报的金字塔式组织结构,加强了部门管理。进入 80 年代,基于这两种理论的经营管理模式日益显露出弊端,它主要存在以下几个问题:一是分工过细。二是无人负责整个经营过程，缺乏全心全意为顾客服务的意识。三是组织机构臃肿，助长官僚作风。四是员工技能单一，适应性差。过细的分工增加了员工工作的单调性，无法学到

39、新的知识，没有刺激，致使工作和服务质量下降，员工缺乏积极性、主动性、责任感差。五是资源闲置和重复劳动，症结是内部信息纵向和横向沟通不够。二、流程再造的定义和特点 （一）流程再造的定义 1993 年，哈默和钱皮发表企业再造，根据 Hammer 与 Champy 的定义，“业务流程再造就是对企业的业务流程（Process）进行根本性（Fundamental）再思考和彻底性（Radical）再设计，从而获得在成本、质量、服务和速度等方面业绩的戏剧性的（Dramatic）改善”，使得企业能最大限度地适应以“顾客、竞争和变化”为特征的现代企业经营环境。在这个定义中，“根本性”、“彻底性”、“戏剧性”和“

40、流程”是应关注的四个核心内容。根本性再思考表明业务流程再造所关注的是企业核心问题，如“我们为什么要做现在的工作？”、“我们为什么要用现在的方式完成这项工作？”、“为什么必须由我们而不是由别人来做这份工作？”等等。通过对这些企业运营最根本性的问题的仔细思考，企业可能会发现自己赖以存在或运营的商业假设是过时的甚至是错误的。彻底性再设计表明业务流程再造应对事物进行追根溯源，对既定存在的事物不是进行肤浅的改变或调整性修补完善，而是抛弃所有的陈规陋习并且不要考虑一切已规定好的结构与过程，创造发明全新的完成工作的方法；这是对企业进行业务处理流程进行重新构建，而不是改良、增强或调整。戏剧性改善表明业务流程再

41、造追求的不是一般意义上的业绩提升或略有改善、稍有好转等，而是要使企业业绩有显著的增长、极大的飞跃和产生戏剧性变化。这也是业务流程再造工作的特点和取得成功的标志。业务流程再造关注的要点是企业的业务处理流程，一切“再造”工作全部是围绕业务流程展开的。“业务流程”是指一组共同为顾客创造价值而又相互关联的活动。哈佛商学院的Michael Porter 教授将企业的业务流程描绘为一个价值链（Value Chain），竞争不是发生在企业与企业之间，而是发生在企业各自的价值链之间。只有对价值链的各个环节（业务流程）进行有效管理的企业，才有可能真正获得市场上的竞争优势。流程要面向顾客，包括组织外部的和组织内部

42、的顾客。流程跨越职能部门、分支机构或子单位的既有边界，流程再造不仅对流程进行再造，而且要将以职能为核心的传统企业改造成以流程为核心的新型企业。（二）企业流程再造的特点 1、在崭新的资讯技术支持下，以流程为中心，大幅度地改善管理流程；2、放弃陈旧的管理做法和程序；3、评估管理流程的所有要素对于核心任务是否重要。专注于流程和结果，不注重功能。在方法上以结果为导向，以小组为基础，注重顾客，要求严格衡量绩效，详细分析绩效评估的变化。三、流程再造的原则（一）企业流程再造的原则为：1、组织结构应该以产出为中心，而不是以任务为中心。这条原则是说应该由一个人或一个小组来完成流程中的所有步骤。围绕目标或产出而不

43、是单个任务来设计人员的工作。让那些需要得到流程产出的人自己执行流程。过去由于专业化精密分工，企业的各个专业化部门只做一项工作，同时又是其它部门的顾客。现在有了信息系统，一切变得容易了。当与流程关系最密切的人自己可以完成流程时，大大消除了原有各工作组之间的摩擦，从而减少了管理费用，但是这并不意味着要取消所有的专业部门的专业职能，例如对于企业主要设备和原材料，还是需要由采购部门来专门完成的。具体如何安排，还是要以全局最优为标准的。2、将信息处理工作纳入产生这些信息的实际工作中去。过去大部分企业都建立了这样一些部门，它们的工作仅仅是收集和处理其它部门产生的信息。这种安排反映了一种旧思想，即认为低层组

44、织的员工没有能力处理自己产生的信息。而今伴随着 IT 的运用和员工素质的提高，信息处理工作完全可以由低层组织的员工自己完成。3、将各地分散的资源视为一体。集权和分权的矛盾是长期困扰企业的问题。集权的优势在于规模效益，而缺点是缺乏灵活性。分权，即将人、设备、资金等资源分散开来，能够满足更大范围的服务，但却随之带来冗员，官僚主义和丧失规模效益的后果。有了数据库，远程通信网络以及标准处理系统，人们不再为“鱼和熊掌不可兼得”而伤透脑筋，企业完全可以在保持灵活服务的同时，获得规模效益。4、将并行工作联系起来，而不是仅仅联系他们的产出。存在着两种形式的并行，一种是各独立单位从事相同的工作；另一种是各独立单

45、位从事不同的工作，而这些工作最终必须组合到一起。新产品的开发就属于后一种的典型。并行的好处在于将研究开发工作分割成一个个任务，同时进行，可以缩短开发周期。但是传统的并行流程缺乏各部门间的协作，因此，在组装和测试阶段往往就会暴露出各种问题，从而延误了新产品的上市。现在配合各项信息技术，如网络通信、共享数据库和远程会议，企业可以协调并行的各独立团体的活动，而不是在最后才进行简单的组合，这样可以缩短产品开发周期，减少不必要的浪费。5、使决策点位于工作执行的地方，在业务流程中建立控制程序。在大多数企业中，执行者、监控者和决策者是严格分开的。这是基于一种传统的假设，即认为一线工人既没有时间也没有意愿去监

46、控流程，同时他们也没有足够的知识和眼界去做出决策。这种假设就构成了整个金字塔式管理结构的基础。而今，信息技术能够捕捉和处理信息，专家系统又拓展了人们的知识，于是一线工作者可以自行决策，在流程中建立控制，这就为压缩管理层次和实现扁平组织提供了技术支持。而一旦员工成为自我管理自我决策者的时候，金字塔式组织结构以及伴随着它的效率低下和官僚主义，也都会消失。6、从信息来源地一次性地获取信息。在信息难以传递的时代，人们往往会重复采集信息。但是，由于不同人、不同部门和组织对于信息有各自的要求和格式，不可避免地造成企业业务延迟、输入错误和额外费用。然而今天，当我们采集一条信息之后，可以将它储存于在线数据库中

47、，与所有需要的人实现共享。7、面向客户和供应商整合企业业务流程。当前时代的竞争不是单一企业与单一企业的竞争，而是一个企业的供应链（供应商、企业制造车间、分销网络、客户组成一个企业紧密的供应链）与另一个企业供应链间的竞争，这要求企业在实施 BPR 时不仅要考虑企业内部的业务处理流程，还要对客户、企业自身与供应商组成的整个供应链业务流程进行重新设计，并尽量实现企业与外部只有一个接触点。概括为三个核心原则：坚持以流程为导向的原则；坚持以人为本的团队式管理的原则和坚持顾客导向的原则。在追求顾客满意度和员工追求自我价值实现的过程中带来降低成本的结果，从而达到效率和效益改善的目的。所以流程再造在注重结果的

48、同时，更注重过程的实现，并非以短期利润最大化为追求目标，而是追求企业能够持续发展的能力。（二）主要的操作原则是：1、围绕结果（企业最终要为顾客提供的产品和服务）而不是工序进行组织；2、注重整体流程最优的系统思想。BPR 要求理顺和优化业务流程，强调流程中每一个环节上的活动尽可能实现最大化增值，尽可能减少无效的或不增值的活动。并从整体流程全局最优（而不是局部最优）的目标，设计和优化流程中的各项活动，消除本位主义和利益分散主义。3、让那些利用生产结果的人进行这些工序，使责任和利益相统一，调动了工序实施者的积极性，又使流程成为有人负责的过程。4、建立扁平化组织。BPR 要求先设计流程，而后依流程建立

49、企业组织，尽量消除纯粹的中层“领导”。这不仅降低了管理费用和成本，更重要的是提高了组织的运转效率及对市场的反应速度。5、在真正产生信息的实际工作中处理信息。6、把地域上分散的资源当作集中资源对待。7、把类似活动的过程联系起来，而不要等各项活动结束后把所有结果拼凑起来。8、在工作中决策，让工作过程实现自我控制。9、从信息源一次性捕捉信息。利用 IT 手段协调分散与集中的矛盾。在设计和优化企业的业务流程时，要尽可能利用 IT 手段实现信息的一次处理与共享使用机制，将串行工作流程改造为并行工作流程，协调分散与集中之间的矛盾。10、新流程应用之前应该做可行性实验。11、再造必须顾及受影响的人们的个人需

50、求，设计变革方案必须邀请当事人参与。事实上，人们问的第一个也可能是唯一的一个问题是：这对我有什么好处？如果再造的设计者完全集中于逻辑和设计方面的问题，漠视实际工作者的感受，忽视与实际工作者，最后的变革实施者和流程实施者的交流就会不畅，变革就很难得到认同和支持，最终，变革的努力很可能被沉重的个人利益压跨。12、再造应该在 12 个月内初见成效。四、流程再造的步骤 1个案陈述 这一步主要是说明流程再造的必要性，并通过宣传，统一企业上下的认识，取得全体员工的支持。虽然有关材料不需要很详细，但应该让人信服，能鼓舞改革士气，所以必须清楚地说明两个关键问题：其一，变革的必要性，说明企业目前的状况以及为何不

51、能继续下去；其二，未来的愿望，勾画企业的发展蓝图，说明要把企业变成什么样。2流程识别 要进行改革，首先要知己知彼，认真调查分析现有系统和现有流程。要在对企业所有主要流程进行根本性思考的基础上，优先选择以下几类进行流程再造：一是该流程的功能可能是错误的，或某个瓶颈问题对生产运营影响较大，必须立即改造加以纠正；二是对本企业产品能否使用户满意有重大影响的因素；三是某些很容易改、且改了之后能收到显著经济效益的流程。对拟进行再造的流程应当进一步说明再造的项目范围。3评价使能因素 信息技术和人员/组织问题都是流程再造的驱动因素（使能器），企业应从集成的角度，创造性地重构和应用企业的能力与资源，以保证成功地

52、实现流程再造。4分析现有流程 对当前流程进行分析以明确流程间的关系，对活动进行分类，为流程再造方案设计提供依据。一般可将活动分为三类：顾客愿意为其支付现金的增值活动；不能为顾客创造价值，却是增值活动实施中必须的非增值活动；既不增值，也不会驱动增值的无效自学成才动。显然，流程再造应该改善增值活动，消除无效活动，而对于非增值活动，哈默认为有必要通过把增值活动重新组织成一个新的更有效的流程来将非增值活动找出来。5流程创新设计 树立突破原有规划、程序和观念束缚的根本性创新设计理念，利用定点超越、计算机随机模拟等科学方法和工具，都是确保设计方案成功的重要因素。6实施再造后的流程 新流程的实施需要领导的大

53、力推动，也要求建立新的组织机构和运行机制，要求员工的价值观和工作机能都要和新环境相匹配。在实施过程中，还要做好新企业流程效果的跟踪评价与总结工作。应当指出，在实施流程再造之前，必须做好有关的准备工作和推行任何改革一样，要通过教育帮助人们树立新的思想观念，拿“第五项修炼”的语言说，就是改变人们的“心智模式”。要组建好高素质的再造队伍，成立由企业一把手挂帅的指导委员会，由企业内外的不同专业、不同部门的人员组成的企业流程再造小组或团队，并明确各自的职责。要科学编制流程再造计划，明确流程再造的具体范围、时间和资源投入、预期效果等。第十章小结 计算机集成制造系统（CIMS）是通过计算机硬软件，并综合运用

54、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的人、技术、经营管理三要素及其信息流与物流有机集成并优化运行的复杂大系统。因此，CIMS 是在 CIM哲理指导下组成的系统，是 CIM 概念的具体体现。一般可按集成过程将 CIMS 分成三个阶段：1物理系统集成；2应用集成；3经营和人的集成 CIMS 组成的三要素人/机构；经营与技术，在三要素的相交部分需解决四集成问题 CIMS一般可以划分为如下四个功能子系统和两个支撑子系统：工程设计自动化子系统、管理信息子系统、制造自动化子系统、质量保证子系统以及计算机网络子系统和数据库子系统。CIMS 实施的效益：1、提高

55、设备利用率。2、降低直接和间接劳动强度。3、缩短制造周期。4、加工中使用设备较少。5、生产计划可调性。敏捷制造定义：熟练掌握生产运营技能的、高素质的劳动者，高度柔性的、实用的、先进的制造技术、以及企业之间和企业内部的灵活管理三者的集成，以实现整体最优化，对市场需求及其变化作出迅速响应。人、组织和技术是构建敏捷制造大厦和基石。敏捷制造的基本思想：（1）使顾客富裕的理念；（2）以人为核心的资源的理念；（3）竞合发展的理念；（4）柔性的开放式设计的理念 可用一句话来表达约束理论（TOC），即找出妨碍实现系统目标的约束条件，并对它进行消除的系统改善方法。TOC 强调必须把企业看成是一个系统，从整体效益

56、出发来考虑和处理问题。TOC五大核心步骤：第一步，找出系统中存在哪些约束。第二步，寻找突破这些约束的办法。第三步，使企业的所有其他活动服从于第二步中提出的各种措施。第四步，具体实施第二步中提出的措施，使第一步中找出的约束环节不再是企业的约束。第五步，谨防人的惰性成为系统的约束。企业目标和衡量标准：净利润、投资收益率、现金流量。TOC的基本思想在九条管理原则上得到了具体体现，这九条原则是实施 TOC的基石。企业目前工作流程存在的问题：一是分工过细。二是无人负责整个经营过程。三是组织机构臃肿。四是员工技能单一。五是资源闲置和重复劳动。业务流程再造就是对企业的业务流程进行根本性再思考和彻底性再设计，从而获得在成本、质量、服务和速度等方面业绩的戏剧性的改善。企业流程再造的特点：1、在崭新的资讯技术支持下，以流程为中心，大幅度地改善管理流程；2、放弃陈旧的管理做法和程序；3、评估管理流程的所有要素对于核心任务是否重要。企业流程再造概括为三个核心原则：坚持以流程为导向的原则；坚持以人为本的团队式管理的原则和坚持顾客导向的原则。流程再造的步骤：1个案陈述；2流程识别；3评价使能因素；4分析现有流程；5流程创新设计；6实施再造后的流程