先进制造系统 教学课件 ppt 作者 戴庆辉主编第9章制造系统的展望 0901A03展望

先进制造系统,21世纪工业工程专业规划教材,先进制造系统 Advanced Manufacturing System 华北电力大学 戴庆辉 主编 机械工业出版社,先进制造系统,21世纪工业工程专业规划教材,先 进 制 造 系 统 主 编 戴庆辉 副主编 张新敏 王卫平 参 编 张文建 杜必强 周宏明 胡开顺 叶 锋 慈铁军 付培红 主 审 张根保,先进制造系统,第 1 章 先进制造系统总论 第 2 章 先进制造系统基本原理 第 3 章 先进制造模式 第 4 章 先进设计技术 第 5 章 先进制造装备及技术 第 6 章 先进制造工艺技术 第 7 章 绿色设计与制造 第 8 章 典型产品的制造系统 第 9 章 制造系统展望,第9章提要,本章分析了制造业外部环境和企业内部的变化； 总结了社会、市场、产品、企业、制造技术和制造模式变化的诸多特征； 分别讨论了未来制造系统、未来制造模式和未来制造技术的发展趋势； 关注了处于发展前沿的电子化制造系统。,第9章 制造系统的展望,9.1 制造业面临的变化 9.2 未来制造系统的发展分析 9.3 未来制造系统的发展趋势,9.1 制造业面临的变化,9.1.1 制造业环境的变化 9.1.2 制造业内部的变化,9.1.1 制造业环境的变化,1. 社会变化的三大特征 2. 市场环境变化的五大特征,9.1.1 制造业环境的变化,1. 社会变化的三大特征 （1）工业经济使社会发展遇到难题 （2）知识经济成为世界经济的新趋势 （3）全球经济的贸易自由化日趋突出,9.1.1 制造业环境的变化,（1）工业经济使社会发展遇到难题 工业经济的发展创造了现代社会辉煌和高度文明， 也给社会的持续发展带来了三大世界性难题： 有限的已知资源。 资源滥用已引发了人类的生存危机。资源短缺日益明显。例 1996年的能耗量是1990年的6倍。全世界的石油与天然气储量只能再用50年，煤可再用200年。 生态环境不断恶化。 全世界制造业每年产生大量废物。例 1996年全球有2400万辆汽车报废。2000年全球有2000万台计算机被淘汰。 不断增加的人口和社会的老龄化。 2020年世界人口将从今天56亿增至80亿。随着人口增长以及目前技术不断开发，全球生态系统将受到严重制约。,9.1.1 制造业环境的变化,（2）知识经济成为世界经济的新趋势 电子计算机的发明和信息技术的应用把世界推向了知识经济时代。1990年联合国研究机构提出了“知识经济”。1996年经济合作与发展组织（OECD）明确提出“以知识为基础的经济（knowledge based economy）”。 知识经济是建立在知识的生产、分配和消费基础上的经济。 专家估计，科技进步对经济增长的贡献率，已从20世纪初的5%20%提高到70年代至90年代的70%80%。 知识经济有三大特征： 在健全的信息网络下以信息流为主导的经济： 以科技知识和人才教育作为两大支柱的经济： 开放合作和可持续发展的经济。,9.1.1 制造业环境的变化,（3）全球经济的贸易自由化日趋突出 20世纪后20年，世界贸易组织、欧元计划、亚太经合组织、北美、南亚等区域经济一体化联盟不断得以发展，国际经济合作和交往日趋紧密，全球产业界进入结构大调整的时期，世界正在成为一个统一的大市场。 制造产业、制造产品和制造技术走向国际化，导致制造业格局在全球的重新分布和组合，并使得经济竞争在国际范围内愈演愈烈。制造业产、供、销的全球化与局域化并存，并不断发生冲突。 特别是我国加入WTO以后，汽车、机械装备和仪器仪表等制造业面临着严峻的挑战，因此产品的创新性和TQCSE等问题更加突出。,9.1.1 制造业环境的变化,2. 市场环境变化的五大特征 （1）买方市场 （2）不确定性市场 （3）国际化市场 （4）新兴产品市场 （5）虚拟市场,市场变化的历程 卖方市场 供需平衡 买方市场 全球市场 网上市场,9.1.1 制造业环境的变化,（1）买方市场 这是科学技术与生产力发展的必然结果， “卖方市场”已成为过去。 买方有了更多可供选择的卖方， 从而买方对各个卖方所提供的产品， 就有可能提出更为个性化的苛刻要求。 除了仍考虑产品必须保证质优价廉的传统要求外， 买方比过去更强调产品交货期短和售后服务好。 企业要以客户为中心， TQCSE将作为新一代制造系统的决策要素。,9.1.1 制造业环境的变化,（2）不确定性市场 科技的发展，需求的多样化和多变性， 导致产品换代快， 从而产品非大量化、分散化、个性化的生产越来越强。 市场越来越大，竞争日趋激烈，不确定因素猛增，市场变化很快。,9.1.1 制造业环境的变化,（3）国际化市场 世界市场的开放程度越来越大，市场走向国际化。 任何国家若想实行贸易保护主义，必将会被排斥在世界经济大家庭以外。 由于包括巴西、中国、印度在内的一批第三世界国家经济的崛起，世界市场格局将发生新的变化。 产业分工的国际化已成为发展潮流。,9.1.1 制造业环境的变化,（4）新兴产品市场 制造企业在横向面对的是大制造业而不仅仅是机械制造业； 在纵向则要考虑产品生命全过程而不仅仅是加工制造过程。 所以现代制造业产品市场覆盖面要比传统大得多。 新的社会需求，例 社会老龄化、农业现代化、生态保护、人居现代化、可再生新能源、城市快捷交通、垃圾处理等，都需要新产品并导致新产业。 这不仅涉及对传统产品用高新技术加以改造与发展而成的产品，而且更涉及前所未有的新型“产品” 例 作为知识经济产物的软件产业的兴起， 作为法制经济产物的绿色产业的发展。,9.1.1 制造业环境的变化,（5）虚拟市场 信息化的进一步发展是网络化， 网上的产品广告、 商品展示、 商品交易、 客户关系和代理制等 均属于虚拟市场。,9.1.2 制造业内部的变化,1. 产品变化的六大特征 2.企业变化的六大特征,9.1.2 制造业内部的变化,1. 产品变化的六大特征 （1）产品的内涵增加 （2）产品生命周期缩短 （3）产品的个性化、多样化 （4）产品的智能化 （5）产品具有更好的开放性和兼容性 （6）产品具有生态环保性,9.1.2 制造业内部的变化,（1）产品的内涵增加 产品是一组满足消费需求的解决方案，它是一个系统。它包括实体产品、软件产品和服务产品。其中，后两种产品的比例不断加大，制造业的服务功能不断增加。服务包括了从产品开发、销售到售后服务支持全过程。,9.1.2 制造业内部的变化,（3）产品的个性化、多样化 产品在数量上，种类与品种日益繁多，可以说是“无所不包，无孔不入”。 由于追求个性化，即使对于同一类型的产品，人们也要求产品在外观造型和功能上有自己的特点，体现出与众不同。 这就要求产品在原理结构、功能特点、艺术品味和服务文化上体现多样性。 产品制造适应多样化需求，产生了定制生产，突出了使用模块化部件加变异设计的零件，组成满足不同消费偏好的产品。,9.1.2 制造业内部的变化,（2）产品生命周期缩短 体现在两个方面： 在产品发往用户前的设计制造周期的缩短； 在用户手中使用周期的缩短。,9.1.2 制造业内部的变化,（4）产品的智能化 产品在性质上不仅取代、加强或延伸人的体力劳动，而且首先由于信息化，还有了一定“智能”，即信息感知功能、信息处理功能、信息存储与显示功能以及功能整体的整合。 由于信息产业与服务业的崛起，机、电、光、测、控、信一体化的产品比例正在上升。 例 多媒体教育及娱乐休闲设备、网络及终端设备、电子金融与商务设备、移动通信设备、全球定位系统、微小机械电子装置、生命工程装备、极限环境作业装置等产品。,9.1.2 制造业内部的变化,（5）产品具有更好的开放性和兼容性 能够适应全球化竞争、合作和交互以及产品技术升级的需要， 在保持自身技术优势和特点的同时， 采用标准接口与兼容技术，可实现全球互联和技术兼容。,9.1.2 制造业内部的变化,（6）产品具有生态环保性 产品这一必备特征突出了不会给社会带来危害的要求。 绿色产品在使用中能够节约能源、节省资源、不污染环境、用后便于回收和再利用。 由于人口老龄化，以及医疗保健需求的增长，由于环境保护意识的增强，医疗诊断、治疗、监护、康复和健身设备、清洁和可再生能源及环保设备将成为制造业新的增长点。 材料应用技术的发展引人注目。应用新材料不仅能提高产品性能，还能创造新产品、新过程。制造业特别关注：降低材料消耗；复合材料应用；材料涂层应用；环保材料开发；材料的再利用。,9.1.2 制造业内部的变化,2. 制造企业变化的六大特征 （1）竞争策略的变化 （2）同行关系的变化 （3）增产方式的变化 （4）经营模式的变化 （5）工作方式的变化 （6）制造技术的变化,9.1.2 制造业内部的变化,（1）竞争策略的变化。 从质量第一的竞争策略向快速响应市场的竞争策略转变。根据客户对产品需求的变化，要求迅速作出反应，交货期已成为竞争的第一要素。对生产的快速重组，要求制造模式必须有高度柔性，有足够敏捷性，这是“客户化”导致的必然结果。而信息技术与管理科学为此提供了重要的保证。,9.1.2 制造业内部的变化,（2）同行关系的变化。 企业与同行从竞争对手向合作伙伴转变。走向全球化，自然导致向本土化与国际化交互的方向发展。同行不一定是“鱼死”，或“网破”，或两败俱伤。走向“双赢”或“多赢”是合作参与市场的结果。合作是当代企业活动中最重要的发展趋势，它使知识和构想得到更大范围的交换和共享，从而提高企业活动的效率。网络化为合作提供了一个更有利的条件。,9.1.2 制造业内部的变化,（3）增产方式的变化。 从“粗放”方式向“集约”方式转变。过去以加大资金投入、加大资源消费、加大人力使用来实现增产；现在主要以开发知识资源作为主要增产方式。知识资源逐步成为经济发展的主要战略资源，知识管理（Knowledge Management，KM）的问题提到议事日程。“以人为本”，加强企业文化建设。这是现代企业成败要害之所在。知识管理，就是运用集体的智慧提高应变能力和创新能力，是为企业实现显性知识和隐性知识共享提供的新途径。,9.1.2 制造业内部的变化,（4）经营模式的变化。 从生产加工型企业向开发经营型企业转变。20世纪90年代以来，新产品开发成为企业的命脉。由于信息传递速度越来越快，新产品的开发过程越来越快。企业更加注重提高开拓全球市场的信息能力，包括：需求敏感能力；市场建模和需求预报；实时市场信息库建造；促销技术；售前、售后满意服务；网上商务开发；虚拟企业与虚拟供应链建造等。,9.1.2 制造业内部的变化,（5）工作方式的变化。 从传统的顺序工作方式向并行工作方式转变。并行工程向并行制造拓展。并行制造将显著缩短产品从概念到实现的时间。在合作企业中，各外围企业不同区段的核心能力和知识将动态组合，通过精确的估算、优化以及对产品成本利润的跟踪，将大大减小投资风险。并行制造将使人们组织各层次研究、开发、生产的方式发生革命性的变化。并行制造不仅在通信和数据处理方面需要重要的新技术，而且需要制造企业有新的社会与文化氛围。,9.1.2 制造业内部的变化,（6）制造技术的变化。 从研究传统加工机理和革新传统加工技术，向探索超出现有加工极限条件的制造方法、开发先进加工工艺和新的装备转变。 制造技术的主要变化体现在以下三个方面： 1）开发应用先进加工工艺。 2）研制新的装备。这方面主要实现三种创新： 结构创新；功能创新；维护创新 3）与信息技术紧密结合。,9