清华大学攻读博士学位研究生选题报告及论文工作计划.ppt

1、用信息技术和现代管理做强制造业,清华大学 吴 澄,2,当产品方向已经选定、市场占有已有相当份额，如何做大做强？ 当企业业务是做配套时，如何考虑进一步的发展？ 这个讲座提供一些理念、技术、案例，供大家参考，希望有点用处:,扩展一点思路转变某些观念找到适用技术和方法,3,信息化哪些信息技术可用于制造业的技术进步？信息技术支持和促进企业创新走出误区，减少风险，实现快速、持续发展结论,4,1. 信息化,2000年“全球信息社会冲绳宪章”明确提出（G-8: “Okinawa Charter on Global Information Society”）信息技术是影响21世纪发展的最强劲的驱动力量信息化-

2、由信息技术驱动的经济和社会的变革信息化的本质是利用信息技术帮助社会个人和群体有效利用知识和新思想，从而能建成充分发挥人的潜力，实现其抱负的信息社会。,5,2003年 信息社会全球峰会（WSIS）”原则宣言（ Declaration of Principles）”一个以人为本的、包容性和以发展为目的的、人人可以创造、获取、使用和分享信息和知识，使个体和各国人民均能充分发挥自己的潜力，促进其实现可持续发展并改善其生活质量的社会。,6,“信息化是由信息技术驱动的社会经济变革,其本质是在信息网络环境下有效利用信息和知识,充分发挥人的潜能,促进经济增长和社会发展模式的根本改变”。-中国信息化发展战略预研

3、究报告（国家信息化专家咨询委员会与世界银行合作研究）信息化是由信息技术驱动的，是一个技术主导型的变革过程；信息网络环境建设及加强在网络上信息和知识的有效利用是信息化的主要手段； 对信息化的需求主要表现在要充分发挥人的潜能，促进经济增长和社会发展模式的改变，这也是信息化的综合目标；,7,信息化是一个集合概念，它包含了信息产业作为完成信息化这一过程的工具和手段，也包含了信息化的对象和实现信息化的环境。,信息化的内涵,8,五中全会公报（2000.10.11）“继续完成工业化是我国现代化进程中的艰巨的历史性任务，大力推进国民经济和社会信息化，是覆盖现代化建设全局的战略举措。以信息化带动工业化，发挥后发

4、优势，实现社会生产力的跨越式发展。”,9,十六大的报告说的更加明确“实现工业化仍然是我国现代化进程中艰巨的历史性任务。信息化是我国加快实现工业化和现代化的必然选择。坚持以信息化带动工业化，以工业化促进信息化，走出一条科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源优势得到充分发挥的新型工业化路子。”,10,信息技术对市场竞争带来什么影响？,11,1).互联网促成了一个全球化的市场，信息技术是全球化进程中的主要推动力。,因特网的发展对市场的影响,12,互联网带来的变化,13,产品的更新换代越来越快，这是一个趋势。只有利用信息技术才能适应这种趋势的变化。产品的技术含量的提高，突出了独占性技

5、术即自主知识产权的技术，突出了创新，信息技术有利创新。信息技术已经深透到了产品的设计、制造、管理和营销的全过程。,14,信息技术促进了企业现代化管理，不仅改变了企业的结构，也更有利于企业的资源优化利用。产品的T、Q、C、S的竞争越来越激烈，信息技术有利于共享各种资源，有助于不断完善T、Q、C、S。不充分利用信息技术的各种巨大进步来加快工业现代化的进程，还有什么更好的选择？,15,2，哪些信息技术可用于制造业的技术进步？ 信息化的内容和目标： 将信息技术用于企业产品设计、制造、管理和销售的全过程，以提高企业的市场应变能力和竞争能力。这是企业信息化的主要内容和目标。,16,1）各种计算机辅助设计技

6、术(CAX) 计算机辅助画图（CAD）计算机辅助设计（CAD，二维、三维）变型设计参数化设计计算机辅助工艺设计（CAPP）计算机辅助工程（CAE）计算机辅助制造（CAM）,17,产品设计信息化的发展趋势：智能化设计协同化设计虚拟化设计,18,缺乏数字化产品定义、 DFA/DFM 工具、 产品数据管理串行产品开发流程设计与制造是两个独立的 功能部门 缺乏支持群组协同工作的 计算机与网络环境,2）并行工程： “并行”的产品设计、开发过程Concurrent Engineering,19,全数字化产品定义、DFA/DFM、 产品数据管理框架(PDM) 集成化、并行化产品开发过程 集成产品开发团队 群

7、组协同工作环境,并行工程采用新的产品开发模式,20,21,航天产品的开发 效益：产品开发时间缩短40%；废品率下降70%,22,虚拟制造是提供“在计算机上制造”的能力。通过计算机的仿真，反映任何产品的加工制造、装配过程的本质。因此虚拟制造是实际制造过程的本质在计算机上的实现。,3）虚拟制造（数字样机） Virtual Manufacturing,23,案例：山西经纬纺机厂我国现有织机120万台,无梭织机10.5万台，无梭化率9%；欧美70%，日本50%，东南亚20%。国家纺织工业局95规划无梭化率每年增长1%，即每年新增1.2万台，其中剑杆织机占50%以上。按传统办法开发新型剑杆织机需要10年

8、时间。采用虚拟制造：剑杆织机2年内形成500-1000台的生产能力。,24,实例剑杆织机,25,运动学、动力学分析,26,关键运动学、动力学及机理分析 ,27,引纬、打纬机构运动机理,左剑头位置,左剑头速度,右剑头位置,右剑头速度,28,效益，变“十年磨一剑”“二年磨一剑”,29,虚拟装配,30,4）企业管理信息化,提高办公效率、支持企业优化决策的OA、DSS技术目前的ERP主要按产品线发展的，不足之处：对成本的动态管理与控制对部门/人的业绩管理,BPR、企业经营管理过程的重组：简化、 合理化、优化,支持企业现代化管理的MRP、ERP技术,31,5）加工制造信息化与自动化,支持加工制造的各种自

9、动化装备及生产线：数控技术的应用 、FMC, DNCDCS、现场总线等技术的应用现代物流系统、工业机器人、快速原型制造复杂生产制造过程的智能控制复杂生产制造过程的优化调度,32,智能优化调度算法在复杂色织生产过程中的应用,33,色织布生产周期由60天降为30天，大大低于60天的行业平 均水平；新产品开发周期由15天降为5天；准时交单率由50提高到90；作业计划制定所需时间由数天降为12小时，且计划准确 率显著提高；分缸计划自动生成，所需时间由34小时降为1020分 钟，且效果大大改善；该系统为企业带来了重大的经济效益和社会效益。,34,6）网络化,（敏捷制造 Agile Manufacturi

10、ng） 面向全球经济、全球制造，在更大范围内优化利用企业外部的各种资源，以“结盟”的形式更快响应市场。 又竞争又联合（重组）是新特点。,网络化制造,现代物流、供需链管理、电子商务,35,Internet 与企业应用服务,36,Internet 与企业应用服务,37,应用介绍：桑普概况,主要产品：电热水器、电暖器、电风扇等员工：200人年销售收入：1.5亿（2000年），1.0亿（1999年）制造事业部：北京、广东4个供应商及协作厂：全国各地300多家客户及代理商：全国各地100多家运输商：全国各地10多家,38,桑普经营管理模式,39,应用介绍：桑普应用系统结构,40,应用效果,销售额增长了8

11、2.7%；因产、供、销各环节不协调引起的库存减少了51.6%； 公司各部门管理费用减少了8.6%（约40万元）； 物流成本减少了7.7%（约400万元）， 订单处理效率提高了15倍； 改善了桑普的生产、经营和服务质量，提高了企业的运作效率，进一步增强了企业的竞争力。,41,供需链中的行业网站,波音公司的例子浙江经济快速发展的一个原因（优势）产品的配套环境不求全，但求精而专一个新的商业发展模式，多赢,42,7）集成化（信息集成和“总体解决方案”）,异构信息集成平台/PDM/PLM异构信息集成： 协议共存和过渡美国：GM的MAP，我国：基于TCP/IP； 异构数据库； 不同应用软件的接口。网络、数

12、据库及软件技术是信息集成的基础和关键,43,企业应用软件的集成平台：软总线,44,PDM 支持产品生命周期管理,配置管理,46,PDM 产品增值链的核心环节,47,48,49,PLM平台,50,PLM以统一的产品数据模型为核心，将设计、制造、销售、服务和回收等产品全生命周期内涉及的各种数据集成在一个统一平台上进行管理。通过该平台，企业各部门的员工、最终用户和合作伙伴等可以高效地协同工作。,51,航空CIMS的地域分布,52,航空CIMS系统集成示意图,53,603所和西飞公司CIMS系统,应用,603所三维设计和虚拟装配，西飞加工制造,54,企业信息化的应用： 初级阶段CAX管理信息化生产加工

13、信息化与自动化深入应用PDM/PLM信息集成虚拟制造并行工程敏捷供需链与电子商务CPC网络化制造,56,土地,劳动力,资本,知识,财富来源,组织类型,封建制,所有权,严格等级,知识型网络组织,农业经济,早期工业经济,后工业经济,知识经济,经济形态,局域网,广域网,Internet,网络技术,信息集成,过程集成,企业集成,数据,信息,知识,传统企业,计算机应用企业,计算机集成企业,数字化企业,集成技术,处理对象,企业形态,时间,企业的进化过程,CopyRight 2000-2001 CIMS ERC,57,提高企业竞争力是企业一切工作的最终目标，也是制造业信息化的唯一目标,59,复杂问题求解多层

14、面的综合集成及综合管(理)控(制)基本框架：管理层面 宏观层面 方法论层面 技术的宏观层面 实现技术层面 微观层面 数学等理论工具层面 微观层面,管理先进的管理理念，如集成制造；（推式）计划的生产组织；精良生产与“拉式”生产组织；经营过程重组；协作生产的组织模式国内国外都有先进的管理理念,60,方法论企业建模：如功能模型、信息模型、决策模型、组织模型、资源模型、动态模型等等。,体系结构的概念（系统结构）；开放系统的概念标准化；企业建模的方法论。方法论不在数学层次解决问题，但重要的在于将问题纳入一个正确的方向。多数情况下，方法论主要还在定性阶段。,61,实现技术解决如何建立一个现代化的制造企业。

15、“现代”: 数字化、网络化、虚拟化、智能化、绿色化与集成化。“六化”是“现代”的主要技术特征，柔性的、协同的、敏捷的。产品设计信息化企业管理信息化加工制造信息化与自动化 网络化(网络化制造、敏捷供需链、电子商务）信息集成,62,数学等理论工具解决系统的优化问题，这也是管理/控制的目的，例子： 生产线的调度优化理论 可重入流生产线的调度优化问题 推/拉结合的生产计划与调度 并行产品开发过程的调度优化问题 供需链管理中的优化问题 工作流建模与管理,63,64,企业综合信息化，不是统一的模式,65,复杂问题的求解方法：综合集成与综合管/控宏观与微观结合定量与定性结合现代管理与信息技术结合数学工具与人

16、工智能结合,66,如何操作：,企业诊断：企业经营、生产中的瓶颈，需求分析 对我国多数企业，新产品开发能力弱，管理粗放是主要问题。企业的瓶颈分析是跟企业信息化的效益紧密相联系的。,指导思想：效益驱动、总体规划、分步实施、 重点突破,企业经营过程的重组：简化、合理化、优化 （与企业的体制、运行机制、机构改革相结合）,67,3，信息技术支持和促进企业创新1）信息化的内涵、人的潜能与创新,2000年“全球信息社会冲绳宪章”明确提出（G-8: “Okinawa Charter on Global Information Society”）信息技术是影响21世纪发展的最强劲的驱动力量信息化-由信息技术驱动

17、的经济和社会的变革信息化的本质是利用信息技术帮助社会个人和群体有效利用知识和新思想，从而能建成充分发挥人的潜力，实现其抱负的信息社会。,68,2003年 信息社会全球峰会（WSIS）”原则宣言（ Declaration of Principles）”一个以人为本的、包容性和以发展为目的的、人人可以创造、获取、使用和分享信息和知识，使个体和各国人民均能充分发挥自己的潜力，促进其实现可持续发展并改善其生活质量的社会,69,“信息化是由信息技术驱动的社会经济变革,其本质是在信息网络环境下有效利用信息和知识,充分发挥人的潜能,促进经济增长和社会发展模式的根本改变”。-中国信息化发展战略预研究报告（国家

18、信息化专家咨询委员会与世界银行合作研究）信息化是由信息技术驱动的，是一个技术主导型的变革过程；信息网络环境建设及加强在网络上信息和知识的有效利用是信息化的主要手段； 对信息化的需求主要表现在要充分发挥人的潜能，促进经济增长和社会发展模式的改变，这也是信息化的综合目标；,70,互联网带来的变化,2）网络引发的新概念、企业发展新模式,71,由网络引发的企业发展的各种新模式,因特网的发展对市场和企业运作模式的影响,72,3）产品设计开发过程的创新：信息技术帮助深入了解机理,案例：山西经纬纺机厂,73,案例：徐州工程机械集团（装载机、混凝土摊铺机）技术：信息集成、虚拟装配、智能技术装载机厂新产品开发从

19、每年34个增加到68个；装载机、沥青混凝土摊铺机、沥青混凝土搅拌站3个产品改造；机器人化装载机形成系列，达到国际同类产品90年代后期水平；试产当年销售332台，出口到美国、南非、沙特、土耳其等国家，销售额达1.1亿元；以机器人技术带动产品的升级换代，使传统工程机械产品在短期内增强了国际竞争力。,4）提高产品技术含量：信息技术支持 “独占性”技术产品,74,徐工机器人化装载机系列产品,75,机器人化摊铺机,76,5）信息技术营造发挥人的创新潜能的环境：从琐碎事务中解脱出来,工程数据库与变型设计办公自动化、辅助决策产品（工艺）数据管理PDM,77,PDM 支持产品生命周期管理,配置管理,79,邯钢

20、:“模拟市场核算，实行成本否决”斯达:“基于旬成本核算的动态成本控制的生产管理模式”对成本的两级控制：生产线、成本控制点两级制约：采购制约、领料制约使成本控制由事后超前静态动态定性定量用计算机软件、网络支持，实现了这种管理模式,6）信息技术把管理理念的创新变成科学的现代化管理,80,4,走出误区，减少风险，实现快速、持续发展对“必然选择”、“带动”和“促进”三个关键词认识不足片面理解制造业信息化的内涵把企业信息化看成一种固定的模式把信息化看成一个单纯的技术问题，是某种新技术的应用把推进信息化与管理现代化分隔开来不重视过程重组、基础数据及人员培训的重要性,当前认识上的不足与“误区”,81,“五要

21、”： 针对我们制造业的瓶颈的创新，而不是简单的照搬外国的做法。,如何快速、持续？观念和方法, 系统观点：“综合治理”和“系统发展模式” 制造业的竞争力问题是个综合性问题，即系统问题。各种有效的办法一起上，不是分散的各行其是。“系统发展模式”的成功例子。,竞争优势,创新能力,时间,产品和服务,产品开发能力和制造过程,体制机制,价值观和企业文化,经营理念, 从管理入手，从政策入手，当前对多数企业是普遍有效的，省钱的,83,加强信息、工艺和管理（集成也是管理）“加强产品开发环节，强调管理。当前多数企业车间层适度自动化（提倡数控等，但并不提倡FMS及自动化程度很高的生产线）”提倡：CAD/CAM、PD

22、M、CE、VM; MRP、ERP、BPR、AM。,84,科技界要从国民经济、国家安全的急需去寻找思路，科技界也需要克服计划经济的影响。从技术到技术，解决不好我国制造业的生存和发展问题。领导部门和企业界也要摆脱计划经济模式的影响，要从现代化管理和高技术中寻找企业生存发展的道路。, 要转变观念,85,“四不要”： 不问市场，单纯提高装备及工艺能力，花巨资引进，导致技改“早改早死，晚改晚死，不改等死”传统的技改观念造成的对技术进步的误解。 “小而全”、“大而全”的生产模式，“肥水不流外人田”。 只依靠基于 “廉价劳动力和批量生产”的价格战。而不是依靠产品开发及科技进步。 制造学科中部分存在的与经济建

23、设脱节，狭隘的门户观念以及保守性，妨碍了学科和技术的渗透、集成。,86,5. 结论：,正确理解“以信息化带动工业化”的时代特征和战略特征和深入理解“以信息化带动工业化”的带动作用，是实施制造业信息化的最重要基础，认识到位才能行动到位；正确全面理解制造业信息化的内涵可以避免片面性；“效益驱动、总体规划、分步实施、重点突破”，可以克服科技和经济 “两张皮”的状况；,87,制造业信息化不只是技术问题，用系统观点特别是复杂系统的方法论做指导，整合管理创新、技术创新、知识创新，确保制造业信息化实施成功；需求分析、技术方案、效益预测是企业实施信息化工程贯穿始终的要点，在企业各种约束条件下不断交互深入；说到底还是转变观念问题，对企业家、技术人员、领导都是重要的、有现实意义的。,谢 谢 !,