7.2 敏捷制造（教案）《现代制造技术基础》同步精品课堂（苏教版·凤凰职教）

《现代制造技术基础》教案 课 题 模块7 其他先进制造技术 单元2 敏捷制造 课 型 课 时 2 授课班级 授课时间 90 授课教师 教材分析 所选教材《现代制造技术基础》是职业学校机械专业新方案新课标创新实验教材，是江苏凤凰职业教育图书有限公司在江苏省教育科学研究院指导下，依据江苏省职业学校“学标、贯标、用标”的需要开发的。教材内容结合职业院校机械类学生应掌握的现代制造技术基本知识，紧扣新时代脉搏，充分挖掘思政元素，将立德树人根本任务贯穿于教材通篇，并与江苏省中职加工制造类专业技能教学标准及学业水平考试技能考纲相关联，突出知识传授与技能培养，将现代先进制造技术的基本知识与职业素养有机融入设置教学模块和单元，具体包含现代制造技术的发展、超高速加工技术、多轴加工技术、特种加工技术、增材制造技术、智能制造系统、其他先进制造技术、现代制造装备安全生产与电气基础认知8个模块。教学模块与教学单元根据学生认知规律和职业成长规律、现代制造技术的发展与分类进行设置，从而使教学内容合理序化，非常适合职业学校机械类专业使用。 学情分析 本课程主要面向中等职业教育，以培养技术技能人才为主要目标。而中等职业学校的学生普遍具有学习基础较为薄弱、缺乏学习自信心以及自控能力、自学能力较差，但动手能力较强等特点，一定程度上增加了课程教学的难度，应根据学情，以学生感兴趣的内容为切入点，选择合适的教学方法，激发学生的学习兴趣，提高学生的学习积极性。 学习目标 知识目标：了解敏捷制造的组织方式、管理手段和有效措施，以及敏捷制造在企业中应用；理解敏捷制造的定义、三要素、评价体系、关键技术及特点。 能力目标：能够结合具体案例，分析敏捷制造在企业中的实际应用与协同作用，并能对企业实施敏捷制造的可行性进行评估。 情感目标：通过了解敏捷制造的信息化趋势，引导学生树立积极的学习心态，并体会敏捷制造中 “以人为本” 的管理理念，重视人力资源在企业发展中的核心作用。 学习重难点 重点：敏捷制造的定义、三要素、评价体系、关键技术及特点。 难点：敏捷制造的组织方式和有效措施。 教学方法 讲授法、启发式教学法、合作探究教学法、案例分析法等。 课前准备 教师准备：了解学情、创设情境，明确学习任务。 学生准备：确定分组、思考讨论，完成课前预习任务。 教学媒体 纸质版教学媒体：教材、配套习题 数字化教学媒体：多媒体，中国大学MOOC（慕课）等教学网站 教学过程 教学环节 教师活动设计 学生活动设计 设计意图 活动一： 创设情境 生成问题 观看视频： 什么是敏捷制造 根据视频内容，分组讨论敏捷制造具有什么特点，并梳理敏捷制造的定义。 观看视频，结合视频内容设置讨论任务 1.学生分组讨论，完成任务 2.小组代表发言（抢答形式，小组积分） 1.组织学生分组讨论学习，培养学生团队合作意识和沟通交流习惯。 2.积分制激发学生对本章内容学习的兴趣，调动学生的积极性。 活动二： 调动思维 探究新知 一、敏捷制造概述 1.敏捷制造定义 敏捷制造是指制造企业采用现代通信手段，通过快速配置各种资源(包括技术、管理和人员)，以有效和协调的方式响应用户需求，实现制造的敏捷性。 2.敏捷制造特点 敏捷制造(如图7-2-1)是在具有创新精神的组织和管理结构、先进制造技术(以信息技术和柔性智能技术为主导)、有技术知识的管理人员三大类资源支柱支撑下得以实施的，也就是将柔性生产技术、有技术知识的劳动力与能够促进企业内部和企业之间合作的灵活管理集中在一起，通过所建立的共同基础结构，对迅速改变的市场需求和市场进度做出快速响应。敏捷制造比起其他制造方式，具有更灵敏、更快捷的反应能力。 敏捷制造的优点：生产更快，成本更低，劳动生产率更高，机器生产率加快，生产质量提高，生产系统可靠性提高，库存减少，适用于CAD/CAM操作。敏捷制造的缺点：实施起来费用高。 3.敏捷制造三要素 敏捷制造的目的可概括为：“将柔性生产技术，有技术、有知识的劳动力与能够促进企业内部和企业之间合作的灵活管理(三要素)集成在一起，通过所建立的共同基础结构，对迅速改变的市场需求和市场实际做出快速响应”。从这一目的中可以看出，敏捷制造实际上主要包括三个要素：生产技术、管理和人力资源。 (1)生产技术。 敏捷制造是通过将技术、管理和人员三种资源集成为一个协调的、相互关联的系统来实现的。首先，具有高度柔性的生产设备是创建敏捷制造企业的必要条件(但不是充分条件)。所必需的生产技术在设备上的具体体现是：由可改变结构、可量测的模块化制造单元构成的可编程的柔性机床组 ；“智能”制造过程控制装置；用传感器、采样器、分析仪与智能诊断软件相配合，对制造过程进行闭环监视，等等。 其次，在产品开发和制造过程中，能运用计算机处理能力和制造过程的知识基础，用数字计算方法设计复杂产品，可靠地模拟产品的特性和状态，精确地模拟产品制造过程。各项工作是同时进行的，而不是按顺序进行的，即同时开发新产品，编制生产工艺规程，进行产品销售。设计工作不仅属于工程领域，也不只是工程与制造的结合，从用材料制造成品到产品最终报废的整个产品生命周期内，每一个阶段的代表都要参加产品设计。技术在缩短新产品的开发与生产周期上充分发挥作用。 敏捷制造企业是一种高度集成的组织。信息在制造、工程、市场研究、采购、财务、仓储、销售、研究等部门之间连续地流动，而且还要在敏捷制造企业与其供应厂家之间连续流动。在敏捷制造系统中，用户和供应厂家在产品设计和开发中都应起到积极作用。每一个产品都可能要使用具有高度交互性的网络。同一家公司的、在实际上分散、在组织上分离的人员可以彼此合作，并且可以与其他公司的人员合作。 (2)管理技术。 敏捷制造在管理上所提出的最创新思想之一是“虚拟公司”。新产投放市场的速度是当今市场最重要的竞争优势。推出新产品最快的办法是利用不同公司的资源，使分布在不同公司内的人力资源和物资资源能随意互换，然后把它们综合成单一的靠电子手段联系的经营实体————虚拟公司，以完成特定的任务。也就是说虚拟公司就像完成特定计划的一家公司一样，只要市场机会存在，虚拟公司就存在；该计划完成了，市场机会就消失了，虚拟公司就解体。能够经常形成虚拟公司的能力将成为企业一种强有力的竞争武器。 只要能把分布在不同地方的企业资源集中起来，敏捷制造企业就能随时构成虚拟公司，把综合性工业数据库与服务结合起来，使公司集团创建并运作虚拟公司，排除多企业合作和建立标准合法模型的法律障碍。这样，组件虚拟公司就像成立一个公司那样简单。敏捷制造企业应具有组织上的柔性。 (3)人力资源。 在动态竞争的环境中关键的因素是人员。要使敏捷制造企业的人员能够实现他们自己提出的发明和合理化建议，没有一个一成不变的原则来指导此类企业的运行。唯一可行的长期指导原则是提供必要的物质资源和组织资源，支持人员的创造性和主动性。 在敏捷制造时代，产品和服务的不断创新和发展，制造过程的不断改进，是竞争优势的同义语。敏捷制造企业能够最大限度地发挥人的主动性，不断对人员进行教育，不断提高人员素质，这是企业管理层应该积极支持的一项长期投资。每一个员工消化吸收信息、对信息中提出的可能性做出创造性响应的能力越强，企业可能取得的成就就越大。科学家和工程师能否参加战略规划和业务活动，是对敏捷制造企业成功与否的决定性因素，在制造过程与产品研究开发的各个阶段，工程专家的协作是一种重要资源。 敏捷制造企业中的每个成员都应该认识到柔性可以使企业转变为一种“通用工具”，这种工具的应用仅仅取决于人们对于使用这种工具进行工作的想象力。大规模生产企业的生产设施是专用的，因此，这类企业是一种“专用工具”。与此相反，敏捷制造企业是连续发展的制造系统，该系统的能力仅受人员的想象力、创造性和技能的限制，而不受设备限制。敏捷制造企业的特性支配着它在人员管理上所持有的、完全不同于大量生产企业的态度。管理者与员工之间的敌对关系是不能容忍的，这种敌对关系限制了雇员接触有关企业运行状态的信息。信息必须完全公开，管理者与员工之间必须建立相互信赖的关系。 4.敏捷性的评价体系 对什么是敏捷、如何衡量敏捷性，人们从不同的角度提出了许多不同的观点。Rick Dove[x，x]把敏捷性的评价归纳为四个指标：时间、成本、健壮性和自适应范围。Rick指出，虽然从字面上看，敏捷有快速的意思，但仅仅快速并不等于敏捷。在不同的行业、不同的企业，针对不同的产品和生产过程，具体敏捷制造的的评价指标和内容可能都是不一样的，这其中有许多不确定和综合性的因素。核心思想敏捷意味着善于把握各种变化的挑战，敏捷赋予企业适时抓住各种机遇及不断通过技术创新来领导潮流的能力。因此可以讲，一个企业的敏捷性取决于它对机遇和创新的管理能力，企业在不同时刻对这两种能力的把握决定了它对市场和竞争环境变化的反应能力。对每一个具体的系统(企业或者企业的某核心机构)，都要针对它在不同方面的优劣，如企业运行，供应链策略，特定的车间层控制，群组工作策略，产品开发策略等，找到它们的当前位置和目标位置，并按此来进行系统的设计和改造。 二、敏捷制造的基本原理和特点 1.敏捷制造的关键技术 虽然说敏捷性的提高本身并不依赖于高技术或者高投入，但适当的技术和先进的管理能使企业的敏捷性达到一个新的高度。必须指出的是我们这里讲的技术仍然是围绕敏捷性的提高来讲的。 (1)信息技术框架支持。 为了响应来自不同市场的不同挑战，支持动态联盟的运行，实现异构分布环境下多功能小组内和多功能小组间的异地合作(设计、加工、物流供应等等)，需要一个好的跨企业、跨行业、跨地域信息技术框架来支持不同企业协作运行。 (2)集成化设计模型和工作流控制系统支持。 需要一个支持集成化产品过程设计的设计模型和工作流控制系统。工作流控制系统是在多功能小组内和多功能小组间进行协同工作和全局优化应用集成和过程优化的重要工具。它包含了许多内容，如产品开发过程中的产品数据管理(版本控制)、动态资源管理和开发过程管理(工作流管理)以及必要的安全措施和分布系统的集中管理等。 (3)供应链管理系统和企业资源管理系统。 现行企业信息集成的主要手段是通过MRPII的实施来完成的。在企业的组织和运行模式转向敏捷企业和动态联盟时，现有的 MRPII系统就表现出许多不足。首先，MRPII系统基本上是一个静态的闭环系统，无法和其他应用系统实现紧密的动态集成，不能满足多功能小组开展并行设计的需要。其次，在动态联盟的成员企业中，有许多数据和信息是要共享的(但同时还有更多的信息企业并不希望共享)，这就涉及一个MRPII信息系统的重构问题，快速重构是 MRPII系统不具备的。这里提出的ERP 系统是一个企业内的信息管理系统，和MRPII相比，它增加了和其他应用系统紧密、动态集成的功能，可以支持多功能小组并行设计的需要。同时它可以迅速重构，以便和SCM系统配合支持动态联盟的系统工作和资源优化。SCM系统则重在支持企业间的资源共享和信息集成，它可以支持不同企业在以动态联盟方式工作的过程中对各个企业的资源进行统一的管理和调度。例如：A、B、C三个企业结成一个动态联盟，来生产某一产品。作为联盟主体的A需要及时把各种设计信息和需求信息通过计算机网络传给B和C。它可以随时浏览B、C的工程进度报告，了解并帮助它们解决出现的问题。同时，B在安排作业计划时，可以把A、C闲置的加工设备作为自己的设备来统一编排生产计划。ERP 主要处理企业内部的资源管理和计划安排，供应链管理系统则以企业间的资源关系和优化利用为目标，是支持动态联盟的关键技术和主要工具。模块，其他先进制造技术 (4)各类设备、工艺过程和车间调度的敏捷化。 为更大地提高企业的敏捷性，必须提高企业各个活动环节的敏捷性。这就是常讲的“敏捷的人用敏捷的设备，通过敏捷的过程制造敏捷的产品。”有关敏捷设备和敏捷过程的概念的研究和应用，将是敏捷制造环境下新的设计理论和加工方法研究的重要组成部分。 2.敏捷制造的特点 (1)从产品开发到生产周期的全过程满足要求。 敏捷制造采用柔性化、模块化的产品设计方法和可重组的工艺设备，使产品的功能和性能可根据用户的具体需要进行改变，并借助仿真技术让用户很方便地参与设计，从而很快地生产出满足用户需要的产品。它对产品质量的概念是，保证在整个产品生产周期内达到用户满意；企业的质量跟踪将持续到产品报废，甚至直到产品的更新换代。 (2)采用多变的动态组织结构。 21世纪衡量竞争优势的准则在于企业对市场反应的速度和满足用户的能力，而要提高这种速度和能力，必须要以最快的速度把企业内部的优势和企业外部不同公司的优势集中在一起，组成灵活的经营实体，即虚拟公司。 所谓虚拟公司，是一种利用信息技术打破时空阻隔的新型企业组织形式。它一般是某个企业为完成任务项目而与供货商、销售商、设计单位或设计师，甚至与用户所组成的企业联合体。选择这些合作伙伴的依据是他们的专长、竞争能力和商誉。这样，虚拟公司能把与任务项目有关的各领域的精华力量集中起来，形成单个公司所无法比拟的绝对优势。当既定任务一旦完成，公司即行解体。当出现新的市场机会时，再重新组建新的虚拟公司。 虚拟公司这种动态组织结构，大大缩短了产品上市时间，加速产品的改进发展，使产品质量不断提高，也能大大降低公司开支，增加收益。虚拟公司已被认为是企业重新建造自己生产经营过程的一个步骤，预计10年到20年以后，虚拟公司的数目会急剧增加。 (3)战略着眼点在于长期获取经济效益。 传统的大批量生产企业，其竞争优势在于规模生产，即依靠大量生产同一产品，减少每个产品所分摊的制造费用和人工费用，来降低产品的成本。敏捷制造是采用先进制造技术和具有高度柔性的设备进行生产，这些具有高柔性、可重组的设备可用于多种产品，不需要像大批量生产那样要求在短期内回收专用设备及工本等费用。而且变换容易，可在一段较长的时间内获取经济效益，所以它的生产成本与批量无关，可以做到完全按订单生产，充分把握市场中的每一个获利时机，使企业长期获取经济效益。 (4)建立新型的标准基础结构。 敏捷制造企业需要充分利用分布在各地的各种资源，再把这些资源，以及企业中的生产技术、管理技术和人集成一个相互协调的系统。为此，必须建立新的标准结构来支持这一集成。 (5)最大限度地调动、发挥人的作用。 敏捷制造提倡以“人”为中心的管理。强调用分散决策代替集中控制，用协商机制代替递阶控制机制。它的基础组织是“多学科群体”(Multi-Decision Team)，是以任务为中心的一种动态组合。也就是把权力下放到项目组，提倡“基于统观全局的管理”模式，要求各个项目组都能了解全局的远景，胸怀企业全局，明确工作目标和任务的时间要求。但完成任务的中间过程则由项目组自主决定，以此来发挥人的主动性和积极性。 显然，敏捷制造方式把企业的生产与管理的集成提高到一个更高的发展阶段。它把有关生产过程的各种功能和信息集成扩展到企业与企业之间不同系统的集成。当然，这种集成将在很大程度上依赖于国家和全球信息基础设施。 3.敏捷制造的组织方式 敏捷制造认为，新产品投放市场的速度是当今最重要的竞争优势，推出新产品最快的办法是利用不同公司的资源和公司内部的各种资源。这就需要企业内部组织的柔性化和企业间组织的动态联盟。虚拟公司是最为理想的一种形式。虚拟公司就像专门完成特定计划的一家公司一样，只要市场机会存在，虚拟公司就存在；市场机会消失了，虚拟公司也随之解体。能够经常形成虚拟公司的能力将成为企业一种强有力的竞争武器。 敏捷制造企业必须具有高度柔性的动态组织结构。根据产品的不同，采取内部团队、外部团队(供应商，用户均可参与)与其他企业合作(或虚拟公司)等不同形式，保证企业内部信息达到瞬时沟通，同时保证迅速抓住企业外部的市场，进一步做出灵敏反映。 4.敏捷制造的管理手段模块厂其他先进制造技术 以灵活的管理方式达到组织、人员与技术的有效集成，尤其是强调人的作用。敏捷制造在人力资源上的基本思想是，在动态竞争环境中，最关键的因素是人员，柔性生产技术和柔性管理要使敏捷制造企业的人员能够实现他们自己提出的想法和合理化建议，这就需要提供必要的物质资源和组织资源，充分发挥各级人员的积极性和创造性。 在管理理念上，不断追求创新，在管理方法上，要重视全过程的管理，运用先进的科学管理方法和计算机管理技术等。 敏捷制造追求实现理论上生产管理的目标，是适应未来社会发展的21世纪生产模式。敏捷制造的企业具有以下特征： (1)产品系列具有相当长的寿命。 敏捷制造企业容易消化吸收外单位的经验和技术成果，随着用户需求和市场的变化，随之改变生产方式。企业生产出来的产品是根据顾客需求重新组合的产品或更新替代的产品，而不是用全新产品来替代旧产品，因此，产品系列的寿命会大大延长。 (2)信息交换迅速准确。 敏捷制造企业随时根据市场变化来改进生产，这要求企业不但要从用户、供应商、竞争对手那里获得足够信息，还要保证信息的传递快捷，以便企业能够快速抓住瞬息万变的市场。 (3)按照订单定生产。 敏捷制造企业可以将一些重新编程、可重新组合、可连续更换的生产系统结合成一个新的、信息密集的制造系统，使生产成本与批量无关，生产一万件同一型号的产品和生产一万件不同型号的产品所花费成本相同。因此，敏捷制造企业可以按照订单进行生产。 5.敏捷制造的有效措施 (1)把继续教育放在实现敏捷制造的首位，高度重视并尽可能创造条件使员工能获取新信息和知识。只有企业的员工知识面广、视野宽，企业才有可能不断产生战胜竞争对手的新思想。 (2)虚拟企业的组成和工作。 从竞争走向合作，从互相保密走向信息交流，实际上会给企业带来更大利益。实施敏捷制造的基础是全国乃至全球的通信网络，通过网络了解到有专长的合作伙伴，在网络通信中确定合作关系，又通过网络用并行工程的做法实现最快速和高质量的新产品开发。 (3)计算机技术和人工智能技术的广泛应用。 未来制造业强调人的作用，并不是贬低技术所起的作用。计算机辅助设计、辅助制造、计算机仿真与建模分析技术，都应在敏捷制造企业中加以应用。另外，还要提到“团件”(Group ware)，这是近年来研究比较多的一种计算机支持协同工作的软件，作为分布式群决策软件系统，它可以支持两个以上用户以紧密方式共同完成一项任务。人工智能在生产和经营过程中的应用，是另一个重要的先进技术的标志。从底层原始数据检测和收集的传感器，到过程控制的机理以及辅助决策的知识库，都需要应用人工智能技术。 (4)方法论的指导。 在实现某一目标，完成某一项大工程时，所需要使用的一整套方法的集合就是方法论的指导。实现企业的整体集成，是一项十分复杂的任务。对每一时期每一项具体任务，都应该有明确的规定和指导方法，这些方法的集会就叫“集成方法论”。这样的方法论能帮助人们少走弯路，避免损失。这种效益，比一台新设备，一个新软件所能产生的有形的经济效益要大得多，重要得多。 (5)环境美化的工作。 环境美化不仅仅指企业范围内的绿化，更主要是对废弃物的处理，有专门的组织积极地开展对废物的利用或妥善的销毁。 (6)绩效测量与评价。 传统的企业评价总是着眼于可计量的经济效益，而对生产活动的评价，则看一些具体的技术指标。这种方法基本上属于短期行为的做法。对于敏捷制造、系统集成所提出的战略考虑，如缩短提前期对竞争能力有多少好处，如何度量企业柔性，企业对产品变异的适应能力会导致怎样的经济效益，如何检测员工和工作小组的技能，技能标准对企业柔性又会有什么影响……这一系列问题都是在新形势、新环境下提出来，需要解决的。又如会计核算方法，传统的会计核算主要适合于静态产品和大批量生产过程，用核算结果来控制成本，减少原材料和直接劳动力的使用，是一种消极防御式的核算方法。这些都是不适应敏捷制造企业需要的，当前要采用一种支持这些变化的核算方法。如ABC法。 (7)标准和法规的作用。 目前产品和生产过程的各种标准还不统一，而未来制造业的产品变异又非常突出，如果没有标准，不论对国家、对企业、对企业间的合作、对用户都非常不利。因此，必须要强化标准化组织，使其能不断跟上环境和市场的改变，各种标准能及时演进。现行法规也应随着国际市场和竞争环境的变化而演进，其中，包括政府贷款、技术政策、反垄断法规、税法、税率、进出口法和国际贸易协定等。 (8)组织实践。 外部形势要求变，内部条件也要变，关键在于领导能否下决心组织变革，引进新技术，实现组织改革，实现放权，进行与其他企业的新形式的合作。现在，不仅要求富于革新精神和善于根据敏捷制造的概念进行变革的个人，更需要而且是必然需要这样的小组，推动企业的变革。 1.了解学习目标和任务 2.教师提出问题，在老师的引导下，打开思路进行思考讨论 3.学生代表或个人表达观点（小组或个人积分） 1、组织学生回答问题，提高学生课堂参与度，使同学们通过思考加深印象。 2.讲解教学目标，让学生明确本节课的学习任务，让学习更有针对性和目标。 3.小组或个人积分形式，更能激发学生作为学习主体，参与学习的动机和团队合作意识的树立。 活动三： 调动思维 探究新知 三、敏捷制造的工业应用 1.敏捷制造企业的现状 现代企业向敏捷制造企业的发展是历史发展的必然。由于经济发展有共同的规律，在我国高新技术的新兴产业群中，有不少企业运用这基本规律取得了很大的成功，例如，深圳的华为公司、北大的方正公司、神龙通信工程公司等。中国企业家总结为“两头在内，中间在外”(两头指研究开发及市场开拓，中间指制造)，这实质上是一种敏捷制造的雏形。 敏捷制造企业为高新技术的产业化开拓了一条可行道路，提供了一条充分利用社会存量资金发展新兴产业的道路，大大降低高新技术的产业化的风险，有利于高新技术产业的形成。 2.中小企业迎接敏捷制造的对策 我国中小企业因自身的特点不能一蹴而就，这需要企业观念、制度、组织、人员等一系列软硬件的相关支持，通过企业重组与再造，实现企业生产和组织敏捷化的要求： (1)更新传统的经营理念。 计划经济和卖方市场条件下企业大批大量生产中的“成本中心”和“生产中心”观念已逐渐被买方市场条件下的“用户中心”和“产品中心”观念取代，企业通过为用户提供最合理、全面的解决方案，来快速满足用户的需求，通过建立最广泛的合作体系来达到真正的信任与共赢。 (2)调整企业组织结构。 现代企业竞争的优势体现在企业对市场反应的速度和满足用户需求的能力，因此，我国中小企业一方面应通过自身组织重组、精简机构，减少管理层次，充分放权，适时地组织工作团队、项目小组等管理革新方式，使组织柔性可变、信息畅通，满足柔性生产要求；另一方面企业间可利用信息通信技术打破时空阻隔，实行优势互补、强强联合，组成动态联盟，以虚拟企业的形式，实现生产的高度柔性化。这是实施敏捷制造的组织保证。 (3)加强企业信息、知识网络化建设。 信息和知识在企业发展中正扮演着越来越重要的角色，我国中小企业应以长远的目光，看到信息资源、知识资源的重要价值，合理使用MIS、MRPII、CIMS等计算机辅助管理系统；加强对知识资源的编码化、网络化建设，建立企业内联网、外联网，最大限度地开发和利用企业内部、供应商、用户以及最终消费者的信息和知识资源。 (4)积极培养企业的核心能力。 联盟创造市场将是未来中小企业竞争的新方式，这种动态的、松散的合作联盟要求企业必须拥有自己的核心能力。加强技术创新，实施专业化生产，实现“小而专”“小而特”“小而优”“小而强”，使人力、物力、财力得以迅速集中、快速反应，这将是企业具有参与合作资格以及实施敏捷制造的前提。 (5)建立高素质的人才队伍。 创新能力是企业发展的核心动力，人才是创新能力的主体，企业核心能力的提升必须通过提高企业人力资源存量和激发人力资本效益增量来实现。为此一方面要求企业完善内部人力资源管理，加大激励力度，吸引优秀人才、留住优秀人才；另一方面要求国家为中小企业的人才储备、开发、培养，建立一套有效的扶持、保护措施。高素质的人才是我国中小企业实现敏捷制造的核心要求。 3.敏捷制造信息化 (1)制造业信息化进程。 纵观制造业信息化进程，可将其分为以下几个阶段： 功能自动化阶段。20世纪70年代电子技术和计算机技术的发展为生产领域的自动控制提供了可能，使得以计算机为辅助工具的自动化制造技术成为可行，由此出现了计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助工艺规划(CAPP)、物料管理计划(MRP)等自动化系统。 信息集成阶段。20世纪80年代针对设计、加工和管理中存在的自动化孤岛问题，采用计算机采集、传递、加工处理信息，实现制造信息的共享和交换，形成了一系列信息集成系统，如CAD/CAPP/CAM，CAD/MRPⅡ，CAPP/MRPⅡ，CIMS等。 过程优化阶段。20世纪90年代信息和通信技术在知识经济发展过程中处于中心地位，企业意识到除了信息集成这一技术外，还需要对生产过程进行优化。如用并行工程(CE)方法，在产品设计时考虑下游工作中的可制造性、可装配性等，重组设计过程，提高产品开发能力 ；用企业经营过程重构(BPR)，将企业结构调整成适应全球制造的新模式。 敏捷化阶段。1995年以后，以 Internet为代表的国际互联网，正以极快的速度在发展。Internet在改变信息传递方式的同时也改变着企业组织管理方式，使以满足全球化市场用户需求为核心的快速响应制造活动成为可能，敏捷制造(AM)、虚拟制造(VM)等新的制造模式应运而生。 21世纪，世界制造业发展的总趋势是 ：信息技术在促进制造业发展过程中的作用仍然是第一位；独占性技术决定了产品的价值和价格；联合和竞争两位一体，并超出国界，敏捷性成为制造业追求的目标；管理创新对制造业发展的作用日益突出。制造技术继续围绕信息化、智能化、精密化、集成化和绿色化方向发展。 (2)敏捷制造信息化需求。 ①信息需求。只有了解企业信息的需求，才能有效管理组织这些信息，选择合作伙伴，实现敏捷制造。企业信息涉及有关产品设计、计划、生产资源、组织等类型的数据，不仅数据量大，数据类型和结构复杂，而且数据间存在复杂的语义联系，数据载体也是多介质的。 制造业中的信息按其需求可分为两部分：产品制造信息和企业服务信息。其中，产品制造信息包括产品信息和工艺信息。产品信息包括与产品制造有关的所有信息，如产品几何拓扑信息(3D实体模型、2D图纸以及VRML格式图片等)、加工要求信息、组成产品零件的材料和热处理信息、装配要求信息、产品检验信息、产品功能信息、产品制造成本和制造周期等信息。工艺信息包括产品制造过程中的各种加工方法及其应用范围、设计规范，用于新产品的加工工艺性和设计可行性评价，各种加工手册、设计手册等。企业服务信息包括产品市场信息(产品基本价格、批量价格、价格的有效期和交货期)、企业生产能力信息(主要设备、特殊设备、大型设备)、企业产品开发能力信息等。模块厂其他先进制造技术 ② 网络服务需求。对制造业企业来说，网络应用服务的需求主要集中在以下几个方面： 上网发布企业信息，如企业介绍、产品介绍等； 能有专业网站提供行业信息、行业动态等； 能在网上了解有关的政策法规，为企业活动提供依据； 能在网上跟踪行业技术信息，为企业开发适合市场需求的新产品； 与用户进行网上信息的交流，及时反馈用户意见，组织网上用户的培训与产品使用问题的解决等； 与协作生产企业进行网上的信息交流和商务活动，提高工作效率； 开展网上的商务活动，如产品销售、产品的虚拟展示等； 数字化产品模型共享，建立一个虚拟三维产品的“图书馆”，让各企业分享，减少重复性CAD造型工作。 4.敏捷制造的工业应用(在纺织产业的应用) 海天轻纺的“敏捷制造”是一种类似于自助餐的销售模式，即按照用户的需求来提供服务，在解决库存问题的同时，能够在出现“爆款”缺货现象时做出快速反应。其核心是对市场需求的快速反应，先生产一部分的成衣测试市场，然后依据市场实际销售情况来决定是否补货，补货部分并不是成品，而是原材料(可能是衣服裁片或布匹)，一方面可以通过快速生产实现快速供货，另一方面如果销售情况不理想，设计师可以直接通过和客户进行互动，将原材料进行改款。 海天轻纺通过对生产经营全链条的信息化、智能化进行改造，引进了数控技术生产线和信息化设备管理系统；在销售渠道方面，依托“互联网+”的电商模式，在线下只开设少量的实体体验店。事实证明，与改造前相比，车间的日产量比去年提高了2t，而用工数量却从40人减少到28人，既节省了企业成本，又大幅提高了生产效率和合格率。据测算，敏捷制造方案可将其利润提高了15%。 1.教师布置任务并引导学生分组探究。 2.结合课本知识思考并回答问题。（根据情况选择小组模式或个人模式，并进行小组或个人积分） 1.组织学生以个人或小组形式回答问题，提高学生课堂参与度，使同学们通过思考加深印象。 2. 个人或小组积分形式，激发学生的学习积极性和主动性。 活动四： 巩固练习 素质提升 根据分组情况，明确并分配任务： 1.以小组为单位进行知识抢答闯关 选择： (1)不属于实现敏捷制造要素的是( )。 A.敏捷制造的生产技术B.敏捷制造的管理技术 C.敏捷制造的人力资源D.敏捷制造的设备 (2)提出要形成一个虚拟公司的是( )。 A. ERP B. MRPⅡ C.敏捷制造 D.并行工程 (3)敏捷制造的基本特征是( )。 A.智能和快速 B.快速和虚拟 C.智能和大规模定制 D.智能和精益生产 判断： (4)精益生产的核心是敏捷制造。 (5)敏捷制造的支撑体系只包括技术手段。 (6)敏捷制造系统是典型的开放系统。 (7)敏捷制造环境的主体是虚拟企业。 (8)敏捷制造只能在实力雄厚的大公司实施。 思考： (9)敏捷制造的三要素（生产技术、管理、人力资源）相互之间存在怎样的内在联系？ (10)请结合实例说明敏捷制造的三要素如何协同支撑企业实现对市场需求的快速响应。 2.老师记分并点评，评出优胜小组 1.学生分组完成任务 2.以抢答形式进行知识闯关，小组积分 1.组织学生分组抢答，提高学生课堂参与度，强化知识应用，培养团队合作及集体意识。 2.积分制激发学生的学习积极性。 课堂小结 作业布置 1.课堂小结：本节课学习了敏捷制造，主要包括敏捷制造定义、特点、三要素、组织方式、管理手段与有效措施，以及敏捷制造工业应用等内容；通过学习应了解敏捷制造的组织方式、管理手段和有效措施，以及敏捷制造在企业中应用；理解敏捷制造的定义、三要素、评价体系、关键技术及特点。模块厂其他先进制造技术 2.课后作业： 虚拟公司作为敏捷制造的重要组织形式，其组建流程与运行特点是什么？与传统企业组织形式相比，它具有哪些独特的竞争优势和潜在挑战？ 板书设计 7.2 敏捷制造 一、敏捷制造定义 现代通信手段，通过快速配置各种资源，以有效和协调的方式响应用户需求 二、敏捷制造特点 优点：生产更快，成本更低，劳动生产率更高，机器生产率加快，生产质量提高等。 缺点：实施起来费用高。 三、敏捷制造三要素 生产技术、管理和人力资源。 四、敏捷制造的组织方式 敏捷制造企业必须具有高度柔性的动态组织结构 五、敏捷制造的管理手段模块厂其他先进制造技术 以灵活的管理方式达到组织、人员与技术的有效集成，尤其是强调人的作用 六、敏捷制造的工业应用 纺织产业 教学反思 通过本节知识的学习，学生应了解敏捷制造的组织方式、管理手段和有效措施，以及敏捷制造在企业中应用；理解敏捷制造的定义、三要素、评价体系、关键技术及特点；并能够结合具体案例，分析敏捷制造在企业中的实际应用与协同作用，对企业实施敏捷制造的可行性进行评估。通过学习，引导学生树立积极的学习心态，并体会敏捷制造中 “以人为本” 的管理理念，重视人力资源在企业发展中的核心作用。教学过程中，应针对学生特点，选择合适的教学方法，突出学生的主体地位，让学生全程参与整个教学过程，摆脱填鸭式灌输，引导学生主动思考，并多措并举激发学生学习的主动性和积极性，为后续知识的学习打下基础，帮助学生树立职业理想。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $