制造生產(chǎn)模式演變與敏捷制造
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制造業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，其發(fā)達(dá)程度體現(xiàn)了一個國家的科學(xué)技術(shù)和社會生產(chǎn)力發(fā)展水平。近年來，隨著世界經(jīng)濟的快速發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，市場環(huán)境發(fā)生了巨大的變化，消費者需求日趨主體化、個性化和多樣化，制造廠商面對一個變化迅速且無法預(yù)測的買方市場，傳統(tǒng)的大批大量的生產(chǎn)模式已不再適應(yīng)新的市場形勢的需要，于是，對市場需求的快速反應(yīng)能力就開始成為企業(yè)能否在激烈的市場競爭中占得一席之地的重要標(biāo)志。在這種形勢下，探索適合我國國情的制造生產(chǎn)模式對實現(xiàn)我國偉大戰(zhàn)略目標(biāo)意義重大，從人類制造生產(chǎn)模式的演變中我們可能會得到有益的啟示。
1 制造模式的演變
17世紀(jì)一1830年，在專業(yè)化協(xié)作分工、蒸汽動力機和工具機的基礎(chǔ)上。出現(xiàn)了制造企業(yè)的雛形寨工場式的制造廠，人類社會的生產(chǎn)率開始出現(xiàn)大幅度的飛躍。到了大約1900年，制造業(yè)成為一個重要的產(chǎn)業(yè)，其主要生產(chǎn)模式是“少品種單件小批生產(chǎn)”。比如汽車行業(yè)，當(dāng)時處于世界領(lǐng)先地位的轎車公司P&L每年只制造幾百輛汽車，而且所造的汽車沒有兩輛是完全相同的，原因在于P&L所有的承包商都不采用標(biāo)準(zhǔn)的計量器具，裝配時，依靠裝配工的熟練程度來修整零件，使之配合良好。至1905年，歐洲已有幾百家這類公司采用單件生產(chǎn)方式少量地制作汽車，這些獨立承擔(dān)大部分生產(chǎn)任務(wù)的小工廠沒有能力開發(fā)新技術(shù)，產(chǎn)量低，成本高，且成本不隨產(chǎn)量而下降。這種生產(chǎn)模式當(dāng)然無法滿足市場需求。
20世紀(jì)20年代，在E.Whitney提出的“互換性”和“大批大量生產(chǎn)”，Oliver Evons把傳送帶引入制造系統(tǒng)和F.Taylor的“科學(xué)管理”支撐下，與當(dāng)時的電氣化、標(biāo)準(zhǔn)化與系列化結(jié)合，Henry Ford開創(chuàng)了機械自動流水線生產(chǎn)，出現(xiàn)了“少品種大批大量生產(chǎn)”的模式，又稱為底特律式自動化，成為各國紛紛仿效的制造生產(chǎn)模式，制造業(yè)開始了第一次生產(chǎn)模式的轉(zhuǎn)換。這種新的生產(chǎn)模式和大量生產(chǎn)方式及其技術(shù)支持零件的互換性帶給了制造業(yè)一場重大變革，它推動了工業(yè)化的進程和經(jīng)濟高速發(fā)展，為社會提供了大量的經(jīng)濟產(chǎn)品，促進了市場經(jīng)濟的發(fā)展。其主要特征是：少品種大批大量生產(chǎn)、塔形多層次的垂直領(lǐng)導(dǎo)和嚴(yán)格的產(chǎn)品節(jié)拍控制。其市場特征與少品種單件小批生產(chǎn)模式相同，都是賣方市場。剛性生產(chǎn)線大大提高了生產(chǎn)效率，從而降低了產(chǎn)品成本，但這是以損失產(chǎn)品的多樣性為代價的。到20世紀(jì)50年代，大量生產(chǎn)方式達(dá)到了頂峰。而這時，人們也對“少品種大批大量生產(chǎn)方式”的優(yōu)缺點有了進一步的認(rèn)識。大批量生產(chǎn)模式產(chǎn)品的競爭表現(xiàn)為效率加質(zhì)量的競爭。一方面。大批大量生產(chǎn)方式的規(guī)模效益使企業(yè)受益匪淺。比如在日本。由于政府的干預(yù)與調(diào)控，制造企業(yè)進行管理改革，大量引進和采用高新技術(shù)成果，狠抓商品化生產(chǎn)，發(fā)揮人的作用，發(fā)展企業(yè)間的合作，對外開拓國際市場，在汽車、家電、鋼鐵及微電子器件等產(chǎn)量大的行業(yè)，利用批量法則，以規(guī)模生產(chǎn)的產(chǎn)品和營銷優(yōu)勢迅速擴大在國際市場的占有份額，從而發(fā)展成為能與美國抗衡的經(jīng)濟大國。另一方面，人們也認(rèn)識到剛性自動流水線存在許多自身難以克服的缺點，市場的多變性、產(chǎn)品品種和過程的多樣性對剛性生產(chǎn)線提出了挑戰(zhàn)，為此，人們從技術(shù)角度形成成組技術(shù)和以計算機與系統(tǒng)技術(shù)為基礎(chǔ)的制造自動化，試圖改進這一模式的不足。
但是實踐證明，單純技術(shù)上的某些改進不是振興制造業(yè)的良策。到了20世紀(jì)80年代。人們已經(jīng)將少品種、大批大量生產(chǎn)模式的優(yōu)點發(fā)揮到了極限。同時這種生產(chǎn)模式同市場需求變化間的矛盾愈來愈明朗，并且成為制約制造業(yè)發(fā)展的重要因素。
解決這對矛盾的出路只能是進行制造生產(chǎn)模式的轉(zhuǎn)換。從前面所述可知，生產(chǎn)模式的變革，是在市場需求推動下，以相應(yīng)的技術(shù)進步為支持，生產(chǎn)管理模式和相應(yīng)的技術(shù)進步是推動社會進步的兩個方面。我們也看到，在近20世紀(jì)30年，信息技術(shù)對制造業(yè)所起的作用越來越大。產(chǎn)品由“大量生產(chǎn)”過渡到“中小批量生產(chǎn)”，我們可以設(shè)想，當(dāng)最終又過渡到能完全滿足用戶需求，且性能價格比優(yōu)良的產(chǎn)品的單件小批生產(chǎn)還好時，會有一種新的生產(chǎn)模式和全方位的信息技術(shù)的支持。從20世紀(jì)80年代后期以來，美、日、加、澳等國及西歐各國都先后提出新模式的制造戰(zhàn)略及研究開發(fā)計劃。1988年，美國GM公司和里海大學(xué)共同提出敏捷制造戰(zhàn)略，于1990年向社會半公開；1990年，日、美、加、澳等國及西歐各國聯(lián)合進行10年期的智能制造系統(tǒng)(IMS)的研究與開發(fā)；1992年，德、美提出精益生產(chǎn)陋n Production)；1994年德國人提出改變工業(yè)組織結(jié)構(gòu)的分形公司(Fractal Company)。上述模式中最有代表性、社會反響最大的是“敏捷制造”。“敏捷制造”引起了廣泛關(guān)注，不僅在科技界，而且在企業(yè)界，也成為研究的熱點之一。
2 敏捷制造
2.1 敏捷制造提出的背景
從20世紀(jì)70年代-80年代初。由于片面強調(diào)第三產(chǎn)業(yè)的重要而忽視了制造業(yè)對國民經(jīng)濟健康發(fā)展的保障作用，美國的制造業(yè)嚴(yán)重地衰退，逐步喪失了其世界霸主的地位，出現(xiàn)巨額的貿(mào)易赤字。1986年，在國家科學(xué)基金會州SD和企業(yè)界支持下，美國麻省理工學(xué)院(MIT)的“工業(yè)生產(chǎn)率委員會”開始深入研究衰退原因和振興對策。研究的結(jié)論是：“—個國家要生活得好，必須生產(chǎn)得好”，重申作為人類社會賴以生存的物質(zhì)生產(chǎn)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)即制造業(yè)的社會功能，提出以技術(shù)先進、有強大競爭力的國內(nèi)制造業(yè)奪回生產(chǎn)優(yōu)勢，振興制造業(yè)的對策。在提出的一系列制造業(yè)發(fā)展略中，1988年由美國通用汽車公司和美國里海大學(xué)工業(yè)工程系共同提出的一種新的制造企業(yè)戰(zhàn)略即“敏捷制造”最受重視，為此美國成立了國家制造科學(xué)中心和制造資源中心，得到了國家科學(xué)基金會、國防部、商業(yè)部和許多公司的支持，經(jīng)國會聽證后向聯(lián)邦政府提出建議，現(xiàn)已成為政府部門主持，企業(yè)和大學(xué)共同參予，有重要影響的研究、開發(fā)和應(yīng)用領(lǐng)域，被稱為“21世紀(jì)制造企業(yè)戰(zhàn)略”。
2.2 敏捷制造的實質(zhì)
敏捷制造是美國針對當(dāng)前各項技術(shù)迅速發(fā)展、滲透，國際市場競爭日益激烈的形勢，為維護其世界第一大國地位，維持美國人民的高生活水準(zhǔn)而提出的一種制造生產(chǎn)組織模式和戰(zhàn)略計劃。敏捷制造思想的出發(fā)點是基于對市場發(fā)展和未來產(chǎn)品以及自身狀況的分析。一方面，隨著生活水準(zhǔn)的不斷提高，人們對產(chǎn)品的需求和評價標(biāo)準(zhǔn)將從質(zhì)量、功能的角度轉(zhuǎn)為最大客戶滿意、資源保護、污染控制等，產(chǎn)品市場總的發(fā)展趨勢將從當(dāng)今的標(biāo)準(zhǔn)化和大批量到未來的多元化和個人化；另一方面，在工業(yè)界存在一個普遍而重要的問題，那就是商務(wù)環(huán)境變化的速度超過了企業(yè)跟蹤、調(diào)整的能力；再有，美國的信息技術(shù)系統(tǒng)比較發(fā)達(dá)。因此，提出敏捷制造這一思想應(yīng)用于制造業(yè)，旨在以變應(yīng)變。
2.3 敏捷制造的內(nèi)涵
敏捷制造是指制造企業(yè)采用現(xiàn)代通信手段，通過快速配置各種資源(包括技術(shù)、管理和人)，以有效和協(xié)調(diào)的方式響應(yīng)用戶需求，實現(xiàn)制造的敏捷性。敏捷制造依賴于各種現(xiàn)代技術(shù)和方法，而最具代表性的是敏捷虛擬企業(yè)(簡稱虛擬企業(yè))的組織方式和擬實制造的開發(fā)手段。
(1)虛擬企業(yè)(也叫動態(tài)聯(lián)盟)：競爭環(huán)境快速變化，要求企業(yè)作出快速反應(yīng)。而現(xiàn)在產(chǎn)品越來越復(fù)雜，對某些產(chǎn)品一個企業(yè)已不可能快速、經(jīng)濟地獨立開發(fā)和制造其全部。因此，根據(jù)任務(wù)。由一個公司內(nèi)部某些部門或不同公司按照資源、技術(shù)和人員的最優(yōu)配置，快速組成臨時性企業(yè)。即虛擬企業(yè)，才有可能迅速完成既定目標(biāo)。這種動態(tài)聯(lián)盟的虛擬企業(yè)組織方式可以降低企業(yè)風(fēng)險，使生產(chǎn)能力前所未有地提高，從而縮短產(chǎn)品的上市時間，減少相關(guān)的開發(fā)工作量，降低生產(chǎn)成本。組成虛擬企業(yè)，利用各方的資源優(yōu)勢。迅速響應(yīng)用戶需求是2l世紀(jì)生產(chǎn)方式——社會級集成的具體表現(xiàn)。實際上，敏捷虛擬企業(yè)并不限于制造，但制造卻是最令人感興趣又是最困難的領(lǐng)域，它更清晰地體現(xiàn)了過程的集成。且控制概念在運行結(jié)構(gòu)中占有重要地位，使虛擬企業(yè)的形成更具挑戰(zhàn)性。
(2)擬實制造：亦稱擬實產(chǎn)品開發(fā)。它綜合運用仿真、建模、虛擬現(xiàn)實等技術(shù)，提供三維可視交互環(huán)境，對從產(chǎn)品概念產(chǎn)生、設(shè)計到制造全過程進行模擬實現(xiàn)，以期在真實制造之前，預(yù)估產(chǎn)品的功能及可制造性，獲取產(chǎn)品的實現(xiàn)方法，從而大大縮短產(chǎn)品上市時間，降低產(chǎn)品開發(fā)、制造成本。其組織方式是由從事產(chǎn)品設(shè)計、分析、仿真、制造和支持等方面的人員組成“虛擬”產(chǎn)品設(shè)計小組，通過網(wǎng)絡(luò)合作并行工作；其應(yīng)用過程是用數(shù)字形式“虛擬”地創(chuàng)造產(chǎn)品，即完全在計算機上建立產(chǎn)品數(shù)字模型，并在計算機上對這一模型產(chǎn)生的形式、配合和功能進行評審、修改，這樣常常只需做一次最終的實物原形。并可使新產(chǎn)品開發(fā)一次獲得成功。
可以說，以上兩項方法和技術(shù)是敏捷制造區(qū)別于其他生產(chǎn)方式的顯著特征。但敏捷制造的精髓在于提高企業(yè)的應(yīng)變能力，所以對于一個具體的應(yīng)用，并不是說必需具備這兩方面內(nèi)容才算在實施敏捷制造，而應(yīng)理解為通過各種途徑提高企業(yè)響應(yīng)能力都是在向敏捷制造前進。
2.4 應(yīng)用情況
目前，美國已有上百個公司、企業(yè)在進行敏捷制造的實踐活動。歐洲也有不少公司進行企業(yè)改造和重組。舉實例如下：
美國Ingemoll-R公司主要生產(chǎn)工業(yè)壓縮機，原來開發(fā)新產(chǎn)品僅設(shè)計就耗時8-12個月。從樣機制造到試驗評定花1年-1年半，耗資50萬美元。1988年建立動態(tài)公司采用敏捷制造過程后，開發(fā)技術(shù)水平更高的壓縮機只需用原來時間的1／3—1／2，花費只有12．5萬～25萬美元。
美國康柏公司1996年啟動虛擬生產(chǎn)計劃，與臺灣制造商形成合作關(guān)系，由臺灣制造商在其深圳分廠附近建設(shè)新廠，其產(chǎn)品質(zhì)量、技術(shù)、研究開發(fā)、運送、存貨都要符合康柏公司全球統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，連員工的技術(shù)水平和工作態(tài)度也要達(dá)到其要求。這種虛擬生產(chǎn)方式使其計算機產(chǎn)品每臺成本平均降低57美元。這種虛擬生產(chǎn)、全球運籌的策略使這些財力大、品牌知名度高、市場基礎(chǔ)成熟、分銷渠道完善的大公司更成功地經(jīng)營，而沒有品牌行銷能力但能有效生產(chǎn)的計算機制造商得到巨額訂單，賺取穩(wěn)定可觀的利潤。這正是敏捷制造所提倡的優(yōu)勢集成組織原則的應(yīng)用。
3 結(jié)束語
綜上所述，制造生產(chǎn)模式的演變同市場環(huán)境的變化息息相關(guān)。在當(dāng)前的市場環(huán)境下，在信息技術(shù)的強有力支持下，敏捷性是現(xiàn)代制造企業(yè)必不可少的特征之一，敏捷制造模式是21世紀(jì)制造業(yè)的生產(chǎn)模式，這一點已成為國內(nèi)外眾多有關(guān)專家的共識，并且國外很多公司已經(jīng)自覺應(yīng)用敏捷制造思想改造企業(yè)，取得了良好的效果。對我國制造業(yè)來說，敏捷制造的出現(xiàn)是一個機遇，因為我們可以避免再走西方發(fā)達(dá)國家走過的彎路，但從另一方面看也是一個挑戰(zhàn)，畢竟我們的信息化程度同發(fā)達(dá)國家相比還有很大的距離，如何在激烈的市場競爭中求生存與發(fā)展是我們面臨的重大課題。所以，利用敏捷制造技術(shù)及思想，提高我國企業(yè)的敏捷性和競爭力是一項刻不容緩的工作。