幾種先進(jìn)的制造模式
作者: 來(lái)源: 文字大小:[大][中][小]
1.網(wǎng)絡(luò)制造與動(dòng)態(tài)聯(lián)盟
CAD/CAM/CAE及
PDM技術(shù)(簡(jiǎn)稱C3P)的成熟與廣泛應(yīng)用是制造業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。狹義上的網(wǎng)絡(luò)制造是基于C3P技術(shù)的企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)化(Intranet),以實(shí)現(xiàn)制造過(guò)程與企業(yè)中工程設(shè)計(jì)、管理信息系統(tǒng)等子系統(tǒng)的集成,或者通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(Extranet)遠(yuǎn)程操縱異地的機(jī)器設(shè)備進(jìn)行制造。廣義上講,基于網(wǎng)絡(luò)的制造是指企業(yè)利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(Internet)搜尋產(chǎn)品的市場(chǎng)供應(yīng)信息、搜尋加工任務(wù)、發(fā)現(xiàn)合適的產(chǎn)品生產(chǎn)合作伙伴、進(jìn)行產(chǎn)品的合作開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)和制造以及產(chǎn)品的銷(xiāo)售等,即通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)業(yè)務(wù)活動(dòng)各個(gè)環(huán)節(jié)的合作,以實(shí)現(xiàn)企業(yè)間的資源共享和優(yōu)化組合利用,實(shí)現(xiàn)異地制造。
廣義的網(wǎng)絡(luò)制造是動(dòng)態(tài)聯(lián)盟的基礎(chǔ)。企業(yè)動(dòng)態(tài)聯(lián)盟的實(shí)現(xiàn)途徑是將先進(jìn)的柔性制造技術(shù)、熟練掌握生產(chǎn)技能并具備知識(shí)的勞動(dòng)力以及企業(yè)內(nèi)部和企業(yè)之間的靈活管理三者集成,利用信息技術(shù)對(duì)市場(chǎng)機(jī)遇做出快速反應(yīng),滿足市場(chǎng)要求。
動(dòng)態(tài)聯(lián)盟是由分布式的企業(yè)聯(lián)合成一個(gè)松散式企業(yè),因而動(dòng)態(tài)企業(yè)聯(lián)盟中最為關(guān)鍵的問(wèn)題是如何來(lái)協(xié)調(diào)及控制各合作伙伴的相互關(guān)系以及處理工作過(guò)程中的各種問(wèn)題,來(lái)確保工作任務(wù)的完成。
動(dòng)態(tài)聯(lián)盟可以實(shí)現(xiàn)企業(yè)間的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),避免固定資產(chǎn)的重復(fù)投資,應(yīng)該說(shuō)是非常理想的現(xiàn)代企業(yè)合作團(tuán)隊(duì)模型。但是在具體實(shí)施過(guò)程中往往實(shí)際困難很多。
2.綠色制造
可持續(xù)生產(chǎn)和可持續(xù)消費(fèi)既是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)社會(huì)的策略,也是未來(lái)社會(huì)的主要特征。制造業(yè)是造成環(huán)境污染的一個(gè)主要根源,如何盡量減少制造業(yè)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的負(fù)面影響,已成為制造業(yè)主們必須直面的首要問(wèn)題。綠色制造正是可持續(xù)發(fā)展科學(xué)在制造業(yè)中的具體應(yīng)用。
綠色制造(Green Manufacturing,GM)又稱面向環(huán)境的制造(Manufacturing for Environment,MFE),是一種綜合考慮環(huán)境影響和資源消耗的現(xiàn)代制造模式,其目標(biāo)是使得產(chǎn)品在從設(shè)計(jì)、制造、包裝、運(yùn)輸?shù)綀?bào)廢處理的整個(gè)生命周期中對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響最小,資源利用率最高,并使企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益協(xié)調(diào)優(yōu)化。綠色制造體現(xiàn)了“大制造、大過(guò)程、學(xué)科交叉”的特點(diǎn)。
企業(yè)為了實(shí)現(xiàn)綠色制造目標(biāo),在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段就應(yīng)考慮到產(chǎn)品全生命周期中與資源、能源和環(huán)境有關(guān)的各種問(wèn)題。企業(yè)需采用各種設(shè)計(jì)支撐工具,并組織多功能團(tuán)隊(duì),實(shí)現(xiàn)并行設(shè)計(jì)、虛擬制造,使制造過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題在設(shè)計(jì)階段就得到解決。在生產(chǎn)方式上,企業(yè)為減少生產(chǎn)過(guò)程中各類(lèi)資源的消耗,必須采用現(xiàn)代先進(jìn)生產(chǎn)方式,如精益生產(chǎn)、敏捷制造等,以盡可能地提高效益。單個(gè)綠色制造企業(yè)不可能在產(chǎn)品全生命周期的每一個(gè)環(huán)節(jié)均做到既“綠色”又專業(yè),因而,綠色制造企業(yè)應(yīng)組建綠色網(wǎng)絡(luò)化供應(yīng)鏈。
綠色制造系統(tǒng)的正常運(yùn)行一方面以系統(tǒng)自身要素完備、組織的合理性和正常系統(tǒng)發(fā)展動(dòng)力為支撐,另一方面需要相應(yīng)的支持系統(tǒng)為基礎(chǔ)。綠色制造的實(shí)施存在許多困難,除了在系統(tǒng)研究方面還有大量工作要做之外,還有如下問(wèn)題:(1)政府的角色。綠色制造具有一定的非市場(chǎng)性質(zhì),因而要求政府成為該系統(tǒng)的一個(gè)組成要素,而目前政府的角色僅僅是監(jiān)督者;(2)公眾的認(rèn)識(shí)及行為。公眾對(duì)綠色制造哲理的認(rèn)同和對(duì)綠色產(chǎn)品的接受是推動(dòng)綠色制造系統(tǒng)發(fā)展的重要?jiǎng)恿ΑD壳拔覈?guó)公眾的環(huán)境意識(shí)已日漸提高,但體現(xiàn)在行為上卻是嚴(yán)重滯后;(3)企業(yè)的認(rèn)識(shí)不足及現(xiàn)實(shí)困難。面對(duì)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng),利益最大化仍是企業(yè)的重要目標(biāo),綠色意識(shí)普遍不足。而且,實(shí)施綠色制造存在的種種困難,如成本、設(shè)備、技術(shù)、人才、政策支持等,也令企業(yè)望而卻步。
3.生物制造
進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái),隨著生活質(zhì)量的提高,人們對(duì)生命與健康的重視程度日益提高。如何讓生命之花更加健康地開(kāi)放以及如何提高生命質(zhì)量成為醫(yī)學(xué)研究的重點(diǎn)。生命科學(xué)的研究離不開(kāi)制造科學(xué)的配合,因而也使制造科學(xué)發(fā)生一場(chǎng)新的革命,生物制造工程是近年來(lái)提出的新概念。它不同于傳統(tǒng)的仿生設(shè)計(jì)學(xué):仿生設(shè)計(jì)主要借鑒生物的某些特殊的功能,來(lái)改善我們的機(jī)器設(shè)計(jì);制造工程主要包含利用生物的機(jī)能進(jìn)行制造(基因復(fù)制、生物去除或生物生長(zhǎng))及制造類(lèi)生物或生物體。生物制造工程將生命科學(xué)、材料科學(xué)及生物技術(shù)融入制造技術(shù)之中,為人類(lèi)的健康、保護(hù)環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展作出巨大貢獻(xiàn)。
目前生物制造工程有如下4個(gè)研究方向:生物活性組織的工程化制造、類(lèi)生物智能體的制造、生物遺傳制造、利用生物機(jī)能的去除或生長(zhǎng)成形加工。由于生物活性組織的工程化制造方法的使能技術(shù),如快速成形技術(shù)、生長(zhǎng)因子培養(yǎng)技術(shù)、三維建模技術(shù)都相對(duì)成熟,它將是生物制造工程研究領(lǐng)域現(xiàn)階段的研究熱點(diǎn)和突破點(diǎn)。生物活性組織的工程化制造的使能技術(shù)是先進(jìn)制造科學(xué)中快速成形技術(shù)、醫(yī)學(xué)上的生長(zhǎng)因子培養(yǎng)技術(shù)和三維建模技術(shù)。其核心技術(shù)是如何將材料按照生物活體組織形態(tài)快速成形。
4.大批量定制
大批量定制(Mass Customization,MC)生產(chǎn)一般都認(rèn)為其核心思想是以客戶可以接受的交貨時(shí)間和價(jià)格,通過(guò)為客戶提供定制(或個(gè)性化)產(chǎn)品來(lái)贏得客戶,從而增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
大批量定制生產(chǎn)可進(jìn)一步分為如下類(lèi)型:根據(jù)庫(kù)存生產(chǎn)(Make to Stock,MtS)類(lèi)型,根據(jù)訂單裝配(Assemble to Order,AtO)類(lèi)型,根據(jù)訂單制造(Make to Order,MtO)類(lèi)型,根據(jù)訂單立項(xiàng)(Engineer to Order,EtO)類(lèi)型,根據(jù)環(huán)境立項(xiàng)(Engineer to Environment,EtE)類(lèi)型。
大批量定制生產(chǎn)模式下的范疇經(jīng)濟(jì)循環(huán)圖依托精心組織和合理管理,以達(dá)到TQCFSE(其中T表示時(shí)間,Q表示質(zhì)量,C表示成本,F(xiàn)表示柔性,S表示服務(wù),E表示環(huán)境)等目標(biāo)綜合的、系統(tǒng)集成的整體優(yōu)化。最終實(shí)現(xiàn)以大批量生產(chǎn)的效率為每個(gè)客戶提供定制產(chǎn)品的一種生產(chǎn)模式。
綜上所述,制造業(yè)的發(fā)展已經(jīng)“脫出”了傳統(tǒng)觀念中的發(fā)展思路,即不是根據(jù)自身行業(yè)特點(diǎn)孤立地尋求出路與技術(shù)突破,而是根據(jù)全球化及知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的特點(diǎn),將自身融入到大發(fā)展、大制造的戰(zhàn)略格局中,以獲得持續(xù)的發(fā)展動(dòng)力。