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我國(guó)制造業(yè)的柔性制造策略研究
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【摘要】 當(dāng)前我國(guó)制造業(yè)處于轉(zhuǎn)型和升級(jí)的關(guān)鍵時(shí)期，提高我國(guó)制造業(yè)在全球價(jià)值鏈中的位置，不僅要增加我國(guó)制造業(yè)的科技含量，提高產(chǎn)品附加值，而且要在變革我國(guó)制造業(yè)系統(tǒng)方面給予足夠的重視。柔性制造是適應(yīng)全球競(jìng)爭(zhēng)與變化的商業(yè)環(huán)境的重要制造技術(shù)與理念。提高我國(guó)制造業(yè)的柔性制造技術(shù)，秉承柔性制造理念，才能更好地提高我國(guó)制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力和客戶變化適應(yīng)能力，在全球價(jià)值鏈與國(guó)際貿(mào)易中占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位。本文介紹了柔性制造的相關(guān)概念和要求，研究了柔性制造在現(xiàn)代商業(yè)環(huán)境中相對(duì)于傳統(tǒng)制造的優(yōu)勢(shì)和價(jià)值，并提出建立我國(guó)制造業(yè)柔性制造系統(tǒng)的具體對(duì)策，以期對(duì)我國(guó)制造業(yè)的發(fā)展提高有益的借鑒。
【關(guān)鍵詞】 科技革命 制造業(yè) 柔性制造
科技的迅猛發(fā)展不但改變了物理世界，而且改變了人們的思想觀念，并從根本上改變了人們的生活方式，從而給制造業(yè)實(shí)體和理念上雙重性的深遠(yuǎn)影響�？萍几锩鼛Я俗兏锏乃俣瘸掷m(xù)加快，從根本上加強(qiáng)了世界的互聯(lián)性，增加了多樣性，使得多元化成為常態(tài)，并加劇了不穩(wěn)定性，從而使商業(yè)環(huán)境更加呈現(xiàn)出動(dòng)態(tài)性的特點(diǎn)。由此，產(chǎn)品的革新速度和多樣性空前加快，特別是全球競(jìng)爭(zhēng)與國(guó)際貿(mào)易深入發(fā)展，企業(yè)想在全球供應(yīng)鏈和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)有利位置而不被淘汰，就必須適應(yīng)由科技突變而帶來的環(huán)境快速變化的趨勢(shì)。柔性制造策略是制造業(yè)面臨信息時(shí)代挑戰(zhàn)的重要策略，也是適應(yīng)外部商業(yè)環(huán)境快速變化和客戶需要?jiǎng)討B(tài)要求的重要策略。因此，建立柔性制造系統(tǒng)對(duì)于我國(guó)制造業(yè)的生存和發(fā)展具有重要現(xiàn)實(shí)意義。
一、柔性制造概述
1、柔性制造的內(nèi)涵。柔性制造技術(shù)是1967年英國(guó)莫林斯(MOLINS)提出來的用于機(jī)械制造行業(yè)的一種先進(jìn)制造技術(shù)，此后這一理念在各行各業(yè)得到了廣泛應(yīng)用，并已成為現(xiàn)代制造的一種科學(xué)“哲理”，倍受推崇。柔性制造技術(shù)的范圍是十分廣泛的，是對(duì)不同品種實(shí)現(xiàn)柔性制造的各種技術(shù)的總和。凡是側(cè)重于快速轉(zhuǎn)換的柔性要求、適合多品種、小批量生產(chǎn)的加工技術(shù)都屬于柔性制造技術(shù)的范疇，如柔性制造系統(tǒng)、柔性制造單元、柔性制造線、柔性制造工廠等。
2、柔性制造的影響因素。企業(yè)柔性制造的能力受到許多因素的影響，是企業(yè)綜合靈活適應(yīng)能力的體現(xiàn)。但具體而言，影響柔性制造技術(shù)水平的因素主要包括以下方面：(1)設(shè)備柔性：即設(shè)備滿足工藝變化的程度，這一點(diǎn)主要體現(xiàn)在市場(chǎng)需求變化時(shí)，設(shè)備轉(zhuǎn)換生產(chǎn)一系列不同品種產(chǎn)品的能力。(2)工藝柔性：工藝柔性包含兩個(gè)方面：一是工藝流程不變化時(shí)，其自身適應(yīng)產(chǎn)品和原材料變化的能力;二是為適應(yīng)產(chǎn)品和原材料變化而改變?cè)泄に嚨碾y易程度。(3)產(chǎn)品柔性：一是產(chǎn)品更新或完全轉(zhuǎn)型后，系統(tǒng)能夠非常經(jīng)濟(jì)和迅速地生產(chǎn)出新產(chǎn)品的能力;二是產(chǎn)品更新后，對(duì)老產(chǎn)品有用的特性的繼承能力和兼容能力。(4)生產(chǎn)能力柔性：當(dāng)生產(chǎn)量、品種變化時(shí)，系統(tǒng)也能經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行的能力。(5)維護(hù)柔性：持續(xù)高效地查詢、處理故障以保證生產(chǎn)正常進(jìn)行的能力。(6)擴(kuò)展柔性：當(dāng)生產(chǎn)需要時(shí)，擴(kuò)展系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，增加模塊，構(gòu)成一個(gè)更大系統(tǒng)的能力。(7)服務(wù)柔性：一是在顧客產(chǎn)品使用壽命周期內(nèi)，用新部件維修舊產(chǎn)品的能力;二是一些產(chǎn)品還需要可升級(jí)的能力。
3、柔性制造的指標(biāo)體系。整體而言，柔性制造中“柔性”表現(xiàn)為兩個(gè)方面：第一方面是系統(tǒng)適應(yīng)外部變化的能力，第二方面是系統(tǒng)適應(yīng)內(nèi)部變化的能力。具體而言，衡量一個(gè)制造系統(tǒng)柔性高低程度主要有三個(gè)衡量指標(biāo)：數(shù)量的柔性，允許各種因素(如產(chǎn)量)自由變化的幅度;時(shí)間的柔性，能夠?qū)崿F(xiàn)變量(如銷售量)自由變化的幅度所需對(duì)應(yīng)的時(shí)間;成本的柔性，在訂單波動(dòng)、產(chǎn)量波動(dòng)的情況下，各項(xiàng)費(fèi)用尤其是人工變動(dòng)費(fèi)用如何隨之變化，其費(fèi)用的變動(dòng)，尤其是人工成本隨產(chǎn)量波動(dòng)而相應(yīng)變動(dòng)的逼近程度反映了柔性管理的水平高低。如圖1所示。
二、柔性制造系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)
1、靈活的適應(yīng)能力。柔性制造技術(shù)的“柔性”是相對(duì)于傳統(tǒng)生產(chǎn)方式的“剛性”而言的，它是相對(duì)的，動(dòng)態(tài)的，也是不斷改進(jìn)的技術(shù)，而不是一成不變的。由于工業(yè)化帶來需求的規(guī)�；�，傳統(tǒng)生產(chǎn)線主要實(shí)現(xiàn)的是單品種的持續(xù)性的大批量生產(chǎn)，優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)效率高，次品率低，單位產(chǎn)品生產(chǎn)成本低，能同時(shí)滿足大量客戶的需求，適合標(biāo)準(zhǔn)化占領(lǐng)市場(chǎng)。但隨著科技革命的進(jìn)一步發(fā)展，它改變了商業(yè)環(huán)境和現(xiàn)代市場(chǎng)的需求方式，客戶需求快速變化，并表現(xiàn)為多元化和個(gè)性化特征。傳統(tǒng)的制造方式難以滿足現(xiàn)代市場(chǎng)要求的多品種、小批量和快速化的生產(chǎn)需求，更缺乏現(xiàn)代市場(chǎng)所要求的靈活適應(yīng)性能力。基于現(xiàn)代市場(chǎng)環(huán)境的變化，制造系統(tǒng)的生存能力和競(jìng)爭(zhēng)能力在很大程度上取決于它能否在很短的開發(fā)周期內(nèi)生產(chǎn)出低成本、高質(zhì)量、不同品種產(chǎn)品的能力，能否適應(yīng)客戶需求的不斷變化。因而，柔性生產(chǎn)對(duì)于制造業(yè)變得越來越重要。
2、較高的客戶價(jià)值。由于柔性制造的思想和方法非常適合小批量、多品種、及時(shí)交貨的現(xiàn)代市場(chǎng)需求趨勢(shì)，在適合市場(chǎng)變化和客戶要求方面具有極大的快速靈活適應(yīng)能力。企業(yè)通過創(chuàng)造柔性優(yōu)勢(shì)，一方面，可以滿足了客戶的小批量、多品種的訂單需求，適應(yīng)了制造業(yè)市場(chǎng)快速多變的需求;另一方面，柔性制造系統(tǒng)能夠充分發(fā)揮企業(yè)的柔性優(yōu)勢(shì)采取DESIGN IN 的銷售模式，主動(dòng)為客戶提升產(chǎn)品個(gè)性化價(jià)值，提高產(chǎn)品的附加值和客戶的滿足度，為品牌贏得聲譽(yù)，樹立良好的品牌形象。DESIGN IN即“設(shè)計(jì)介入”，是指銷售人員要在客戶進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)的前端介入。企業(yè)在實(shí)施DESIGN IN 的銷售模式中，要推廣“顧問式銷售，專家式服務(wù)”的銷售文化：要求每位銷售人員要成為客戶產(chǎn)品問題的解決方案的專家，不僅僅推銷自己的產(chǎn)品，更重要的是要從客戶需求的角度幫助客戶實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的優(yōu)化設(shè)計(jì)，提升產(chǎn)品的個(gè)性化，為客戶帶來較高的附加價(jià)值。同時(shí)，將客戶的個(gè)性化方案與企業(yè)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)、柔性優(yōu)勢(shì)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)模式上的雙贏。在客戶價(jià)值得到提升的同時(shí)，企業(yè)也將獲得大量訂單及個(gè)性化的溢價(jià)。
三、構(gòu)建完善的柔性制造系統(tǒng)
1、提高設(shè)備柔性。(1)增加靈活性設(shè)備。為適應(yīng)柔性制造的要求，企業(yè)在設(shè)備設(shè)計(jì)方面，必須針對(duì)柔性的要求進(jìn)行全面和重大的調(diào)整。如在設(shè)備的調(diào)整方面，可以逐漸放棄單一用途的設(shè)備，增加多功能用途的設(shè)備;可以放棄難以轉(zhuǎn)換的設(shè)備，增加轉(zhuǎn)換能力較強(qiáng)的設(shè)備;可以減少設(shè)備整機(jī)的配備，增加多用途零部件組裝型設(shè)備等。這樣不僅能夠提高企業(yè)設(shè)備的轉(zhuǎn)換能力，而且能夠減少設(shè)備成本，在最佳經(jīng)濟(jì)條件下提高企業(yè)的柔性制造能力。(2)統(tǒng)一設(shè)備類型。不同型號(hào)轉(zhuǎn)換時(shí)，由于要求不同，每次轉(zhuǎn)換都會(huì)要求進(jìn)行設(shè)備參數(shù)的重新調(diào)整等許多環(huán)節(jié)的重復(fù)無(wú)效率的工作，既影響工效又影響質(zhì)量。為此，企業(yè)應(yīng)該在生產(chǎn)許可和技術(shù)條件可行的情況下，統(tǒng)一零部件生產(chǎn)要求，或產(chǎn)品生產(chǎn)要求，并通過優(yōu)化設(shè)計(jì)，將多種型號(hào)材料和零部件減少類型，或統(tǒng)一化，同時(shí)增加它們的靈活適應(yīng)性。這樣不僅能夠提高工作效率，而且能減少浪費(fèi)，縮減成本，提高柔性制造能力。
2、柔性生產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。企業(yè)在構(gòu)建適合自身的柔性制造系統(tǒng)時(shí)，必須進(jìn)行生產(chǎn)系統(tǒng)的柔性設(shè)計(jì)，這里所提高的柔性生產(chǎn)系統(tǒng)主要是“以單元化作業(yè)+人工輔助的生產(chǎn)模式”的生產(chǎn)模式。這種方式和完全的人工和自動(dòng)化相比，具有巨大的優(yōu)勢(shì)：通過單元中自動(dòng)化設(shè)備保證了質(zhì)量水平;通過人工連接，降低了投資與運(yùn)行成本，而又不影響質(zhì)量;在一些簡(jiǎn)單操作工序，采取人工操作，但通過工裝夾具來預(yù)防和控制人工生產(chǎn)的質(zhì)量波動(dòng)。此外，這種模式還具有較好的柔性，對(duì)批量的要求大大降低。這一點(diǎn)在中國(guó)的許多制造業(yè)企業(yè)中具有典型的體現(xiàn)，中國(guó)之所在在全球供應(yīng)鏈中成為重要的零配件生產(chǎn)、加工，以及產(chǎn)品的組裝基地，和中國(guó)半自動(dòng)化和人工化的靈活性有一定聯(lián)系。不過，我國(guó)企業(yè)未來構(gòu)建柔性制造系統(tǒng)的重點(diǎn)應(yīng)該加強(qiáng)科學(xué)合理的管理系統(tǒng)建設(shè)，加強(qiáng)單元自動(dòng)化作業(yè)和人工輔助的雙重建設(shè)，并在設(shè)備轉(zhuǎn)換，工藝變化，生產(chǎn)能力的維護(hù)、擴(kuò)展和服務(wù)方面更加柔性化，提高適應(yīng)市場(chǎng)變化和客戶個(gè)性化需求的要求。
3、建立完全信息化的管理系統(tǒng)。在快速變化面前，企業(yè)面臨的最大風(fēng)險(xiǎn)就是庫(kù)存的風(fēng)險(xiǎn)。這種風(fēng)險(xiǎn)體現(xiàn)在：客戶的個(gè)性化要求，帶來產(chǎn)品的通用性差，多余的成品就變成了廢品，導(dǎo)致企業(yè)的成本急劇增加;技術(shù)的快速進(jìn)步引起新生產(chǎn)的產(chǎn)品性能的階段性提升，導(dǎo)致原來庫(kù)存的產(chǎn)品自然降級(jí)，失去市場(chǎng)流通的利潤(rùn)價(jià)值，給企業(yè)帶來巨大經(jīng)濟(jì)損失;有些產(chǎn)品隨著庫(kù)存時(shí)間的延長(zhǎng)，產(chǎn)品會(huì)性能變差，產(chǎn)品有可能損壞而不能出售，給企業(yè)造成經(jīng)濟(jì)損失�；诳焖僮兓瘞淼膸�(kù)存性風(fēng)險(xiǎn)，我國(guó)制造也企業(yè)應(yīng)該開發(fā)或先進(jìn)的ERP系統(tǒng)，提升了信息化管理水平，更重要的是優(yōu)化了企業(yè)的流程，強(qiáng)化了企業(yè)精細(xì)化管理的觀念，對(duì)庫(kù)存產(chǎn)品實(shí)行“專用型號(hào)訂單化管理，通用型號(hào)流量化管理”，并按生產(chǎn)批號(hào)對(duì)庫(kù)存產(chǎn)品的質(zhì)量實(shí)行全壽命周期的追蹤管理，使庫(kù)存得到有效管理，及時(shí)預(yù)防和控制因庫(kù)存而產(chǎn)生的質(zhì)量問題，使因庫(kù)存質(zhì)量而造成的經(jīng)濟(jì)損失最小化。
4、建設(shè)多能工隊(duì)伍。由于現(xiàn)代制造業(yè)都是按訂單生產(chǎn)，而訂單的波動(dòng)性又相當(dāng)大，由此便導(dǎo)致了產(chǎn)量的劇烈波動(dòng)。在訂單多時(shí)，繁忙的季節(jié)，員工都能夠全員工作，取得可觀的收入;但當(dāng)訂單下降時(shí)，原來數(shù)量的員工就會(huì)變得多余，如要保持員工數(shù)量的不減少，就會(huì)使員工的工作時(shí)間大幅縮減，從而使一線工人收入大幅下降，最終將導(dǎo)致員工隊(duì)伍的穩(wěn)定。為此，企業(yè)應(yīng)該采用了柔性化的績(jī)效管理機(jī)制。將核心骨干和關(guān)鍵崗位的員工發(fā)展為多能工，用高工資保證這部分員工隊(duì)伍的穩(wěn)定，在較低的訂單下，能夠一人多能，保持80%的工作飽和度;當(dāng)訂單突然增大時(shí)，能夠在關(guān)鍵崗位保證產(chǎn)品質(zhì)量，并帶動(dòng)新人快速適應(yīng)簡(jiǎn)單崗位的工作。這樣，實(shí)現(xiàn)了短期內(nèi)從較低的產(chǎn)能過渡到較高的產(chǎn)能的快速變換能力。從而使變動(dòng)成本與實(shí)際產(chǎn)量實(shí)現(xiàn)基本的同步波動(dòng)，提高成本的柔性水平。
四、結(jié)束語(yǔ)
現(xiàn)代商業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)已經(jīng)從產(chǎn)品和質(zhì)量的競(jìng)爭(zhēng)變成快速適應(yīng)能力的競(jìng)爭(zhēng)。在現(xiàn)代全球競(jìng)爭(zhēng)和科技突飛猛進(jìn)的今天，只要跟不上市場(chǎng)和客戶的需求變化的速度，質(zhì)量再好的產(chǎn)品也會(huì)被淘汰。柔性制造是現(xiàn)代制造業(yè)企業(yè)適應(yīng)現(xiàn)代商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境的重要策略，對(duì)于提高企業(yè)的靈活適應(yīng)性能力、滿足市場(chǎng)需求和客戶需求快速變化的能力至關(guān)重要。我國(guó)制造業(yè)企業(yè)具有開闊的視野，在借鑒國(guó)外先進(jìn)柔性制造技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合自身的優(yōu)勢(shì)，揚(yáng)長(zhǎng)避短，創(chuàng)建適合自身發(fā)展的具有中國(guó)特色的制造業(yè)企業(yè)的柔性制造系統(tǒng)。特別是，我國(guó)制造業(yè)企業(yè)要利用我國(guó)豐富的人力資源，并把我國(guó)制造業(yè)自動(dòng)化程度不高的缺點(diǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)換能力強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，因勢(shì)利導(dǎo)地構(gòu)建適合現(xiàn)代國(guó)際制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)需求和客戶需求快速變化的要求，實(shí)現(xiàn)我國(guó)制造業(yè)柔性制造的跨越式發(fā)展。
【參考文獻(xiàn)】
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