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我國制造業(yè)的柔性制造策略研究
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【摘要】 當前我國制造業(yè)處于轉型和升級的關鍵時期，提高我國制造業(yè)在全球價值鏈中的位置，不僅要增加我國制造業(yè)的科技含量，提高產品附加值，而且要在變革我國制造業(yè)系統(tǒng)方面給予足夠的重視。柔性制造是適應全球競爭與變化的商業(yè)環(huán)境的重要制造技術與理念。提高我國制造業(yè)的柔性制造技術，秉承柔性制造理念，才能更好地提高我國制造業(yè)競爭力和客戶變化適應能力，在全球價值鏈與國際貿易中占據優(yōu)勢地位。本文介紹了柔性制造的相關概念和要求，研究了柔性制造在現代商業(yè)環(huán)境中相對于傳統(tǒng)制造的優(yōu)勢和價值，并提出建立我國制造業(yè)柔性制造系統(tǒng)的具體對策，以期對我國制造業(yè)的發(fā)展提高有益的借鑒。
【關鍵詞】 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)實體和理念上雙重性的深遠影響�？萍几锩鼛Я俗兏锏乃俣瘸掷m(xù)加快，從根本上加強了世界的互聯性，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)境更加呈現出動態(tài)性的特點。由此，產品的革新速度和多樣性空前加快，特別是全球競爭與國際貿易深入發(fā)展，企業(yè)想在全球供應鏈和國際競爭中占據有利位置而不被淘汰，就必須適應由科技突變而帶來的環(huán)境快速變化的趨勢。柔性制造策略是制造業(yè)面臨信息時代挑戰(zhàn)的重要策略，也是適應外部商業(yè)環(huán)境快速變化和客戶需要動態(tài)要求的重要策略。因此，建立柔性制造系統(tǒng)對于我國制造業(yè)的生存和發(fā)展具有重要現實意義。
一、柔性制造概述
1、柔性制造的內涵。柔性制造技術是1967年英國莫林斯(MOLINS)提出來的用于機械制造行業(yè)的一種先進制造技術，此后這一理念在各行各業(yè)得到了廣泛應用，并已成為現代制造的一種科學“哲理”，倍受推崇。柔性制造技術的范圍是十分廣泛的，是對不同品種實現柔性制造的各種技術的總和。凡是側重于快速轉換的柔性要求、適合多品種、小批量生產的加工技術都屬于柔性制造技術的范疇，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)綜合靈活適應能力的體現。但具體而言，影響柔性制造技術水平的因素主要包括以下方面：(1)設備柔性：即設備滿足工藝變化的程度，這一點主要體現在市場需求變化時，設備轉換生產一系列不同品種產品的能力。(2)工藝柔性：工藝柔性包含兩個方面：一是工藝流程不變化時，其自身適應產品和原材料變化的能力;二是為適應產品和原材料變化而改變原有工藝的難易程度。(3)產品柔性：一是產品更新或完全轉型后，系統(tǒng)能夠非常經濟和迅速地生產出新產品的能力;二是產品更新后，對老產品有用的特性的繼承能力和兼容能力。(4)生產能力柔性：當生產量、品種變化時，系統(tǒng)也能經濟地運行的能力。(5)維護柔性：持續(xù)高效地查詢、處理故障以保證生產正常進行的能力。(6)擴展柔性：當生產需要時，擴展系統(tǒng)結構，增加模塊，構成一個更大系統(tǒng)的能力。(7)服務柔性：一是在顧客產品使用壽命周期內，用新部件維修舊產品的能力;二是一些產品還需要可升級的能力。
3、柔性制造的指標體系。整體而言，柔性制造中“柔性”表現為兩個方面：第一方面是系統(tǒng)適應外部變化的能力，第二方面是系統(tǒng)適應內部變化的能力。具體而言，衡量一個制造系統(tǒng)柔性高低程度主要有三個衡量指標：數量的柔性，允許各種因素(如產量)自由變化的幅度;時間的柔性，能夠實現變量(如銷售量)自由變化的幅度所需對應的時間;成本的柔性，在訂單波動、產量波動的情況下，各項費用尤其是人工變動費用如何隨之變化，其費用的變動，尤其是人工成本隨產量波動而相應變動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
1、靈活的適應能力。柔性制造技術的“柔性”是相對于傳統(tǒng)生產方式的“剛性”而言的，它是相對的，動態(tài)的，也是不斷改進的技術，而不是一成不變的。由于工業(yè)化帶來需求的規(guī)模化，傳統(tǒng)生產線主要實現的是單品種的持續(xù)性的大批量生產，優(yōu)點是生產效率高，次品率低，單位產品生產成本低，能同時滿足大量客戶的需求，適合標準化占領市場。但隨著科技革命的進一步發(fā)展，它改變了商業(yè)環(huán)境和現代市場的需求方式，客戶需求快速變化，并表現為多元化和個性化特征。傳統(tǒng)的制造方式難以滿足現代市場要求的多品種、小批量和快速化的生產需求，更缺乏現代市場所要求的靈活適應性能力。基于現代市場環(huán)境的變化，制造系統(tǒng)的生存能力和競爭能力在很大程度上取決于它能否在很短的開發(fā)周期內生產出低成本、高質量、不同品種產品的能力，能否適應客戶需求的不斷變化。因而，柔性生產對于制造業(yè)變得越來越重要。
2、較高的客戶價值。由于柔性制造的思想和方法非常適合小批量、多品種、及時交貨的現代市場需求趨勢，在適合市場變化和客戶要求方面具有極大的快速靈活適應能力。企業(yè)通過創(chuàng)造柔性優(yōu)勢，一方面，可以滿足了客戶的小批量、多品種的訂單需求，適應了制造業(yè)市場快速多變的需求;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)勢采取DESIGN IN 的銷售模式，主動為客戶提升產品個性化價值，提高產品的附加值和客戶的滿足度，為品牌贏得聲譽，樹立良好的品牌形象。DESIGN IN即“設計介入”，是指銷售人員要在客戶進行產品設計的前端介入。企業(yè)在實施DESIGN IN 的銷售模式中，要推廣“顧問式銷售，專家式服務”的銷售文化：要求每位銷售人員要成為客戶產品問題的解決方案的專家，不僅僅推銷自己的產品，更重要的是要從客戶需求的角度幫助客戶實現產品的優(yōu)化設計，提升產品的個性化，為客戶帶來較高的附加價值。同時，將客戶的個性化方案與企業(yè)的技術優(yōu)勢、柔性優(yōu)勢相結合，實現利潤模式上的雙贏。在客戶價值得到提升的同時，企業(yè)也將獲得大量訂單及個性化的溢價。
三、構建完善的柔性制造系統(tǒng)
1、提高設備柔性。(1)增加靈活性設備。為適應柔性制造的要求，企業(yè)在設備設計方面，必須針對柔性的要求進行全面和重大的調整。如在設備的調整方面，可以逐漸放棄單一用途的設備，增加多功能用途的設備;可以放棄難以轉換的設備，增加轉換能力較強的設備;可以減少設備整機的配備，增加多用途零部件組裝型設備等。這樣不僅能夠提高企業(yè)設備的轉換能力，而且能夠減少設備成本，在最佳經濟條件下提高企業(yè)的柔性制造能力。(2)統(tǒng)一設備類型。不同型號轉換時，由于要求不同，每次轉換都會要求進行設備參數的重新調整等許多環(huán)節(jié)的重復無效率的工作，既影響工效又影響質量。為此，企業(yè)應該在生產許可和技術條件可行的情況下，統(tǒng)一零部件生產要求，或產品生產要求，并通過優(yōu)化設計，將多種型號材料和零部件減少類型，或統(tǒng)一化，同時增加它們的靈活適應性。這樣不僅能夠提高工作效率，而且能減少浪費，縮減成本，提高柔性制造能力。
2、柔性生產系統(tǒng)的設計。企業(yè)在構建適合自身的柔性制造系統(tǒng)時，必須進行生產系統(tǒng)的柔性設計，這里所提高的柔性生產系統(tǒng)主要是“以單元化作業(yè)+人工輔助的生產模式”的生產模式。這種方式和完全的人工和自動化相比，具有巨大的優(yōu)勢：通過單元中自動化設備保證了質量水平;通過人工連接，降低了投資與運行成本，而又不影響質量;在一些簡單操作工序，采取人工操作，但通過工裝夾具來預防和控制人工生產的質量波動。此外，這種模式還具有較好的柔性，對批量的要求大大降低。這一點在中國的許多制造業(yè)企業(yè)中具有典型的體現，中國之所在在全球供應鏈中成為重要的零配件生產、加工，以及產品的組裝基地，和中國半自動化和人工化的靈活性有一定聯系。不過，我國企業(yè)未來構建柔性制造系統(tǒng)的重點應該加強科學合理的管理系統(tǒng)建設，加強單元自動化作業(yè)和人工輔助的雙重建設，并在設備轉換，工藝變化，生產能力的維護、擴展和服務方面更加柔性化，提高適應市場變化和客戶個性化需求的要求。
3、建立完全信息化的管理系統(tǒng)。在快速變化面前，企業(yè)面臨的最大風險就是庫存的風險。這種風險體現在：客戶的個性化要求，帶來產品的通用性差，多余的成品就變成了廢品，導致企業(yè)的成本急劇增加;技術的快速進步引起新生產的產品性能的階段性提升，導致原來庫存的產品自然降級，失去市場流通的利潤價值，給企業(yè)帶來巨大經濟損失;有些產品隨著庫存時間的延長，產品會性能變差，產品有可能損壞而不能出售，給企業(yè)造成經濟損失。基于快速變化帶來的庫存性風險，我國制造也企業(yè)應該開發(fā)或先進的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，強化了企業(yè)精細化管理的觀念，對庫存產品實行“專用型號訂單化管理，通用型號流量化管理”，并按生產批號對庫存產品的質量實行全壽命周期的追蹤管理，使庫存得到有效管理，及時預防和控制因庫存而產生的質量問題，使因庫存質量而造成的經濟損失最小化。
4、建設多能工隊伍。由于現代制造業(yè)都是按訂單生產，而訂單的波動性又相當大，由此便導致了產量的劇烈波動。在訂單多時，繁忙的季節(jié)，員工都能夠全員工作，取得可觀的收入;但當訂單下降時，原來數量的員工就會變得多余，如要保持員工數量的不減少，就會使員工的工作時間大幅縮減，從而使一線工人收入大幅下降，最終將導致員工隊伍的穩(wěn)定。為此，企業(yè)應該采用了柔性化的績效管理機制。將核心骨干和關鍵崗位的員工發(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;當訂單突然增大時，能夠在關鍵崗位保證產品質量，并帶動新人快速適應簡單崗位的工作。這樣，實現了短期內從較低的產能過渡到較高的產能的快速變換能力。從而使變動成本與實際產量實現基本的同步波動，提高成本的柔性水平。
四、結束語
現代商業(yè)的競爭已經從產品和質量的競爭變成快速適應能力的競爭。在現代全球競爭和科技突飛猛進的今天，只要跟不上市場和客戶的需求變化的速度，質量再好的產品也會被淘汰。柔性制造是現代制造業(yè)企業(yè)適應現代商業(yè)競爭環(huán)境的重要策略，對于提高企業(yè)的靈活適應性能力、滿足市場需求和客戶需求快速變化的能力至關重要。我國制造業(yè)企業(yè)具有開闊的視野，在借鑒國外先進柔性制造技術的基礎上，結合自身的優(yōu)勢，揚長避短，創(chuàng)建適合自身發(fā)展的具有中國特色的制造業(yè)企業(yè)的柔性制造系統(tǒng)。特別是，我國制造業(yè)企業(yè)要利用我國豐富的人力資源，并把我國制造業(yè)自動化程度不高的缺點轉變?yōu)檗D換能力強的優(yōu)勢，因勢利導地構建適合現代國際制造業(yè)競爭需求和客戶需求快速變化的要求，實現我國制造業(yè)柔性制造的跨越式發(fā)展。
【參考文獻】
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