導(dǎo)語(yǔ)：小議制造及其系統(tǒng)的創(chuàng)新與管控的發(fā)展一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：從制造業(yè)面臨的形勢(shì)分析出發(fā)，介紹了先進(jìn)制造戰(zhàn)略、技術(shù)、制造系統(tǒng)與系統(tǒng)管理的最新研究成果。并指出在建立現(xiàn)代企業(yè)制度中，制造戰(zhàn)略、產(chǎn)品開發(fā)、質(zhì)量保證和優(yōu)化動(dòng)作是3個(gè)增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力的基本技術(shù)。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新；制造；戰(zhàn)略；系統(tǒng)；管理

一、形勢(shì)與制造戰(zhàn)略

在當(dāng)代制造業(yè)的發(fā)展中，同時(shí)存在兩大趨勢(shì)：一方面是制造業(yè)面臨重重困難；另一方面制造創(chuàng)新活動(dòng)方興未艾，孕育著重大突破［1～3］。從困難方面講，主要存在四大問題［1］：一是產(chǎn)品的飽和和劣化，不少產(chǎn)品，如家電、汽車、鋼鐵等供大于求，部分生產(chǎn)能力閑置，如日本工廠的生產(chǎn)能力利用率只有74%；二是工業(yè)空洞(industrialhollowness)現(xiàn)象推動(dòng)著制造產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)移，一些行業(yè)被迫從發(fā)達(dá)國(guó)家向發(fā)展中國(guó)家轉(zhuǎn)移。例如，1993年日本的制造業(yè)中海外制造生產(chǎn)的彩電為74%，微波爐為64%，收錄機(jī)為50%；三是職業(yè)吸引力迅速降低。如日本年輕一代稱制造為“3k”(臟、苦、危險(xiǎn))職業(yè)，優(yōu)秀的工程師與生產(chǎn)一線工人后繼乏人，將難于支撐一線生產(chǎn)；四是環(huán)境惡化到危及人類生存，資源的不合理使用，威脅著人類的發(fā)展。今天的能源消耗是1990年的6倍，自然資源擁有量可用時(shí)間大大縮短，如天然氣和石油僅可用50年，鈾可用75年，煤可用200年。災(zāi)害增多，環(huán)境污染到了非治理不可的程度。從另一方面講，制造正在從創(chuàng)新中走向光明的未來。從1988年開始，經(jīng)10年實(shí)踐證明了以靈捷制造(agilemanufacturing)為代表的制造的生產(chǎn)與管理戰(zhàn)略創(chuàng)新的正確性。從90年代以來針對(duì)產(chǎn)品開發(fā)、質(zhì)量控制與保證和生產(chǎn)一線的革新，以制造創(chuàng)新的科學(xué)理論、方法和工具支持的產(chǎn)品抗劣化和新興產(chǎn)業(yè)的出現(xiàn)；以質(zhì)量工程等技術(shù)為支撐的全制造保證(totalmfg.assurance)和基于約束理論(toc)的最優(yōu)化生產(chǎn)技術(shù)與系統(tǒng)，以及一線生產(chǎn)組織管理與技術(shù)的現(xiàn)代化與強(qiáng)化使企業(yè)可能扭轉(zhuǎn)劣化趨勢(shì)。同時(shí)，基于現(xiàn)代物理、化學(xué)與生物學(xué)成果的重大制造方法、技術(shù)、系統(tǒng)的創(chuàng)新，將創(chuàng)新從18世紀(jì)工業(yè)革命以來的世界記錄?！罢湎Ц母镩_放20年，為我國(guó)制造業(yè)的發(fā)展?fàn)幍脷v史性的機(jī)遇與發(fā)展時(shí)間”這是海內(nèi)外學(xué)者、專家和教授的共同心聲?？v觀古今中外的制造歷史，一個(gè)先進(jìn)而有競(jìng)爭(zhēng)力的制造業(yè)是國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和實(shí)力增強(qiáng)的基礎(chǔ)。我們應(yīng)盡快統(tǒng)一認(rèn)識(shí)，制定先進(jìn)可行的規(guī)劃，以制造創(chuàng)新為突破口，振興與發(fā)展我國(guó)的制造業(yè)。以下結(jié)合我們的研究進(jìn)行相關(guān)的討論。

1.靈捷制造——先進(jìn)制造的核心戰(zhàn)略及其發(fā)展

雖然靈捷制造戰(zhàn)略已為我國(guó)越來越多的人了解，但由于對(duì)其核心思想的理解不一，尚未形成共識(shí)，使工業(yè)界，經(jīng)濟(jì)與管理界及企業(yè)對(duì)它的利用舉棋不定。多年的研究使我們對(duì)該戰(zhàn)略的研究集中于2點(diǎn)：

1)美國(guó)的意圖是到2006年為止，它的側(cè)重面是通過組織與管理的革新和已有先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)制造模式從“大量生產(chǎn)”向“多品種變批量”的靈捷化生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)變。在2006年以后，把它建立在創(chuàng)新了的產(chǎn)品系統(tǒng)與裝備基礎(chǔ)上，發(fā)展適應(yīng)21世紀(jì)的新產(chǎn)品制造。為此現(xiàn)在要加緊制造創(chuàng)新。

2)靈捷制造的核心思想是：以人為中心，調(diào)動(dòng)與發(fā)揮人的主觀能動(dòng)性與創(chuàng)新性；充分利用信息和已有的信息技術(shù)；建立競(jìng)爭(zhēng)——合作機(jī)制推動(dòng)的team組織與管理網(wǎng)絡(luò)；對(duì)需求變化實(shí)現(xiàn)快速反應(yīng)制造；堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展的不斷改進(jìn)和創(chuàng)新［2～6］。

現(xiàn)在的問題是對(duì)靈捷制造揭示的共性問題認(rèn)識(shí)不足，傳統(tǒng)制造模式的慣性運(yùn)動(dòng)依然強(qiáng)烈，如對(duì)表1所示的美國(guó)制造生產(chǎn)規(guī)模的演變不了解，依然按照傳統(tǒng)的觀念行事。又如，一談到制造，不少人只一味熱衷于規(guī)模生產(chǎn)，而不顧顧客市場(chǎng)的需求，丟開產(chǎn)品劣化控制的創(chuàng)新，因此不能從本質(zhì)上抓住我國(guó)當(dāng)代制造的關(guān)鍵。如美國(guó)在近20年(1976～1995年)，其新產(chǎn)品產(chǎn)值貢獻(xiàn)率已達(dá)到國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的52%左右，而我國(guó)1997年才5.9%。顯然產(chǎn)品的革新是中國(guó)制造工業(yè)振興與發(fā)展的重大關(guān)鍵和當(dāng)務(wù)之急。

時(shí)期過去

(到80年代)現(xiàn)在

(90年代～2006年)將來

(2006年以后)

模式大量生產(chǎn)，豐田生產(chǎn)方式(jit)或精益生產(chǎn)(lp)靈捷制造(am)高級(jí)靈捷制造，即新一代制造(ngm)

為了發(fā)展新一代制造(ngm)，從90年代中以后，美國(guó)政府與工業(yè)界聯(lián)合投資了許多制造創(chuàng)新項(xiàng)目：

總經(jīng)費(fèi)百萬美元的項(xiàng)目，如：

atp(1995～2004年)(us$120m)

由于實(shí)施靈捷制造戰(zhàn)略，促使美國(guó)經(jīng)濟(jì)從90年代起呈現(xiàn)“赤字—平衡—節(jié)余”的變化。

2.基于靈捷性的制造創(chuàng)新

從世界范圍看，它們主要表現(xiàn)在：①產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造原理與方法創(chuàng)新的科學(xué)理論、方法與工具；②快速反應(yīng)制造技術(shù)；③全壽命經(jīng)濟(jì)學(xué)與成本工程；④新一代制造機(jī)器與工模具的創(chuàng)新；⑤可重組制造系統(tǒng)的創(chuàng)新；⑥質(zhì)量控制與全制造保證；⑦組織與管理的創(chuàng)新；⑧最優(yōu)生產(chǎn)技術(shù)。

而這些創(chuàng)新中，觀念的創(chuàng)新是先導(dǎo)，如tcs觀念的建立與落實(shí)。其次，是看準(zhǔn)項(xiàng)目，集中人力物力進(jìn)行創(chuàng)新。

3.經(jīng)濟(jì)可承受性研究

防務(wù)戰(zhàn)略的轉(zhuǎn)變和投資的矛盾，促使決策層提出這一問題。我們對(duì)它進(jìn)行了定性、定量的研究和應(yīng)用，它是對(duì)價(jià)值工程的拓展。

1)西方各國(guó)已采取的提高經(jīng)濟(jì)可承受性的措施：

對(duì)國(guó)防工業(yè)進(jìn)行戰(zhàn)略改組，建立軍民一體化的國(guó)防工業(yè)基礎(chǔ)；

改革國(guó)防采辦管理，提高采辦效益；

優(yōu)化發(fā)展戰(zhàn)略，開發(fā)降低成本的技術(shù)，大力采用降低費(fèi)用的方法。

2)國(guó)內(nèi)研究經(jīng)濟(jì)可承受性的貢獻(xiàn)。

全面定義了經(jīng)濟(jì)可承受性。經(jīng)濟(jì)可承受性是通過各相關(guān)領(lǐng)域的規(guī)劃與協(xié)同，對(duì)研究對(duì)象的投資與效益、功能與成本費(fèi)用進(jìn)行系統(tǒng)分析、規(guī)劃、改進(jìn)、創(chuàng)新，旨在提高研究對(duì)象價(jià)值和投資效能及控制投資的思想方法和社會(huì)技術(shù)方法。

a＝iv

(1)i＝b/k

(2)v＝f/c

(3)式中：a—經(jīng)濟(jì)可承受性；i—項(xiàng)目投資/經(jīng)費(fèi)；v—價(jià)值；b—投資的效益/收益；k—投資效益系數(shù)，k為實(shí)數(shù)，希望k＞1；f—產(chǎn)品/裝備功能/性能；c—成本。從這一定義與模型可知：

①經(jīng)濟(jì)承受能力不是常數(shù)，它與投資和價(jià)值相關(guān)聯(lián)，是可變的。

②可以從投資效益，投資效益系數(shù)，功能和實(shí)現(xiàn)功能的成本幾方面發(fā)揮主動(dòng)性和創(chuàng)造性提高a。它將推動(dòng)宏/微觀投資決策和dfx技術(shù)的發(fā)展。

③投資的決策和經(jīng)費(fèi)的應(yīng)用是一個(gè)復(fù)雜的問題，只有通過投資和價(jià)值分析，科學(xué)地規(guī)劃、設(shè)計(jì)、實(shí)施、評(píng)價(jià)、改進(jìn)和優(yōu)化的一系列工業(yè)工程方法，才能用好管好投資，促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新。

3)在科研管理中的決策與評(píng)價(jià)的應(yīng)用。

經(jīng)濟(jì)可承受性已應(yīng)用于項(xiàng)目決策的研究中，例如，在x項(xiàng)目決策中應(yīng)用后，該項(xiàng)目的研制工作按期結(jié)束，不超過計(jì)劃投資并達(dá)到了預(yù)期的效果和功能。其中a的因素在決策中成為主要的指標(biāo)，其權(quán)重達(dá)0.75。此外，可以象價(jià)值工程一樣，把它應(yīng)用于微觀的分析與決策，預(yù)計(jì)將推動(dòng)dfa的發(fā)展(designforaffordability，為經(jīng)濟(jì)可承受性的設(shè)計(jì))。

二、快速重組制造系統(tǒng)

1.產(chǎn)生的依據(jù)與定義

1）背景

為適應(yīng)“多品種變批量”生產(chǎn)要求，制造系統(tǒng)應(yīng)能隨產(chǎn)品的進(jìn)化與革新快速重排與重組。

經(jīng)濟(jì)可承受性要求少/無投資的可重復(fù)利用的制造系統(tǒng)。

制造技術(shù)解法的革新要求制造系統(tǒng)有可調(diào)整，可變動(dòng)的制造過程，制造功能和制造能力。

要求建立快速重組制造系統(tǒng)的支持條件，如：機(jī)床設(shè)備可移動(dòng)性安裝的原理與方法、質(zhì)量與設(shè)備故障的可診斷性等。

環(huán)境保護(hù)要求可持續(xù)發(fā)展。

2）定義

一種能按市場(chǎng)需求變化，以重排、重復(fù)利用、革新元素或子系統(tǒng)方式可快速調(diào)整制造過程，功能和生產(chǎn)能力的可變集合的制造系統(tǒng)。

2.科學(xué)基礎(chǔ)與主要特征

1）科學(xué)基礎(chǔ)

工作流的變流理論。

制造系統(tǒng)的建模、規(guī)劃和仿真設(shè)計(jì)。

模塊化的機(jī)床及其系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

開放系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原則與系統(tǒng)可靠性測(cè)度新理論。

產(chǎn)品進(jìn)化與革新的生物化規(guī)律及遺傳算法。

質(zhì)量跟蹤與故障診斷。

快速生產(chǎn)裝備。

全壽命經(jīng)濟(jì)學(xué)。

2）主要特征

可變性對(duì)產(chǎn)品、制造技術(shù)和過程的進(jìn)化與革新的響應(yīng)能力。