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敏捷制造

2006年12月20日 ie与管理, 技术学习 ⁄ 共 4034字 ⁄ 字号 暂无评论 ⁄ 阅读 1,362 次

敏捷制造的发展趋势

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实施敏捷制造的过程是制造业在现有基础上不断提高的平滑转变过程,而对敏捷制造的研究刚刚兴起,完整的理论体系尚未形成,其实施方法、手段和途径仍有待进一步探索。因此美国等国政府对敏捷制造的开发与应用给予了高度重视,资助许多研究单位开发实现敏捷制造的参考模型和支持工具,并鼓励在不同行业进行示范应用,以期在边研究边应用的过程中积累经验,完善敏捷制造工具产品,为更多的行业、企业应用打下基础。因此,敏捷制造的发展趋势可以从以下两个方面认识:

(一)在开发实现敏捷制造的参考模型和支持工具方面

  建立并完善敏捷化工程模型为了帮助企业认识敏捷制造哲理,给准备实施敏捷化工程的企业一个参考,敏捷化工程模型正逐步受到重视。例如,美国敏捷化协会开展了“最佳敏捷实践参考基础”研究,提出了一个敏捷化工程的初始模型,涉及到电子、汽车、飞机(军用)、化工、计算机和国防等各个领域。这一模型包含了一个实施敏捷化工程的结构框架,其中每项活动都有一些简单的实例和文献索引,其目的在于指出那些尚未引起工业界足够重视,而又对企业的竞争能力有重要意义的问题。由于美国工业界已基本具备了解决这些问题的条件,参考这一模型来实施敏捷制造,美国有望在不久的将来有更多敏捷制造的成功实例,并进一步扩大敏捷化框架的内涵。

  进一步加强经营决策工具和实验性实施设计策略开发工作在参考敏捷化工程模型的基础上,还将进一步加强经营决策工具和实验性实施设计策略开发工作,以便能包含更丰富的信息和形成更成熟的标准。

  探索企业的敏捷因素的评价准则和分析技术将受到广泛的重视。

  进一步开发支持实施敏捷制造的各种技术和工具例如,美国的ARPA和NSF支持的敏捷制造项目安排了使能技术的开发和演示。敏捷制造使能技术(Enabling technology)是指支持敏捷制造实施的必要技术和工具,包括决策支持系统、集成产品设计工具、先进的建模与仿真技术、集成制造计划和控制系统以及敏捷车间控制系统、先进的智能闭环加工能力、制造和企业系统集成工具等。德克萨斯大学自动化和机器人研究所正在研究面向对象的过程建模。

(二)在典型行业应用示范方面

  敏捷制造示范项目大多有待探索和改进由于现有的大批量生产模式与变批量、多品种生产模式之间存在很大的差距,现有的生产过程又不具备足够的柔性等各种限制因素的存在,敏捷制造示范项目仍有待于探索和改进。企业一方面需要充分利用现有的制造能力和技术经验有效地改进生产过程配置,一方面需要建立企业信息网,完善各种数据库系统,同时开发先进的并行基础结构,提供协同工作中人员、工具和产品实现环境的三维集成,以促进企业集成的实现,这样才能尽快地完成从当前生产方式向敏捷生产方式的转变。

  深入研究敏捷的概念、内涵以及实践,更好地应用于中小企业由于敏捷制造具有资源、技术等集成优势,美国敏捷化协会的专家认为受资源限制的中小企业,将成为应用敏捷制造的重要力量。今后敏捷的概念、内涵以及实践都将得到更深入的研究和进一步的发展,以便更好地应用于中小企业。

我国推行敏捷制造应注意的问题

敏捷制造已发展了几年。在我国也作了较为深入的理论探讨,并取得了一定的成果,但还应注意以下几个方面的问题:

  (1) 加强推行敏捷制造重要性的认识 企业界要更新观念,要认识到推行敏捷制造体系在我国具有非常重要的现实意义。企业界应加强合作意识,再继续搞大而全的生产设备,“为了一个部件上一个工厂”的做法得不偿失。企业界必须抛弃小集体、保守的狭隘主义思想,积极寻找联盟伙伴。大家要站到发展的高度、全局的高度、国家利益的高度来发展我国的企业动态联盟。

  (2) 加大企业联合和重组的力度 1997~1998年内,随着世界市场竞争的加剧,世界上一些著名的大企业,如波音、麦道、大众、宝马等,为了增强自己的竞争能力,积极寻找自己的合作伙伴,进行兼并或联合。我国应充分发挥政府调控职能强的优势,重点选择一些企业,加大企业联合和重组的力度。

  (3) 脚踏实地地提高计算机的应用水平 推行敏捷制造离不开计算机的帮助。计算机应用水平将直接影响敏捷制造的发展。各企业应大力推广计算机的应用,特别是提高CAD和CIMS的应用水平,为大力推行敏捷制造体系打下良好的基础。

  (4) 加强网络基础设施建设 分布式网络通信是敏捷制造体系不可缺少的组成部分,是实现异地设计、异地制造和数据共享的必备条件。网络规划应当在一定的原则指导下进行,网络组织应具有RRS(Reconfigurable——可重构、Reusable——可重用、Scalable——规模可调)特性:支持实时远程多媒体通信,支持多协议共存,支持多软件平台,支持Client/Server结构。

  (5) 培养高素质的计算机人才 计算机在我国制造业应用水平低下,究其原因,关键是企业缺乏高素质的计算机人才。企业可以通过专家咨询、内部培训、选派技术骨干到高等院校学习等渠道,培养一批既懂本行业技术,又熟悉计算机应用的高素质人才。

目前敏捷制造的研究方向

(1) 虚拟企业的组织协调原则 一个盟主有很多个盟友,每个盟友又有其材料、备件、工装夹具等不同的供应商。如果用一个企业的关系图来表示,展现在我们面前的将是一个很大的企业联合网。如果只靠企业间的自然交往磨合,完成虚拟企业的建立要花很长时间。因此,企业重组原则的研究将是一项重要且具挑战性的课题,其涉及到很多方面的内容。例如企业间的联合与竞争,产品的成本核算、风险分担、利益分配,以及国家利益、法律和人的问题等。

  (2) 网络互联和产品数据管理(PDM) 目前制造业中应用的网络操作系统很多,如Unix、Novell、Window NT等,以及众多的网络,如Internet、Cernet、China Net等。这为网络互联带来了诸多不便。另外,目前企业中使用的操作系统、数据库、开发平台也是多种多样。由于软件的兼容性仍然存在很多问题,给产品数据的管理和共享带来了困难。只有很好地解决了有关的计算机软硬件问题,才能使虚拟企业进行高速有效的交流信息和实现数据共享。

  (3) 并行工程 并行工程(CE-Concurrent Engineering)提供了集成化的产品设计开发过程。它支持产品开发及相关过程的设计集成,支持异地设计、异地制造等,这些都为敏捷制造的实现提供了有利的支持。

  (4) 计算机仿真和虚拟原型制造 由于敏捷制造是依靠动态联盟和虚拟制造来实现的,所以对产品的建模和仿真是一项非常重要的工作。虚拟原型制造是利用计算机仿真原型技术来产生产品的模拟原型,为快速原型制造作准备。

敏捷制造提出的背景和内涵

80年代以来,随着全球交通、通信技术的飞速发展,商务环境的变化大大超出了企业的跟踪、应变能力,市场竞争日趋激烈。新产品、新技术的出现和交替速度越来越快,用户在追求高质量的同时必然要求多品种、低成本和短交货期。面对市场众多要求的新形势,制造业的战略必须变革。以美国为例,为扭转其产品在世界市场所占份额急剧下降的局面,其制造业的战略已从 80年代的“质量竞争第一”发展到90年代的“市场响应速度第一”。

  为了在世界经济中重振雄风,美国提出了21世纪的制造战略——敏捷制造。敏捷制造就是以“竞争—合作(协同)”的方式,提高企业竞争能力,实现对市场需求作出灵活快速反应的一种制造生产新模式,这种模式要求企业采用现代通信技术,以敏捷动态优化的形式组织新产品开发,通过动态联盟、先进柔性生产技术和高素质人员的全面集成,迅速响应客户需求,及时交付新产品并投入市场,从而赢得竞争优势。敏捷制造的内涵是企业通过与用户、合作伙伴在更大范围、更高程度上的集成,来最大限度地满足市场的需求,适应竞争,获取长期的经济效益。下面将从市场、企业能力和合作伙伴这三个方面对敏捷制造做简单的分析,不难理解敏捷制造的一些特点。

1.敏捷制造的着眼点是快速响应市场的需求

  未来产品市场总的发展趋势是多元化和个人化,传统的大批量生产方式已不能满足瞬息万变的市场需求。目前制造业已呈现从规模经济向品种经济发展的趋势。敏捷制造思想的出发点是在对产品和市场进行综合分析时,首先考虑的问题是:

  用户是谁?

  用户的需求是什么?

  企业对市场做出快速响应是否值得?

  如果企业做出快速响应,能否获利?

  由此可见敏捷制造的着眼点在于快速响应市场需求,使产品设计、开发、生产等各项工作并行进行,迅速设计和制造高质量的新产品,以满足用户不断提高的要求。

2.敏捷制造要求企业不断提高自身能力,全面、协调地集成技术、管理和人员

  企业要在激烈的市场竞争中生存和发展,必须具有敏捷性,即能够适时抓住各种机遇,把握各种变化的挑战,以及不断通过技术创新来领导市场潮流。企业实施敏捷制造必须不断提高自身能力,实现对技术、管理和人员全面、协调的集成。企业的敏捷性体现在以下几个方面:

  企业的应变能力;
  先进制造技术;
  企业信息网;
  信息技术。

  其中最关键的因素是企业应变能力,敏捷企业在纷繁复杂的商务环境中能够以最快的速度,最好的质量和最低的成本迅速、灵活地响应市场、用户需求,从而赢得竞争。

3.敏捷制造强调“竞争-合作(协同)”,采用灵活多变的动态组织结构

  瞬息万变的竞争环境要求企业做出快速反应,为了赢得竞争优势,必须改变过去以固定专业部门为基础的静态不变的组织结构,以最快的速度从企业内部某些部门和企业外部不同公司中选出设计、制造该产品的优势部分,组成一个单一的经营实体。在这种竞争-合作(协同)的前提下,企业需要考虑的问题包括:

  有哪些企业能成为合作伙伴?
  怎样选择合作伙伴?
  选择一家还是多家合作伙伴?
  采取何种合作方式?
  合作伙伴是否愿意共享数据和信息?
  合作伙伴是否愿意持续不断地改进?

  这个单一的经营实体在完成所承接的产品或项目后即行解体,实体的参与人员立即各自转入其他项目。

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