1.先进运营模式的特征
通过对现代各种先进运营模式的研究分析,可以总结出它们具有如下特点:
(1)综合性。综合性是技术、管理方法和人的有效综合和集成。
(2)普适性。其概念、哲理和结构,适用于不同企业,其核心思想和观念具有普遍指导意义。
(3)协同性。强调人—机协同、人—人协同因素的重要性,技术和管理是两个平行推进的车轮。
(4)动态性。它是不断发展更新的,与社会及其生产力发展水平相适应。
(5)继承性。新的运营模式是在旧模式的基础上发展形成的。
(6)多样性。在同一历史时期可能会存在多种运营模式。
目前关于先进运营模式的研究中,不同的学者有不同的定义。有些学者将各种模式分为生产方式与管理模式、产品开发模式、先进制造模式、质量管理模式等。有些学者认为在先进运营模式中包括了精益生产、敏捷制造、柔性制造和智能制造等。实际上先进运营模式包含了上述所有模式,其主要特征如下:
(1)以高效生产为首要目标。获取生产的有效性和提高生产效率是任何运营模式的基本使命。过去是卖方市场,产品不愁卖不出去,这使得与之相适应的大批量定制模式产生致力于提高生产效率。然而人们生活水平逐渐提高,市场环境复杂多变,消费者需求的主体化与多样化倾向使得生产有效性的问题突现出来。先进运营模式将生产有效性置于首位,从而导致制造价值定向(从面向产品到面向顾客)、制造战略重点(从成本、质量到时间)、制造原则(从分工到集成)、制造指导思想(从技术主导到组织创新和人因发挥)等一系列的变化。
(2)以集成制造资源为基本原则。制造是一种多人协作的生产过程,这就决定了组织制造的基本形式是“分工”与“集成”。制造分工与专业化可大大提高生产效率,但同时却造成了制造资源(技术、组织和人员)的严重割裂。先进运营模式用制造资源集成的方式来获得制造资源的整体联系和功能,从而获得生产的有效性和效率。以集成为前提的专业化制造分工避免了制造资源(技术、组织和人员)的严重割裂。
(3)经济性。先进运营模式的经济性在于制造资源的快速有效集成。快速响应不可预测的市场变化,以满足企业的生产有效性。集成制造资源的快速有效性使得制造技术被充分利用、减少各种浪费、积极发挥人员的积极性、缩短供货时间、增加用户满意度等,充分体现了先进运营模式的经济性。
(4)以人—技术—管理三要素的集成为实施途径。先进运营模式与以技术为主导的大量制造生产模式不同的是其更强调组织和人因的作用。技术、人员和组织是制造生产中不可缺少的三大必备资源。技术是实现制造的基本手段,人是制造生产的主体,组织则反映制造活动中人与人之间的相互关系。技术源于人的实践活动,作用于实际目的,只有被人掌握与应用才能发挥作用。由于在制造活动中人的因素的发挥很大程度上受到所在组织的影响、激励和制约,制造技术的有效应用有赖于人的积极性。因此,先进运营模式问题的关键在于应着眼于组织与人因因素。
(5)重视应用新技术和计算机信息的作用。先进运营模式的“先进”主要体现在其采用先进制造技术。技术是实现制造的基本手段。先进运营模式抓住计算机发展和应用所提供的机会,以全面质量管理(TQM)、柔性制造系统(FMS)以及计算机网络等作为工具和手段,将当今先进的技术与组织变革和人因改善有效集成起来,使其发挥出巨大潜能。
2.先进运营模式的分类
企业在利用先进制造技术提高企业竞争力的过程中,新的运营模式不断涌出。因此有必要分析各种模式之间的关系,从而给企业制定企业战略和制造战略提供依据。对于先进运营模式的分类原则有多种,基于时间和发展过程的划分,如表20-1所示。
表20-1 先进运营模式的发展历程
如果按照制造过程可变性进行分类,可以分为以下三类:
(1)刚性制造模式。一般采用自动装配线,包括物流设备和相对固定的加工工艺,适应于大批量、少品种。其特征有:①实现从设计、加工到管理的标准化和专业化生产;②采用移动式的装配线和高效的专用设备,工序分散,节拍固定;③实行厂内自制管理,纵向一体化组织结构;④劳动分工很细;⑤对市场和用户需求的应变能力较低。这种模式的优点是生产率高,设备利用率高,产品成本很低;缺点是投资大,设备不灵活,只能加工一种零件或几种相似零件。若要改变产品品种,则需对自动装配线作较大改动,投资和时间的耗费很大。
(2)柔性制造模式。这种模式的特征有:①工序相对集中,没有固定的节拍,物料的非顺序输送;②将高效率和高柔性融于一体,生产成本低;③具有较强的灵活性和适应性。柔性制造模式又分为:①单机柔性。采用单台数控机床来解决小批量、多品种的问题。②系统柔性。结合自动装配线与数控机床的特点,将数控机床与物料输送设备通过计算机联系起来,形成一个“柔性制造系统”,来解决中等批量、中等品种的制造问题。
(3)可重构制造模式。这种模式的特征是制造系统可按功能划分为若干制造单元。不管是加工系统、信息流,还是工件流和刀具流,或是组织机构和产品结构,所分单元即为模块。可重构制造模式是指将各种模块加以标准化,从标准化的模块中选出若干模块,以组成适合不同用户要求的制造系统。
如果按照信息流和物流运动方向分类,则先进运营模式可分为:①精益制造模式(LMM/LP/拉动式);②信息化制造模式(IMM/MRPⅡ/推动式)。如图20-2所示,拉动式生产的信息流与物流反向运动,代表是精益生产;推动式生产的信息流与物流同向运动,代表是制造资源计划(MRPⅡ)。
图20-2 推动式生产与拉动式生产(www.daowen.com)
a)推动式生产 b)拉动式生产
按照制造过程利用资源的范围进行分类,可以分为:
(1)集成制造模式(IMM)。集成制造模式以计算机网络和数据库为基础,试图利用计算机软硬件将企业的经营、管理、计划、产品设计、加工制造、销售及服务等全部制造活动集合成一个综合优化的整体。其中以计算机集成制造(CIM)为代表,CIM作为一种制造思想,包括四个基本观点:①信息集成;②整个制造过程是一个系统;③以人为本;④动态发展,CIM是一种理想状态,是一个无限追求的目标。由CIM构成的制造系统称为计算机集成制造系统(CIMS)。CIM是一种制造哲理,CIMS是CIM制造哲理的具体体现。
(2)敏捷制造模式(AMM)。敏捷制造模式的宗旨是使制造系统对市场有快速响应的能力,不以大幅度提高成本为其代价,强调企业间的紧密联系,以便共同尽快地、最大限度地满足用户需求的变化。敏捷性体现在:①企业管理模式要适应持续变化的市场;②为快速响应抓机遇,要求公司共担风险;③由用户来评价产品质量;④以合理的费用满足市场需求。实现AMM的必要条件有:①高柔性、可重组的自动化加工设备;②标准化的、易维护的信息网络系统;③人因的发挥和管理机构改革。
(3)智能制造模式。智能制造模式是人工智能(AI)技术广泛应用于制造领域和响应制造活动全球化趋势的结果。它不仅强调信息集成,更强调知识集成。知识集成是比信息集成水平更高的集成。工厂的设计、生产和管理等过程中隐含着大量的知识,而且各职能部门的工作是相互联系的,因此存在着知识共享。有些工作需要不同领域的专家协同完成,故知识的协同也是非常重要的问题。智能不仅体现在知识的处理上,还体现在感知手段上,对于加工技术而言,感知手段尤为重要。缺乏智能感知手段,就难以实现智能制造。鉴于知识集成的困难,要开发出不受环境和国家限制、彼此合作的智能系统,就必须利用全球的智力资源。
如果从技术和方法层、系统方法层、哲理层进行分类,先进运营模式的分类如下:
(1)技术和方法层。技术和方法层主要是一些相对独立的技术和方法。从技术和方法层角度分类,包含制造技术、设计技术、管理技术三类。
1)制造技术。对于制造技术,先进的加工工序中的物流技术对制造业相当重要,是主要考虑的技术。其主要包括由中国机械科学研究总院提出的六项对国民经济和制造业特别重要的重大综合技术,即工业智能技术、数字化制造技术、精密制造技术、绿色制造技术、虚拟制造与网络制造技术、快速响应制造技术。另一些基础的先进制造技术也是必须考虑在内的,如材料加工工艺技术、超精密加工技术、超高速加工技术、物流系统及辅助过程自动化等。
2)设计技术。设计技术是针对生产系统的工程技术,如CAD/CAM、CAPP、DFX(最优化设计)、可靠性设计、健壮设计、优化设计、精度设计、反求工程技术、快速原型设计等。
3)管理技术。按照生产管理的功能模块,针对不同的管理职能有不同的具体管理技术和方法。例如:在生产计划和控制模块中,有看板控制、MRP、TOC;质量功能环、ISO9000等方法;在信息交流模块中,有各种计算机通信技术、EDI、产品代码识别技术等管理方法;在组织管理模块中,有小组工作、授权、工作设计、流程分析技术;CIMOSA(计算机集成制造开放系统)方法、IDEF(集成计算器辅助制造)方法、基于工作流建模技术、面向对象的建模方法等方法。
(2)系统方法层。系统方法层强调方法和技术的综合集成。各种独立的技术和方法侧重对象不同,经过充分发展可以形成一套系统的技术。依据侧重对象的不同,系统方法层可以分为三类,即制造模式、生产模式、管理模式。
1)制造模式。制造模式是针对制造系统的系统方法,包含单元制造系统、柔性制造系统(FMS)、计算机集成制造系统、柔性计算机集成制造系统(FCIMS)、现代集成制造(CIM)、智能制造、同步制造、虚拟制造、合同制造、可重构制造系统、自主性分散化制造、多代理制造、敏捷制造、全息制造系统/全能制造系统、生物制造、分形制造系统、清洁生产、再制造。
2)生产模式。生产模式是针对生产系统中各种职能管理,特别是系统管理所采用的系统方法,主要包含开发、TQC、CE、BPR、财务管理(如作业成本法)、后勤供应链管理、人因集成管理(以人为中心的生产系统)、计算机集成人机制造、基于文化差异的单元生产、基于思考方式的制造、基于地域和人种特性相互协调的生产等。
3)管理模式。管理模式是针对制造中的组织结构和人员管理,以及有特色的整个企业管理。对于偏重生产管理的企业管理系统方法,包含有约束理论(TOC)、精益生产(LP)、全面制造管理(TMM)、企业资源计划(ERP)。基于各种新型制造系统发展起来的新型企业形态有精益企业、扩展企业、分形公司、虚拟企业、光速商务、数码工厂、企业动态联盟。对于侧重管理的组织形态,包含虚拟组织、三叶草组织、适应性组织等。
(3)哲理层。哲理层强调的是一种思想。模式的核心在于它的哲理。模式之间的关系从哲理上分析能揭示本质。任何模式都具有建立在先进方法和技术上的独特思想。不同的制造模式在制造哲理上,彼此强调各自特点的同时又吸收彼此的优点,从而有许多共同点。从哲理上对各种模式进行分类如下:
1)精益化制造哲理。以精益生产为代表的生产模式充分体现了消除一切浪费的哲理,与之相关的技术体现了全面和准确的哲理。例如,精益生产、准时制生产、全面质量管理、全面制造管理等。
2)敏捷制造哲理。外部环境的多变、敏捷制造的产生,体现了变化性、时间性,如敏捷制造、快速响应制造、虚拟组织、虚拟企业、扩展企业、网络制造等。
3)智能化制造哲理。智能化制造哲理包含自动化、柔性、智能性,如柔性制造系统、计算机集成制造系统、智能制造系统等。
4)网络化制造哲理。其特征为分布性、虚拟性、并行性,如虚拟制造、数码工厂、多代理制造、分散化网络制造、自主性分散化制造、云制造等。
5)社会化制造哲理。其特征为环境协调性、文化协调性、地域协调性,如绿色制造、再制造、基于不同文化的制造模式、基于地域和人种特性相互协调的生产等。
6)知识化制造哲理。其特征为人本主义、知识管理,如以人为中心的生产系统、基于思考方式的制造模式、计算机集成人机制造、精益生产以及各种新型组织模式等。
7)集成化制造哲理。其特征为系统性、适应性,如现代集成制造、敏捷—精简—柔性生产系统。
8)对象化制造哲理。其特征为封装性、兼容性、继承性、自组织性,如单元制造中的单元体、分形制造中分形体、多代理制造中的代理、全息制造系统/全能制造系统中的全息体、生物制造中的细胞、独立制造岛制造模式等。
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