敏捷制造的总体技术研究

作者：真彤 祁国宁 吴昭同 苏宝华

欢迎访问e展厅 展厅 8 CAD硬件/先进制造技术展厅 图形工作站, 绘图仪/大幅面打印机, 3D控制器/3D鼠标, ... 摘要：探讨了敏捷制造的方法论和关键技术，提出了敏捷制造的总体技术体系，该体系包括敏捷制造方法论和敏捷制造综合基础两大部分：前者包括敏捷制造哲理、敏捷制造 描述体系和敏捷制造实施方法三大部分，后者包括敏捷制造的三层基础结构（信息基础结构 、组织基础结构和智能基础结构）和四类使能技术（敏捷制造信息服务技术、敏捷管理技术 、敏捷设计技术、可重组可重用的制造技术），为敏捷制造的实施提供了一个指导性框架。 关键词：敏捷制造；敏捷制造系统；总体技术；方法论 0 引言 当今，世界市场日趋多变：产品生命周期短、更新换代快、品种增加、批量减小，顾客对产品的交货期、价格和质量的要求越来越高，企业往往依靠独占性技术构成的新产品以赢得市场份额，获取高额利润。 在这种情况下，如何敏捷地提供可利用的知识和技术，快速开发新产品，重组资源，组织生 产，满足用户“个性化产品”的需要，就成为企业能否赢得竞争、不断发展的关键。敏捷制 造就是在这种背景下，由美国于1991年提出，并在实践中得到了一定的应用，取得了初步的效果。 敏捷制造哲理认为，以信息技术为基础，在全球一体化或地区一体化的金融环境和政治环境中，通过临时联合那些能适应环境变化的企业，组成动态联盟，共同承担风险，分担义务 ，共享成果，迅速开发新产品，响应市场需求。敏捷制造系统是敏捷制造哲理的工程应用系统，以多种形式实现竞争环境下的敏捷性，主要包括个性化需求满足、快速反应性、低成本、生产系统的重组与资源的重用等。 自提出敏捷制造的概念后，几年来，美国和欧洲的许多公司在不同程度上应用了敏捷制 造与动态联盟的思想，进展很快。我国一些企业也自发地应用敏捷制造的基本规律并取得了很大成功，如开发与营销并重的哑铃型企业模式、以“三来一补 ”、转包加工等形式参与国际分工体系等。 在当前激烈的市场竞争中，我国制造业企业暴露出传统生产模式的不适应性，主要表现在：产品、管理、质量、工艺手段与装备落后以及历史包袱、改革中的误导等问题。因而，我国制造业企业迫切需要发展，一方面要获得生存，另一方面要求得在全球制造业分工合作体系中占有一席之地。 为了使我国制造业在敏捷制造这个合作与竞争的体系中找到合适的位置，并为制定适当的发展战略提供指导和依据，为此，本文探讨了敏捷制造的方法论和关键技术，并提出了敏捷制造的总体技术体系。 1 敏捷制造的总体技术 实施敏捷制造需要一定的政治环境、经济环境（市场、金融等）、法律环境、人文环境等。实施完整的敏捷制造通常是在企业的敏捷制造战略下，以 敏捷制造方法论为指导，利用企业的敏捷制造综合基础，完成敏捷（虚拟）企业的全生命周期。这里，敏捷企业是在某种市场机遇下，动态地建立企业组织或企业联盟。企业根据其敏捷制造战略，利用企业和国家的敏捷制造综 合基础建立利润—风险框架，实施敏捷制造工程，完成敏捷企业的构建、运行、解散（ 清算）的全生命周期。 敏捷制造的总体技术包括敏捷制造方法论和敏捷制造综合基础。敏捷(虚拟)企业的全生命周期〖TS)〗〖 敏捷制造方法论是为正确理解敏捷制造哲理、正确考察、分析和描述敏捷制造系统、正确开发和实施敏捷制造系统而提出的一套完整的、开放的方法体系。敏捷制造综合基础为敏 捷制造方法论提供了全方位的支持环境、技术与工具等。 敏捷制造综合基础包括四类敏捷制造使能技术与三层敏捷制造基础结构。敏捷制造信息服务技术、敏捷管理技术、敏捷设计技术、可重组和可重用的制造技术等构成了敏捷制造的使能技术；支持敏捷制造的三层基础结构是：信息基础结构、组织基础结构和智能基础结构。 2 敏捷制造方法论 敏捷制造方法论包括敏捷制造哲理、 描述体系和实施方法三大部分。敏捷制造哲理继承和发展了多种制造哲理，并对制造业现状与发展进行了更高层次的总结。敏捷制造描述体系包括从不同角度对敏捷制造的描述，最主要的是过程/控制视图、功能视图、信息视图、人员/组织视图、资源视图、利益与风险框架视图等。敏捷制造的实施方法主要包 括企业的敏捷制造战略及敏捷化准备、敏捷制造的构建、运行与滚动、敏捷制造的目标与评 价体系等。 2.1 敏捷制造哲理 对敏捷制造哲理存在多种理解，有人认为敏捷制造实质上是工程技术、管理技术等综合技术支持下的企业及企业间集成；也有人认为它是CIM思想的自然发展，是从企业内集成扩展到企业间的动态集成等。 我们认为，敏捷制造哲理是吸收了多种管理思想和制造哲理而发展起来的一套适应多变的企业环境的制造哲理，其核心思想是：为了适应变化的市场和取得竞争优势，企业不能仅仅依靠自身的有限资源，而必须以一定的机制合理利用其它企业的资源和技术，以适当方式组合产品开发、生产制造和市场销售等要素，实现综合资源动态优化配置，共同获利。其主要强调企业的可重组性、可重用性和范围可变性，使制造系统能快速、以合理的 成本和方式来适应多变的市场需求。 敏捷制造哲理并不是全新的，而是以①全球范围或企业之间的总体资源动态配置优化； ②企业的市场敏捷化反应和企业间范围制造的低成本，建立企业竞争优势的目标为主线，在对有关制造哲理的借鉴和发展的基础上的综合哲理。敏捷制造哲理分为目标哲理层和具体哲理层，目标哲理的实现分解为具体哲理的实现，具体哲理则从各种制造哲理中继承了有关的哲理和相应的实现技术。具体哲理主要有：简化；集成化（合理联系营销、开发、设计、生产等）；资源利用与重用（包括设计资源和制造资源）；范围经济性（在社会范围内 的规模效应）；优化（减少一切浪费，以JIT方式组织生产等）；经验效应利用（利用制造 的经验效应等）；并行处理（特别是在产品开发过程，以及变型产品制造方面）；敏捷化需求满足（适应市场、争取客户）等。 敏捷制造哲理与各种制造哲理的继承关系是：以市场敏捷化反应和企业间范围制造的低成本为根本目标，在目标分解与管理的基础上，重新建立企业业务过程，主要吸收经营过程重组(BPR)的思想。在敏捷制造环境下，企业的业务流程发生了重大改变，要求企业在信息技术支持下，分析与重构企业的整个经营过程，重构企业的价值传递过程，相应调整企业的组织结构，确定相应的人事管理办法和建立相应的企业文化体系。 在产品开发管理上，吸收并行工程思想，在规范企业产品资源和建立快速的变型产品开发体系基础上，考虑产品开发的全生命周期，尽可能达到以下理想目标：以集成化的产品与过程开发技术和群组支持工具，同步规划产品的市场分析、设计、工艺、生产计划、加工 、质量保证等，实现产品设计开发过程的并行实施，缩短设计开发周期。 在生产和生产系统管理上，吸收精益生产思想，以JIT思想进行面向需求的生产计划和相应的生产管理；将复杂的制造系统解耦，适当下放决策权，决策和解决问题尽可能在子系统中完成；适当采用项目组形式；重视人的欲望和作用，让雇员成为多面手；盟主企业定义所生产部件的模块化设计的性能规格与参数，具体设计和制造由协作厂负责。 在变型产品开发上，吸收合理化工程思想，缩短产品的设计开发周期，提高产品设计开发质量，简化、标准化和规范化设计资源，建立变型产品模型系统，规范化变型设计过程 ，实现产品快速开发，进而发展到企业间进行变型设计合作，进一步实现变型设计与制造的一体化。 在管理上，吸收计算机集成制造思想，通过信息集成、过程集成、组织集成和资源集 成，提高企业生产率和灵活性，实现企业之间的资源优化配置和动态集成。 采用策略联盟的思想：企业之间因为优势互补结成联盟，利用企业之间的联合效应， 通过企业边界的动态变化，实现优势的动态互补]。在具体的系统建立与管理上，采用虚拟企业等形式。 2.2 敏捷制造的描述体系 敏捷制造描述体系由敏捷制造的视图和建模方法与工具组成。各视图从不同方面描述敏捷制造，描述与分析则由建模方法与工具提供。 视图之间具有不可分割的密切关系。在风险/利润框架下，以信息工具为手段，通过过程/控制视图将资源视图、人员/组织视图和功能视图联系起来，以实现敏捷制造所需功能。 从功能角度，敏捷制造可以分为敏捷规划、敏捷设计、敏捷制造合作与敏捷后勤、评价和决策支持与保障体系等主要部分；从过程角度，敏捷制造的过程/控制视图反映了敏捷制造系统的构建、合作运行和解体的过程。过程/控制视图在描述敏捷制造系统的各视图中处于核心的地位，是联系敏捷制造要素、实现敏捷制造功能的纽带。 敏捷制造的资源视图反映了敏捷制造过程中资源的动态调配情况；信息视图反映了敏捷制造过程中信息及其处理情况。人员是敏捷制造的核心因素之一，敏捷组织为敏捷制造提供了人员的合理组合和相应的资源支持。人员/组织视图描述了人员与组织的动态关系。 2.3 敏捷制造的实施方法 敏捷制造的实施结果表现为供应链合作、系列化制造合作（存在基于模块的设计合作或成员企业承担一部分设计工作）和智能合作（新产品开发）的三级层次。企业的敏捷制造实施主要经历以下四大步骤： ①企业敏捷制造的战略选择； ②企业的敏捷化建设； ③敏捷制造系统的构建； ④敏捷制造系统的运行与管理。 3 敏捷制造的综合基础 3.1 敏捷制造的使能技术 敏捷制造的使能技术可以归纳为敏捷制造信息服务技术、敏捷管理技术、敏捷设计技术 、可重组和可重用的制造技术四类。这些技术都是基础技术的综合。 (1)信息服务技术 信息服务技术主要包括信息技术、通信技术、计算机网络技术、信息处理、信息管理 、群组工作支持、工业信息网技术与工业信息服务等。信息基础与服务技术是敏捷制造信息基础的主要支持技术。 1)信息技术主要通过通信网络和对信息的管理机制，把已形成的自动化孤岛和异种设备及相关的企业群或机构互连起来，实现制造系统中异构数据交换、异构系统的互操作和信息集成。做到将正确的数据，在正确的时间，以正确的形式，传送给正确的人，并帮助人作出正确的决策。在敏捷制造中，在异构系统之间的信息交换必须有相关的标准或协议支持，采用IS O/STEP标准和ISO/13584标准的产品信息模型，可能是数据交换的主流形式。 2)计算机网络与通信技术以及数据库技术：建立企业内的计算机网络系统，支持信息集成化；建立与全球的计算机网络的通信联系。采用合适的数据库技术，支持企业内和企业间的信息集成。 3)全球或国家工业信息网技术与服务：包括计算机网络和其它通信基础，特别是能够满足工业需要的宽频带、高传输率的计算机网络系统。 4)信息化服务：为工业的敏捷化制造而提供的技术服务，如敏捷制造合作伙伴关系的信息提供与合作关系的辅助建立；电子商业；第三方安全机制等。 5)群组工作支持：与集成的过程管理相结合，主要提供对敏捷制造下工作的小组协作、并行设计等重要工作形式的支持，该部分技术正在迅速发展中。 (2)敏捷管理技术 敏捷管理技术主要包括集成的产品与过程管理、决策支持技术、建模与仿真技术、并行工程管理、敏捷组织管理、敏捷合作关系的管理、经营业务过程重组、成组技术等。 1)集成的产品与过程管理：对产品和过程的管理，为企业的管理层决策提供支持，使企业从订货、生产计划与动态管理、制造和合作伙伴关系的动态建立，成为有机的整体。 2)决策支持技术：敏捷制造过程难以实现全自动化决策支持。在DSS、GDSS(群组决策支持系统)的基础上，要进一步发展具有集成的产品与过程管理能力的GDSS。 3)模型与仿真技术：敏捷制造系统是离散事件动态系统，而且是大系统、多目标，难以获得最优解，因此，模型与仿真技术是重要的决策支持与管理技术。 4)敏捷组织管理：对技术策略联盟、虚拟公司等的动态分析与建模，组织建立与管理等。 5)敏捷合作关系管理：对资源、风险/利润管理等。 6)经营业务过程重组：对企业的业务流程适应敏捷化的调整技术。 7)成组技术：对相似资源的聚类分析和统筹管理调配技术。 (3)敏捷设计技术 除设计技术外，还包括组织、企业业务过程、管理与实施方法等的综合技术，其内容： ①产品设计开发过程与开发组织的重组： 将企业的产品设计开发分成全新产品设计和变型产品设计；采用并行工程思想组织产品开发过程。全新产品设计负责新产品和标准模块的设计，该部分是敏捷制造智能合作的主要内容，由企业的智能基础结构或该结构的扩展完成。相应地，将企业的生产过程分成与全 新产品设计开发有关的新产品形成过程和与变型产品有关的产品制造过程； ②产品结构重组： 简化产品结构、产品编码和产品文档的标准化。主要包括系列产品和组合产品的开发、产品编码的系统化、产品技术文件的系统化； ③开发过程的信息重组： 采用面向敏捷制造的先进工程数据管理系统，计算机集成工具，建立智能化的产品模型，支持企业产品开发的智能基础结构及其扩展； ④敏捷设计方法学； ⑤敏捷设计技术： 包括计算机支持的合作工作(CSCW)、计算机辅助技术(CAD/CAPP/CAM/CAE、产品设计模型与产品设计方法学、仿真技术、结合快速原型技术的设计等)、并行工程等。 (4)可重组和可重用的制造技术 可重组和可重用的制造技术是与敏捷制造环境相适应的综合技术，主要包括计算机辅助技术 (CAD/CAPP/CAM/CAE、产品模型、拟实制造技术、快速原型技术等)、数控技术与柔性制造技术、制造单元技术、车间级的设备重组技术、工艺级的工装的组合与重用技术、成组技术、机器人化机器、智能控制技术等。在敏捷制造中，该技术是企业最终增强制造柔性、加强制造核心优势的关键技术。但企业在受技术与财力限制时，也可以通过核心优势的组合（包括与关联企业的合作），形成跨企业的暂时综合核心优势，达到竞争优势中自身的优化组合，争取竞争获胜。 敏捷管理技术、可重组和可重用的制造技术是敏捷制造组织基础结构的主要支持技术。 敏捷设计技术与敏捷管理技术是支持敏捷制造的智能基础结构。 企业通过敏捷制造的三级基础结构完成敏捷制造的功能。 3.2 敏捷制造的三层基础结构 敏捷制造的基础结构包括信息基础结构、组织基础结构和智能基础结构。企业的三层敏捷制造基础结构分别在不同层次上支持敏捷制造。 (1)敏捷制造的信息基础结构： 指为敏捷制造服务的信息技术、全球或国家信息基础结构/企业信息基础结构、以及相关的信息服务的综合体。 (2)敏捷制造的组织基础结构： 指企业进行敏捷制造或企业间敏捷合作的组织结构形式及其管理，是支持敏捷制造各类功能的组织载体。 该种结构须根据企业的敏捷制造 战略逐步建立，通常可采用常规方法建立合作关系和通过计算机网络选择伙伴两条途径。不同行业有不同的行业特点，必须有针对性地进行敏捷制造组织基础的建立与维护。采用敏捷制造模式的企业，须根据企业的核心优势、环境约束和战略考虑等，一方面进行核心优势的内聚化，通过资源组合或与其它企业的紧密合作以加强企业的核心优势；另一方面，也可根据战略需要进行核心优势的外延化，将某些原有的核心优势弱化或扩展到紧密合作企业，以集中企业的人力、资源，进行具有战略意义的核心优势的强化。 (3)敏捷制造的智能基础结构： 指企业在市场营销、信息收集与处理、企业战略与决策、企业的产品开发与设计、产品的制造与工艺等方面的智能的组织形式(包括人员、资源)、智能的构成形式与组合(如学科构成等)、对智能的管理以及上述智能结构的扩展能力。该种结构为企业进行敏捷合作提供智能支持与服务，具有人类专家和计算机智能两个层次。企业的智能资源是有限的，但可通过与其它企业、科研单位或专门提供智力服务的组织，如咨询公司、提供设计服务的虚拟公司等合作，扩展企业的智能能力。企业的智能基础结构是企业在竞争中，特别是在新产品竞争中取得优势的最重要的部分。 4 敏捷制造的实施方法研究 敏捷制造作为一种企业竞争战略，主要取决于企业在产业内的相对竞争地位和产业组织结构，是企业三种基本竞争战略（成本领先、差异战略和目标集中）的有机组合。敏捷制造必须适应企业环境和在产业中的相对竞争地位以及企业自身的敏捷化建设程度，同时受国家基础设施建设和区域经济结构配置的制约。 敏捷制造实施方法，主要包括敏捷制造实施的三级层次和四大步骤： 三级层次是供应链合作、系列化制造合作和智能合作； 四大步骤是敏捷制造战略选择、敏捷化建设、敏 捷制造系统建立和敏捷制造系统运行与管理；在敏捷制造规则体系的约束下运行，这里的规则体系分为原则层、规则层和操作规则层三个层次。 在敏捷制造实施的三级层次中，供应链合作是通常的采购与供应的合作关系；系列化制造合作则要求供货商承担一定的模块化的设计开发任务；智能合作是合作的高级阶段，可以是新产品的共同开发和相关技术的共同研究等。在敏捷制造实施的四大步骤中，敏捷制造战略选择主要是企业的竞争地位分析和主要竞争策略选择；敏捷化建设是企业自身敏捷化，包括人员、技术、组织、过程和资源等方面；敏捷制造系统建立主要指企业间动态合作关系的建立；敏捷制造系统管理则是对敏捷制造系统的运行与管理。 企业根据实际需要，通过四大步骤，有所侧重取舍，可以实现企业特有的敏捷制造实施的供应链合作和系列化制造合作，在此基础上，进一步可以实现智能合作。 4.1 敏捷制造的实施方法与敏捷制造的总体技术的关系 在敏捷制造的总体技术中，敏捷制造综合基础与敏捷制造方法论为敏捷制造的实施提供支持。 4.2 敏捷制造实施方法的一般模式 企业的敏捷制造实施： -具有目标体系、支持的方法、技术与工具两级层次的策略结构； -具有供应链合作、系列化制造合作和智能合作三级层次的实施形式； -具有敏捷制造战略选择、 敏捷化建设、敏捷制造系统构建、敏捷制造系统运行与管理四个实施步骤。 敏捷制造实施的基础是敏捷制造四类使能技术支持下的敏捷制造的三级基础结构。其主要步骤如下： 步骤1 企业敏捷制造战略选择 企业可从以下主要方面分析、确定其敏捷制造战略：产业的吸引力与企业的相对竞争地位；要建立的竞争优势；竞争优势的基本优势分解；基本优势的获得性和合理性分析；战略的实施时机和实施策略分析等。 在分析的基础上，企业管理层应该为企业的敏捷制造战略发展指明焦点、方向、目标以及次序，做好相关的目标制定和目标管理。 步骤2 企业的敏捷化建设 企业的敏捷化建设包括企业经营策略的相应转变和相关的技术准备。前者是功能/过程/组织/人员/信息/资源等的相应转变与调整；后者包括一个使能技术集合，企业可以根据需要发展该技术集合中的某个技术子集。 企业经营策略的相应转变主要包括： (1)员工的敏捷化综合培训； (2)企业的功能/过程分析与重组； (3)相应的组织/人员/信息/资源/功能等的调整； (4)敏捷制造综合基础的建设。 企业不必具有下述所有的技术，而可以根据需要，合理选择适当的使能技术子集，完成企业战略目标。敏捷制造使能技术准备主要包括： *产品的标准化/系列化； *信息技术，如计算机网络因特网/企业内部网/企业外部网技术等； *企业资源的重用技术，包括设计资源和制造资源； *产品模型，包括无参数的结构设计图、参数表、相应的工艺乃至数控指令； *智能化、可变型的产品模型和相应的系统； *产品的全生命周期数字定义技术，包括全局产品模型定义和产品数据管理； *过程与工作流管理； *实施CAD/CAPP/CAM； *QFD方法与PCT（产品外购/外协分析）管理； *并行工程技术； *拟实制造技术；  *核心过程关联的系统集成； *四类敏捷制造使能技术的适当应用。 步骤3 敏捷制造系统的构建 敏捷制造系统的构建可分为方案设计和方案实施两大部分。 在前述步骤的基础上，采用敏捷制造的描述体系，综合考虑敏捷制造的需求与系统的要素，进行方案设计。首先完整描述企业敏捷制造目标体系，然后完整描述目标系统，再确定实现方法与技术手段，建立完整的方案。 1)设计方案分为基本框架系统设计和实例化两个阶段， 前一阶段解决基本技术经济分析，建立核心的、可扩展的系统参考模型和框架系统方案；后一阶段则根据项目和竞标结果，形成在企业战略合作关系上具有较长生命周期，在项目合作上具有较灵活和快速变化的生命周期的具体系统。设计方案在风险/利润框架下，以敏捷制造的过程/控制视图为核心，设计敏捷制造组织；设计方案并不强调企业的全面集成，而主要是以关键过程（物流过程、设计的信息流过程、管理与决策过程、现金流与财务管理过程等）为核心，确定相应的组织、资源，以信息的完整集成联系整个系统。由于该系统是一个动态系统，具有建立、运行、清算解体的生命周期，具有组织成员合作关系的相对稳定性、长期性和具体的以项目机遇形成的虚拟组织的相对可变性和暂时性，因此在方案中要保证系统核心部分的相对稳定性、可变性和灵活性，同时对该动态系统建立可靠的保证机制。 2)方案实施是复杂的过程，需要领导推动，统一协调，完成相应的转变，选择适当的技术支持。对敏捷制造系统实施方案从空间、时间、逻辑上进行细化，经过方案设计、方案实施、运行与评价、方案改进、再实施的循环提高过程，逐步实施，不断改进。 步骤4 敏捷制造系统的运行与管理 敏捷制造系统将反复经历由市场机遇或生产任务变化所导致的建立、运行、清算解散的相对较稳定的、周期较长的系统生命周期，系统生命周期中又存在各个具体项目的不断进行的建立、运行、解体的相对快速多变的项目生命周期。 敏捷制造系统运行应当在敏捷制造方法论的指导下，对系统的功能、过程、组织 /人员、信息、资源、利润框架等进行系统分析和综合管理。 系统运行管理的主要内容：系统的描述与分析方法、决策、管理方法、评价体系/保证体系/安全体系、技术支持等。 1)敏捷制造系统的描述与分析方法,主要采用Petri网、结构化分析、层次分析和系统动力学等方法，建立企业模型，并使用适当的工具进行管理； 2)在分析基础上，进行敏捷制造的企业决策； 3)对系统功能如设计合作、制造合作、敏捷后勤等采用以PDM为核心的管理方法，制定详细计划，管理系统的工作流，协调资源竞争，保证工作流完整、稳定和可靠； 4)企业根据一定的评价指标体系，对敏捷制造的合作构建和企业运行，进行评价和动态调整； 5)建立和完善保证体系/安全体系；在项目管理的基础上，合理配置组织和人员，根据需要调整业务流程。 5 敏捷制造的一个典型模式 5.1 不同类型的企业实施敏捷制造的战略 在竞争日益激烈和向深层次发展的情况下，我国制造业如何规避东南亚金融危机给我国企业带来的负面影响，以更加有利的地位参与全球制造一体化体系，已经成为企业发展战略极其重要的问题。我们认为，敏捷制造战略作为一种重要的企业战略，将会发挥巨大的作用。对于不同类型的企业，按照各自的情况，采用适当的敏捷制造战略，可取得良好的长期发展效益，尤其是对有些类型的企业能起到投资较少，技术起点高，快速参与全球化分工合作体系的效果。我们将制造企业分为产品型、加工型和装置型三大类型，其中装置型企业是根据客户的较深层次的个性化需求，进行小批量或单件生产的企业。企业间的敏捷制造合作具有供货链合作、系列化制造合作和智能化设计合作三级层次。 对于产品型企业，根据其市场相对竞争地位，可以适当形式组建供应链，如企业集团或松散型联合体，相互之间建立信任机制，如相互持股、信用的认证与第三方保证等。根据企业的技术条件和合作企业的能力，发展适当层次的合作形式，建议先发展供货链关系，建立良好的物料与生产计划系统，在平衡生产能力的基础上，进行订货，并完善质量保证系统；建立完整的产品开发系统，建立可变型的产品设计系统，如果可能，联系产品设计系统于工艺设计系统，实现由订单变化而引起的产品变型与工艺生成，在确认结果后向合作企业下达订单。智能化合作方式目前在国内尚不成熟。 对于加工型企业，要参与以产品型企业为核心的动态联盟，在技术上建立合适的通讯网，如因特网/局域网等，采用与加工型企业兼容的CAD系统或通过中性格式进行转换；在更高级的情况下，实现CAD/CAM一体化，能够接受加工型企业的数字化定义的订单或设计，甚至相关的加工工艺和数控指令；加强工艺设计力量，保障质量能力；建立良好的项目和工作流管理机制，平衡生产计划，协调资源冲突。 对于装置型企业，主要在自身资源的模块化、标准化、系列化的基础上，加强产品开发能力 ，建立或利用通讯系统，以模块化或系列化的产品或零件形式组织其它企业合作。技术上可 以利用合理化工程、变型产品的设计技术等。 总之，各种类型的企业按照适合自身的敏捷制造策略，采用前述的敏捷制造实施方法，结合 具体情况，制定具体的实施战略。 5.2 产品型企业敏捷制造实施的一个框架性模式 敏捷制造实施方案，具有市场分析与评估、敏捷化设计、敏捷化制造合作、敏捷后勤与合作、敏捷化销售与服务合作等功能。 该方案要求企业已具有了一定的敏捷化基础，主要包括以成组技术为核心的产品结构简化和零件管理，BOM管理和产品分类管理（根据数量、成本、设计开发工作量等特性，将零部件分为ABC三类，Ａ类是与用户需求有关的特殊零部件；Ｂ类为典型的变型零件；Ｃ类是标准件和外协件）基础上的分类树管理；产品的编码；产品数据和产品技术文件的系统化； 建立适用于变型设计的产品模型，它包括产品的无参数结构设计图、参数表及相应的工艺或数控指令。建立支持框架系统和运行物理环境：如采用产品数据管理系统（PDM）进行管理；采用企业间设计合作，建立群组工作支持环境等。 该方案的核心业务过程如下： (1)企业首先进行市场分析与技术评估，例如，在需求预测和订单的基础上，根据需求变化，可以采用质量功能配置（QFD）、价值工程等技术，按照需求、重要性、成本和技术难度等指标进行评价，将需求转化为对应的工程目标。 (2)然后对工程目标进行敏捷化设计。将产品开发过程分成全新产品设计和组合产品、变型产品设计两部分，对后者在产品模型基础上实现模块化、参数化初步设计。这里分两种情况： ①企业自行完成设计任务； ②通过企业间合作完成设计任务。 后者以竞标方式寻找、建立合作关系，采用群组合作方式，在产品模型基础上的合作设计，主要完成对本企业是A类零部件的模块设计，而对合作企业是B类零部件的模块设计。通过向下游的设计预发布，采用成熟的设计与工艺，减少工艺与设计的矛盾，结合物料情况，形成详细设计方案。 (3)然后，企业对设计方案进行技术经济评价，分析确定需要外购/外协的零部件，制定生产计划，动态调配资源组织制造活动。建立逻辑上的或实际的临时性功能组织，如企业综合调配中心，协调相应的组织关系、业务关系、动态配置资源，采用PDM等系统、工作流管理等技术，对企业的业务过程与产品信息进行集成管理。在生产系统与后勤方面相应调整，增加生产系统柔性，采用设备的成组布置、通用设备与专用设备的合理搭配，与工艺规划的适当结合，提高制造的品种能力和数量能力，适应分工协作制造的要求。对系统运行情况进行监控与评价，不断改进系统性能。 6 结论 敏捷制造模式将增强企业应变能力，达到规模经济效果，具有巨大的发展前途。本文探讨了敏捷制造的总体技术，提出了敏捷制造综合基础结构和敏捷制造方法论，对于我国企业参与敏捷制造体系或组织实施敏捷制造生产模式具有指导意义。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (1/6/2005)