美国下一代制造和我们的对策

作者：同济大学现代制造技术研究所 张曙

欢迎访问e展厅 展厅 3 管理咨询与服务展厅 企业文化, 战略管理, 生产管理/工业工程, 营销管理, 知识管理, ... 21世纪，人类将迈向一个对知识资源的占有、配置、生产、分配和消费的知识经济时代。首先阐述知识经济对制造业将产生的影响；然后对90年代制造业的主要模式作一回顾。继而着重对美国21世纪的制造战略¾¾“下一代制造”作了系统的介绍。最后对我国制造业如何迎接21世纪的机遇和挑战提出四点建议。 1、知识经济和全球制造 1.1 从资源经济迈向知识经济 21世纪，人类将迈向一个对知识资源的占有、配置、生产、分配和消费的知识经济时代。知识经济的实质就是利用智力资源对有限自然资源的部分取代。知识经济在资源配置上以智力资源和无形资产为第一要素，通过知识和智力对短缺的自然资源进行科学合理的重新配置，并开发富有的自然资源来创造新的财富。它改变了过去那种以资源和资本的总量和增量决定经济发展成败的模式，而将资源和资本的经营意识上升到创新知识的生产和消费，使知识从经济增长的“外在变量”转变成经济增长的内在核心因素，从而推动全球经济由工业经济开始转向知识经济的全面的、深刻的变革，为全球经济和制造业的可持续发展提供持久的推动力。 21世纪，知识对整个国民经济发展的贡献度将超过其他传统的生产要素。知识经济的出现导致经济和制造领域的一系列变化，其中主要有以下4个方面：①产品的知识含量是核心竞争力和决定胜负的关键；②科技先导型企业将成为经济活动中最具有活力的经济组织形式；③以数字化和网络化为代表的信息技术，使制造业在产品、服务、生产、流通、交易等概念和运作方面面临深刻的变革；④投资重点从有形资产开始转向无形资产，竞争的核心从有形竞争转向无形竞争。 1.2 知识经济对制造业的影响 知识经济决不是对工业经济的否定，而是促进工业经济和物质生产的高科技化，进一步发展生产力、节约自然资源、提高生活素质和水平。我们不能把知识经济片面地理解为完全脱离物质生产的“软件经济”。 80年代，美国的经济曾经出现了衰退，其中原因之一是把制造业列为“夕阳产业”，不予以重视。与此同时，日本的汽车、机床和家用电器等制造业的崛起，使日本成为能够与美国抗衡的经济强国。80年代末，美国开始重新反思，认识到那种认为信息革命的来临意味着制造业的衰退的看法是不对的。正像工业化没有淘汰农业一样，高科技的知识经济会促使制造业发生革命性的变化，但决不会淘汰制造业，高技术产业也需要制造各种各样的、新的高科技产品。 知识经济对制造业的影响表现在以下3方面：①对产品和消费观念的改变(在物质形态中注入了更多的知识形态)；②产品设计和制造过程的数字化和智能化和网络化；③经营和制造活动的全球化和虚拟化。 今天，无论是产品设计，还是物料供应都可以在全球范围内进行。例如，波音公司的客机是在美国进行概念设计，在日本进行部件设计，而零件设计则在新加坡完成，在网络上建立了24h工作的协同设计队伍，大大加快了产品设计进度。全球化的物料供应链可以使产品总装工厂及时获得所需要的优质零部件，减少了库存，降低了产品成本，提高了产品质量。 2、制造模式的回顾 2.1 从精益生产到精益思维 1990年美国麻省理工学院总结了以丰田汽车公司为代表的日本制造工业的经验，发表了“改变了世界的机器”的著名研究报告，提出以改革企业生产管理为主要特点的“精益生产”模式。精益生产的基本目的是要在一个企业里同时获得极高的生产率、极佳的产品质量和很大的生产柔性。精益生产是针对大量生产方式的制造企业过于臃肿和存在浪费的缺点，提出“精简、消肿”的对策，以及“精益求精”的管理思想。 精益生产是针对一个企业内部的生产过程改革而言，随着信息技术的发展和制造的全球化，它具有一定的局限性。1996年，该报告“改变了世界的机器”一书的两位作者又出版了一本新著“精益思维”，进一步发展了精益生产的思想。提出要从精益生产过渡到精益企业，从精益企业上升到精益思维。精益思维是从总体优化社会资源和提高社会效益的角度，研究企业生产过程和服务的有效性和经济性。提出不论在物质生产还是信息和服务领域，都要精简一切不必要的过程和环节，减少浪费，节约资源；认真研究产品和服务的价值增值过程，用“价值流”取代造成浪费的“等待和排队”，实现满足顾客最终需要的门对门的服务[1]。 2.2 敏捷制造的提出和发展 1991年美国里海大学在研究和总结美国制造业的现状和潜力后，发表了具有划时代意义的“21世纪制造企业发展战略”报告[2]，提出了敏捷制造和虚拟企业的新概念，其核心观点是除了学习日本的成功经验外，更要利用美国信息技术的优势，夺回制造业的世界领先地位。敏捷制造将柔性的先进制造技术，熟练掌握生产技能、有知识的劳动力，以及促进企业内部和企业之间的灵活管理三者集成在一起，利用信息技术对千变万化的市场机遇作出快速响应，最大限度地满足顾客的需求。 这个新概念正在使传统的制造业发生根本性的变化。以因特网为代表的信息技术的广泛应用，将给人们的生活和工作、思想观念以及社会活动带来质的变化，从而导致制造企业的管理体制和生产模式的根本性变革。敏捷制造的提出还大大推动了制造哲理和生产模式以及制造系统工程的研究，新概念和新理论不断出现。 为了推进敏捷制造的实施，1994年美国能源部牵头制定了一个“实施敏捷制造的技术”的五年计划。1995年，该项目的策略规划和技术规划公开发表，它将实施敏捷制造的技术分为产品设计和企业并行工程、虚拟制造、制造计划与控制、智能闭环加工和系统集成五大类[3]。 3、下一代制造 在美国国防部、能源部、国家标准和技术研究所以及自然科学基金会共同资助下，1995年由麻省理工学院的“敏捷性论坛”和“制造先驱者”两个部门，以及“实施敏捷制造的技术”项目组共同主持“下一代制造”(Next Generation Manufacturing) 项目。其目标是开发一个能被广泛接受的制造企业模型，提出应该采取什么行动才能够使美国制造业在新的竞争环境中保持领先地位，为21世纪美国制造业的发展勾画蓝图[4]。 “下一代制造”的策略思想是，首先认为经济活动的全球化是推动制造业未来变革的动力，然后明确制造企业在新的竞争环境下获得成功必须具备的属性，最后探讨制造企业克服进退维谷困境和达到所需属性的措施和方法，见图1。 3.1 推动力：理解新的竞争环境 21世纪人类社会将面临史无前例的变化，每一个国家、每一个企业要在新的竞争环境中生存和占有优势地位，必须首先深刻理解新的竞争环境的特点，审时度势，研究对策，迎接挑战。新的竞争环境的主要特点如下： (1)由于因特网的迅速普及，各种信息的获取和传播变得如此容易，信息无处不在，无孔不入。获取和应用各种有效信息的能力就成为一个企业的重要竞争优势。 (2)信息技术和通信技术的发展使知识和技术更新的步伐正在加速，新产品层出不穷，生命周期越来越短，企业的生产和业务活动都不可能保持长期稳定，加上生产力的提高，企业的规模将不断缩小，劳动力需求数量也会相应减少。 (3)推广新技术、或者获得新技术的途径变得更加容易，依靠某项新技术保持竞争优势越来越困难。一个新产品刚刚推出不久，竞争对手就会把更便宜、更好的类似产品投入市场。 (4)上述因素不仅导致市场的全球化，还促进了创造财富的生产过程全球化、生产基础设施和知识劳动力的全球化，这样又更进一步加深了竞争的激烈性。全球化提供了机遇，同时也带来深层次竞争的威胁。 (5)由于发展中国家教育和生活水平的提高，高工资和高工作技能的劳动力，不再是工业化国家的象征。劳动力市场全球化使高工资和高工作技能正在向发展中国家转移。 (6)人类已经面临环境污染、生态破坏和资源短缺的危机，占人口15%的工业化国家消耗了50%以上的能源，因此必须实行可持续发展的策略，开发绿色产品，推行绿色制造。 (7)顾客越来越挑剔，顾客的满意将从单个产品转向问题的解决方案。顾客、供应商将越来越多地参与产品和过程的开发。这将迫使企业提高为不同顾客提供不同产品和服务的能力。 3.2 下一代企业属性：新的观念 面对全球化竞争环境，一个企业要想获得成功，必须具备的属性是顾客响应度、工厂和设备的响应度、人力资源响应度、全球市场响应度、组织响应度和快速响应的企业运作实践和文化。 (1)顾客响应度 就是想顾客所想，从顾客的角度来考虑为什么买这个产品？下一代制造企业所提供的是产品和服务的集成，以解决顾客在产品生命周期内对功能、费用和时间的全面要求。 (2)工厂和设备的响应度 是指在日益成熟的制造科学的基础上，建立和应用可重构的、可变规模的、有经济效益的制造过程、设备和工厂，使其迅速适应特殊生产的需要。 (3)人力资源响应度 意味下一代制造企业的劳动力是有能力的和主动的知识化员工，他们能够在变化的工作环境中独立自主地作出各种决策。 (4)全球市场响应度 是指下一代制造企业应该制定自己的发展策略，预测和响应不断变化的全球市场，并且按照当地需要进行运作。 (5)组织响应度 下一代制造企业将把公司内外的小组化作为一种核心竞争能力。通过小组化的柔性组织所具有的获取和集中知识的能力来开发、生产和支持企业的产品和服务。 (6)快速响应的运作实践和文化 下一代制造企业将不断发展核心竞争能力、组织结构、企业文化和业务实践的优势，使其能够预测和响应顾客的需求。 3.3 进退维谷：驾御变化的挑战 从传统的制造企业转变成为下一代制造企业将会遇到一系列的问题。回避就意味着丧失竞争力，前进又有不少艰难，真是进退维谷。但是今天有远见的企业家已经认识到这种驾御变化的挑战。企业家、政府、大学和科研机构应该共同努力来解决这些进退维谷的问题。 3.4 创造下一代的企业文化、业务过程和技术 为了实现下一代制造企业的应有的属性和解决面临进退维谷的难题，《下一代制造》报告提出以下与人员、业务过程、技术和系统有关的10个必不可少的措施，见表1。 《下一代制造》报告还提出了一个重要的概念：网络联盟企业(Extended Enterprise)。网络联盟企业与传统公司的根本差别在于：公司通常是谋求利润的法人实体，具有自主的经营管理权、明确的所有权和法律责任。网络联盟企业是一组相互通过网络联系在一起的机构，在分享知识和资源的基础上合作创造产品和服务。这种合作将能够使竞争优势最大化，提供顾客所需要的综合解决方案，同时又能够实现每一个机构的自己的策略目标。 最后，报告还提出关于建立下一代制造示范企业，开发商品化的关键设备、工艺技术和软件等行动计划和具体建议。 从前面两节介绍的4份报告可以清晰地看出美国制造业发展战略的研究轨迹和思路，有许多地方是值得认真研究和学习的。 4、我国制造业的发展策略 综观上述有关制造的新观念、新的生产模式和制造哲理，尽管它们的出发点和目标并不一致，但它们有如下共同点： (1)从以技术为中心向以人为中心转变，使技术的发展更加附合人类社会发展的需要；从强调专业化分工向模糊分工和一专多能转变，使全体劳动者的聪明才智和创造性得到充分发挥。 (2)从金字塔的多层次生产管理结构向扁平的网络结构转变，精减机构，减少层次和中间环节，加速信息的传递；从按照功能划分部门的固定组织形式向动态自主管理的团队组织形式转变。 (3)从传统的顺序工作方式向并行工作方式转变，缩短工作周期，提高工作效率；强调产品和过程的集成，体现快速响应市场的竞争策略。 (4)保证在整个产品生命周期内让顾客感到全面满意，质量包括产品和服务，推行ISO9000系列质量标准；提倡和实施清洁制造和绿色制造，推行ISO 14000系列环保标准，保护环境。 上述的四个共同特点可以总结成一句话：致力创新，驾驭变革，走可持续发展之路，追寻人和社会与技术的和谐发展。这个观点是值得我们在制定中国制造工业发展策略时加以认真思考的。我们的策略应该是吸收、消化国外新的制造哲理和生产模式的具有共性的实质内容，结合中国的制造工业实际，提出适合我们自己的生产模式，寻求21世纪中国制造企业的发展道路，而不是简单地跟踪国外某一个新概念。 除了制造哲理和生产模式以外，先进制造技术的内涵还包括快速产品设计和开发技术，先进制造工艺和设备，系统集成和管理技术等。每个国家的国情不同，发展先进制造技术的战略和研究重点也就不同。面对我国企业改组、改造和改制的严峻形势，如何综合利用先进制造技术，包括产品设计能力和制造资源，提升中国制造工业的国际市场竞争能力，促进我国制造业的进一步改革和持续发展已刻不容缓。 在发展我国的先进制造技术的过程中，首先应该特别重视结合国情的战略研究，深入分析知识经济对制造业的影响，认真总结过去的经验和教训，要防止生搬硬套，一哄而上。其次要大力抓人才的培养，培训、培训、再培训，普及先进制造技术的知识和创新意识，改变传统的概观念，把技术创新看成是可管理和可训练的过程。最后才是根据企业的资金、组织结构和人员素质的承受能力，引入具体的新产品、采用相应的新技术和新工艺。 笔者认为，为了改变我国制造业相对落后的现状，迎接21世纪的我国制造业的发展机遇和挑战，应该重视以下四方面的研究和实践： (1)技术创新体系和知识供应链 在过去的几十年中，我国制造业的发展主要依靠技术引进，缺乏自主开发的产品和技术。历史经验表明，技术引进固然可以加快经济的发展，但是并不能保证可持续发展，更无法取得世界领先地位，赢得国际市场的竞争能力。技术创新包括产品创新、过程创新、市场创新和组织管理创新。建立技术创新体系和知识供应链将有助于从根本上改变这一状况。 (2)创新管理、知识管理和变革管理 传统企业管理的核心是时间管理、成本管理和质量管理，主要是管理有形资产和物质转化过程。21世纪的企业管理的重点将是创新管理、知识管理和变革管理，把无形资产和过程的管理提到重要地位。因为科技是第一生产力，知识是第一生产要素，如果没有相应的管理措施，就无法将科技转变为现实的生产力，知识也不能体现其在生产过程中价值。 (3)跨企业的系统集成方法和技术 由于因特网的迅速普及，信息传递迅速而有效，实现了空间的扩展和时间的压缩，使地理障碍变得不那么重要。因此如何利用全社会的有形和无形资源，联合起来去快速响应市场需求将成为新时代企业运作的热点。这必然会导致新的生产模式和新的企业组织形态的出现，如分散网络化制造和网络联盟企业[7]。 (4)新材料、新工艺和新设备。产品更新换代的加速，特别是高技术产业的发展将使得非金属材料和复合材料将获得日益广泛的应用。新材料将导致新工艺和新设备的不断出现，不仅使产品制造过程具有较高的生产效率，还将使产品更加节省资源，容易回收和再造。因此，快速原型和制造、激光加工、超高速和超精密加工、细微加工的工艺和设备将占有重要的地位。 参考文献： [1] 沃麦克 J P, 琼斯 D T. 精益思想. 北京: 商务印书馆, 1999, 9~30 [2] Nagel R N, Dove R. 21Century Manufacturing Enterprise Strategy, Volume 1. Iacocca Institute, Lehigh University, 1991, 7~12 [3] Neal R et al. Technology Enabling Agile Manufacturing (TEAM), TEAM Office, 1995, www.eng.oml.gov/team/home/html [4] Paterson R et al. The Next Generation Manufacturing (NGM)，NGM Office, 1997, www.dp.doe.gov/ngm/default.html [5] 张曙. 中国制造企业怎样进入21世纪. 北京：国防工业出版社, 1997, 1~34 [6] 张曙, 李爱平. 技术创新和知识供应链. 中国机械工程, 1999, 10(2): 224~227 [7] 张曙. 分散网络化制造. 北京：机械工业出版社, 1999, 61~95(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (3/2/2005)