制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，其發(fā)達(dá)程度體現(xiàn)了一個(gè)國(guó)家的科學(xué)技術(shù)和社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展水平。從18世紀(jì)英國(guó)爆發(fā)工業(yè)革命開(kāi)始，制造業(yè)走出手工作坊階段，迅速發(fā)展壯大，逐漸成為世界各國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。特別是本世紀(jì)50年代，大批大量生產(chǎn)模式的確立使制造業(yè)達(dá)到了一個(gè)前所未有的巔峰時(shí)期。但是近十幾年來(lái)，隨著世界經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，市場(chǎng)環(huán)境發(fā)生了巨大的變化，消費(fèi)者需求日趨主體化、個(gè)體化和多樣化，制造廠(chǎng)商面對(duì)一個(gè)變化迅速且無(wú)法預(yù)測(cè)的買(mǎi)方市場(chǎng)，傳統(tǒng)的大批大量的生產(chǎn)模式不再適應(yīng)新的市場(chǎng)形勢(shì)的需要。在這種情況下，對(duì)市場(chǎng)需求的快速反應(yīng)能力就開(kāi)始成為企業(yè)能否在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占得一席之地的重要標(biāo)志。在這種形勢(shì)下，探索適合我國(guó)國(guó)情的制造生產(chǎn)模式對(duì)實(shí)現(xiàn)我國(guó)偉大戰(zhàn)略目標(biāo)意義重大，從人類(lèi)制造生產(chǎn)模式的演變中我們可能會(huì)得到有益的啟示［1］。

1　制造模式的演變

　　從17世紀(jì)初至1830年，在專(zhuān)業(yè)化協(xié)作分工、蒸汽動(dòng)力機(jī)和工具機(jī)的基礎(chǔ)上，出現(xiàn)了制造企業(yè)的雛形——工場(chǎng)式的制造廠(chǎng)，人類(lèi)社會(huì)的生產(chǎn)率開(kāi)始出現(xiàn)大幅度的飛躍。到了大約1900年，制造業(yè)成為一個(gè)重要的產(chǎn)業(yè)，其主要生產(chǎn)模式是“少品種單件小批生產(chǎn)”。比如汽車(chē)行業(yè)，當(dāng)時(shí)處于世界領(lǐng)先地位的轎車(chē)公司P&L每年只制造幾百輛汽車(chē)，而且所造的汽車(chē)沒(méi)有兩輛是完全相同的，原因在于P&L所有的承包商都不采用標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)量器具，裝配時(shí)，依靠裝配工的熟練，修整零件，使之配合良好。至1905年，歐洲已有幾百家這類(lèi)公司采用單件生產(chǎn)方式少量地制作汽車(chē)，這些獨(dú)立承擔(dān)大部分生產(chǎn)任務(wù)的小工廠(chǎng)沒(méi)有能力開(kāi)發(fā)新技術(shù)，產(chǎn)量低，成本高，且成本不隨產(chǎn)量而下降。這種生產(chǎn)模式當(dāng)然無(wú)法滿(mǎn)足市場(chǎng)需求。

　　 20年代，在E.Whitney提出的“互換性”和“大批大量生產(chǎn)”，Oliver Evons把傳送帶引入制造系統(tǒng)和F.Taylor的“科學(xué)管理”支撐下，與當(dāng)時(shí)的電氣化、標(biāo)準(zhǔn)化與系列化結(jié)合，Henry Ford開(kāi)創(chuàng)了機(jī)械自動(dòng)流水線(xiàn)生產(chǎn)，出現(xiàn)了“少品種大批大量生產(chǎn)”的模式，又稱(chēng)為底特律式自動(dòng)化，成為各國(guó)紛紛仿效的制造生產(chǎn)模式，制造業(yè)開(kāi)始了第一次生產(chǎn)模式的轉(zhuǎn)換。這種新的生產(chǎn)模式——大量生產(chǎn)方式及其技術(shù)支持——零件的互換性帶給了制造業(yè)一場(chǎng)重大變革，它推動(dòng)了工業(yè)化的進(jìn)程和經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，為社會(huì)提供了大量的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)品，促進(jìn)了市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。其主要特征是：少品種大批大量生產(chǎn)、塔形多層次的垂直領(lǐng)導(dǎo)和嚴(yán)格的產(chǎn)品節(jié)拍控制。其市場(chǎng)特征與少品種單件小批生產(chǎn)模式相同，都是賣(mài)方市場(chǎng)。剛性生產(chǎn)線(xiàn)大大提高了生產(chǎn)效率，從而降低了產(chǎn)品成本，但這是以損失產(chǎn)品的多樣性為代價(jià)的。到50年代，大量生產(chǎn)方式達(dá)到了頂峰。

　　 從50年代開(kāi)始，人們對(duì)“少品種大批大量生產(chǎn)方式”的優(yōu)缺點(diǎn)有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。大批量生產(chǎn)模式產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)表現(xiàn)為效率加質(zhì)量的競(jìng)爭(zhēng)。一方面，大批大量生產(chǎn)方式的規(guī)模效益使企業(yè)受益匪淺。比如在日本，由于政府的干預(yù)與調(diào)控，制造企業(yè)進(jìn)行管理改革，大量引進(jìn)和采用高新技術(shù)成果，狠抓商品化生產(chǎn)，發(fā)揮人的因素作用，發(fā)展企業(yè)間的合作，對(duì)外開(kāi)拓國(guó)際市場(chǎng)，在汽車(chē)、家電、鋼鐵及微電子器件等產(chǎn)量大的行業(yè)，利用批量法則，以規(guī)模生產(chǎn)的產(chǎn)品和營(yíng)銷(xiāo)優(yōu)勢(shì)迅速擴(kuò)大在國(guó)際市場(chǎng)的占有份額，發(fā)展成為能與美國(guó)抗衡的經(jīng)濟(jì)大國(guó)。另一方面，人們也認(rèn)識(shí)到剛性自動(dòng)流水線(xiàn)存在許多自身難以克服的缺點(diǎn)，市場(chǎng)的多變性和產(chǎn)品品種、過(guò)程的多樣性對(duì)剛性生產(chǎn)線(xiàn)提出了挑戰(zhàn)，為此人們從技術(shù)角度形成成組技術(shù)和以計(jì)算機(jī)與系統(tǒng)技術(shù)為基礎(chǔ)的制造自動(dòng)化，試圖改進(jìn)這一模式的不足。

　　 但是實(shí)踐證明，單純技術(shù)上的某些改進(jìn)不是振興制造業(yè)的良策。到了80年代，人們已經(jīng)將少品種大批大量生產(chǎn)模式的優(yōu)點(diǎn)發(fā)揮到了極限，同時(shí)這種生產(chǎn)模式同市場(chǎng)需求變化間的矛盾愈來(lái)愈明朗，并且成為制約制造業(yè)發(fā)展的重要因素。

　　 解決這對(duì)矛盾的出路只能是進(jìn)行制造生產(chǎn)模式的轉(zhuǎn)換。從前面所述可知，生產(chǎn)模式的變革，是在市場(chǎng)需求推動(dòng)下，以相應(yīng)的技術(shù)進(jìn)步為支持，生產(chǎn)管理模式和相應(yīng)的技術(shù)進(jìn)步是推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步的2個(gè)方面。我們也看到，在近30年，信息技術(shù)對(duì)制造業(yè)所起的作用越來(lái)越大。產(chǎn)品由“大量生產(chǎn)”過(guò)渡到“中小批量生產(chǎn)”，我們可以設(shè)想，當(dāng)最終又過(guò)渡到能完全滿(mǎn)足用戶(hù)需求且性能價(jià)格優(yōu)良的產(chǎn)品的單件小批生產(chǎn)時(shí)，會(huì)有一種新的生產(chǎn)模式和全方位的信息技術(shù)的支持。從80年代后期以來(lái)，美、日、加、澳等國(guó)及西歐各國(guó)都先后提出新模式的制造戰(zhàn)略、研究開(kāi)發(fā)計(jì)劃。1988年美國(guó)GM公司和里海大學(xué)共同提出敏捷制造戰(zhàn)略，于1990年向社會(huì)半公開(kāi)；1990年日、美、加、澳等國(guó)及西歐各國(guó)聯(lián)合進(jìn)行10年期的智能制造系統(tǒng)(IMS)的研究與開(kāi)發(fā)；1992年德、美提出精益生產(chǎn)(Lean Production)；1994年德國(guó)人提出改變工業(yè)組織結(jié)構(gòu)的分形公司(Fractal Company)。上述模式中最有代表性、社會(huì)反響最大的是“敏捷制造”。“敏捷制造”引起了廣泛關(guān)注，不僅在科技界，而且在企業(yè)界，也成為研究的熱點(diǎn)之一［2］。

2　敏捷制造

2.1　敏捷制造提出的背景

　　 從70年代開(kāi)始到80年代初，由于片面強(qiáng)調(diào)第三產(chǎn)業(yè)的重要而忽視了制造業(yè)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展的保障作用，美國(guó)的制造業(yè)嚴(yán)重地衰退，逐步喪失了其世界霸主的地位，出現(xiàn)巨額的貿(mào)易赤字。1986年，在國(guó)家科學(xué)基金會(huì)(NSF)和企業(yè)界支持下，美國(guó)麻省理工學(xué)院(MIT)的“工業(yè)生產(chǎn)率委員會(huì)”開(kāi)始深入研究衰退原因和振興對(duì)策。研究的結(jié)論是：“一個(gè)國(guó)家要生活得好，必須生產(chǎn)得好”，重申作為人類(lèi)社會(huì)賴(lài)以生存的物質(zhì)生產(chǎn)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)——制造業(yè)的社會(huì)功能，提出以技術(shù)先進(jìn)、有強(qiáng)大競(jìng)爭(zhēng)力的國(guó)內(nèi)制造業(yè)奪回生產(chǎn)優(yōu)勢(shì)，振興制造業(yè)的對(duì)策。在所提出的一系列制造業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略中，1988年由美國(guó)通用汽車(chē)公司和美國(guó)里海大學(xué)工業(yè)工程系共同提出的一種新的制造企業(yè)戰(zhàn)略——“敏捷制造”最受重視，為此成立了國(guó)家制造科學(xué)中心和制造資源中心，得到國(guó)家科學(xué)基金會(huì)、國(guó)防部、商業(yè)部和許多公司的支持，經(jīng)國(guó)會(huì)聽(tīng)證后向聯(lián)邦政府提出建議，現(xiàn)已成為政府部門(mén)主持，企業(yè)和大學(xué)共同參予，有重要影響的研究、開(kāi)發(fā)和應(yīng)用領(lǐng)域，被稱(chēng)為“21世紀(jì)制造企業(yè)戰(zhàn)略”。

2.2　實(shí)質(zhì)

　　 敏捷制造是美國(guó)針對(duì)當(dāng)前各項(xiàng)技術(shù)迅速發(fā)展、滲透，國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的形勢(shì)，為維護(hù)其世界第一大國(guó)地位，維持美國(guó)人民的高生活水準(zhǔn)而提出的一種制造生產(chǎn)組織模式和戰(zhàn)略計(jì)劃。敏捷制造思想的出發(fā)點(diǎn)是基于對(duì)市場(chǎng)發(fā)展和未來(lái)產(chǎn)品以及自身狀況的分析。一方面，隨著生活水準(zhǔn)的不斷提高，人們對(duì)產(chǎn)品的需求和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)將從質(zhì)量、功能的角度轉(zhuǎn)為最大客戶(hù)滿(mǎn)意、資源保護(hù)、污染控制等，產(chǎn)品市場(chǎng)總的發(fā)展趨勢(shì)將從當(dāng)今的標(biāo)準(zhǔn)化和大批量到未來(lái)的多元化和個(gè)人化；另一方面，在工業(yè)界存在一個(gè)普遍而重要的問(wèn)題，那就是商務(wù)環(huán)境變化的速度超過(guò)了企業(yè)跟蹤、調(diào)整的能力；再有，美國(guó)的信息技術(shù)系統(tǒng)比較發(fā)達(dá)。因此，提出敏捷制造這一思想應(yīng)用于制造業(yè)，旨在以變應(yīng)變［3］。

2.3　內(nèi)涵

　　 敏捷性意指企業(yè)在不斷變化、不可預(yù)測(cè)的經(jīng)營(yíng)環(huán)境中善于應(yīng)變的能力，它是企業(yè)在市場(chǎng)中生存和領(lǐng)先能力的綜合表現(xiàn)。敏捷制造是指制造企業(yè)采用現(xiàn)代通信手段，通過(guò)快速配置各種資源(包括技術(shù)、管理和人)，以有效和協(xié)調(diào)的方式響應(yīng)用戶(hù)需求，實(shí)現(xiàn)制造的敏捷性。敏捷制造依賴(lài)于各種現(xiàn)代技術(shù)和方法，而最具代表性的是敏捷虛擬企業(yè)(簡(jiǎn)稱(chēng)虛擬企業(yè))的組織方式和擬實(shí)制造的開(kāi)發(fā)手段。

　　 虛擬企業(yè)(也叫動(dòng)態(tài)聯(lián)盟)　競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境快速變化，要求作出快速反應(yīng)。而現(xiàn)在產(chǎn)品越來(lái)越復(fù)雜，對(duì)某些產(chǎn)品一個(gè)企業(yè)已不可能快速、經(jīng)濟(jì)地獨(dú)立開(kāi)發(fā)和制造其全部。因此，根據(jù)任務(wù)，由一個(gè)公司內(nèi)部某些部門(mén)或不同公司按照資源、技術(shù)和人員的最優(yōu)配置，快速組成臨時(shí)性企業(yè)即虛擬企業(yè)，才有可能迅速完成既定目標(biāo)。這種動(dòng)態(tài)聯(lián)盟的虛擬企業(yè)組織方式可以降低企業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，使生產(chǎn)能力前所未有地提高，從而縮短產(chǎn)品的上市時(shí)間，減少相關(guān)的開(kāi)發(fā)工作量，降低生產(chǎn)成本。組成虛擬企業(yè)，利用各方的資源優(yōu)勢(shì)，迅速響應(yīng)用戶(hù)需求是21世紀(jì)生產(chǎn)方式——社會(huì)級(jí)集成的具體表現(xiàn)。實(shí)際上，敏捷虛擬企業(yè)并不限于制造，但制造卻是最令人感興趣又是最困難的領(lǐng)域，它更清晰地體現(xiàn)了過(guò)程的集成，且控制概念在運(yùn)行結(jié)構(gòu)中占有重要地位，使虛擬企業(yè)的形成更具挑戰(zhàn)性。
　　 擬實(shí)制造(也稱(chēng)擬實(shí)產(chǎn)品開(kāi)發(fā))　它綜合運(yùn)用仿真、建模、虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)，提供三維可視交互環(huán)境，對(duì)從產(chǎn)品概念產(chǎn)生、設(shè)計(jì)到制造全過(guò)程進(jìn)行模擬實(shí)現(xiàn)，以期在真實(shí)制造之前，預(yù)估產(chǎn)品的功能及可制造性，獲取產(chǎn)品的實(shí)現(xiàn)方法，從而大大縮短產(chǎn)品上市時(shí)間，降低產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、制造成本。其組織方式是由從事產(chǎn)品設(shè)計(jì)、分析、仿真、制造和支持等方面的人員組成“虛擬”產(chǎn)品設(shè)計(jì)小組，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)合作并行工作；其應(yīng)用過(guò)程是用數(shù)字形式“虛擬”地創(chuàng)造產(chǎn)品，即完全在計(jì)算機(jī)上建立產(chǎn)品數(shù)字模型，并在計(jì)算機(jī)上對(duì)這一模型產(chǎn)生的形式、配合和功能進(jìn)行評(píng)審、修改，這樣常常只需作一次最終的實(shí)物原形，并可使新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)一次獲得成功。
　　 可以說(shuō)，以上兩項(xiàng)方法和技術(shù)是敏捷制造區(qū)別于其它生產(chǎn)方式的顯著特征。但敏捷制造的精髓在于提高企業(yè)的應(yīng)變能力，所以對(duì)于一個(gè)具體的應(yīng)用，并不是說(shuō)必需具備這兩方面內(nèi)容才算實(shí)施敏捷制造，而應(yīng)理解為通過(guò)各種途徑提高企業(yè)響應(yīng)能力都是在向敏捷制造前進(jìn)

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