“互联网让生产管理更柔性

“互联网让生产管理更柔性
互联网对需求的影响巨大，需求的多样性和即时性已变为常态，制造
业越发需要柔性化来应对客户需求。

在此背景下，制造业的重要命题就是
要想办法将客户需求的节拍嫁接到生产现场，让每一点产能都和客户的需
求密切相关。

随着用户个性化定制需求的日益增强，生产模式将向大规模
柔性定制方向进行变革，在这种时代背景下，实施柔性生产管理就显得至
关重要。

缘起“牛鞭效应”
1965年，英国Molin公司首次提出柔性生产的概念，有别于大规模
生产方式下通过追求生产要素效率，达成经营目的，柔性生产是市场导向
型的按需生产的生产方式，以快速适应市场多变需求和激烈的市场竞争而
取胜。

之后，不断有诸如并行工程、敏捷制造等概念提出，但都没有像2022年汉诺威工业展提出的“工业4.0”能成为德国这个制造业强国的国
家战略。

与此同时，美国在金融危机后重新审视其制造业，提出了制造业
复兴的计划。

随后，中国也先后提出了“智能制造”、“中国制造2025”，以及“互联网+”等概念。

显然，随着大数据、云计算、移动互联网等技术的蓬勃发展，国内制
造业需有效利用大数据、互联网形成自主可控、安全可靠的智能产品研发、生产体系，构建快速响应、精准管理、柔性制造的新型生产组织方式，用
新制造技术、制造模式、制造理念来实现传统制造业的转型升级，柔性生
产和柔性生产管理被赋予了更多时代意义。

大规模生产方式通过大批量、规模化、流程固定的流水线生产同质商品，以追求低成本。

在此模式下，生产与消费之间隔着经销商/分销商配
送至实体的商店，客户从实体店购买物品。

生产和市场之间经过层层阻隔，市场的信息传递到生产时缓慢而零散，生产商往往数月后才能从订单中看
到消费者需求的变迁。

由于信息流从最终客户向生产商传递的时候，不能有效地实现信息的
共享，导致了需求信息沿供应链出现越来越大的波动。

生产商为了不失去
销售的机会，往往在各个环节都要备大量的库存，这样一种现象在供应链
管理中称“牛鞭效应”。

用一句话来概括就是销售速度和生产速度的脱节，柔性生产追求的目标说到底就是生产的速度和销售速度保持同步。

柔性生产所要达到的运营目标是，把握销售机会的同时，又不至于造
成库存风险。

在今天移动互联的技术背景下，实现信息传递的时效和质量，已有很多很好的解决方案。

但是，生产系统要有效运用这些实时信息并及
时反应，实现用最小的资源适应更灵活多样的需求，就需要研究如何有效
地柔性生产。

柔性生产管理要素
柔性生产以其反映迅捷、生产弹性、产品种类丰富多样等优势逐步取
代刚性生产。

与此相适应，在管理上亦需要实施柔性生产管理。

柔性生产
管理是指企业生产适应市场需求变化需具备的应变能力的管理，是企业开
展柔性管理的关键环节和实质意义所在。

柔性生产管理系统架构可以概括
为“一个基础，两个流动”。

一个基础是均衡排配，即按照客户的需求速
度组合不同的产品混流生产，“刚好在客户需要的时点生产客户需要的数量”。

而两个流动，一是实物流动，即如何把生产状况告知营业部门与顾客，以及如何迅速掌握生产现场的变化，连接到企业内部的响应措施上；
二是信息流动，即尽快把市场信息与顾客信息的变化传递给现场，让现场
及时响应。

在此基础上，制造业将更大限度地有效利用资源，更多将生产
周期缩短，以适应快速变化的市场。

基础：均衡排配
工艺流程决定产品在产线上的投入顺序，均衡的柔性通过数量均衡、
品种均衡、混合装配三个原则，指导生产准时化满足订单需求。

数量均衡是指生产线每日的产量节拍基本保持恒定。

如果总装需求波
动很大，在时间和数量上无规律地消耗零件，上游车间和工序以及供应商
就不得不在生产资源（人、机、料、能源）方面保持足够的余量，以承受
负荷高峰；而在占大部分时间的非高峰负荷期间，就会产生资源闲置浪费。

由于拉动放大效应，总装产量变化越大，前工序的同步适应难度就越大，
极易导致生产混乱。

因此，总装配线的日排产量一般要求根据月度计划产
量均匀分配到每个工作日。

仅有数量方面的均衡是不够的，因为现代市场需求是丰富多样的，要
对其有快速的均衡的限定，确定总装配线上每个品种的日均产量，这就是
品种均衡。

多品种混合装配就是按照数量均衡和品种均衡的要求，依据日均产量
和品种比例的规定，均匀交错地混合安排总装线上的品种投入顺序，即小
批量混流拉动式排配，使总装线能够在单位时间内生产多种产品，尽量满
足市场的多样性外部独立需求，同时确保生产环节和供应环节减少负荷波动、提高生产效率。

在柔性均衡排配模式中，产品装配线和部件装配线通过均衡排配，确
保每一条生产线的生产装配顺序和订单要求保持一致，前序生产计划由后
序需求来拉动，并保证生产的协调和节拍的一致性；在装配与前端零部件
制造联接处，设定一定的缓冲区域，保证前序和后序的生产衔接，每一条
生产线上的物资供应可以采用配料、看板等多种方式实现。

柔性计划管理系统与传统的MRP管理模式不同，由于混合排配，生产
按节拍，所以要求生产计划能动态实时反应现场和市场两方面的信息，同
时对现场物料的调配也需要全新的模式。

技术支持：工程数据整合
在制造业中，物料在流动过程中承载了参与其中的人员和机器的价值，物料的流动就代表着价值的流动。

把物料流动整合起来，并把它数据化，
就是BOM的整合。

把BOM按照物料流动的方式整合起来，姑且把它称之为“整合性BOM”。

在此，BOM的“整合性”有三个维度。

第一个维度是产品全流程的整合。

一个产品从策划、设计、工程开发、生产准备，一直到生产为止的工程链因素；以及量产阶段的采购、生产、
物流、销售、服务等供应链因素，都一起考虑在内。

目前的BOM多半是从工程开发处复制工程BOM（E-BOM），制造追加
工业工程、生产设备、生产顺序等关于“制造方式”的信息，变成制造BOM（M-BOM）；采购追加供应商等信息，变成采购BOM（P-BOM）。

流程
间的BOM整合，就是要整合这些目的不同的BOM（如图2）。

第二个维度是时间。

即如何知道一星期后预计要制造、出货的产品组
合及产品的BOM信息。

若能参考这种把过去的实际数据、现在以及不久后
等时间维度连在一起的BOM，将可明确地知道所有信息，例如“今天起七
天后的早上10点10分，在某工厂的某装配单元投入生产的所有产品的信
息”。

这样，整合性的BOM不但可以实时执行与产品QCD相关的PDCA，
更可进一步审视明天、后天、下周、再下周的预测结果，事先采取行动。

第三个维度是执行过程的即时数据的整合。

使用计算机技术、云计算、大数据、智能传感器等技术，不但能从流程和时间两个维度整合BOM，而
且能把订单执行过程中的实时数据和BOM整合在一起，真正使设计、采购、生产、物流、销售、营销与服务等产品交付相关的信息整合在一起，相关
者无论身在何处，都可以超越时间和空间的限制。

柔性生产管理的强大生命力
随着互联网时代的来临，人们对产品的功能与质量要求越来越高，产
品更新换代的周期越来越短，产品的复杂程度也随之增高，需求的多样性
和即时性成为常态，传统的大批量生产方式受到了挑战，制造业越发需要
柔性化来应对客户需求——“工业4.0”时代，个性化产品将以高效率的
批量化方式生产。

企业面临的最重要的问题就是想办法将客户需求的节拍嫁接到生产现场，让每一点产能都和客户的需求密切相关，使脱离市场、片面追求规模
扩大以降低成本的封闭式生产管理方式再无用武之地，而充分适应市场变
化的柔性生产管理则轻装上阵，显示了其对“工业4.0”时代的适应性和
促进作用。

柔性生产管理的主要作用
增强企业应变能力。

柔性生产系统是一种市场导向型的按需生产，其
优势是增强制造企业的灵活性和应变能力，适应由于市场需求变化和工程
设计变更带来的变动。

而且还能在不明显打乱正常生产计划的情况下，插
入备件和急件制造任务，缩短产品生产周期，提高设备利用率和员工劳动
生产率，改善产品质量。

有效降低生产成本。

柔性生产可以通过提高的设备利用率降低生产成本；可以减少80%的在制品数量；通过相对稳定的生产能力控制意外生产
故障导致的损失，从而减少额外可能产生的生产成本；对市场的精准把握，减少了盲目生产导致的过剩的生产量，从而减少不必要的生产成本。

适应顾客需求。

柔性生产管理的立足点就是为了适应多变的消费市场。

在获知顾客需求信息有所变化时，能够利用制造技术、并行工程、计算机
科学等方法实现快速交付，从而解决快速响应顾客个性化需求的问题，达
到顾客满意的目的。

保证柔性管理实现。

生产是企业经营活动的核心，柔性生产管理则是
整个企业柔性管理体系的中枢部分。

实施柔性生产意味着企业要变革传统
的管理、组织、方法、手段，同时也正是由于管理上的创新和配合，先进
制造技术才能付诸实施并发挥效应。

柔性生产管理强调适应柔性制造系统、发挥柔性制造技术作用，对企业外部用户需求的变化具有灵活快速的响应
能力，对企业内部人、财、物各生产要素的变化具有有效及时的适应能力，从而保证柔性管理得以实现。

柔性生产管理的实现途径
柔性生产反映了企业应变环境的生产能力，而这种生产能力的获得，
依赖的是企业在柔性生产管理上的创新。

这种管理创新的实现途径主要有：提高员工素质。

员工是生产的主导力量，在外部监管、控制与约束相
对宽松的环境下，员工能够自主学习和提高技能、沟通、协作、决策等方
面的能力，全面提升自己的素质。

而具备操作多种设备、负责多道工序，
可以在不同工序、生产线，甚至部门之间流动的、具备较高解决问题能力
的多能员工，可以实现根据客户需求及市场变化变更生产计划、调整生产
布局和生产线、提高生产灵活性和对客户需求响应速度的柔性生产管理的
需要。

培育虚拟企业。

当市场出现新机遇时，具有不同资源与优势的企业为
了共同开拓市场，建立在网络基础上的共享技术与，分担费用，联合开发的、互利的虚拟企业，代表了在21世纪构建组织以及使组织重获新生的
企业模式，包括供应链式、策略联盟式、合资经营式、转包加工式、虚拟
合作式等合作形式，具有核心能力突出、市场反应速度快、生产方式柔性化、高度的灵活性和流动性、组织结构扁平化等特点，可以促进企业更积
极地实践柔性生产创新。

进行业务流程重建。

业务流程重建强调以业务流程为改造对象和中心、以关心客户的需求和满意度为目标，消除价值传递链中的非增值活动和调
整核心增值活动。

重建之后的业务流程将呈现以下特点：组织扁平化，决
策权下放或外移；审核与控制明显减少；取消装配线式的工作环节；同步
工作代替了顺序工作方式；通才或专案员主导型的工作方式；者的工作职
责转变为指导、帮助和支持。

其将大大加快信息流动速度、缩短生产周期、精简管理机构和人员、提高工作效率，为企业开展柔性生产管理创新打下
坚实的基础。

重视发展技术基础。

科学技术是第一生产力。

发展并行工程进行过程
重构与精简，提高产品质量、降低成本、缩短开发周期和上市时间；发展
基础计算机网络技术，使跨地区组织的企业联盟成为可能；发展计算机绩
效制造技术，将企业生产过程中有关人、技术、管理三要素及信息流和物
流有机集成并实现优化运行；利用大数据、云计算、移动互联网等互联网
技术，企业可以更快更好地了解客户需求，处理生产环节产生的大量数据；利用物联网等技术，企业可将产品与生产设备联网，通过软件控制，对生
产要素与生产流程进行动态化，智能化的配置管理，实现定制化生产；发
展人工智能、智能传感器技术，必将在柔性生产中起到日趋重要的关键性
作用。

总之，大力发展大数据、云计算、物联网等关键技术将大幅提升生
产效率，降低制造成本，为未来高效先进制造打下坚实的基础，促进柔性
生产管理创新的顺利实施。