太原重工的柔性制造分析

对于柔性制造的理解，说法不一，各有千秋，所强调的关键特征也各有差异。美国国家标准局定义为：由一个传输系统连接起来的一些设备组成；日本国际贸易与工业部：由两台或更多NC机床组成的系统。各国学者都积极研究柔性制造系统的发展。Jay Heizer and Barry Render对其进行研究，提出了自己的一些想法，进行相应的研究。D Pacciarelli认为柔性制造在企业中起着重要的作用，要运用灵活的模式来促进企业柔性的发展。
关于柔性制造系统的发展，杜昕认为迄今为止,FMS已渗透扩散到制造业的各个领域，重要性也就不言而喻了。它包含的范围很广，外部原因和自身的条件。郭聚东、钱惠芬在柔性制造的优势及发展趋势中，介绍了柔性制造系统的产生，组成及在制造业中的优势，同时指出柔性制造系统未来的发展趋势，对企业发展柔性制造系统具有指导意义。运用工商管理的有关知识，以太原重型机械集团有限公司为例，来分析制造企业中柔性制造策略，包括柔性制造系统主要类型、基本概念、基本特征、主要类型等等，并学会将其利用所学知识进行整合，对系统柔性的理解进一步加深。同时，深入探讨太原重工集团的柔性制造，总结其制造的成功经验和存在问题，并提出解决方案。
二、相关理论
（一）柔性制造的概念
柔性制造可以表述为两个方面。第一方面是系统适应外部环境变化的能力,可用系统满足新产品要求的程度来衡量;第二方面是系统适应内部变化的能力,可用在有干扰(如机器出现故障)情况下,系统的生产率与无干扰情况下的生产率期望值之比来衡量。“柔性”是相对于“刚性”而言的,传统的“刚性”自动化生产线主要实现单一品种的大批量生产。其优点是生产率很高,由于设备是固定的,所以设备利用率也很高,单件产品的成本低。但价格相当昂贵,且只能加工一个或几个相类似的零件,难以应付多品种中小批量的生产。随着批量生产时代正逐渐被适应市场动态变化的生产所替换,一个制造自动化系统的生存能力和竞争能力在很大程度上取决于它是否能在很短的开发周期内,生产出较低成本、较高质量的不同品种产品的能力。柔性已占有相当重要的位置。
（二）柔性制造的主要类型
柔性制造是指在内部和外部环境的变化下能够灵活的应变主要有三种类型：
1、柔性制造单元。由一台或数台数控机床或加工中心构成的加工单元。该单元根据需要可以自动更换刀具和夹具，加工不同的工件。柔性制造单元适合加工形状复杂，加工工序简单，加工工时较长，批量小的零件。它有较大的设备柔性，但人员和加工柔性低。
2、柔性制造系统。

是以数控机床或加工中心为基础，配以物料传送装置组成的生产系统。该系统由电子计算机实现自动控制，能在不停机的情况下，满足多品种的加工。柔性制造系统适合加工形状复杂，加工工序多，批量大的零件。其加工和物料传送柔性大，但人员柔性仍然较低。
3、柔性自动生产线。是把多台可以调整的机床多为专用机床联结起来，配以自动运送装置组成的生产线。该生产线可以加工批量较大的不同规格零件。柔性程度低的柔性自动生产线，在性能上接近大批量生产用的自动生产线；柔性程度高的柔性自动生产线，则接近于小批量、多品种生产用的柔性制造系统。
（三）柔性制造的基本特征
多工位数控加工系统传统的数控系统的功能基本上靠固定的逻辑线路来实现，如需要扩充或改变功能则必须更改硬件逻辑，灵活性较差。柔性制造系统采用计算机控制的加工中心，这种数控装置适应性强，能在硬件基本不变的情况下，通过修改软件来改变或扩充其功能。加工中心一般都具有换刀装置，工件一次装夹后能连续地完成钻、镗、铣、铰、锪等多种工序加工。如果用多台加工中心组成柔性制造系统，便可以任意顺序自动完成多种工件的多工位加工。
（四）柔性制造的组成结构
1、自动加工系统。自动加工系统，指以成组技术为基础，把外形尺寸形状不必完全一致、重量大致相似，材料相同，工艺相似的零件集中在一台或数台数控机床或专用机床等设备上加工的系统。
2、物流系统。指由多种运输装置构成，如传送带、轨道一转盘以及机械手等，完成工件、刀具等的供给与传送的系统，它是柔性制造系统主要的组成部分。
3、信息系统。指对加工和运输过程中所需各种信息收集、处理、反馈，并通过电子计算机或其他控制装置(液压、气压装置等)，对机床或运输设备实行分级控制的系统。
4、软件系统。指保证柔性制造系统用电子计算机进行有效管理的必不可少的组成部分。它包括设计、规划、生产控制和系统监督等软件。柔性制造系统适合于年产量1000～100,000件之间的中小批量生产。
三、太原重工在柔性制造方面的发展情况
太原重工股份有限公司始建于1950年，是新中国自行设计建造的第一座重型机械制造企业是中国最大的500家工业企业之一，中国机械行业最大50家工业企业之一，属国家特大型重点骨干企业。 太原重工在生产方面拥有很大的优势，拥有先进的设备；管理系统科学合理及实现精细生产；拥有高素质的技术团队，生产技术相当先进。
近年来，由于国家着重强调环境保护，所以对重工的生产方面有大的要求，既要实现产品生

产，获得利润，又要控制污染排放，所以要求在生产时技术要求更高，这样各个环节都必须精确设计，不能因为一点小的失误而影响全局，要提高企业的柔性，即企业能很好地适应内部的变化，即使某个流程或设备出现问题，但不会影响生产；也能够很好的应对外部环境的变动如市场需求获国家政策的变动。
（一）重工的产品品种、市场占有率等情况
多年以来，太原重工在冶金、矿山航天、航空、交通、能源、水电等行业提供重型机械设备。太原重工是中国最著名的重型机械设备制造商之一，已经成为中国最大的起重设备生产基地、最大的挖掘设备生产基地、最大的航天发射装置生产基地、最大的大型轧机油膜轴承生产基地等及唯一的管轧机定点生产基地、唯一的火车轮对生产基地、国内品种最全的锻压设备生产基地。因此产品市场占有率相对较高。 太原重工有许多产品获得国优金奖，创造了218个中国和世界第一，被誉为“国之瑰宝”和“国民经济的开路先锋”。 许多产品都达到了达到了世界领先水平，其中深圳世界之窗多功能旋转舞台，堪称世界一流，亚洲最大；“神舟”号载人飞船，由太原重工生产的发射塔架托起升空；4.3米和6米焦炉设备，符合清洁生产和环境保护的要求；同时拥有火车轮、火车轴生产线，车轴车轮产品取得了美国AAR认证； 太原重工拥有从事产品开发与设计的国家级技术中心，凭借它雄厚的技术实力，太原重工将不断创新、与时俱进，在国际大市场的激烈竞争中再展雄风。
（二）个性化需求的影响
在当今时代，企业生产什么产品，有什么要求，不仅是设计部门的事情，最关键的因素是顾客的需求。随着知识经济的不断地发展，消费者的需求也在不断地发生着变化，个性化需求越来越突出。例如在交通、水电这些行业，对于“节约环保”这一概念的要求越来越高，所以企业在生产时，不仅是使用效率高，最重要是对节能、环保有很好的突出体现。
太原重工为了满足客户的个性化需求以及市场的柔性需求，购进了先进设备，进行了技术改造，采用了精细生产等，来完善企业中存在的不足。
1、先进的设备
太原重工自成立以来，除了不懈的努力以外，同时也获得政府的扶持，所以公司有很好的发展条件。公司资金雄厚，技术先进，拥有先进的设备如锻压设备、焦炉设备、航天发射轧钢设备、煤炭机械成套设备、煤炭深加工及煤化工成套设备、装置等等，这些设备对公司的发展起到了至关重要的作用。这些设备都是当今比较先进的，技术含量很高，生产出来的产品器具也是很有竞争力的为企业赢得很大的

市场，这些产品质量很高，收到很多消费者们的喜欢。
2、技术先进
在技术方面，企业拥有较强的技术装备自主研发能力，有丰富的人才资源，其中技术人员工作素质高，知识经验丰富，曾在国家认定企业技术中心评价中获得较高的评价，在全国重型机械行业技术中心中名列前茅。此外，太重进入全国首批91家创新型企业名单，全国重矿行业工业经济综合效益评价，连续7年获得第2名，山西省省属企业经营业绩考核第2名。总的来说成绩不错，水平相对较高。
面对新的形势，公司始终坚持着自己的目标和观念，发挥自己的优势技术，去迎接未知的挑战。利用拥有的先进技术，提高自己的生产技术水平。
3、精细生产
太原重工系统管理方面首先规范了企业内部管理结构，有效的做到既相互监督，又相互配合，实现了权力和责任的有效分配。
太重在生产产品的过程中，努力做到精细生产。有效地解决了库存过多，造成浪费的现象。公司所采用的精细生产是一切对资源的占用少，利用率高的生产方式。 因此，重工在生产控制方面做的颇有成效，在同行业中占有相对的优势，对产品的生产与运作有很好的指导作用。
（三）总结
尽管为了更好地发展，太原重工采取了许多的措施进行完善，但是，企业中仍存在许多的问题与不足，材料采购困难、库存难以控制、产品加工周期长、技术难度大，程序繁琐、组织困难大等，这些问题的存在严重制约着企业的发展，仍需要不断地改进。
四、太原重工在柔性制造方面存在的问题
（一）组织难度大
1、内容跨度大
太原重工规模较大，组织结构复杂，机构庞大，人员众多，因此管理起来存在很多的问题，而这些问题的存在，导致在公司难以灵活的解决组织过程中的问题，降低了企业的灵活性，难以提高企业的柔性，难以灵活地应对公司内外的变化。组织管理是一项复杂的工作，具有较强的不确定性，而公司项目一般由多个部分组成，工作跨越多个组织、多个学科、多个行业，可供参考的经验又不多，存在着诸多不确定的因素但是项目管理要求在各种约束条件下实现公司项目目标，所以，增加了管理的难度。
2、组织管理复杂
组织管理需要专门的组织和团队，在管理的过程中，免不了要跨越不同的部门，与不同的人员进行交流，这样会产生许多的分歧和矛盾；另一方面，在组织团队的时候，对人员的素质有很高的要求，不仅要有扎实的基础知识与能力和丰富的经验，而且能够在有限的资源和时间的约束条件下，运用相关的知识和经验有序的进行工作，这种情况也会增加管理的难度。在组织工作过程中，分

为不同的阶段和过程，这些过程复杂繁多，不同的工序有不同的作业，只要一步出错，下一步就难以继续，就会影响工作的进度，这就算是所谓的“一步错步步错”，各个工序之间相互衔接，相互交叠。因此要想实现组织管理的科学性、合理性，就必须做到合理分工，精确管理
（二）加工周期长
太原重工是一个重型工业集团，生产的主要是钢材、零部件、机床等，这些东西的生产过程都比较复杂，加工周期比较长，在加工过程必须严谨，否则就是一步错步步错，生产出的就是废品。尤其是一些零部件，如果生产的不合格，不仅是零部件的问题，更严重的是那些用零部件的产品，会导致产品无效，造成更大的经济损失。而且，太原重工生产的大多是重工业，这些产品生产周期都比较长，所以交货期也比较长，这对一个企业来说并不是一个好的现象会影响企业的业务发展。
要想要按时完成工作，就必须把生产任务要分发到各个厂房和各个车间，这样下来也需要一些时间来进行，也可以算是产品加工时间，这样算下来，它的产品加工周期繁琐复杂，所以生产过程是有很大的难度的。
（三）技术要求高，工序繁琐
太原重工生产产品类型众多，其在设计制造方面具有设计制造能力，从原材料到成型到精整从政线工艺到设备制造和配套设备的选型采购，可达到较高的要求，但是在有些方面由于技术要求比较高，所以在制造过程时有很大的阻碍，同时也因为工艺过程比较繁琐，对工人的技术要求比较高，所以灵活性比较差，在这一方面还是有待提高的，生产工序需要精简，员工技术水平有待提高。
生产过程中的每一个生产流程都有其运作的方式和规律，所以操作起来的难度很大，有时会因为新员工技术不熟练，在生产的某一环节上出现误差，就会导致整个流程难以继续进行下去，这就是难度所在。
（四）材料采购困难
太原重工在材料的采购中问题重重。原材料包括钢材、炉料等物资。而这些所需的材料在国内市场中普遍存在产能过剩这一情况：由于厂家竞争比较激烈，导致供大于求，整个市场大致处在买方市场这一不利的状态。所以，导致太原重工在柔性方面有许多问题：原材料难以采购，致使产品难以生产，导致企业无法灵活地适应市场和消费者的变动。同时无法适应市场多品种、自动化的生产要求，降低了企业适应外部环境的能力。
同时在采购材料的过程中 ，也存在很多的问题。采购部门在采购时，并不去了解市场需求，只是单纯的想要补充库存，不仅造成库存问题，而且也使得生产出的产品难以满足市场的需求，造成产品积压，