第十三章 敏捷制造

• 敏捷制造企业应具有组织上的柔性，每一 个项目都应采用与其能产生最大竞争优势 的管理手段。 • 有时候可以采取内部多功能项目组形式， 请供应者和用户参加项目组； • 有时候可以采用与其它公司合作的形式； • 有时可采取虚拟公司的形式。 • 有效的运用这些手段，就能充分利用公司 的资源。
在虚拟设计过程中，可以充分利用虚 拟制造、虚拟装配技术、决策支持系统等 初步的设计方案进行虚拟加工、装配，及 早发现设计上的问题。
②虚拟制造
充分利用CAPP、CAM、CS(Computer Simulation计算机仿真)、VPM(Virtual Prototype Manufacturing虚拟原型制造) 等虚拟制造技术，对产品进行虚拟制造， 从制造的角度考察设计，为设计的优化提 供依据，也为优化制造过程提供分析和辅 助工具，达到缩短开发周期、实现敏捷制 造的目的。
敏捷制造模式的创立人认为，随着 生活水平的日趋提高，对产品的需求和 评价标准从质量、价格、功能转变为最 短交货期、最大客户满意、资源保护和 污染控制等方面,是一种继大量生产时代 后的制造产品、分配产品和提供服务的 新的制造模式。
强调将许多柔性的、先进的、实 用的制造技术，高素质的劳动者以及 企业之间和企业内部灵活的管理三者 有机地结合起来，对顾客需求的产品 和服务驱动的市场，迅速做出快速响 应。
同时，20世纪70年代到80年代，被列 为“夕阳产业”不再予以重视的美国制 造业 一度成为美国经济严重衰退的重要因素 之 一。在这种形式下，通过分析研究后得 出 了一个基本结论“一个国家要生活得好，
为重新夺回美国制造业的世界领先地位，美 国政府把制造业发展战略目标瞄向21世纪。 美国通用汽车公司（GM）和里海（Leigh） 大学的雅柯卡（Iacocca）研究所在国防部的资 助下，组织了百余家公司，耗资50万美元，花费 1000人日，分析研究400多篇优秀报告后，提出 《21世纪制造企业战略》的报告。于1988年在这 份报告中首次提出敏捷制造的新概念。 1990年向社会半公开以后，立即受到世界各 国的重视。1992年美国政府将敏捷制造这种全新 的制造模式作为21世纪制造企业的战略。
• 中国台湾《经济时报》认为：虚拟企业的 基本精神在于突破企业的界限，延伸企业 的企图，借用外部资源进行整合，倡导经 理尽可能将所有的事分包给其他成员。企 业将变得小型化、分散化。公司内部投资 尽可能小，以适应对市场的快速响应，从 而获得全球竞争优势。
• 国内有学者认为：虚拟企业是指两 个或多个拥有核心能力的企业或项 目组，依托信息网络资源，以业务 包干形式独立完成策略联盟的某一 子任务块，通过共享彼此的核心能 力，使共同利益目标得以实现的统 一体。
美国敏捷制造协会的企业部主任尼尔先 生：“今天我们面临的竞争环境与我们过去 习惯的有着根本的不同，这是一种新的游戏。 在这一局新游戏中我们需要一组新的规则来 指导我们的行动。”
里海大学的亚科卡研究所完成 并提出了“21世纪制造业战略发展 报告”它有两个最重要的结论：
1)企业生存，发展面临的共性问题是：目前 竞争环境的变化太快而企业自我调整、适 应的速度跟不上。 2)依靠对现有大规模生产模式和系统的逐步 改进和完善不可能实现重振美国制造业雄 风的目标。
敏捷制造在企业策略层次上主要体现 为：企业或公司针对竞争规则变化、新竞 争对手出现Baidu Nhomakorabea国家政策法规的变动以及社 会形态的变化等能做出快速反应的能力。 敏捷制造在企业日常运作层次上主要 体现为：企业能够对影响其日常运作变化 如用户对产品规格、售后服务的需求、供 货时间的要求、产品质量出现的问题、设 备出现故障等问题能快速做出反应的能力。
（二）敏捷制造的内涵
敏捷制造体系可以认为主要有2个实际内涵： 1、虚拟企业(Virtual Enterprise)
2、虚拟开发(Virtual Development)
■ 什么是虚拟企业
• 1993年2月Business Week中认为：虚拟企 业是指用技术把人、资金和构思网络在一个 临时的组织内，一旦任务完成即解散组织。 • 1994年3月，美国的MichaelS· Malone指出： 虚拟公司像一个公司一样，临时把各方面联 合在一个“变形的企业内”，在共同信任的 基础上，建立一个长久的联盟。其成员包括 制造商、供应商、分销商和顾客。
• 把企业中分散的各个部门集中在一起， 靠的是：严密的通用数据交换标准；坚 固的“组件”（许多人能同时使用统一 文件的软件）；宽带通信信道（传递需 要交换的大量信息）。把所有这些技术 综合到现有的企业集成软件和硬件中去， 这标志着敏捷制造时代的开始。
2、 敏捷制造的管理技术
• 新产品投放市场的速度是确立竞争优势 的重要段。敏捷制造认为，推出新产品 的最快方法是选用不同公司的组织资源， 然后把他们综合成单一的靠电子手段联 系的经营实体——虚拟公司。在美国， 虚拟公司运用国家的工业网络——全美 工厂网络，把综合性工业数据库与服务 结合起来，以便能够使公司集团创建并 运作控股虚拟公司，排出多企业合作和 建立标准合作模型的法律障碍。
20世纪40-50
一 、敏捷制造的概念及背景
（一）背景
20世纪80年代，原联邦德国和日本生产的高 质量产品大量推向美国市场，迫使美国的制造策 略由注重成本转向产品质量。进入90年代，产品 更新换代加快，市场竞争加剧。仅仅依靠降低成 本、提高产品质量还难以以赢得市场竞争，还必 须缩短产品开发周期。 当时美国汽车更新换代的速度已经比日本慢 了一倍以上，速度成为美国制造商关注的重心。
二 、 敏捷制造企业的基本特征
1．并行工作 2．继续教育 3．根据用户反应建立组织机构 4．多方动态合作 5．珍惜雇员 6．对环境仁慈 8．柔性的重新配置组合 9．信息的勾通 10．知识面广的雇员
11．开放的体系结构 12．产品设计一次成功 13．产品终身质量保证 14．缩短交付周期 15．技术的领先作用 16．技术的敏感 17．整个企业集成 18．基于远景蓝图的管理与领导
根据我国学者的理解，对一个公司或企 业来说，敏捷制造表示在连续且无法预测的 用户变换需求的竞争环境下，企业或公司赢 利运做的能力。 对于公司或企业中的员工来讲，敏捷制 造意味着根据市场需求，迅速重组员工与技 术资源，快速响应市场并为公司创造价值的 能力。
一个具备敏捷制造能力的企业应该具 备多种能力，其敏捷制造能力主要包括企 业间的虚拟协作能力、高度制造柔性能力、 快速制造能力和快速反应能力。 这种敏捷性在不同的层次上，又有其 各自的内涵。
• “敏捷性（Agility）”是一种战略竞争能 力，是一种在无法预测的快速，持续变化 的竞争环境中生存、发展并扩大其竞争优 势的能力。 • 敏捷化追求的目标是在激烈竞争环境中 “生存、发展并扩大竞争优势”，而商家 追求的则是通过敏捷而现实的产品的价格 与价值的差别——利润。
一个一流企业要保持它的竞争能力，就必须 不断推出新产品去引导市场（图中产品1、产品 2），这样才能获得高额利润。
1、敏捷制造的生产技术
• 敏捷制造企业是一种高度集成的组织。 • 信息在制造、工程、市场研究、采购、财务、仓储、 销售、研究等部门之间连续的流动。 • 各项工作是同时进行的，而不是按顺序进行的。 • 企业开发新产品，同时编制生产工艺规程，并进行 产品销售。 • 设计工作不仅属于工程领域，也不只是工程与制造 的结合。 • 在从用材料制造产品到产品最终报废的整个产品生 命周期内，每一个阶段的代表都要参加产品设计。
（三）理解敏捷制造
敏捷+产品生产周期→快速； 敏捷+批量个体化→适应性； 敏捷+LP→高的资源利用率； 敏捷+BPR→生产过程的不断改进； 敏捷+VO→畅通的供应链。
◆敏捷制造是企业在无法预测的持续快速 变化的竞争环境中生存发展并扩大竞争 优势的一种新的经营管理和生产组织模 式。 ◆强调通过联合来赢得竞争； ◆强调通过产品制造、信息处理和现代通 讯技术的集成来实现人、知识、资金的 设备（包括企业内部的和分布其全球各 地合作企业的）的集中管理和优化利用。
利润
产品1 初 期 利 润
产品2
后期利润 时间
• 一般地讲，国外出口的技术或产品大多数 是国外市场已经饱和或快要淘汰的产品， 他们把这些转让给你，让你去学习、去生 产，等你生产出来，它又马上推出了更新 的产品，你的产品就没有市场了。 • 最基本的目标是把产品生产所需的所有资 源、信息、资金和设备（包括企业内、外） 通过计算机网络联系在一起进行集中管理， 实现它们的优化利用。
一个产品的生命周期主要包括概念设 计、结构设计、制造装配、使用等各方面。 各因素之间的相互关系比较复杂，且相互 影响。 要想加快开发速度，就必须借助现代 化的计算机设备构成一个虚拟开发环境
虚拟开发环境应包括以下内容
①虚拟设计
虚拟设计应充分利用现有的CAD设计软 件、基于特征设计的设计平台、面向制造 设计（DFM）、面向装配设计（DFA）、面 向质量设计（DFQ）的设计思想。
③虚拟装配
部件设计得再好，加工再精良，如果 难以完成装配，将难以实现产品开发的目 的，会直接影响产品开发的敏捷度。
④决策支持系统
由于机械产品的复杂性和设计加工的 难度，要求在产品的生产全过程充分利用 人类制造领域的成功经验和先进的知识， 在决策支持系统DSS(Decision Support System)的帮助下完成产品的设计开发过 程。 这对减小产品开发的风险、降低技术 人员的劳动强度、缩短产品开发周期都具 有重要意义。
三、敏捷制造与大量生产在思想观 念、经营战略上的差别
（一）、使顾客富裕 （二）、用合作去加强竞争 （三）、急救室式的工作 （四）、充分发挥人和信息的作用
四、实现敏捷制造的三要素
• 敏捷制造的目的概括为：“将柔性生产技 术，有技术、有知识的劳动力与能够促进 企业内部和企业之间合作的灵活管理（三 要素）集成在一起，通过所建立的共同基 础结构，对迅速改变的市场需求和市场实 际做出快速响应”。 • 敏捷制造实际上主要包括三个要素：生产 技术、管理技术和人力资源。
第十三章 敏捷制造 (AM: agile manufacturing)
一 、敏捷制造的概念及背景 二 、敏捷制造企业的基本特征 三、敏捷制造与大量生产在思想观念、 经营战略上的差别 四、实现敏捷制造的措施
制造技术发展的模式和趋势
运作空间
全球 全球通信网络 全球制造
社会
工厂间 工厂内 车间 单元 设备
• 目前比较一致的看法是当市场出现新机 遇时，具有不同资源与优势的企业为了 共同开拓市场，共同对付其他的竞争者 而组织的、建立在信息网络基础之上的 共事技术与信息，分担费用，联合开发 的、互利的企业联盟体。这种组建随着 市场的消逝而解散。VE的伙伴个数可以 是两个或两个以上；伙伴可以是竞争对 手、客户、供应商；组建者可以是拥有 核心技术者或经纪人。
■ 虚拟企业的特点
（1）企业界限模糊。 （2）运用先进的通讯手段进行联络。 （3）流动性、灵活性。 （4）“四两拨千斤”。 （5）真诚协作、彼此信赖的企业网络。
■ 虚拟企业的运作模式
（1）虚拟生产。 （2）企业共生。 （3）人员虚拟。 （4）功能虚拟。 （5）策略联盟。 （6）品牌虚拟企业。
■ 虚拟开发
信息高速公路 敏捷制造
广域网 智能制造 计 算 机 制 造 智 能
工厂子网
柔性制造系统 数控机床 刚性自动化
刚性 技术
CIMS
并 行 工 程
虚 拟 组 织
制 造 资 源 与 组 织 全 球 化
技术 演变 年代
柔性 柔性 系统 决策 敏捷 全球 单元 系统 集成 自动化 性 化 60 70 80 90 2000-
• 信息不仅要在敏捷制造企业与其用户之 间连续的流动，而且在敏捷制造系统中， 用户和供应厂家之间也是连续流动的。 • 在敏捷制造系统中，用户和供应厂家在 产品设计和开发中都应起积极作用。每 一个产品都可能要使用具有高度交互性 的网络。 • 同一家公司的、在实际上分散、在组织 上分离的人员可以彼此合作，并且可以 与其它公司的人员合作。