敏捷制造

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3.建立虚拟企业。 由于船东对船舶需求出现复杂性、多元性和紧迫性,单独 的船舶企业往往不可能快速经济地承担开发制造和销售的 全过程。敏捷制造型船舶企业不强调全能,而强调企业间 的动态合作;不要求企业“大而全”,而要求企业能“精 而深”,拥有某个方面的核心竞争力。任何企业的核心竞 争力只能是聚集在供应价值链的一两个环节上,这就需要 利用现代网络技术,针对市场机遇,将在不同链节上具有 核心竞争力的企业,依据资源、技术、人员最优配置原则, 快速整合为虚拟企业,敏捷地开发船舶。
2.柔性生产 大批量生产方式效率高,但比较刚性。这种生产方式要求 产品部件化、部件标准化、加工工序规范化,应用泰勒的 管理思想,把造船工人固定在以一定节奏运转的生产线旁, 从事几项简单的、极易熟练的加工工序。而现在生产潮流 由大批量生产转向小批量多品种的方式,因此,造船过程 中的刚性生产模式也要改成敏捷化生产模式,即通过可重 组的、模块化的加工单元,实现快速生产新船及各种各样 的变型船型,达到船生产的柔性化。
虚拟公司这种动态组织结构,大大缩短了船舶生产,加 速船舶的改进发展,也能大大降低船舶企业开支,增加收 益。虚拟公司已被认为是企业重新建造自己生产经营过程 的一个步骤,预计10年到20年以后,虚拟公司的数目会急 剧增加。
3.战略着眼点在于长期获取经济效益 传统的大批量生产企业,其竞争优势在于规模生产,即依 靠大量生产同一产品,减少每个产品所分摊的制造费用和 人工费用,来降低产品的成本。敏捷制造是采用先进制造 技术和具有高度柔性的设备进行生产,这些具有高柔性、 可重组的设备可用于多种产品,不需要像大批量生产那样 要求在短期内回收专用设备及工本等费用。而且变换容易, 可在一段较长的时间内获取经济效益,所以它可以使生产 成本与批量无关,做到完全按订单生产,充分把握市场中 的每一个获利时机,使企业长期获取经济效益。
4 造船中敏捷制造的基本特点
1.从船舶开发设计到船舶生产周期的全过程满足要求 敏捷制造采用柔性化、模块化的产品设计方法和可重组的 工艺设备,使船的功能和性能可根据船东的具体需要进行 改变,并借助仿真技术可让船东很方便地参与设计,从而 很快地生产出满足船东需要的船型。它对船舶质量的概念 是,保证在整个船生产周期内达到船东满意;船舶企业的 质量跟踪将持续到船的报废,甚至直到船舶的更新换代。
敏捷制造
现代制造技术在造船领域的应用
1 敏捷制造的背景
敏捷制造起源 20世纪70—80年代,美国经济出现了严重的衰退。 1986年,麻省理工学院的工业生产率委员会在美国国家科 学基金会和美国产业界的支持下,深入研究了美国经济衰 退的原因。研究表明其中的重要原因之一是美国政府认为 未来经济的关键是服务业,而把制造业视为夕阳产业不予 重视。研究的结论是:“一个国家要生活的好,就必须生 产的好。”研究报告提出了遏制美国经济衰退的对策,即 通过有建设强大竞争力的国内制造业来夺回美国的优势, 从而促使美国经济的复苏。
敏捷制造一提出就受到了广泛的重视和研究。1993年, 美国国家自然科学基金会联合国防部在纽约、伊利诺伊、 德克萨斯等州建立了敏捷制造国家研究中心,分别研究电 子工业、机床工业和航天国防工业中的敏捷制造问题。随 着研究的深入名美国一些大公司应用敏捷制造哲理取得了 显著的成效。日本和原欧共体也开展了与敏捷制造有关的 研究计划。我国“863”计划从1993年就开始了对敏捷制 造进行跟踪研究,并结合我国企业状况,开展了大量的调 查研究。国家自然科学基金委员会(NSFC)自1995年起, 每年都会有资助敏捷制造方面的研究项目。目前,敏捷制 造已经在电脑制造、汽车、航空与航海等领域里有一定的 实践基础,理论体系也已粗具雏形。
2 敏捷制造的基本概念和原理
2.1 敏捷制造的基本概念 所谓敏捷制造是指制造业采用现代通信手段,通过快速配 置各种资源(包括技术、管理和人),以有效、协调的方 式响应用户的需求,实现制造的敏捷性。其核心是企业在 不断变化、不可预测的经营环境中的快速重构能力,具体 表现为多个企业的核心制造能力构成的动态组织。当然, 单个企业也能进行敏捷制造。敏捷制造系统思想的出发点 是基于对多元化和个性化市场发展趋势的分析,认为制造 系统应尽可能具有高的柔性和快速反应能力,从而在变幻 莫测、竞争激烈的市场中具有高的竞争力。因此, 敏捷制 造是制造系统为了实现快速反应和灵活多变的目标而采取 的一种新的制造模式。
5 敏捷制造技术的应用
1.个性化生产 大规模生产强调的是接近和了解消费者,而造船中的敏捷 制造突出的是为顾客创造价值,按订单组织生产,以合适 的价格生产船东的订制船型或船东个性化船型。满足船东 多样化和个性化的需求。可以说是手工生产和大批量生产 的完美结合,既继承手工生产满足不同船东需求的优点, 又保留大批量生产的速度。
3.敏捷制造强调采用动态组织 为了能够以最少的投资、最快的反应速度对市场/船东的 需求做出响应,敏捷制造要求改变过去以职能部门为基础 的静态组织,采用灵活多变的动态组织。动态组织是为了 以最少的投资、最快的反应速度对市场/船东的需求做出 响应,有两个或两个以上的成员组成的一种有时限的相互 依赖、信任和合作的组织、成员可以是来自企业内部的某 些部门,也可以是企业外部的公司,这些成员为了共同的 利益组织在一起,每个成员只做自己擅长的工作,一旦成 品或者项目任务完成组织即自行解体,各成员可立即转入 其他产品或项目。动态组织发展的最高阶段是虚拟组织或 者虚拟企业,这是一种对市场/船东需求做出快速反应的 船舶企业组织形式,它是有两个或两个以上的而且也成员 组成的在有限的时间和范围内进行合作的而相互依赖和相 互信任的组织。
4、建立新型的标准基础结构,实现技术、管理和人的集成 采用敏捷制造的船舶企业需要充分利用分布在各地的各种 资源,要把这些资源集中在一起,以及把船舶企业中的生 产技术、管理和人集成到一个相互协调的系统中。为此, 必须建立新的标准结构来支持这一集成。这些标准结构包 括大范围的通讯基础结构、信息交换标准等的硬件和软件。
4.仿真制造 它综合运用了并行工程、仿真、建模、虚拟现实技术,利 用三维可视交互环境,对船舶的设计和制造全过程进行仿 真试验。从计算机上完成船舶的全方位设计制造、试验运 行、评估改动等动态模拟,从而在船真实制造之前,实现 对船舶的性能、成本、工艺性和可制造性各方面进行综合 评价。这一过程通过信息网络并行开展,利用数字形成模 拟船舶,且有船东、供应商和制造人员的共同参与和修改, 极大降低了船舶的制造风险和市场经营风险,保证了船舶 开发制造的敏捷性。
2.2 造船中敏捷制造的基本原理和要求 2.2.1 敏捷制造的构成要素和框架框架 1.敏捷制造的生产技术 智能生产设备;快速开发设计系统;柔性生产系统;充 分、及时、可靠的信息交换 2.敏捷制造的管理技术 虚拟企业模式;柔性组织形式 3.敏捷制造的人力资源 创造性、主动性、可信赖、高素养
敏捷制造必须采用标准化和专业化的计算机网络和信息集 成基础结构,以分布式结构连接各企业,构成虚拟制造环 境。以竞争合作为原则,在虚拟制造环境中动态选择、择 优录用成员,组成面向任务的虚拟企业,进行快速生产。
1987年美国国防部在提交给国会的一份报告中指出: 美国要想重整经济,必须大力发展制造业,恢复美国在制 造业的领先地位,为此必须拟定一个发展制造业技术的长 期规划,提出一种新的制造管理系统。1988年,美国国会 要求美国国防部拟定一份发展制造技术的长期规划,国防 部则委托里海大学(Lehigh university)的Iacocca研究 所担负次任。亚科卡研究所邀请了美国国防部、工业界和 学术界的专家,建立了以三十家大公司为核心,有一百多 个公司参与的联合研究组,对美国工业界近期的多篇优秀 报告进行了分析,于1991年完成了,《21世纪制造业发展 战略报告》,并在该报告中提出了一种新的制造管理系统, 即敏捷制造(agile manufacturing)。
2.敏捷制造要求不断提高船舶企业能力 为了对市场/船东的需求做出快速响应,船舶企业必须不 断提高能力。企业能力是企业在市场中生存的综合能力表 现,对企业能力的衡量要综合考虑企业对市场/船东的响 应速度以及造船的质量和成本,为了提高企业能力,船舶 企业必须采用先进制造系统技术,并依靠信息技术建设企 业信息网,在此基础上船舶企业还要实现技术、管理和人 员的全面集成。
敏捷制造系统
虚拟公司
管理者与工人的创造力
市场
速度
质量
成本
响应
柔性 柔性制造系统
公司数据
投资政策
合作供应厂商
国家工业网络
船东
敏捷制造系统的框架
3 造船中对敏捷制造的的要求
1.造船中的敏捷制造的出发点是快速响应市场/船东的需 求 由于市场/船东需求日益多样化和个性化,船舶企业要想 要想在全球化市场中竞争取胜,就需要能够快速响应市场 /船东的需求,这就是敏捷制造思想的出发点。 为了对市场/船东需求做出快速响应,船舶企业必须首先 考虑:①市场/船东是谁②市场/船东需求是什么?③船舶 企业对市场做出的快速响应是否值得?对于这些问题的明 确回答依赖于信息技术和企业信息网。在明确以上问题的 基础上船舶企业才能对市场/船东的需求做出快速响应, 迅速设计和制造低成本、高质量的产品,满足市场/船东 的需求。
敏捷制造的目的可概括为:“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)集成在场实际做出快速响应”。 现在敏捷制造对船舶行业有着重要的影响,它是船舶企 业在现在市场竞争中取得成功的核心能力。首先表现为船 舶企业面对变幻莫测的市场需求能迅速做出判断和反应; 其次表现为船舶企业具有有效、迅速的整合各方面资源并 进行生产的条件和能力。
2.采用多变的动态组织结构 21世纪衡量船舶行业竞争优势的准则在于船舶企业对市 场反应的速度和满足船东的能力。而要提高这种速度和能 力,必须以最快的速度把船舶企业内部的优势和企业外部 不同公司的优势集中在一起,组成为灵活的经营实体,即 虚拟公司。 所谓虚拟公司,是一种利用信息技术打破时空阻隔的 新型企业组织形式。它一般是某个船舶企业为完成一定任 务项目而与供货商、销售商、设计单位或设计师,甚至与 船东所组成的企业联合体。选择这些合作伙伴的依据是他 们的专长、竞争能力和商誉。这样,虚拟公司能把与任务 项目有关的各领域的精华力量集中起来,形成单个公司所 无法比拟的绝对优势。当既定任务一旦完成,公司即行解 体。当出现新的市场机会时,再重新组建新的虚拟公司。
6 敏捷制造技术的优缺点
1.敏捷制造的优点:生产更快,成本更低,劳动生产率更高, 机器生产率加快,质量提高,提高生产系统可靠性,减少 库存,适用于CAD/CAM操作。 2.缺点:由于敏捷制造系统要求高素质的人才,先进的技术 系统和高度柔性的生产模式等,故实际实施起来费用高, 现在敏捷制造在我国船舶行业应用仍十分有限。
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