敏捷制造的理论

一、敏捷制造的产生背景

　　20世纪后半期，全球的竞争环境越来越严峻。新知识、新概念的不断涌现和新产品、新工艺的迅速更迭加速了市场的变化。企业面临着更严峻的挑战。在市场持续、高速变化的21世纪，企业不仅需要能针对市场的变化迅速进行必要的调整——包括组织上和技术上的调整，对市场的变化做出快速响应，而且要有不断通过技术创新和产品更新来开拓市场、引导市场的能力。这样才能及时抓住一瞬即逝的市场机遇而立于竞争的不败之地。

　　相比日本的迅速进步，曾经一度领先的美国制造业风光不再。由于片面强调第三产业的重要而忽视了制造业对国民经济健康发展的保障作用，美国的制造业严重地衰退，逐步丧失了其世界霸主的地位，出现巨额的贸易赤字。1986年，在美国国家科学基金会(NSF)和企业界支持下，美国麻省理工学院(MIT)的“工业生产率委员会”开始深入研究衰退原因和振兴对策。研究的结论是：“一个国家要生活得好，必须生产得好”，重申作为人类社会赖以生存的物质生产基础产业和制造业的社会功能，提出以技术先进、有强大竞争力的国内制造业夺回生产优势，振兴制造业的对策。为了应对日本企业的挑战，重振美国制造业的雄风，1988年，美国通用汽车公司（GM）与美国里海大学的几位教授共同首次提出了一种新的制造企业战略――敏捷制造（Agile Manufacturing）的概念。1991年，美国Iacocca研究所在美国国会和国防部的支持下，主持召开了21世纪发展战略讨论会，历时半年形成了一份著名报告——美国《21世纪制造企业战略》，并向美国国会提交。这份报告对敏捷制造的概念，方法及相关技术作了全面的描述。研究者认为，这份报告是美国开展先进制造技术研究的重要里程碑。

　　这份报告提出了两个最重要的结论：

　　(1)影响企业生存、发展的共性问题是：目前竞争环境的变化太快而我们企业自我调整、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是不能实现重振美国制造业雄风的目标的。

　　该结论得到200多位来自美国工业界，政府机构和社会各界人士的认可和赞成。一种新兴的制造体系——敏捷制造概念开始在美国得到了广泛的研究和应用。美国人希望敏捷制造能够使美国的制造业于2006年以前重新恢复其在全球制造业中的领导地位。

　　二、敏捷制造的概念

　　敏捷制造的概念

　　目前，敏捷制造（Agile Manufacturing，简称AM）还没有公认的定义。这里选用了美国学术界的定义方式。

　　美国Agility Forum（敏捷制造的研究组织）将敏捷制造AM定义为：能在不可预测的持续变化的竞争环境中使企业繁荣和成长，并具有面对由顾客需求的产品和服务驱动的市场做出迅速响应的能力。

　　敏捷制造的创立者认为，随着人民生活水平的不断提高，人们对产品的需求和评价标准将从质量、功能和价格转为最短交货周期、最大客户满意、资源保护、污染控制等。市场是由顾客需求的产品和服务驱动的，而顾客的需求是多样的和多变的，因此企业需要具备敏捷性（Agility）的特质，即必须能在无法预测，不断变化的市场环境中保持并不断提高企业的竞争能力。具备敏捷性的生产方式即敏捷制造。

　　敏捷制造依赖于各种现代技术和方法，而最具代表性的是敏捷虚拟企业(简称虚拟企业)的组织方式和拟实制造的开发手段。

　　虚拟企业，也叫动态联盟，是由一个公司内部某些部门或不同公司在市场机会来临时，按照资源、技术和人员的最优配置，快速组成临时性企业，去提供市场需要的产品和服务。虚拟企业的存在时间可长可短，有的虚拟企业任务完成后即可宣告解散。对于复杂程度高的产品，由一个企业独立开发和制造是不经济的，也是不必要的，因此，组建虚拟企业能更有效利用诸多外部资源。这种动态联盟的虚拟企业组织方式可以降低企业风险，使生产能力前所未有地提高，从而缩短产品的上市时间，减少相关的开发工作量，降低生产成本，提高企业对市场的响应速度。组成虚拟企业，利用各方的资源优势，迅速响应用户需求是21世纪生产方式——社会级集成生产方式的具体表现。需要指出的是，敏捷虚拟企业并不限于制造，但制造却往往是虚拟企业中重要的组成部分。

　　敏捷制造的另一种方式是拟实制造，亦称拟实产品开发。它综合运用仿真、建模、虚拟现实等技术，提供三维可视交互环境，对从产品概念产生、设计到制造全过程进行模拟实现，以期在真实制造之前，预估产品的功能及可制造性，获取产品的实现方法，从而大大缩短产品上市时间，降低产品开发、制造成本。其组织方式是由从事产品设计、分析、仿真、制造和支持等方面的人员组成“虚拟”产品设计小组，通过网络合作并行工作；其应用过程是用数字形式“虚拟”地创造产品，即完全在计算机上建立产品数字模型，并在计算机上对这一模型产生的形式、配合和功能进行评审、修改，经过无数次对“虚拟模型”的改进和完善后，再制作最终的实物原型，不仅仅节省成本，而且使新产品模型综合了各方面的考虑，做到了最大程度上的完善，为产品的实际制造和上市销售打下了坚实的基础。拟实制造充分显示出了信息技术和计算机技术的优势功能。

　　敏捷制造的要素

　　敏捷制造有三大组成要素：

　　(1)集成(Integration, Boundaryless among People, Technology and Organization)

　　具体来讲，就是要实现企业组织结构由金字塔式的多层次生产管理结构向扁平的网络结构转变；从以技术为中心向以人、组织、管理为中心转变；在企业物理集成、信息集成和功能集成的基础之上，实现企业的过程的集成、部门的集成。

　　(2)高速 (Quick turn around, Shorter Innovation Time, TYPE="audio/mpeg">