緣起“牛鞭效應”

　　1965年，英國Molins公司首次提出柔性生產的概念，有別于大規(guī)模生產方式下通過追求生產要素效率，達成經營目的，柔性生產是市場導向型的按需生產的生產方式，以快速適應市場多變需求和激烈的市場競爭而取勝。之后，不斷有諸如并行工程、敏捷制造等概念提出，但都沒有像2011年漢諾威工業(yè)展提出的“工業(yè)4.0”能成為德國這個制造業(yè)強國的國家戰(zhàn)略。與此同時，美國在金融危機后重新審視其制造業(yè)，提出了制造業(yè)復興的計劃。隨后，中國也先后提出了“智能制造”、“中國制造2025”，以及“互聯網+”等概念。

　　顯然，隨著大數據、云計算、移動互聯網等技術的蓬勃發(fā)展，國內制造業(yè)需有效利用大數據、互聯網形成自主可控、安全可靠的智能產品研發(fā)、生產體系，構建快速響應、精準管理、柔性制造的新型生產組織方式，用新制造技術、制造模式、制造理念來實現傳統(tǒng)制造業(yè)的轉型升級，柔性生產和柔性生產管理被賦予了更多時代意義。

　　大規(guī)模生產方式通過大批量、規(guī)模化、流程固定的流水線生產同質商品，以追求低成本。在此模式下，生產與消費之間隔著經銷商/分銷商配送至實體的商店，客戶從實體店購買物品。生產和市場之間經過層層阻隔，市場的信息傳遞到生產時緩慢而零散，生產商往往數月后才能從訂單中看到消費者需求的變遷。

　　由于信息流從最終客戶向生產商傳遞的時候，不能有效地實現信息的共享，導致了需求信息沿供應鏈出現越來越大的波動。生產商為了不失去銷售的機會，往往在各個環(huán)節(jié)都要備大量的庫存，這樣一種現象在供應鏈管理中稱“牛鞭效應”。用一句話來概括就是銷售速度和生產速度的脫節(jié)，柔性生產追求的目標說到底就是生產的速度和銷售速度保持同步。

　　隨著信息技術的發(fā)展，使企業(yè)有條件把生產和消費緊密聯系在一起，實現消費需求信息以實時、準確的方式傳達給生產商。同時，生產商可以根據市場需求變化組織物料采購、生產制造和物流配送，以市場需求拉動生產。

　　企業(yè)柔性生產所要達到的運營目標是，把握銷售機會的同時，又不至于造成庫存風險。在今天移動互聯的技術背景下，實現信息傳遞的時效和質量，已有很多很好的解決方案。但是，生產系統(tǒng)要有效運用這些實時信息并及時反應，實現用最小的資源適應更靈活多樣的需求，就需要研究如何有效地組織柔性生產。

　　柔性生產管理要素

　　柔性生產以其反映迅捷、生產彈性、產品種類豐富多樣等優(yōu)勢逐步取代剛性生產。與此相適應，在管理上亦需要實施柔性生產管理。柔性生產管理是指企業(yè)生產適應市場需求變化需具備的應變能力的管理，是企業(yè)開展柔性管理的關鍵環(huán)節(jié)和實質意義所在。柔性生產管理系統(tǒng)架構可以概括為“一個基礎，兩個流動”。一個基礎是均衡排配，即按照客戶的需求速度組合不同的產品混流生產，“剛好在客戶需要的時點生產客戶需要的數量”。而兩個流動，一是實物流動，即如何把生產狀況告知營業(yè)部門與顧客，以及如何迅速掌握生產現場的變化，連接到企業(yè)內部的響應措施上；二是信息流動，即盡快把市場信息與顧客信息的變化傳遞給現場，讓現場及時響應。在此基礎上，制造業(yè)將更大限度地有效利用資源，更多將生產周期縮短，以適應快速變化的市場。

　　基礎：均衡排配

　　工藝流程決定產品在產線上的投入順序，均衡的柔性通過數量均衡、品種均衡、混合裝配三個原則，指導生產準時化滿足訂單需求。

　　數量均衡是指生產線每日的產量節(jié)拍基本保持恒定。如果總裝需求波動很大，在時間和數量上無規(guī)律地消耗零件，上游車間和工序以及供應商就不得不在生產資源(人、機、料、能源)方面保持足夠的余量，以承受負荷高峰；而在占大部分時間的非高峰負荷期間，就會產生資源閑置浪費。由于拉動放大效應，總裝產量變化越大，前工序的同步適應難度就越大，極易導致生產混亂。因此，總裝配線的日排產量一般要求根據月度計劃產量均勻分配到每個工作日。

　　僅有數量方面的均衡是不夠的，因為現代市場需求是豐富多樣的，要對其有快速的均衡的限定，確定總裝配線上每個品種的日均產量，這就是品種均衡。

　　多品種混合裝配就是按照數量均衡和品種均衡的要求，依據日均產量和品種比例的規(guī)定，均勻交錯地混合安排總裝線上的品種投入順序，即小批量混流拉動式排配，使總裝線能夠在單位時間內生產多種產品，盡量滿足市場的多樣性外部獨立需求，同時確保生產環(huán)節(jié)和供應環(huán)節(jié)減少負荷波動、提高生產效率。

　　在柔性均衡排配模式中，產品裝配線和部件裝配線通過均衡排配，確保每一條生產線的生產裝配順序和訂單要求保持一致，前序生產計劃由后序需求來拉動，并保證生產的協(xié)調和節(jié)拍的一致性；在裝配與前端零部件制造聯接處，設定一定的緩沖區(qū)域，保證前序和后序的生產銜接，每一條生產線上的物資供應可以采用配料、看板等多種方式實現。

　　柔性計劃管理系統(tǒng)與傳統(tǒng)的MRP管理模式不同，由于混合排配，生產按節(jié)拍組織，所以要求生產計劃能動態(tài)實時反應現場和市場兩方面的信息，同時對現場物料的調配也需要全新的模式。

　　技術支持：工程數據整合

　　在制造業(yè)中，物料在流動過程中承載了參與其中的人員和機器的價值，物料的流動就代表著價值的流動。把物料流動整合起來，并把它數據化，就是BOM的整合。

　　把BOM按照物料流動的方式整合起來，姑且把它稱之為“整合性BOM”。在此，BOM的“整合性”有三個維度。

　　第一個維度是產品全流程的整合。一個產品從策劃、設計、工程開發(fā)、生產準備，一直到生產為止的工程鏈因素；以及量產階段的采購、生產、物流、銷售、服務等供應鏈因素，都一起考慮在內。

　　目前的BOM多半是從工程開發(fā)處復制工程BOM（E-BOM），制造追加工業(yè)工程、生產設備、生產順序等關于“制造方式”的信息，變成制造BOM（M-BOM）；采購追加供應商等信息，變成采購BOM（P-BOM）。流程間的BOM整合，就是要整合這些目的不同的BOM（如圖2）。

　　第二個維度是時間。即如何知道一星期后預計要制造、出貨的產品組合及產品的BOM信息。若能參考這種把過去的實際數據、現在以及不久后等時間維度連在一起的BOM，將可明確地知道所有信息，例如“今天起七天后的早上10點10分，在某工廠的某裝配單元投入生產的所有產品的信息”。這樣，整合性的BOM不但可以實時執(zhí)行與產品QCD相關的PDCA，更可進一步審視明天、后天、下周、再下周的預測結果，事先采取行動。

　　第三個維度是執(zhí)行過程的即時數據的整合。使用計算機技術、云計算、大數據、智能傳感器等技術，不但能從流程和時間兩個維度整合BOM，而且能把訂單執(zhí)行過程中的實時數據和BOM整合在一起，真正使設計、采購、生產、物流、銷售、營銷與服務等產品交付相關的信息整合在一起，相關者無論身在何處，都可以超越時間和空間的限制。

　　柔性生產管理的強大生命力

　　隨著互聯網時代的來臨，人們對產品的功能與質量要求越來越高，產品更新換代的周期越來越短，產品的復雜程度也隨之增高，需求的多樣性和即時性成為常態(tài)，傳統(tǒng)的大批量生產方式受到了挑戰(zhàn)，制造業(yè)越發(fā)需要柔性化來應對客戶需求——“工業(yè)4.0”時代，個性化產品將以高效率的批量化方式生產。

　　企業(yè)面臨的最重要的問題就是想辦法將客戶需求的節(jié)拍嫁接到生產現場，讓每一點產能都和客戶的需求密切相關，使脫離市場、片面追求規(guī)模擴大以降低成本的封閉式生產管理方式再無用武之地，而充分適應市場變化的柔性生產管理則輕裝上陣，顯示了其對“工業(yè)4.0”時代的適應性和促進作用。

　　柔性生產管理的主要作用

　　增強企業(yè)應變能力。柔性生產系統(tǒng)是一種市場導向型的按需生產，其優(yōu)勢是增強制造企業(yè)的靈活性和應變能力，適應由于市場需求變化和工程設計變更帶來的變動。而且還能在不明顯打亂正常生產計劃的情況下，插入備件和急件制造任務，縮短產品生產周期，提高設備利用率和員工勞動生產率，改善產品質量。

　　有效降低生產成本。柔性生產可以通過提高的設備利用率降低生產成本；可以減少80%的在制品數量；通過相對穩(wěn)定的生產能力控制意外生產故障導致的損失，從而減少額外可能產生的生產成本；對市場的精準把握，減少了盲目生產導致的過剩的生產量，從而減少不必要的生產成本。

　　適應顧客需求。柔性生產管理的立足點就是為了適應多變的消費市場。在獲知顧客需求信息有所變化時，能夠利用制造技術、并行工程、計算機科學等方法實現快速交付，從而解決快速響應顧客個性化需求的問題，達到顧客滿意的目的。

　　保證柔性管理實現。生產是企業(yè)經營活動的核心，柔性生產管理則是整個企業(yè)柔性管理體系的中樞部分。實施柔性生產意味著企業(yè)要變革傳統(tǒng)的管理思想、組織、方法、手段，同時也正是由于管理上的創(chuàng)新和配合，先進制造技術才能付諸實施并發(fā)揮效應。柔性生產管理強調適應柔性制造系統(tǒng)、發(fā)揮柔性制造技術作用，對企業(yè)外部用戶需求的變化具有靈活快速的響應能力，對企業(yè)內部人、財、物各生產要素的變化具有有效及時的適應能力，從而保證柔性管理得以實現。

　　柔性生產管理的實現途徑

　　柔性生產反映了企業(yè)應變環(huán)境的生產能力，而這種生產能力的獲得，依賴的是企業(yè)在柔性生產管理上的創(chuàng)新。這種管理創(chuàng)新的實現途徑主要有：

　　提高員工素質。員工是生產的主導力量，在外部監(jiān)管、控制與約束相對寬松的環(huán)境下，員工能夠自主學習和提高技能、溝通、協(xié)作、決策等方面的能力，全面提升自己的素質。而具備操作多種設備、負責多道工序，可以在不同工序、生產線，甚至部門之間流動的、具備較高解決問題能力的多能員工，可以實現根據客戶需求及市場變化變更生產計劃、調整生產布局和生產線、提高生產靈活性和對客戶需求響應速度的柔性生產管理的需要。

　　培育虛擬企業(yè)。當市場出現新機遇時，具有不同資源與優(yōu)勢的企業(yè)為了共同開拓市場，建立在信息網絡基礎上的共享技術與信息，分擔費用，聯合開發(fā)的、互利的虛擬企業(yè)，代表了在21世紀構建組織以及使組織重獲新生的企業(yè)模式，包括供應鏈式、策略聯盟式、合資經營式、轉包加工式、虛擬合作式等合作形式，具有核心能力突出、市場反應速度快、生產方式柔性化、高度的靈活性和流動性、組織結構扁平化等特點，可以促進企業(yè)更積極地實踐柔性生產管理創(chuàng)新。

　　進行業(yè)務流程重建。業(yè)務流程重建強調以業(yè)務流程為改造對象和中心、以關心客戶的需求和滿意度為目標，消除價值傳遞鏈中的非增值活動和調整核心增值活動。重建之后的業(yè)務流程將呈現以下特點：組織扁平化，決策權下放或外移；審核與控制明顯減少；取消裝配線式的工作環(huán)節(jié)；同步工作代替了順序工作方式；通才或專案員主導型的工作方式；管理者的工作職責轉變?yōu)橹笇?、幫助和支持。其將大大加快信息流動速度、縮短生產周期、精簡管理機構和人員、提高工作效率，為企業(yè)開展柔性生產管理創(chuàng)新打下堅實的基礎。

　　重視發(fā)展技術基礎?？茖W技術是第一生產力。發(fā)展并行工程進行過程重構與精簡，提高產品質量、降低成本、縮短開發(fā)周期和上市時間；發(fā)展基礎計算機網絡技術，使跨地區(qū)組織的企業(yè)聯盟成為可能；發(fā)展計算機績效制造技術，將企業(yè)生產過程中有關人、技術、管理三要素及信息流和物流有機集成并實現優(yōu)化運行；利用大數據、云計算、移動互聯網等互聯網技術，企業(yè)可以更快更好地了解客戶需求，處理生產環(huán)節(jié)產生的大量數據；利用物聯網等技術，企業(yè)可將產品與生產設備聯網，通過軟件控制，對生產要素與生產流程進行動態(tài)化，智能化的配置管理，實現定制化生產；發(fā)展人工智能、智能傳感器技術，必將在柔性生產中起到日趨重要的關鍵性作用?？傊罅Πl(fā)展大數據、云計算、物聯網等關鍵技術將大幅提升生產效率，降低制造成本，為未來高效先進制造打下堅實的基礎，促進柔性生產管理創(chuàng)新的順利實施。

　　文/尉洪朝

關注讀覽天下微信， 100萬篇深度好文， 等你來看……