光荣使命 少校 谁:什么是敏捷制造？

敏捷制造
　　一、什么是敏捷制造

　　敏捷制造的英文名为Agile Manufacturing,，简称AM。“敏”字的甲骨文字形象用手整理头发的样子，本义为动作快。敏捷的英文解释为quick,angil,nimble,fleet,prompt等，即反应迅速快捷的含义。

　　敏捷制造目前尚无统一、公认的定义，一般可以这样认为：敏捷制造是在“竞争—合作/协同”机制作用下，企业通过与市场/用户、合作伙伴等方面具有以下特点。

　　1. 敏捷制造思想的出发点是基于对产品和市场的综合分析，具体包括：市场/用户是谁；市场/用户需要什么；企业对市场做出快速响应是否值得；如果企业做出快速响应，能否获取利益？

　　因此，敏捷制造的战略着眼点在于快速响应市场/用户的需要，使产品设计、开发、生产等各项工作并行进行，不断改进老产品，迅速设计和制造能灵活改变结构的高质量的新产品，以满足市场/用户不断提高的要求。

　　2. 企业实施敏捷制造必须不断提高企业能力，实现技术、管理和人员的全面、协调集成，其敏捷性体现在：企业的应变能力、先进制造技术、企业信息网、信息技术。其中最关键的因素是企业的应变能力，衡量企业的应变能力需要综合考虑市场响应速度、质量和成本，是企业在市场中生存和领先能力的综合表现。

　　敏捷企业在纷繁复杂的商务环境中具有极强的应变能力，能够以最快的速度、最好的质量和最底的成本，迅速、灵活地响应市场/用户需求，从而赢得竞争。

　　3. 敏捷制造强调“竞争—合作/协同”，采用灵活多变的动态组织结构，改变了过去以固定专业部门为基础的静态不变的组织结构，以最快的速度从企业内部某些部门和企业外部不同公司中选出设计、制造该产品的优势部分，组成一个单一的经营实体。

　　二．敏捷制造的起源

　　20世纪80年代，原联邦德国和日本生产的高质量的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。

　　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，通过分析研究的得出了一个“一个国家要生活得好，必须生产得好”的基本结论。

　　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。

　　2．敏捷制造的内涵

　　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。

　　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、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。

　　三、敏捷制造企业的主要特征

　　敏捷制造的目标是企业能够快速响应市场的变化，根据市场需求，能够在最短时间内开发制造出满足市场需求的高质量的产品。因此，具备敏捷制造能力的企业需要满足以下要求：

　　一是企业从上到下都明确认识快速响应市场/用户需求的重要性，并能通过信息网络对变化的环境作出快速响应；

　　二是企业拥有先进的制造技术，能够迅速设计、制造新产品，缩短产品上市时间，降低成本；

　　三是企业每个部门、每个员工都具有一定的敏捷性，都愿意并善于与别人合作；

　　四是企业能够最大限度地调动、发挥人的作用，并使员工的素质和创新能力不断提高。

　　敏捷制造企业具有如下特点：

　　1.高度柔性。 柔性主要指制造柔性和组织管理柔性。制造柔性主要是指企业能够针对市场的需求迅速转产，转产后能够实现多品种、变批量产品的快速制造。组织柔性主要是指企业淡化宝塔型的管理模式，更强调扁平式管理即权利下放，项目组具有一定的决策能力。充分发挥每个人的主观能动性，随时发现问题，随时解决。

　　2.先进的技术系统。 敏捷制造企业应具有领先的技术手段和掌握这些技术的人员，还应具有可快速重组的、柔性的但并不强调完全自动化的加工设备，以及一套行之有效的质量保证体系，使设计制造出来的产品达到社会用户都满意的程度。

　　3.高素质人员。 敏捷制造的一个显著特征就是以其对机会的迅速反应能力来参与激烈的市场竞争，这不仅是无思想的计算机所不能担负的工作，而且也不是思想僵化、被动接受指令的职工或一般模式中偏重于技术的工程师们所能应付得了的，它需要具有“创造性思维”的全面发展的敏捷型劳动才能够胜任。

　　拥有高素质劳动力的企业，与拥有普通劳动力的企业相比，高素质劳动力能够充分发挥主动性和创造性，积极有效地掌握信息和新技术；高素质劳动力得到授权后，能自己组织和管理项目，在各个层次上作出适当的决策；高素质劳动力具协作精神，在动态联盟中能与各种人员保持良好的合作关系。

　　4.用户的参与。 传统的制造过程是收集用户的要求，有制造者进行设计，或者由制造者预测市场需求，再将“自以为是”的产品推向市场。在这种模式下，用户是被动地接受。否则，就要定做，不仅花费高，所需时间也长。在敏捷制造模式下，用户参入产品的设计过程，根据自己的喜好提出设计要求，而且整个设计制造过程对用户都是透明的，甚至连销售服务方面都有用户的参入。

　　四、敏捷制造的现状

　　敏捷制造模式是20世纪80年代末在美国提出的。进入90年代美国在航空航天、机床和电子制造业分别建立了敏捷制造研究中心，敏捷制造在世界范围内引起了强烈的反响，受到各国政府及工业界的广泛重视。1992年，由美国国防部高级研究计划局（ARPA，Advanced Research Projects Agency）和美国国家自然科学协会（NSF）投资500万美元，组建了敏捷制造企业协会（Agile Manufacturing Forum）,简称AMEF，现为敏捷制造协会（Agility Forum）。敏捷制造协会主要负责组织进行有关敏捷制造理论和实践的探讨，每年召开一次有关敏捷制造的国际会议。目前大约有250个公司和组织参加了该协会的有关工作。

　　1992年，美国还开展了敏捷制造技术项目（Technologies Enabling Agile Manufacturing,简称TEAM）的研究活动。参加该项目的有包括国防部、劳伦斯·利弗莫尔国家实验室、国家自然科学基金会等政府机构在内的75家以上的研究所、公司和工业集团（包括先进敏捷制造技术的提供者和最终用户），其目的在于集中工业资源、政府实验室和国防产品生产厂的力量，研究先进敏捷制造技术。到目前为止，有25家以上企业在进行TEAM项目的技术研究活动。

　　1993年，美国国防部高级研究计划局和国家自然科学基金会又投资1500万美元支持敏捷制造实验项目，有选择地资助了3个学校的先进制造技术研究所（AMRI-Advanced Manufacturing Research Institute）,即纽约州的Rensselaer Polytechnic Institute 的电子AMRI、依利诺大学的AMRI和德克萨斯大学的自动化机器人AMRI，支持它们进行敏捷制造方面的活动，分别研究电子工业、机床工业、航天和国防工业的敏捷制造问题。此外，ARPA还配套支持了工业界进行的7项敏捷化商务实践、4项敏捷企业决策支持研究、8项敏捷化智能设计与制造系统和10项敏捷供应链管理系统。

　　从1994年开始，由AMEF牵头开展了“最佳敏捷实践参考基础”研究，有近百家公司和大学研究机构分别就敏捷制造的六个领域，其中包括集成品与过程开发/并行工程、人员问题、动态联盟、信息与控制、过程与设备、法律问题等进行了研究与实践相结合的深入工作。

　　目前，美国已有上百家公司和企业在进行敏捷制造的实践活动。随着对敏捷制造哲理研究的日趋深入，美国一些大公司应用敏捷制造哲理取得了显著成绩。例如，德克萨斯设备防御系统和电子集团（DSEG）在对捕鲸叉（Harpoon）导弹工厂的管理中，参照敏捷制造的一些哲理，采用了灵活多变的动态组织结构。它改变了传统的按装配、测试、质量控制等功能布置工厂的方式，按照多任务、自导向工作组的原则组成工作单元，使每个工作单元拥有它所需要的资源，缩短产品流动的距离，从而将装配的线性传递距离减少70%，并简化了运储设备的复杂性。

　　又如IBM公司也将快速响应市场，满足市场/用户需要作为企业的根本出发点，用户只需通过电话或电子邮件定货就可获得满意的商品。IBM公司在一条有40多名工人的生产线上，可同时生产27种产品，而且每种产品因用户特殊要求而异。用户的订货数据输入电脑数据库，机器人或专职工人根据电脑数据挑选部件，然后输入传送带送往组装站。组装工人按电脑屏幕指示的步骤组装，然后由包装工人包装启运第二天产品就出现在用户面前。

　　目前，敏捷制造已具备了一定的实践基础和雏形，典型行业敏捷制造的应用示范正在进行中。20世纪90年代，日本提出一个名为“智能制造系统（IMS，Intelligent Manufacturing Sys-tem）”的国际性研究计划，在完成了可行性分析并确定组织结构后，于1995年正式启动。IMS计划中有两个项目与敏捷制造有关，一个是自治和分布制造系统，另一个是较为长期的自治和分布制造系统，其副标题为生物制造系统。

　　自治和分布制造系统重点在于系统集成技术和自治模块结构的研究，强调系统应由可重复使用模块快速组成，当某一个模块被修改或置换时，不影响其他模块以及整个系统的正常运行，这一系统体现了敏捷的特性。

　　德国、法国和英国也都参加了一项主题为“未来的工厂”的尤里卡项目，为实施敏捷制造进行基础性研究工作。德国对未来制造业开展了一些工作，如21世纪制造业战略等。

　　五、敏捷制造的发展前景

　　实施敏捷制造的过程是制造业在现有基础上不断提高的平滑转变过程，而对敏捷制造的研究刚刚兴起，完整的理论体系尚未形成，其实施方法、手段和途径仍有待进一步探索。虽然众多企业在努力实施敏捷制造，他们确实也从某一方面或几个方面提高其敏捷性，但迄今为止，仍有许多问题有待解决。针对这一情况，美国等国对敏捷制造的开发与应用给予了高度重视，资助许多研究单位开发实现敏捷制造的参考模型和支持工具，并鼓励在不同行业进行示范应用，以期在边研究、边应用的过程中积累经验，完善敏捷制造工具产品，为更多的行业、企业应用打下基础。

　　在开发实现敏捷制造的参考模型和支持工具方面，首先要建立并完善敏捷化工程模型。其次，进一步加强经营决策工具和实验性实施设计策略开发工作。在参考敏捷化工程模型的基础上，还将进一步加强经营决策工具和实验性实施设计策略开发，以便能包含更丰富的信息和形成更成熟的标准。第三，探索企业的敏捷因素的评价准则和分析技术将受到广泛的重视。第四，进一步开发支持实施敏捷制造的各种技术和工具。

　　在典型行业应用示范方面，由于现有的大批量生产模式与变批量、多品种生产模式之间存在很大的差距，现有的生产过程又不具备足够的柔性等各种限制因素的存在，敏捷制造示范项目仍有待探索和改进。企业一方面需要充分利用现有的制造能力和技术经验有效地改进生产过程配置，一方面需要建立企业信息网，完善各种数据库系统，同时开发先进的并行基础结构，提供协同工作中人员、工具和产品实现环境的三维集成。以促进企业集成的实现，这样才能尽快从当前生产方式向密接生产方式的转变。此外，应深入研究敏捷的概念、内涵以及实践，更好地应用于中小企业。

　　由于敏捷制造具有资源、技术等集成优势，美国敏捷化协会的专家认为受资源限制的中小企业，将成为应用敏捷制造的重要力量。今后敏捷的概念、内涵以及实践都将得到更深入的研究和进一步的发展，以便更好地应用于中小企业。敏捷制造思想的出发点是基于对未来产品和市场发展的分析。随着人民射干怒火水平的不断提高，对未来产品的需求和评价指标将从质量、功能的角度转为最大客户满意、资源保护、污染控制等；产品市场总的发展趋势将从当今的标准化和大批量到未来的多元化和个体化。

　　与产品发展多元化、个体化相应的是未来产品的利润和成本结构也将发生变化。在大批量生产占据地位的今天，决定产品成本和利润的主要是制造过程中的各种消耗；而敏捷制造的倡导者们认为，决定产品成本、利润和竞争能力的主要因素是开发、生产该产品所需的知识的价值，换言之，同样的材料、设备和劳动力，投入到不同的技术（知识0含量的产品中，其产品成本、利润及竞争能力很可能受到重视的新的组织结构，它使企业能够在不增加厂房、设备和人员投资的情况下，与动态联盟的其他成员共享各种知识、技术、信息和资源，迅速进行扩大范围的资源、技术和人员的最优配置，有效地扩充了生产能力。这样就使企业生产技术含量超出其生产能力的产品成为可能，从而形成超出自身的竞争优势。

　　因此，美国在《21世纪制造企业发展战略报告》中，列举了将于2006年实现的与上述思想相适应的几个设想方案。例如，美国汽车公司敏捷响应用户需求——美国汽车公司USM（United States Motor Co.）是一家以国防部为主要用户的汽车公司。该公司向用户承诺：1）每辆汽车都按用户要求制造；2）每辆汽车从订货起三天内交货；3）在整个寿命周期内，有责任使用户满意，车能够重新改造，使用寿命长。

　　在敏捷制造模式提出前，任何公司不论花费多大的代价，都难以做到以上三点。如果USM公司的管理机构继续按传统的、多级的和自动流水线构成，即使采用高新技术，也难以实现上述的承诺。

　　在USM公司，潜在的用户可以用任何一台计算机，USM软件设计自己的汽车。这种软件、能够生成用户构想的逼真的汽车图象和售价，并能估算在一定条件下的运行费用。若需要定货，将所设计的车型传送到销售中心即可，在那里用户可以进一步进行可视化虚拟模拟。模拟时，驾驶人员坐在可编程的椅子上，戴上虚拟真实镜，在视野内就可以看到用户自己所选择的操纵板和坐椅的结构、颜色、控制装置的位置，通过窗口能够看到前后盖板和挡泥板的形状、外面的景物，还可以听到各种行驶速度下发出的响声和风声。用户可以调整汽车的各种功能、美观和舒适程度，直到满意为止。这种模块化程度很高的汽车，可以使每个用户都可以得到一辆价格合理、专门定制的车。

　　同时，用户可以随时更换某些模块，对汽车进行更新换代。对公司来说，可以把市场J积压的汽车，返回工厂重新改造再销售。这种产品的快速重构能力即敏捷制造模式对美国的国防部也很有吸引力，因为能够多迅速变化的军事挑战保持快速响应能力的前提下，减少库存。USM公司成功的关键技术因素是设计与制造能力相匹配，产品设计与制造工艺设计并行进行，对整车的设计与制造工艺进行优化与仿真。由于汽车可以根据用户要求制造，交货期短，美国汽车公司具有很大的竞争优势。敏捷制造模式运用到其他企业，同样可以缩短制造周期，降低成本，提高产品的竞争力。增强企业的国际竞争力。

　　敏捷制造的基本思想和方法可以应用于绝大多数类型的行业和企业，并以制造加工工业最为典型。敏捷制造的应用将在世界范围内，尤其是发达国家逐步实施。从敏捷制造的发展与应用情况来看，它不是凭空产生的，是工业企业适应经济全球化和先进制造技术及其相关技术发展的必然产物，已有非常深厚的实践基础银河基本雏形，世界主要国家的航空航天企业都已在不同的阶段或层次上按照敏捷制造的哲理和思路开展应用。由于敏捷制造中的诸多支柱（CIMS、并行工程等）和保障条件（如CAD/CAM等）随着大多数企业自身发展和改造将逐步得以推进和实施，可以说，敏捷制造的实施从硬件上并非另起一套，而是从理念上和企业系统集成上更上一层，其实施和推进将与已有的CAD/CAM改造、并行工程甚至CIMS逐步融为一体，因而，其可行性是显而易见的。综上所述，可以预见，随着敏捷制造的研究和实践不断深入，其应用前景十分广阔。