摘要 在分析制造生產(chǎn)模式演變的基礎(chǔ)上，討論了生產(chǎn)模式演變的根據(jù)和趨勢，認(rèn)為敏捷制造是應(yīng)關(guān)注和利用的生產(chǎn)模式，簡要介紹敏捷制造內(nèi)涵及現(xiàn)狀等，并探索了利用敏捷制造思想提高我國制造業(yè)敏捷性和競爭力的實(shí)施方法。 關(guān)鍵詞 生產(chǎn)模式; 敏捷制造; 敏捷性; 動(dòng)態(tài)聯(lián)盟 　 The Evolution of Manufacturing Production Mode and Agile Manufacturing Abstract This paper analyzes the evolution of manufacturing production mode, discusses the causes and trend of the evolution, and argues agile manufacturing is a desirable mode, then introduces agile manufacturing briefly, studies how to enhance national enterprises’agility and competition by using agile manufacturing. Key words Production Mode; Agile Manufacturing; Agility; Virtual Enterprise 制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，其發(fā)達(dá)程度體現(xiàn)了一個(gè)國家的科學(xué)技術(shù)和社會生產(chǎn)力發(fā)展水平。從十八世紀(jì)英國爆發(fā)工業(yè)革命開始，制造業(yè)走出手工作坊階段，迅速發(fā)展壯大，逐漸成為世界各國國民經(jīng)濟(jì)中的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。特別是本世紀(jì)五十年代，大批大量生產(chǎn)模式的確立使制造業(yè)達(dá)到了一個(gè)前所未有的顛峰時(shí)期。但是近十幾年來，隨著世界經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，市場環(huán)境發(fā)生了巨大的變化，消費(fèi)者需求日趨主體化、個(gè)性化和多樣化，制造廠商面對一個(gè)變化迅速且無法預(yù)測的買方市場，傳統(tǒng)的大批大量的生產(chǎn)模式不再適應(yīng)新的市場形勢的需要。在這種情況下，對市場需求的快速反應(yīng)能力就開始成為企業(yè)能否在激烈的市場競爭中占得一席之地的重要標(biāo)志。在這種形勢下，探索適合我國國情的制造生產(chǎn)模式對實(shí)現(xiàn)我國偉大戰(zhàn)略目標(biāo)意義重大，從人類制造生產(chǎn)模式的演變中我們可能會得到有益的啟示。[1] 制造模式的演變 17世紀(jì)至1830年，在專業(yè)化協(xié)作分工、蒸汽動(dòng)力機(jī)和工具機(jī)的基礎(chǔ)上，出現(xiàn)了制造企業(yè)的雛形棗工場式的制造廠，人類社會的生產(chǎn)率開始出現(xiàn)大幅度的飛躍。到了大約1900年，制造業(yè)成為一個(gè)重要的產(chǎn)業(yè)，其主要生產(chǎn)模式是“少品種單件小批生產(chǎn)”。比如汽車行業(yè)，當(dāng)時(shí)處于世界領(lǐng)先地位的轎車公司P&L每年只制造幾百輛汽車，而且所造的汽車沒有兩輛是完全相同的，原因在于P&L所有的承包商都不采用標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)量器具，裝配時(shí)，依靠裝配工的熟練，修整零件，使之配合良好。至1905年，歐洲已有幾百家這類公司采用單件生產(chǎn)方式少量地制作汽車，這些獨(dú)立承擔(dān)大部分生產(chǎn)任務(wù)的小工廠沒有能力開發(fā)新技術(shù)，產(chǎn)量低，成本高，且成本不隨產(chǎn)量而下降。這種生產(chǎn)模式當(dāng)然無法滿足市場需求。 20年代，在E.Whitney提出的“互換性”和“大批大量生產(chǎn)”，Oliver Evons把傳送帶引入制造系統(tǒng)和F.Taylor的“科學(xué)管理”支撐下，與當(dāng)時(shí)的電氣化、標(biāo)準(zhǔn)化與系列化結(jié)合， Henry Ford開創(chuàng)了機(jī)械自動(dòng)流水線生產(chǎn)，出現(xiàn)了“少品種大批大量生產(chǎn)”的模式，又稱為底特律式自動(dòng)化，成為各國紛紛仿效的制造生產(chǎn)模式，制造業(yè)開始了第一次生產(chǎn)模式的轉(zhuǎn)換。這種新的生產(chǎn)模式棗大量生產(chǎn)方式及其技術(shù)支持棗零件的互換性帶給了制造業(yè)一場重大變革，它推動(dòng)了工業(yè)化的進(jìn)程和經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，為社會提供了大量的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)品，促進(jìn)了市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。其主要特征是：少品種大批大量生產(chǎn)、塔形多層次的垂直領(lǐng)導(dǎo)和嚴(yán)格的產(chǎn)品節(jié)拍控制。其市場特征與少品種單件小批生產(chǎn)模式相同，都是賣方市場。剛性生產(chǎn)線大大提高了生產(chǎn)效率，從而降低了產(chǎn)品成本，但這是以損失產(chǎn)品的多樣性為代價(jià)的。到50年代，大量生產(chǎn)方式達(dá)到了頂峰。 從50年代開始，人們對“少品種大批大量生產(chǎn)方式”的優(yōu)缺點(diǎn)有了進(jìn)一步的認(rèn)識。大批量生產(chǎn)模式產(chǎn)品的競爭表現(xiàn)為效率加質(zhì)量的競爭。一方面，大批大量生產(chǎn)方式的規(guī)模效益使企業(yè)受益匪淺，比如在日本，由于政府的干預(yù)與調(diào)控，制造企業(yè)進(jìn)行管理改革，大量引進(jìn)和采用高新技術(shù)成果，狠抓商品化生產(chǎn)，發(fā)揮人的因素作用，發(fā)展企業(yè)間的合作，對外開拓國際市場，在汽車、家電、鋼鐵及微電子器件等產(chǎn)量大的行業(yè)，利用批量法則，以規(guī)模生產(chǎn)的產(chǎn)品和營銷優(yōu)勢迅速擴(kuò)大在國際市場的占有份額，發(fā)展成為能與美國抗衡的經(jīng)濟(jì)大國。另一方面，人們也認(rèn)識到剛性自動(dòng)流水線存在許多自身難以克服的缺點(diǎn)，市場的多變性和產(chǎn)品品種、過程的多樣性對剛性生產(chǎn)線提出了挑戰(zhàn)，為此人們從技術(shù)角度形成成組技術(shù)和以計(jì)算機(jī)與系統(tǒng)技術(shù)為基礎(chǔ)的制造自動(dòng)化，試圖改進(jìn)這一模式的不足。 但是實(shí)踐證明，單純技術(shù)上的某些改進(jìn)不是振興制造業(yè)的良策。到了80年代，人們已經(jīng)將少品種大批大量生產(chǎn)模式的優(yōu)點(diǎn)發(fā)揮到了極限，同時(shí)這種生產(chǎn)模式同市場需求變化間的矛盾愈來愈明朗，并且成為制約制造業(yè)發(fā)展的重要因素。 解決這對矛盾的出路只能是進(jìn)行制造生產(chǎn)模式的轉(zhuǎn)換。從前面所述可知，生產(chǎn)模式的變革，是在市場需求推動(dòng)下，以相應(yīng)的技術(shù)進(jìn)步為支持，生產(chǎn)管理模式和相應(yīng)的技術(shù)進(jìn)步是推動(dòng)社會進(jìn)步的兩個(gè)方面。我們也看到，在近30年，信息技術(shù)對制造業(yè)所起的作用越來越大。產(chǎn)品由“大量生產(chǎn)”過渡到“中小批量生產(chǎn)”，我們可以設(shè)想，當(dāng)最終又過渡到能完全滿足用戶需求且性能價(jià)格比優(yōu)良的產(chǎn)品的單件小批生產(chǎn)時(shí)，會有一種新的生產(chǎn)模式和全方位的信息技術(shù)的支持。從80年代后期以來，美、日、加、澳等國及西歐各國都先后提出新模式的制造戰(zhàn)略、研究開發(fā)計(jì)劃。1988年美國GM公司和里海大學(xué)共同提出敏捷制造戰(zhàn)略，于1990年向社會半公開；1990年日、美、加、澳等國及西歐各國聯(lián)合進(jìn)行10年期的智能制造系統(tǒng)(IMS)的研究與開發(fā)；1992年德、美提出精益生產(chǎn)(Lean Production)；1994年德國人提出改變工業(yè)組織結(jié)構(gòu)的分形公司(Fractal Company)。上述模式中最有代表性、社會反響最大的是“敏捷制造”?！懊艚葜圃臁币鹆藦V泛關(guān)注，不僅在科技界，而且在企業(yè)界，也成為研究的熱點(diǎn)之一。[2] 敏捷制造 敏捷制造提出的背景 從 70年代到80年代初，由于片面強(qiáng)調(diào)第三產(chǎn)業(yè)的重要而忽視了制造業(yè)對國民經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展的保障作用，美國的制造業(yè)嚴(yán)重地衰退，逐步喪失了其世界霸主的地位，出現(xiàn)巨額的貿(mào)易赤字。1986年，在國家科學(xué)基金會(NSF)和企業(yè)界支持下，美國麻省理工學(xué)院(MIT)的“工業(yè)生產(chǎn)率委員會”開始深入研究衰退原因和振興對策。研究的結(jié)論是：“一個(gè)國家要生活得好，必須生產(chǎn)得好”，重申作為人類社會賴以生存的物質(zhì)生產(chǎn)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)棗制造業(yè)的社會功能，提出以技術(shù)先進(jìn)、有強(qiáng)大競爭力的國內(nèi)制造業(yè)奪回生產(chǎn)優(yōu)勢，振興制造業(yè)的對策。在所提出的一系列制造業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略中，1988年由美國通用汽車公司和美國里海大學(xué)工業(yè)工程系共同提出的一種新的制造企業(yè)戰(zhàn)略棗-“敏捷制造”最受重視，為此成立了國家制造科學(xué)中心和制造資源中心，得到國家科學(xué)基金會、國防部、商業(yè)部和許多公司的支持，經(jīng)國會聽證后向聯(lián)邦政府提出建議，現(xiàn)已成為政府部門主持，企業(yè)和大學(xué)共同參予，有重要影響的研究、開發(fā)和應(yīng)用領(lǐng)域，被稱為“21世紀(jì)制造企業(yè)戰(zhàn)略”。 實(shí)質(zhì) 敏捷制造是美國針對當(dāng)前各項(xiàng)技術(shù)迅速發(fā)展、滲透，國際市場競爭日益激烈的形勢，為維護(hù)其世界第一大國地位，維持美國人們的高生活水準(zhǔn)而提出的一種制造生產(chǎn)組織模式和戰(zhàn)略計(jì)劃。敏捷制造思想的出發(fā)點(diǎn)是基于對市場發(fā)展和未來產(chǎn)品以及自身狀況的分析。一方面，隨著生活水準(zhǔn)的不斷提高，人們對產(chǎn)品的需求和評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)將從質(zhì)量、功能的角度轉(zhuǎn)為最大客戶滿意、資源保護(hù)、污染控制等，產(chǎn)品市場總的發(fā)展趨勢將從當(dāng)今的標(biāo)準(zhǔn)化和大批量到未來的多元化和個(gè)人化；另一方面，在工業(yè)界存在一個(gè)普遍而重要的問題，那就是商務(wù)環(huán)境變化的速度超過了企業(yè)跟蹤、調(diào)整的能力；再有，美國的信息技術(shù)系統(tǒng)比較發(fā)達(dá)。因此，提出敏捷制造這一思想應(yīng)用于制造業(yè)，旨在以變應(yīng)變。[3] 內(nèi)涵 敏捷性意指企業(yè)在不斷變化、不可預(yù)測的經(jīng)營環(huán)境中善于應(yīng)變的能力，它是企業(yè)在市場中生存和領(lǐng)先能力的綜合表現(xiàn)。敏捷制造是指制造企業(yè)采用現(xiàn)代通信手段，通過快速配置各種資源(包括技術(shù)、管理和人)，以有效和協(xié)調(diào)的方式響應(yīng)用戶需求，實(shí)現(xiàn)制造的敏捷性。敏捷制造依賴于各種現(xiàn)代技術(shù)和方法，而最具代表性的是敏捷虛擬企業(yè)(簡稱虛擬企業(yè))的組織方式和擬實(shí)制造的開發(fā)手段。 虛擬企業(yè)(也叫動(dòng)態(tài)聯(lián)盟)：競爭環(huán)境快速變化，要求作出快速反應(yīng)。而現(xiàn)在產(chǎn)品越來越復(fù)雜，對某些產(chǎn)品一個(gè)企業(yè)已不可能快速、經(jīng)濟(jì)地獨(dú)立開發(fā)和制造其全部。因此，根據(jù)任務(wù)，由一個(gè)公司內(nèi)部某些部門或不同公司按照資源、技術(shù)和人員的最優(yōu)配置，快速組成臨時(shí)性企業(yè)即虛擬企業(yè)，才有可能迅速完成既定目標(biāo)。這種動(dòng)態(tài)聯(lián)盟的虛擬企業(yè)組織方式可以降低企業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，使生產(chǎn)能力前所未有地提高，從而縮短產(chǎn)品的上市時(shí)間，減少相關(guān)的開發(fā)工作量，降低生產(chǎn)成本。組成虛擬企業(yè)，利用各方的資源優(yōu)勢，迅速響應(yīng)用戶需求是21世紀(jì)生產(chǎn)方式――社會級集成的具體表現(xiàn)。實(shí)際上，敏捷虛擬企業(yè)并不限于制造，但制造卻是最令人感興趣又是最困難的領(lǐng)域，它更清晰地體現(xiàn)了過程的集成，且控制概念在運(yùn)行結(jié)構(gòu)中占有重要地位，使虛擬企業(yè)的形成更具挑戰(zhàn)性。 擬實(shí)制造：亦稱擬實(shí)產(chǎn)品開發(fā)。它綜合運(yùn)用仿真、建模、虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)，提供三維可視交互環(huán)境，對從產(chǎn)品概念產(chǎn)生、設(shè)計(jì)到制造全過程進(jìn)行模擬實(shí)現(xiàn)，以期在真實(shí)制造之前，預(yù)估產(chǎn)品的功能及可制造性，獲取產(chǎn)品的實(shí)現(xiàn)方法，從而大大縮短產(chǎn)品上市時(shí)間，降低產(chǎn)品開發(fā)、制造成本。其組織方式是由從事產(chǎn)品設(shè)計(jì)、分析、仿真、制造和支持等方面的人員組成“虛擬”產(chǎn)品設(shè)計(jì)小組，通過網(wǎng)絡(luò)合作并行工作；其應(yīng)用過程是用數(shù)字形式“虛擬”地創(chuàng)造產(chǎn)品，即完全在計(jì)算機(jī)上建立產(chǎn)品數(shù)字模型，并在計(jì)算機(jī)上對這一模型產(chǎn)生的形式、配合和功能進(jìn)行評審、修改，這樣常常只需作一次最終的實(shí)物原形，并可使新產(chǎn)品開發(fā)一次獲得成功。 可以說，以上兩項(xiàng)方法和技術(shù)是敏捷制造區(qū)別于其它生產(chǎn)方式的顯著特征。但敏捷制造的精髓在于提高企業(yè)的應(yīng)變能力，所以對于一個(gè)具體的應(yīng)用，并不是說必需具備這兩方面內(nèi)容才算在實(shí)施敏捷制造，而應(yīng)理解為通過各種途徑提高企業(yè)響應(yīng)能力都是在向敏捷制造前進(jìn)。[4] 研究狀況 從1991年開始，以美國為首的各發(fā)達(dá)國家對敏捷制造進(jìn)行了大量廣泛的研究。1992年，由美國國會和工業(yè)界在里海大學(xué)建立了美國敏捷制造企業(yè)協(xié)會(AMEF)。該協(xié)會每年召開一次有關(guān)敏捷制造的國際會議。1993年，美國國家自然科學(xué)基金會和國防部聯(lián)合在New York, Illinois, Texas等州建立了3個(gè)敏捷制造國家研究中心，分別研究電子工業(yè)、機(jī)床工業(yè)和航天國防工業(yè)中的敏捷制造問題。除此之外，還配套支持了工業(yè)界進(jìn)行的7項(xiàng)敏捷化商務(wù)實(shí)踐(Agile Business Practice)，4項(xiàng)敏捷企業(yè)決策支持研究(Agile Enterprise Decision Support)，8項(xiàng)敏捷化智能設(shè)計(jì)與制造系統(tǒng)(Agile Intelligent Design and Manufacturing System)和10項(xiàng)敏捷供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)(Agile Supply Chain Management)。從1994年開始，由AMEF牽頭，有近百家公司和大學(xué)研究機(jī)構(gòu)就敏捷制造的6個(gè)領(lǐng)域(集成產(chǎn)品與過程開發(fā)/并行過程、人的問題、虛擬企業(yè)、信息與控制、過程與設(shè)備、法律障礙)進(jìn)行了研究與實(shí)踐相結(jié)合的深入工作。此外，在其他國家也開展了大量敏捷制造的研究，如：日本發(fā)起的MATIC計(jì)劃，以汽車、電子和服裝為典型對象產(chǎn)品開展敏捷制造的研究。 迄今為止，敏捷制造的研究是在兩個(gè)層次上進(jìn)行的，第一層側(cè)重從企業(yè)組織、結(jié)構(gòu)和管理、營銷策略的角度研究敏捷制造的實(shí)現(xiàn)；第二層則側(cè)重從技術(shù)的角度研究敏捷制造的實(shí)現(xiàn)方法和關(guān)鍵使能技術(shù)。最初，敏捷制造的研究大多集中于第一層的研究，到90年代中，獲得了一批較為成熟的研究成果，提出了一系列新的制造概念與模式，如企業(yè)重組、動(dòng)態(tài)聯(lián)盟、虛擬組織等；另一方面，90年代信息技術(shù)的飛速發(fā)展(如：分布式計(jì)算技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、萬維網(wǎng)技術(shù))，為實(shí)施新的制造概念和模式提供了更有效的手段，一些技術(shù)有可能突破原有第一層研究的限制，為創(chuàng)造更新一代的制造思想和模式提供了空間。近幾年來，第二層次的研究在美國已經(jīng)展開，一個(gè)例子是美國NIIIP(National Industrial Information Infrastructure Protocols)正在從事的關(guān)于虛擬企業(yè)方面的研究工作，研究企業(yè)間合作的方案，使得合作者之間消除由于不同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、不同的過程和不同的計(jì)算環(huán)境所造成的障礙。該項(xiàng)研究認(rèn)為虛擬企業(yè)的組成單位就如同屬于一個(gè)組織一樣，協(xié)同工作，資源共享，完成任務(wù)，而實(shí)質(zhì)上這些組成單位是彼此獨(dú)立的公司，遍布美國各地。該項(xiàng)研究的一個(gè)演示系統(tǒng)就是基于INTERNET，CORBA，STEP，WORKFLOW的一個(gè)應(yīng)用范例。 國內(nèi)學(xué)術(shù)界有關(guān)敏捷制造的研究起步于90年代初，主要在企業(yè)組織和結(jié)構(gòu)層次上，研究取得了一定的成果，但在技術(shù)層次上的研究還未見報(bào)導(dǎo)。