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敏捷製造系統

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1 敏捷製造系統 -敏捷製造系統的概念和內涵


  敏捷性反映的是企業駕馭變化的能力,企業要實現的任何戰略轉移都可以從它具有的善於轉變的能力中獲益。敏捷製造強調通過聯合來贏得競爭,通過產品製造、信息處理和現代通信技術的集成來實現人、知識、資金和設備(包括企業內部的和分佈在全球各地合作企業的)的集中管理和優化利用。製造系統是一個複合系統,敏捷性概念的提出為製造系統賦予了新的概念和特徵。

  從系統工程的角度,可以把敏捷製造系統定義為:敏捷製造過程及其所涉及的硬體包括人員、生產設備、材料、能源和各種輔助裝置以及有關軟體包括敏捷製造理論、敏捷製造技術和信息技術等組成的可以有效實現製造業敏捷性的一個有機整體。

2 敏捷製造系統 -敏捷製造系統的特徵

  (1)速度是AMS的基本特徵:統計表明如果產品的開發周期太長,導致產品上市時間推遲6個月,則利潤要損失30% ,這充分說明了「速度」的重要性。AMS中的速度包括市場反應速度、新產品開發速度、生產速度、信息傳播速度、組織結構調整速度等。

  (2)全生命周期顧客滿意度是AMS的直接目標:通過并行設計、質量功能配置、價值分析、模擬等手段在產品整個生命周期內的各個環節使顧客滿意。

  (3)靈活的動態組織機構是AMS的組織形式:企業內部將多級管理模式轉變為扁平結構的管理方式;企業外部將企業之間的競爭變為協作。

  (4)開放的基礎結構和先進位造技術是AMS的重要保證:敏捷製造要把全世界範圍內的優勢力量集成在一起,因此敏捷製造系統必須採取開放結構。

3 敏捷製造系統 -敏捷製造系統與傳統製造系統的比較


基於對敏捷製造系統和傳統製造系統的分析。給出二者之間的主要差異。見表1

  

4 敏捷製造系統 -敏捷製造系統的體系結構及其描述


  1.敏捷製造系統結構參考模型

  通用的製造系統的五視圖模型包括功能視圖、信息視圖、資源視圖、組織視圖和過程視圖,其中過程視圖是核心,它將其他四視圖結合成一個有機整體。較完整的敏捷製造系統除了包括這五方面,還要考慮它的實現基礎和保障。以AMS的實施為最終目標,技術基礎和社會環境為保障,組織管理、功能設計、資源配置和信息系統為使能子系統的敏捷製造系統結構參考模型可以完整地實施敏捷化工程。圖l示出敏捷製造系統結構的參考模型。設計敏捷系統時,無論針對一個企業或只是其中核心模塊,都意味著設計一個具有變化特徵的系統。應有一個RRS設計標準,即可重構性(Reconfigurability)、可重用性(Reusability)和規模可調性(Scalability)。

  

  2.敏捷製造系統的結構描述

  (1)AM的社會環境

  提高系統的敏捷性,除了要在內部加強改革,還必須有一個良好的社會環境,包括政府的政策法律、市場環境和社會基礎設施等幾方面,政策法律的制定要有助於提高企業的積極性,有助於企業直接、平等地參與國際競爭。企業外部市場環境要保證系統的物流、能量流、信息流和人才流等暢通無阻。通信、交通、環保等社會基礎設施對企業敏捷化的發展有很大的作用。

  (2)AM的技術基礎

  成功地實施敏捷化,技術基礎是關鍵,也是有力的保障。AM的關鍵技術可以歸納為信息服務技術、敏捷管理技術、敏捷設計技術、敏捷製造技術四類。信息服務技術主要包括信息技術、計算機網路與通信技術、資料庫技術等。敏捷管理技術主要包括集成的產品與過程管理、決策支持系統、經營業務過程重組等。敏捷設計技術主要是指集成化產品設計與過程開發技術,它是一系列技術的綜合。敏捷製造技術是指可重組和可重用的製造技術,主要包括擬實製造技術、快速原型技術、數控技術與柔性製造技術等。

  (3)AM功能設計

  AM功能設計旨在設計和開發敏捷製造系統的各部分功能,推行敏捷管理思想、敏捷設計方法和敏捷製造技術。①敏捷管理思想:制定符合全球競爭機制的企業經營戰略,組建敏捷捕捉市場機遇的快速響應體系,構建企業間優勢互補的動態聯盟體系,建立敏捷供應鏈等。②敏捷化設計:使用集成化產品設計與過程開發方法開發產品,採用動態模擬技術實現產品性能模擬分析,引入智能知識推理機制提高設計過程的敏捷性等。③ 敏捷製造技術:按車間作業分佈自治要求進行企業資源重組,按可選工藝方案的協同決策要求進行工藝過程重組,採用相似工程原理和即插即用匯流排介面技術實現現場的成組插件互連等。

  (4)AM組織管理

  敏捷製造系統以動態聯盟作為主要組織形式,採用以團隊為核心的扁平化網路結構作為管理方式。

  (5)AM信息系統

  敏捷製造信息系統是面向敏捷製造模式、由分佈於若干個成員結點且具有獨立自治和相互協同能力的信息子系統優化組合而成的信息系統。它應具備四方面的能力:快速構建能力、快速運作能力、快速重組能力和快速適應能力。

  (6)AM資源配置

  在敏捷製造環境下,製造資源不再是由單一企業的資源組成,而是由不同地域、不同企業的資源組成,針對敏捷製造系統資源所呈現的分佈、異構,不確定等特徵,進行資源的配置,將製造系統中的資源重新組織。

  (7)AM實施

  敏捷製造是一個系統工程,在找到了它所存在的環境和所需的基礎技術,並構造好了實施AM 的各部分框架后,就可以採用一定的步驟、運用系統化的方法逐步進行。

步驟1 AM總體規劃:AM目標選擇、制定AM戰略計劃、選擇AM實施方案。
步驟2 AM系統構建:針對具體目標,準備敏捷化所需的相關技術,轉變企業經營策略,利用構建好的AM功能設計系統、AM信息系統和AM資源配置系統等構建AMS。
步驟3 AMS運行與管理:在系統內部建立面向任務的多功能團隊,在企業之間進行跨企業的動態聯盟,從而實現組織協調、過程協調、資源協調和能力協調。
步驟4 建立敏捷評價體系:對敏捷製造系統的運行進行評價,必要時進行動態調整。

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