緣起“牛鞭效應(yīng)”

　　1965年，英國Molins公司首次提出柔性生產(chǎn)的概念，有別于大規(guī)模生產(chǎn)方式下通過追求生產(chǎn)要素效率，達成經(jīng)營目的，柔性生產(chǎn)是市場導(dǎo)向型的按需生產(chǎn)的生產(chǎn)方式，以快速適應(yīng)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(fù)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(lián)網(wǎng)+”等概念。

　　顯然，隨著大數(shù)據(jù)、云計算、移動互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的蓬勃發(fā)展，國內(nèi)制造業(yè)需有效利用大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)形成自主可控、安全可靠的智能產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)體系，構(gòu)建快速響應(yīng)、精準管理、柔性制造的新型生產(chǎn)組織方式，用新制造技術(shù)、制造模式、制造理念來實現(xiàn)傳統(tǒng)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，柔性生產(chǎn)和柔性生產(chǎn)管理被賦予了更多時代意義。

　　大規(guī)模生產(chǎn)方式通過大批量、規(guī)?；⒘鞒坦潭ǖ牧魉€生產(chǎn)同質(zhì)商品，以追求低成本。在此模式下，生產(chǎn)與消費之間隔著經(jīng)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(chǎn)和市場之間經(jīng)過層層阻隔，市場的信息傳遞到生產(chǎn)時緩慢而零散，生產(chǎn)商往往數(shù)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(chǎn)商傳遞的時候，不能有效地實現(xiàn)信息的共享，導(dǎo)致了需求信息沿供應(yīng)鏈出現(xiàn)越來越大的波動。生產(chǎn)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(xiàn)象在供應(yīng)鏈管理中稱“牛鞭效應(yīng)”。用一句話來概括就是銷售速度和生產(chǎn)速度的脫節(jié)，柔性生產(chǎn)追求的目標說到底就是生產(chǎn)的速度和銷售速度保持同步。

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

　　企業(yè)柔性生產(chǎn)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(fēng)險。在今天移動互聯(lián)的技術(shù)背景下，實現(xiàn)信息傳遞的時效和質(zhì)量，已有很多很好的解決方案。但是，生產(chǎn)系統(tǒng)要有效運用這些實時信息并及時反應(yīng)，實現(xiàn)用最小的資源適應(yīng)更靈活多樣的需求，就需要研究如何有效地組織柔性生產(chǎn)。

　　柔性生產(chǎn)管理要素

　　柔性生產(chǎn)以其反映迅捷、生產(chǎn)彈性、產(chǎn)品種類豐富多樣等優(yōu)勢逐步取代剛性生產(chǎn)。與此相適應(yīng)，在管理上亦需要實施柔性生產(chǎn)管理。柔性生產(chǎn)管理是指企業(yè)生產(chǎn)適應(yīng)市場需求變化需具備的應(yīng)變能力的管理，是企業(yè)開展柔性管理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和實質(zhì)意義所在。柔性生產(chǎn)管理系統(tǒng)架構(gòu)可以概括為“一個基礎(chǔ)，兩個流動”。一個基礎(chǔ)是均衡排配，即按照客戶的需求速度組合不同的產(chǎn)品混流生產(chǎn)，“剛好在客戶需要的時點生產(chǎn)客戶需要的數(shù)量”。而兩個流動，一是實物流動，即如何把生產(chǎn)狀況告知營業(yè)部門與顧客，以及如何迅速掌握生產(chǎn)現(xiàn)場的變化，連接到企業(yè)內(nèi)部的響應(yīng)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(xiàn)場，讓現(xiàn)場及時響應(yīng)。在此基礎(chǔ)上，制造業(yè)將更大限度地有效利用資源，更多將生產(chǎn)周期縮短，以適應(yīng)快速變化的市場。

　　基礎(chǔ)：均衡排配

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

　　數(shù)量均衡是指生產(chǎn)線每日的產(chǎn)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(shù)量上無規(guī)律地消耗零件，上游車間和工序以及供應(yīng)商就不得不在生產(chǎn)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(chǎn)生資源閑置浪費。由于拉動放大效應(yīng)，總裝產(chǎn)量變化越大，前工序的同步適應(yīng)難度就越大，極易導(dǎo)致生產(chǎn)混亂。因此，總裝配線的日排產(chǎn)量一般要求根據(jù)月度計劃產(chǎn)量均勻分配到每個工作日。

　　僅有數(shù)量方面的均衡是不夠的，因為現(xiàn)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(chǎn)量，這就是品種均衡。

　　多品種混合裝配就是按照數(shù)量均衡和品種均衡的要求，依據(jù)日均產(chǎn)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(nèi)生產(chǎn)多種產(chǎn)品，盡量滿足市場的多樣性外部獨立需求，同時確保生產(chǎn)環(huán)節(jié)和供應(yīng)環(huán)節(jié)減少負荷波動、提高生產(chǎn)效率。

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

　　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(chǎn)按節(jié)拍組織，所以要求生產(chǎn)計劃能動態(tài)實時反應(yīng)現(xiàn)場和市場兩方面的信息，同時對現(xiàn)場物料的調(diào)配也需要全新的模式。

　　技術(shù)支持：工程數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(chǎn)品全流程的整合。一個產(chǎn)品從策劃、設(shè)計、工程開發(fā)、生產(chǎn)準備，一直到生產(chǎn)為止的工程鏈因素；以及量產(chǎn)階段的采購、生產(chǎn)、物流、銷售、服務(wù)等供應(yīng)鏈因素，都一起考慮在內(nèi)。

　　目前的BOM多半是從工程開發(fā)處復(fù)制工程BOM（E-BOM），制造追加工業(yè)工程、生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)順序等關(guān)于“制造方式”的信息，變成制造BOM（M-BOM）；采購追加供應(yīng)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(yù)計要制造、出貨的產(chǎn)品組合及產(chǎn)品的BOM信息。若能參考這種把過去的實際數(shù)據(jù)、現(xiàn)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(chǎn)的所有產(chǎn)品的信息”。這樣，整合性的BOM不但可以實時執(zhí)行與產(chǎn)品QCD相關(guān)的PDCA，更可進一步審視明天、后天、下周、再下周的預(yù)測結(jié)果，事先采取行動。

　　第三個維度是執(zhí)行過程的即時數(shù)據(jù)的整合。使用計算機技術(shù)、云計算、大數(shù)據(jù)、智能傳感器等技術(shù)，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(shù)據(jù)和BOM整合在一起，真正使設(shè)計、采購、生產(chǎn)、物流、銷售、營銷與服務(wù)等產(chǎn)品交付相關(guān)的信息整合在一起，相關(guān)者無論身在何處，都可以超越時間和空間的限制。

　　柔性生產(chǎn)管理的強大生命力

　　隨著互聯(lián)網(wǎng)時代的來臨，人們對產(chǎn)品的功能與質(zhì)量要求越來越高，產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期越來越短，產(chǎn)品的復(fù)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(chǎn)方式受到了挑戰(zhàn)，制造業(yè)越發(fā)需要柔性化來應(yīng)對客戶需求——“工業(yè)4.0”時代，個性化產(chǎn)品將以高效率的批量化方式生產(chǎn)。

　　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(chǎn)現(xiàn)場，讓每一點產(chǎn)能都和客戶的需求密切相關(guān)，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(chǎn)管理方式再無用武之地，而充分適應(yīng)市場變化的柔性生產(chǎn)管理則輕裝上陣，顯示了其對“工業(yè)4.0”時代的適應(yīng)性和促進作用。

　　柔性生產(chǎn)管理的主要作用

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

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

　　適應(yīng)顧客需求。柔性生產(chǎn)管理的立足點就是為了適應(yīng)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(shù)、并行工程、計算機科學(xué)等方法實現(xiàn)快速交付，從而解決快速響應(yīng)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(xiàn)。生產(chǎn)是企業(yè)經(jīng)營活動的核心，柔性生產(chǎn)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(chǎn)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(shù)才能付諸實施并發(fā)揮效應(yīng)。柔性生產(chǎn)管理強調(diào)適應(yīng)柔性制造系統(tǒng)、發(fā)揮柔性制造技術(shù)作用，對企業(yè)外部用戶需求的變化具有靈活快速的響應(yīng)能力，對企業(yè)內(nèi)部人、財、物各生產(chǎn)要素的變化具有有效及時的適應(yīng)能力，從而保證柔性管理得以實現(xiàn)。

　　柔性生產(chǎn)管理的實現(xiàn)途徑

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

　　提高員工素質(zhì)。員工是生產(chǎn)的主導(dǎo)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(xué)習(xí)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(zhì)。而具備操作多種設(shè)備、負責(zé)多道工序，可以在不同工序、生產(chǎn)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(xiàn)根據(jù)客戶需求及市場變化變更生產(chǎn)計劃、調(diào)整生產(chǎn)布局和生產(chǎn)線、提高生產(chǎn)靈活性和對客戶需求響應(yīng)速度的柔性生產(chǎn)管理的需要。

　　培育虛擬企業(yè)。當市場出現(xiàn)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(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上的共享技術(shù)與信息，分擔費用，聯(lián)合開發(fā)的、互利的虛擬企業(yè)，代表了在21世紀構(gòu)建組織以及使組織重獲新生的企業(yè)模式，包括供應(yīng)鏈式、策略聯(lián)盟式、合資經(jīng)營式、轉(zhuǎn)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(yīng)速度快、生產(chǎn)方式柔性化、高度的靈活性和流動性、組織結(jié)構(gòu)扁平化等特點，可以促進企業(yè)更積極地實踐柔性生產(chǎn)管理創(chuàng)新。

　　進行業(yè)務(wù)流程重建。業(yè)務(wù)流程重建強調(diào)以業(yè)務(wù)流程為改造對象和中心、以關(guān)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(diào)整核心增值活動。重建之后的業(yè)務(wù)流程將呈現(xiàn)以下特點：組織扁平化，決策權(quán)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?qū)０竼T主導(dǎo)型的工作方式；管理者的工作職責(zé)轉(zhuǎn)變?yōu)橹笇?dǎo)、幫助和支持。其將大大加快信息流動速度、縮短生產(chǎn)周期、精簡管理機構(gòu)和人員、提高工作效率，為企業(yè)開展柔性生產(chǎn)管理創(chuàng)新打下堅實的基礎(chǔ)。

　　重視發(fā)展技術(shù)基礎(chǔ)?？茖W(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力。發(fā)展并行工程進行過程重構(gòu)與精簡，提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本、縮短開發(fā)周期和上市時間；發(fā)展基礎(chǔ)計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，使跨地區(qū)組織的企業(yè)聯(lián)盟成為可能；發(fā)展計算機績效制造技術(shù)，將企業(yè)生產(chǎn)過程中有關(guān)人、技術(shù)、管理三要素及信息流和物流有機集成并實現(xiàn)優(yōu)化運行；利用大數(shù)據(jù)、云計算、移動互聯(lián)網(wǎng)等互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，企業(yè)可以更快更好地了解客戶需求，處理生產(chǎn)環(huán)節(jié)產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)；利用物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，企業(yè)可將產(chǎn)品與生產(chǎn)設(shè)備聯(lián)網(wǎng)，通過軟件控制，對生產(chǎn)要素與生產(chǎn)流程進行動態(tài)化，智能化的配置管理，實現(xiàn)定制化生產(chǎn)；發(fā)展人工智能、智能傳感器技術(shù)，必將在柔性生產(chǎn)中起到日趨重要的關(guān)鍵性作用。總之，大力發(fā)展大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等關(guān)鍵技術(shù)將大幅提升生產(chǎn)效率，降低制造成本，為未來高效先進制造打下堅實的基礎(chǔ)，促進柔性生產(chǎn)管理創(chuàng)新的順利實施。

　　文/尉洪朝

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