制造業(yè)可重構(gòu)模式解析

1、制造業(yè)可重構(gòu)模式解析趙霞 （南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院經(jīng)濟(jì)與管理系，江蘇 南京，210016）工業(yè)化的進(jìn)程表明，制造系統(tǒng)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)高效地實(shí)現(xiàn)產(chǎn)出的重要環(huán)節(jié)，其投資為一般企業(yè)總投資的30%50%，甚至更多，因此它對(duì)企業(yè)的運(yùn)營(yíng)結(jié)果有重大的影響。制造系統(tǒng)在上個(gè)世紀(jì)已經(jīng)歷了機(jī)群式、剛性式和柔性式三個(gè)發(fā)展階段。隨著市場(chǎng)需求和技術(shù)支撐環(huán)境的變化，制造業(yè)界提出了一種新的制造模式可重構(gòu)制造模式(RMP)，其對(duì)應(yīng)的制造系統(tǒng)稱為可重構(gòu)制造系統(tǒng)(RMS)，以快速響應(yīng)經(jīng)濟(jì)全球化帶來(lái)的復(fù)雜變化的市場(chǎng)需求。國(guó)內(nèi)對(duì)可重構(gòu)制造系統(tǒng)的研究熱點(diǎn)在技術(shù)方面，經(jīng)濟(jì)方面的很少。本文分析制造業(yè)當(dāng)前市場(chǎng)需求特點(diǎn)，指出其他一些制造

2、模式存在的缺點(diǎn)。從產(chǎn)業(yè)組織角度探討制造企業(yè)重構(gòu)模式，對(duì)企業(yè)間和企業(yè)內(nèi)重構(gòu)模式特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行了分析，最后對(duì)制造企業(yè)實(shí)施可重構(gòu)模式提出了建議。一、市場(chǎng)對(duì)制造業(yè)產(chǎn)品的新需求1. 市場(chǎng)對(duì)制造業(yè)產(chǎn)品需求呈現(xiàn)的特點(diǎn)不同時(shí)期各類制造系統(tǒng)特點(diǎn)見(jiàn)表1，可以看到制造系統(tǒng)的發(fā)展是跟社會(huì)需求緊密相關(guān)的，日趨激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)使得市場(chǎng)的需求成為制造企業(yè)發(fā)展的動(dòng)力與指針。為了解制造業(yè)的可重構(gòu)模式，先考察一下當(dāng)今市場(chǎng)對(duì)制造業(yè)產(chǎn)品需求的特點(diǎn)。表1 制造系統(tǒng)的發(fā)展特征特 征制造模式類型機(jī)械化機(jī)器自動(dòng)流水線柔性制造模式可重構(gòu)制造基本制造特性產(chǎn)品生產(chǎn)特性多品種單件小批量單一品種大批量多品種小批量多品種變批量制造柔性很強(qiáng)無(wú)或極弱中等按

3、客戶的需求過(guò)程可變性大小或極小中等大投資規(guī)模較小大或較大中等或較大較大投資/回報(bào)率低/較高較高/較高最高/低中等或低/高系統(tǒng)特性系統(tǒng)重構(gòu)能力低不具有不具有軟硬件均可重構(gòu)機(jī)床結(jié)構(gòu)固定式通用固定式專用固定式通用可重構(gòu)機(jī)床技術(shù)升級(jí)可能性較小較小較小，可革新軟件可隨時(shí)革新硬、軟件模塊需求特征產(chǎn)品需求特點(diǎn)多品種，小批量，可接受價(jià)格 標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品，大量需求，廉價(jià)產(chǎn)品需求多樣化，小批量，價(jià)格適中產(chǎn)品客戶化訂制，變批量，價(jià)格適中在制造業(yè)發(fā)展的初期，制造企業(yè)驅(qū)動(dòng)市場(chǎng)而市場(chǎng)牽動(dòng)顧客與用戶。在這一時(shí)期，消費(fèi)者只能被動(dòng)地接受制造商提供的產(chǎn)品。隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，市場(chǎng)的供求關(guān)系已經(jīng)發(fā)生了很大的改變。二十一世紀(jì)的制造業(yè)

4、面對(duì)的市場(chǎng)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境已發(fā)生了根本變化。市場(chǎng)需求快速多變并且難以預(yù)測(cè)。隨著生活水平的提高，用戶根據(jù)自己生產(chǎn)、工作和生活的需要和經(jīng)濟(jì)承受能力，對(duì)制造產(chǎn)品的品種與規(guī)格、花色與式樣呈現(xiàn)出多樣化、個(gè)性化的要求，而且這種多樣化、個(gè)性化的需求很難在長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)保持穩(wěn)定。例如：美國(guó)一些企業(yè)為了提高制造系統(tǒng)對(duì)市場(chǎng)變化的適應(yīng)性，平均每年要改變一次單元內(nèi)的機(jī)床布局；我國(guó)某液壓件廠，每年要調(diào)整8次生產(chǎn)線以適應(yīng)新產(chǎn)品的高效生產(chǎn)等。因此市場(chǎng)的需求帶有明顯的時(shí)變特征與強(qiáng)烈的不確定性。那些能以自己高質(zhì)量、高性能的產(chǎn)品與服務(wù)對(duì)顧客需求作出快速與準(zhǔn)確反應(yīng)的企業(yè)將能在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中站穩(wěn)腳跟。 相反，如果一個(gè)制造企業(yè)不能對(duì)迅速變化的市場(chǎng)

5、需求作出及時(shí)的響應(yīng)，它必將坐失良機(jī)，在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中失利。市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)要求企業(yè)響應(yīng)及時(shí)準(zhǔn)確。用戶驅(qū)動(dòng)的市場(chǎng)(Customer Driven Market)迫使制造企業(yè)要對(duì)激烈變化的市場(chǎng)需求做出及時(shí)準(zhǔn)確的響應(yīng)。當(dāng)今科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展使制造商獲取對(duì)市場(chǎng)快速響應(yīng)的能力成為可能，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也為用戶提供了表達(dá)個(gè)性化需求的途經(jīng)。制造商通過(guò)使用現(xiàn)代的通訊技術(shù)可以及時(shí)掌握各地的用戶需求信息。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的廣泛應(yīng)用為實(shí)現(xiàn)制造資源的信息共享打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。仿真技術(shù)的發(fā)展可以將產(chǎn)品設(shè)計(jì)一次完成，節(jié)約了設(shè)計(jì)成本與設(shè)計(jì)時(shí)間?？刂萍夹g(shù)與加工工藝的進(jìn)步使得制造系統(tǒng)的加工產(chǎn)品的質(zhì)量與精度大大提高。技術(shù)的進(jìn)步為制造企業(yè)快速響應(yīng)市場(chǎng)

6、需求提供了基礎(chǔ)，也為用戶的需求的表達(dá)提供了方便，用戶驅(qū)動(dòng)的市場(chǎng)使企業(yè)面臨新的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。2.現(xiàn)有制造模式存在的缺陷為了適應(yīng)現(xiàn)代制造業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境，即為了滿足現(xiàn)代制造企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)目標(biāo)和競(jìng)爭(zhēng)要素的要求，人們提出了許多新的先進(jìn)制造模式，如并行工程(Concurrent Engineering)、虛擬制造(Virtual Manufacturing)、敏捷制造(Agile Manufacturing)、智能制造(Intelligence Manufacturing) 等，目前的廣泛應(yīng)用制造模式有自動(dòng)化流水線和柔性制造模式，這些制造模式的主要目標(biāo)是使企業(yè)在現(xiàn)代制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境中贏得競(jìng)爭(zhēng)。雖然這些先進(jìn)的制造模式

7、可以在一定程度和一定范圍內(nèi)滿足人們對(duì)制造系統(tǒng)柔性的要求，但是它們自身仍然存在不容忽視的缺點(diǎn)。最大的缺陷就是這些制造模式缺乏統(tǒng)一的全局性制造系統(tǒng)的觀念, 僅僅限于研究制造系統(tǒng)的某些方面，當(dāng)前還沒(méi)有與這些制造模式相對(duì)應(yīng)的投產(chǎn)的制造系統(tǒng)。自動(dòng)化流水線適于大批量單一產(chǎn)品的生產(chǎn)，幾乎沒(méi)有柔性，不適合于在需求多變的市場(chǎng)環(huán)境下應(yīng)用。柔性制造試圖通過(guò)改變生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的系統(tǒng)布局使制造系統(tǒng)具有生產(chǎn)不同類型的零部件和不同種類產(chǎn)品的能力，雖然能縮短產(chǎn)品的試制和生產(chǎn)周期，但該制造系統(tǒng)復(fù)雜，投資巨大，利用率低下，回收周期長(zhǎng)。Ulsoy（1998年）的調(diào)查顯示柔性制造在全世界范圍內(nèi)并沒(méi)有被廣泛的采用，許多已經(jīng)購(gòu)買(mǎi)了柔性制造系統(tǒng)

8、的廠家對(duì)其使用效果不滿意。為此需要一種既有良好柔性又有好的經(jīng)濟(jì)性的制造模式來(lái)適應(yīng)當(dāng)前市場(chǎng)需求，可重構(gòu)制造模式正好滿足了這一要求。二、制造業(yè)可重構(gòu)制造模式21世紀(jì)隨著全球化經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)的愈演愈烈，小批量、客戶化、快速交貨要求的不斷加強(qiáng)，迫切要求企業(yè)具有快速的市場(chǎng)響應(yīng)能力。人們?cè)谖蘸徒梃b有關(guān)制造模式研究成果的基礎(chǔ)上，提出了一種嶄新的制造模式可重構(gòu)制造模式。幾種制造模式與可重構(gòu)制造模式的比較已列于表1。從表中可以看出，可重構(gòu)制造模式具有按客戶的訂貨要求進(jìn)行多品種變批量生產(chǎn)的能力，從而極大的增強(qiáng)了企業(yè)對(duì)未來(lái)不可預(yù)測(cè)的市場(chǎng)需求的快速響應(yīng)能力，使企業(yè)可以抓住稍縱即逝的商機(jī)，因此，可重構(gòu)制造具有良好的應(yīng)用前景

9、。1.可重構(gòu)制造模式內(nèi)涵可重構(gòu)制造模式是一種指導(dǎo)和管理制造系統(tǒng)進(jìn)行重構(gòu)的制造模式，它使制造系統(tǒng)（企業(yè)）通過(guò)內(nèi)部自身變化來(lái)快速響應(yīng)外部的市場(chǎng)環(huán)境變化。因此，可重構(gòu)制造模式首先發(fā)展一種制造戰(zhàn)略，指導(dǎo)如何組織、控制、管理和運(yùn)作制造系統(tǒng)。其次，它提供了一種全局的框架包容新涌現(xiàn)的各種技術(shù)。第三，它把可重構(gòu)性作為一種核心能力，統(tǒng)一地集成制造系統(tǒng)的各個(gè)方面。具有較高可重構(gòu)性的企業(yè)能在難以預(yù)測(cè)的環(huán)境中，面對(duì)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手脫穎而出。2. 可重構(gòu)制造模式兩種分析視角制造系統(tǒng)的可重構(gòu)性是多方面的，它應(yīng)該涵蓋全部制造活動(dòng)和過(guò)程。可以從五個(gè)方面來(lái)描述制造系統(tǒng)的可重構(gòu)性，如圖1所示。下面將從技術(shù)與組織視角來(lái)分析可重構(gòu)制造模式。

10、圖1 制造系統(tǒng)可重構(gòu)性的內(nèi)涵技術(shù)重構(gòu)視角從技術(shù)上看，可重構(gòu)的制造系統(tǒng)可以通過(guò)重新安排或添加(去除) 設(shè)備部件，達(dá)到快速調(diào)整制造能力和制造功能的目的。設(shè)備部件是指包括整個(gè)生產(chǎn)線上的所有器件，如機(jī)床、傳送線、控制器、傳感器、軟件等。為保證制造系統(tǒng)具有可重構(gòu)性，新的生產(chǎn)線設(shè)計(jì)一開(kāi)始就必須從可重構(gòu)模塊化的角度出發(fā)。為實(shí)現(xiàn)重構(gòu)目標(biāo)，可重構(gòu)制造系統(tǒng)具有以下關(guān)鍵特性： 模塊化：所有的部件必須是模塊化的，如結(jié)構(gòu)件、動(dòng)力頭、控制器件和軟件、工具等。集成化：機(jī)器和控制模塊的設(shè)計(jì)要通過(guò)接口使其能集成。集成的系統(tǒng)性能可根據(jù)給定的軟件硬件模塊及其接口加以預(yù)測(cè)。集成的方法應(yīng)包括整個(gè)制造系統(tǒng)到部分控制單元和機(jī)床。訂制化：為

11、降低成本，提高速度，以相似性為原則，將具有相似特征的產(chǎn)品歸類作為產(chǎn)品組，而不是面向各種各樣的產(chǎn)品?？赊D(zhuǎn)換性：利用已有的生產(chǎn)線來(lái)生產(chǎn)不同的產(chǎn)品，在改變生產(chǎn)產(chǎn)品品種時(shí)所需的時(shí)間盡量短，這就要求自動(dòng)監(jiān)測(cè)的傳感和檢測(cè)系統(tǒng)?？稍\斷性：系統(tǒng)能對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行診斷，對(duì)重新布置的系統(tǒng)有進(jìn)行相應(yīng)的修正和微調(diào)的能力，以確保產(chǎn)品質(zhì)量。模塊化，訂制化，可轉(zhuǎn)換性是可重構(gòu)制造系統(tǒng)最重要的特征。并且這些特征也是走向大規(guī)模定制生產(chǎn)(Mass Customization)的基礎(chǔ)，因而開(kāi)展可重構(gòu)制造系統(tǒng)技術(shù)研究對(duì)推動(dòng)企業(yè)向大規(guī)模定制生產(chǎn)及客戶參與設(shè)計(jì)生產(chǎn)模式具有重要意義。為增強(qiáng)我國(guó)制造業(yè)在未來(lái)的核心競(jìng)爭(zhēng)力我國(guó)應(yīng)積極組織與開(kāi)展相關(guān)技

12、術(shù)研究。經(jīng)濟(jì)重構(gòu)視角第一，從技術(shù)經(jīng)濟(jì)角度考察，考慮在需求不確定和多變的市場(chǎng)環(huán)境下產(chǎn)品制造系統(tǒng)的生命周期成本，可重構(gòu)制造系統(tǒng)比柔性制造系統(tǒng)，甚至自動(dòng)流水線成本更低。主要因素在于可重構(gòu)制造系統(tǒng)它以精確的滿足市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品在產(chǎn)量和功能上需求為著眼點(diǎn)來(lái)設(shè)計(jì)，并且它能廉價(jià)的進(jìn)行升級(jí)和更新以精確的滿足未來(lái)市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品功能和產(chǎn)量的需求?？芍貥?gòu)制造系統(tǒng)只根據(jù)訂單生產(chǎn)，當(dāng)需要時(shí)它能通過(guò)重構(gòu)增加產(chǎn)量來(lái)滿足產(chǎn)量增加的需求，從而使生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力能得到充分利用，克服了自動(dòng)流水線生產(chǎn)能力利用不足 (Matta (1999)作的調(diào)查表明美國(guó)汽車(chē)工業(yè)中流水線平均利用率只有53%)而造成的資源浪費(fèi)的問(wèn)題；可重構(gòu)制造系統(tǒng)也能只增加生

13、產(chǎn)新產(chǎn)品必需的功能模塊，與柔性制造系統(tǒng)大量功能閑置（柔性制造系統(tǒng)設(shè)計(jì)之初以通用性為目標(biāo)，對(duì)特定企業(yè)來(lái)說(shuō)，很多功能都用不上）相比節(jié)約了投資成本?？梢?jiàn)因?yàn)榭芍貥?gòu)制造系統(tǒng)能精確滿足市場(chǎng)上對(duì)產(chǎn)品產(chǎn)量和功能生產(chǎn)需求，生命周期內(nèi)充分的利用的有限的資源（生產(chǎn)線的產(chǎn)量與功能），從這個(gè)意義上它具有比自動(dòng)流水線和柔性制造系統(tǒng)更好的經(jīng)濟(jì)性。第二，從組織結(jié)構(gòu)來(lái)看，因?yàn)槿耸侵圃煜到y(tǒng)的重要組成部分，故組織結(jié)構(gòu)的可重構(gòu)能力是制造系統(tǒng)快速響應(yīng)變化的基本條件。組織結(jié)構(gòu)可重構(gòu)性允許企業(yè)以最恰當(dāng)?shù)姆绞浇M織和管理生產(chǎn)，快捷和經(jīng)濟(jì)地向用戶交付產(chǎn)品。在組織范圍內(nèi)，可重構(gòu)能力可以表現(xiàn)為企業(yè)內(nèi)部的合作能力，以及企業(yè)間的合作能力。組織結(jié)構(gòu)的可

14、重構(gòu)性支持企業(yè)間的重構(gòu)和企業(yè)內(nèi)部的重構(gòu)。 面向先進(jìn)制造的重構(gòu)體系結(jié)構(gòu)根據(jù)重構(gòu)粒度的不同，重構(gòu)可以分別在企業(yè)級(jí)、車(chē)間級(jí)、生產(chǎn)資源級(jí)進(jìn)行。組織重構(gòu)現(xiàn)代制造業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境，要求制造企業(yè)必須迅速而又以有競(jìng)爭(zhēng)力的成本對(duì)市場(chǎng)變化作出響應(yīng)。這要求企業(yè)改造其現(xiàn)在的組織結(jié)構(gòu)，即由金字塔式的分層分工模式轉(zhuǎn)變?yōu)榉植季W(wǎng)絡(luò)化“扁平”模式，由傳統(tǒng)的“遞階層次”的機(jī)械結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)樯锛?xì)胞型組織。組織重構(gòu)是實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)變的必由之路。組織重構(gòu)主要分為面向企業(yè)間的重構(gòu)和面向企業(yè)內(nèi)部的重構(gòu)。面向企業(yè)間的重構(gòu)主要指虛擬企業(yè)，基于虛擬CIM的全球制造是其最新的發(fā)展模式。面向企業(yè)內(nèi)部的重構(gòu)主要指虛擬制造車(chē)間/單元。以下將從產(chǎn)業(yè)組織重構(gòu)的不同粒

15、度，對(duì)企業(yè)間和企業(yè)內(nèi)的快速重構(gòu)模式的特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行分析。三、企業(yè)可重構(gòu)模式的方式1企業(yè)間可重構(gòu)模式為提高競(jìng)爭(zhēng)力，有效抓住市場(chǎng)需求，滿足最終顧客的特殊需求，企業(yè)在客戶對(duì)產(chǎn)品需要超出其生產(chǎn)設(shè)計(jì)能力時(shí)可以聯(lián)合其他企業(yè)根據(jù)定單動(dòng)態(tài)的重構(gòu)一個(gè)大的“虛擬企業(yè)”。因而產(chǎn)生了通過(guò)供應(yīng)商集成實(shí)現(xiàn)制造系統(tǒng)重構(gòu)的模式。市場(chǎng)多變和大量定制迫使企業(yè)形態(tài)的變革，未來(lái)企業(yè)必須能夠快速調(diào)整和重組制造過(guò)程，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的生產(chǎn)。經(jīng)常調(diào)整和重組制造企業(yè)使得企業(yè)之間形成綜合聯(lián)盟；分散網(wǎng)絡(luò)化制造和網(wǎng)絡(luò)聯(lián)盟企業(yè)的概念將獲得日益廣泛的應(yīng)用。網(wǎng)絡(luò)聯(lián)盟企業(yè)，它實(shí)質(zhì)上是不同組織/企業(yè)間的動(dòng)態(tài)集成，隨著市場(chǎng)機(jī)遇（訂單）的存亡而聚散。在具體表現(xiàn)

16、上，結(jié)盟可以是發(fā)生在同一國(guó)家的不同公司，也可以是不同的國(guó)家的不同公司。動(dòng)態(tài)聯(lián)盟的思想基礎(chǔ)是共贏(Win-Win)。聯(lián)盟中各個(gè)企業(yè)互補(bǔ)結(jié)盟，以整體優(yōu)勢(shì)來(lái)應(yīng)付多變的市場(chǎng)，從而共同獲利。實(shí)際上，許多企業(yè)已按照這種方式運(yùn)作。如，歐洲航空業(yè)用其AIRBUS 項(xiàng)目開(kāi)發(fā)復(fù)雜的產(chǎn)品，依據(jù)顧客需求分配人力；汽車(chē)制造業(yè)通過(guò)模塊化產(chǎn)品和供應(yīng)商實(shí)現(xiàn)汽車(chē)的制造。文獻(xiàn)1中提到的日、美，德三國(guó)有關(guān)汽車(chē)廠商的汽車(chē)零部件的聯(lián)合開(kāi)發(fā)也是網(wǎng)絡(luò)企業(yè)聯(lián)盟的一種，是開(kāi)發(fā)的聯(lián)合重構(gòu)。對(duì)于企業(yè)間重構(gòu)來(lái)說(shuō)，由于企業(yè)在客戶對(duì)產(chǎn)品需要超出其生產(chǎn)設(shè)計(jì)能力，在訂單驅(qū)動(dòng)下企業(yè)間的重構(gòu)是必需的，關(guān)鍵的問(wèn)題是如何提高網(wǎng)絡(luò)聯(lián)盟企業(yè)整體效益和效率。通常網(wǎng)絡(luò)聯(lián)盟

17、企業(yè)有一個(gè)發(fā)起者，可以稱之為盟主企業(yè)，作為盟主為獲得高的利潤(rùn)必然要對(duì)參與聯(lián)盟的企業(yè)，即供應(yīng)商進(jìn)行優(yōu)化組合。供應(yīng)商可能的組合結(jié)構(gòu)非常多，供應(yīng)商數(shù)目的增加導(dǎo)致系統(tǒng)組構(gòu)的爆炸。每一個(gè)組合不得不全面評(píng)價(jià)產(chǎn)出(可靠性功能、機(jī)器速度、產(chǎn)量) 、零件質(zhì)量以及成本。這使得確定各方案的組構(gòu)非常困難。文獻(xiàn)2 提出了供應(yīng)商組構(gòu)決策的基本方法，即供應(yīng)商評(píng)價(jià)、選擇、組構(gòu)。研究了供應(yīng)商組構(gòu)決策的DEA 方法，即先利用供應(yīng)商評(píng)價(jià)模型計(jì)算各供應(yīng)商的相對(duì)有效性，淘汰低于某一效率的供應(yīng)商，然后在剩下的供應(yīng)商之間進(jìn)行組構(gòu)，再利用供應(yīng)商評(píng)價(jià)模型對(duì)各組構(gòu)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)，最后選擇出最佳組構(gòu)方案。也可以將博弈論的方法和模型引入到組構(gòu)模型及其

18、優(yōu)化中來(lái)。關(guān)于供應(yīng)商的優(yōu)化組合問(wèn)題還有待進(jìn)一步研究。對(duì)企業(yè)間重構(gòu)來(lái)說(shuō)，盟主企業(yè)從經(jīng)濟(jì)利益出發(fā)，重構(gòu)是必需和必然的；對(duì)企業(yè)內(nèi)重構(gòu)來(lái)說(shuō)，必須進(jìn)行成本分析，類似的也要根據(jù)需求合理組織訂單順序和精心選擇重構(gòu)方案。2.企業(yè)內(nèi)可重構(gòu)模式企業(yè)內(nèi)重構(gòu)發(fā)生在市場(chǎng)需求對(duì)同一產(chǎn)品族內(nèi)產(chǎn)品在產(chǎn)量和功能變化時(shí)。通過(guò)企業(yè)內(nèi)組織，業(yè)務(wù)過(guò)程，車(chē)間級(jí)和設(shè)備的重構(gòu)來(lái)迅速調(diào)整功能和產(chǎn)量來(lái)適應(yīng)市場(chǎng)需求的變化?？芍貥?gòu)制造系統(tǒng)(RMS)具有的可重構(gòu)性水平越高，適應(yīng)變化的能力就越高，然而需以一定的成本投入作為前提條件，經(jīng)濟(jì)性快速重構(gòu)的實(shí)現(xiàn)需要在可重構(gòu)性和成本投入間進(jìn)行平衡。對(duì)可重構(gòu)制造系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)論證和分析，使所選擇的投資方案達(dá)到技術(shù)與經(jīng)

19、濟(jì)效益的統(tǒng)一和優(yōu)化是必要的。梁福軍，寧汝新（2003）提出了一種可重構(gòu)制造系統(tǒng)的成本模型，它將RMS的成本分為初始成本，重構(gòu)成本和生產(chǎn)成本，分別建立了各種成本模型，再相加得到總成本模型的近似公式如下： （1）其中，是RMS在單位時(shí)間內(nèi)能夠加工某種產(chǎn)品最大數(shù)量是由客戶需求決定的RMS在單位時(shí)間內(nèi)對(duì)多種零件的需求加工量a，c，bi暫且看成大于零的常量，n為生產(chǎn)周期數(shù)，。從公式中可以看到，RMS成本是其和的遞增函數(shù)，和是C的決定性影響因素。若選得太小，RMS成本是下降了，可重構(gòu)性也大為下降，與剛性大批量生產(chǎn)線相比可重構(gòu)的優(yōu)勢(shì)在減弱；相反構(gòu)建成本大大增加。與密切相關(guān)，若超出太多，重構(gòu)成本將大為增加；相

20、反，生產(chǎn)能力得不到發(fā)揮。公式（1）只是可重構(gòu)系統(tǒng)成本得一個(gè)近似，盡管如此，它能幫助我們認(rèn)識(shí)到，對(duì)可重構(gòu)制造系統(tǒng)的投入資金要在對(duì)需求的預(yù)計(jì)上，根據(jù)生產(chǎn)的產(chǎn)量和生產(chǎn)的產(chǎn)品種類進(jìn)行綜合平衡，避免投資過(guò)大造成的生產(chǎn)能力(產(chǎn)量，可重構(gòu)性)過(guò)剩；也要避免初始投資不足帶來(lái)重構(gòu)能力不足的問(wèn)題。四、可重構(gòu)制造模式實(shí)施中的優(yōu)化問(wèn)題對(duì)于可重構(gòu)制造系統(tǒng)來(lái)說(shuō)有一個(gè)最佳的生產(chǎn)規(guī)模。在不考慮系統(tǒng)重構(gòu)帶來(lái)的成本增加情況下，當(dāng)生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大時(shí)，由于產(chǎn)量的增加，會(huì)使產(chǎn)品的平均成本降低，因此擴(kuò)大規(guī)模是有利的。但是，平均成本不可能無(wú)限制地減少，當(dāng)生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大到一定程度時(shí)，管理的難度會(huì)相應(yīng)地提高，系統(tǒng)效率反而會(huì)降低，平均成本則會(huì)增加。另

21、外，系統(tǒng)重構(gòu)也會(huì)使產(chǎn)品成本增加，假定產(chǎn)品價(jià)格固定不變，如圖2 所示，隨著RMS生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，重構(gòu)成本會(huì)相應(yīng)地增加，尤其添加新設(shè)備時(shí)，會(huì)使平均重構(gòu)成本發(fā)生較大的變化。這兩種成本的綜合作用即為產(chǎn)品的平均綜合成本。產(chǎn)品價(jià)格與平均綜合成本之間的差值即為重構(gòu)系統(tǒng)的平均利潤(rùn)。具有利潤(rùn)的系統(tǒng)規(guī)模范圍為可行重構(gòu)范圍，其中利潤(rùn)極值點(diǎn)對(duì)應(yīng)為系統(tǒng)的最優(yōu)重構(gòu)規(guī)模。要使可重構(gòu)制造系統(tǒng)與剛性生產(chǎn)線相比保持優(yōu)勢(shì)，需要綜合考慮產(chǎn)量與產(chǎn)品的多樣性，選擇合適的生產(chǎn)規(guī)模，從而充分發(fā)揮可重構(gòu)制造系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)。對(duì)于采用可重構(gòu)制造模式的企業(yè)來(lái)說(shuō)，在接到幾種不同產(chǎn)品的訂單后。對(duì)于怎么安排訂單生產(chǎn)順序及如何配置與訂單相對(duì)應(yīng)的生產(chǎn)系統(tǒng)的，對(duì)于

22、獲利的多少有著重要影響。文獻(xiàn)3提出了一種基于隨機(jī)模型的訂單順序安排及相應(yīng)生產(chǎn)系統(tǒng)配置的優(yōu)化方法，對(duì)于重構(gòu)模式生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，出現(xiàn)了多種產(chǎn)品生產(chǎn)順序及相應(yīng)的制造系統(tǒng)配置優(yōu)化問(wèn)題，對(duì)這些問(wèn)題的解決也是一種創(chuàng)新，根據(jù)熊彼得的觀點(diǎn)，創(chuàng)新將為企業(yè)帶來(lái)剩余利潤(rùn)，這是可重構(gòu)生產(chǎn)模式帶來(lái)的新的益處。圖2 系統(tǒng)最佳重構(gòu)規(guī)模分析此外，在可重構(gòu)制造模式實(shí)施中還存在前述的企業(yè)間重構(gòu)的優(yōu)化組合問(wèn)題?？芍貥?gòu)制造系統(tǒng)這些優(yōu)化配置問(wèn)題是也可看成是模塊化生產(chǎn)機(jī)制帶來(lái)的創(chuàng)新模式的變化。由于可重構(gòu)制造模式下企業(yè)有模塊化的多種能力要素，因而存在模塊組織數(shù)量的優(yōu)化問(wèn)題。Sendil K. Ethiraj和Daniel Levinthal(2

23、004)曾指出，如果模塊化組織過(guò)頭或不足，會(huì)對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)的績(jī)效有重要影響。Fleming and Sorenson(2001)也認(rèn)為適度的模塊化會(huì)產(chǎn)生最優(yōu)的創(chuàng)新對(duì)于模塊數(shù)量?jī)?yōu)化的研究對(duì)于可重構(gòu)制造系統(tǒng)來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。五、結(jié)論全球競(jìng)爭(zhēng)的日益激烈和制造技術(shù)的快速發(fā)展給制造業(yè)帶來(lái)了機(jī)遇和挑戰(zhàn)，如何迅速準(zhǔn)確地響應(yīng)復(fù)雜變化的市場(chǎng)需求，成為決定一個(gè)企業(yè)是否具備核心競(jìng)爭(zhēng)力的重要因素?，F(xiàn)有的制造系統(tǒng)模式無(wú)法滿足未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)的要求，因此在當(dāng)前需求的推動(dòng)下出現(xiàn)了可重構(gòu)制造模式?？芍貥?gòu)制造模式具有按客戶的訂貨要求進(jìn)行多品種變批量生產(chǎn)的能力，從而極大的增強(qiáng)了企業(yè)對(duì)未來(lái)不可預(yù)測(cè)的市場(chǎng)需求的快速響應(yīng)能力，使企業(yè)可以抓住稍縱即

24、逝的商機(jī)，增強(qiáng)企業(yè)的生存和贏利能力。本文從組織重構(gòu)粒度角度，對(duì)企業(yè)間的重構(gòu)和企業(yè)內(nèi)部的重構(gòu)特點(diǎn)及出現(xiàn)的新問(wèn)題進(jìn)行了分析。對(duì)于企業(yè)間重構(gòu)模式來(lái)說(shuō)，重構(gòu)發(fā)起企業(yè)為了達(dá)到最大利潤(rùn)，需要精心選擇參與組構(gòu)的企業(yè)，對(duì)組構(gòu)方案進(jìn)行優(yōu)化；并且為了更好的組合，企業(yè)需在日常經(jīng)營(yíng)中需主動(dòng)收集市場(chǎng)相關(guān)產(chǎn)品制造企業(yè)信息，以便在進(jìn)行企業(yè)間重組時(shí)有一批值得合作的候選企業(yè)的名單。對(duì)于企業(yè)內(nèi)重構(gòu)模式來(lái)說(shuō)，需根據(jù)企業(yè)現(xiàn)有資源，特別是技術(shù)力量，管理能力及市場(chǎng)需求進(jìn)行投資，確定合適的生產(chǎn)規(guī)模；此外還要合理組織訂單順序和精心選擇重構(gòu)方案，以期達(dá)到利潤(rùn)最大化。 關(guān)鍵詞 可重構(gòu)制造模式，重構(gòu)優(yōu)化，制造業(yè)內(nèi)容摘要 本文對(duì)一種能快速響應(yīng)多變的

25、市場(chǎng)需求的新的制造模式可重構(gòu)制造模式從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩個(gè)視角進(jìn)行了研究，指出可重構(gòu)模式滿足市場(chǎng)對(duì)制造業(yè)產(chǎn)品需求的優(yōu)勢(shì)，并把可重構(gòu)模式分為企業(yè)內(nèi)和企業(yè)間重構(gòu)模式，指出了重構(gòu)模式中存在優(yōu)化創(chuàng)新問(wèn)題，為制造企業(yè)實(shí)施可重構(gòu)制造模式提供了有益參考。Title :Analysis of reconfigurable manufacturing pattern Abstract: A new manufacturing pattern reconfigurable manufacturing pattern(RMP)which can rapid response the unpredictable and f

26、luctuant demands in market was respectively discussed from the views of technology and economy. It was pointed out that reconfigurable manufacturing pattern was suitable for current demands to manufacturing products. The innovation of optimization between manufacturing enterprises and within manufac

27、turing enterprise was put forward in RMP. This paper will be a beneficial reference to the manufacturing enterprise that is carrying out RMP.Key Words：reconfigurable manufacturing pattern , reconfigurable optimization, manufacturing 主要參考文獻(xiàn)：1蘇秦,孫靜春,王刊良. 制造系統(tǒng)的快速組構(gòu)模式研究J.情報(bào)學(xué)報(bào),2002,21 (2).2顧新建,陳子辰,熊勵(lì)等.我國(guó)汽車(chē)制造業(yè)大規(guī)模定制生產(chǎn)模式研究J.中國(guó)工業(yè)經(jīng)濟(jì)，2000年第6期:37-41.3Ohiro T, Myreshka K, Morikawa K. A Stochastic Model for Deciding an Optimal Production Order and its Co