引言
竞争使得一个产品生命周期越来越短,制造技术越来越复杂,生产批量越来越少。过去大批量生产的刚性的生产线显得越来越不适应目前的市场需求。竞争要求企业能将原有的刚性生产模式改成敏捷化的。面对市场个性化的要求,企业必须迅速进行重组,以对市场机遇作出敏捷反应,生产出用户所需要的产品。当发现不能单独作出敏捷反应时,要通过信息高速公路的工厂子网和其它企业进行合作。
敏捷制造的目标是建立一种对用户需求作出灵敏快速反应的、市场竞争力强的制造组织和活动。敏捷制造系统是一种动态的生产系统,其重要的特征之一就是能够根据市场的变化通过信息交换网络将不同地域、不同企业的制造资源进行组合并以最快捷的方式生产出市场所需要的产品。
企业要想发展就只能尽可能地满足用户的各种个性化需求。在企业尽力满足用户的同时,企业里充斥了大量的产品信息、各种版本的技术文件、各种类型的产品BOM,仅仅满足了少量用户的需求,信息就已经呈爆炸式的增长,如何处理这些信息已经变成困扰用户的主要问题。PDM 作为企业信息化的新兴生力军,逐渐被引入了现代企业中。
1 敏捷制造
敏捷制造(AM)这个概念是1991年在美国国防部的资助下, 由里海(Lehigh)大学的亚柯卡(IACOCCA)研究所与美国海军制造技术办公室合作研究后提出的报告《2l世纪制造业发展战略》中提出来的。报告认为:美国的消费品生产、半导体工业、汽车工业、化学工业中传统的大批量制造企业应在未来的世纪中转变为更“灵活”的企业,否则就会在全球化的市场竞争中失去优势,即便在大批量制造企业中采用了准时生产(JIT)和精益生产(LP),由于企业仍停留在制造每一个零件和部件的“全能”型方式下,竞争优势只体现在全能和生产规模卜,而灵活的制造则着眼于小规模、模块化组合和企业间合作生产,发挥了众多特长企业的优势来适应变化多端的市场需求,能及时抓住机遇并以极高的灵敏度响应市场。
1.1 敏捷制造的特征
敏捷化思想的出发点是基于对未来产品和市场发展的分析。随着人民生活水平的 断提高,人们对产品的需求和评价标准将从质量、功能的角度转为最大客户满意、资源保护、污染控制等等。产品市场总的发展趋势将从当今的标准化和大批最到未来的多元化和个人化。
敏捷的概念就是要提高企业的应变能力,提高其驾驭未来市场和竞争环境的能力。使其能从变化的调整中掌握主动并赢得竞争。敏捷制造要求企业能最充分、最有效地利用各种信息和现代技术,通过并行工程和仿真技术的利用,通过对全生产过程的仿真模拟,来实现第一个产品就是最优产品的目标,从而彻底取消原型和样机的试生产过程 敏捷性使企、 能以更快的速度、更好的质量、更低的成本和更优质的服务来赢得市场竞争。
为了抓住多变的市场机遇,快速完成各类生产任务,敏捷制造企业的生产系统必须具有高度的灵活性(柔性)和可重组性,根据产品结构的相似性建立模块化的制造单元或智能加工单元,这种单元能根据生产任务的需要构成相应的生产系统,通过智能制造过程控制器、制造过程监测器、生产过程建模和仿真技术,快速可靠地执行加工任务。
1.2 企业实现敏捷制造的内外条件
里海大学是对AM 研究较早也是较完整的科研机构。目前其对敏捷制造的定义也较权威:敏捷制造是一种结构,在这个结构中每个公司都能开发自己的产品并实施自己的经营战略。构成这个结构的基石是三种基本资源:生产技术、管理和人力资源。敏捷性源于这三种制造资源的有效集成。生产技术包括以下特点:敏捷的技术支持、工作过程并行化,设计面向产品的整个生命期,在宽带网上采用严格通用的数据交换标准,实现分布式企业集成和分布式并行操作等。管理技术包括动态组织结构、虚拟企业、全工厂网络等领域。AM 特别强调人是决定性的,强调通过继续教育和激励机制培养具有丰富想象力、主动性、创造性和熟练技能的企业雇员。
为了抓住市场机遇,要求企业内部必须做到如下三点:① 加快设计方案向生产的转换;②缩短生产提前期;③ 严格控制和降低材料成本。
企业外部应满足:①企业模式应是在行业内若下家产品型中小企业组成企业联盟,选举某一骨干企业为盟主企业,其它企业成为其盟员企业,形成“一主多从”的企业模式,通过网络进行协同工艺设计,有效地缩短设计周期,以适应敏捷制造环境的要求;②企业间的工艺资源信息要高度集成和适时共享,具有对市场的快速响应性,能提供多种信息描述与获取手段,能适应不同的敏捷化企业和加工对象,支持制造资源的动态重组和优化配置。