敏捷化智能制造系統的重要性及影響

白川

（阿克陶百源豐礦業有限公司 阿克陶 845550）

1 制造自動化系統的總體特征

制造自動化的發展將以其柔性化、集成化、智慧化、全球化的特征來滿足市場快速變化的要求，從而體現出來制造業的敏捷、快速的特點，同時要求產品的高質量、低價格。

未來制造企業的自動化系統向柔性化、智能化、集成化和全球化方面發展，其主要特征是：

（1）基于全球互聯網的制造系統—全球制造自動化

系統信息時代的制造自動化將向全球制造方向發展。

（2）分布式、協同處理的智能自動化系統

采用分布式計算機控制策略，將自動化程度不同、通信協議各異的異構設備集成起來達到信息共享與知識的協同處理。

（3）以人為制造中心的制造自動化系統

未來的制造企業的自動化系統是技術、管理和人員三種資源集成為一個協調的、相互關聯的、網絡化的制造自動化系統。

2 現代制造系統模式及特點

制造的模式是指制造系統的體制、經營、管理、生產組織和技術系統的形態以及運作的方式。如今企業都在致力于采用先進的制造模式，以加強企業的競爭力。

根據制造系統的模式變遷和發展規律，并總結已提出眾多的現代制造系統模式，可以發現，雖然各種制造的模式的目標與具體技術不盡相同，但存在許多共同之處：

a）從以技術為中心向以人為中心轉變，使技術的發展更加符合人類社會發展的需要。

b）從金字塔的多層次管理結構向扁平的網絡結構轉變，減少層次間環節。

c）分布、并行、集成并存。

d）柔性更加提高，以響應“瞬息萬變、無法預測”的市場。

e）產品開發周期顯著縮短，上市時間更快，也是贏得競爭的關鍵所在。

f）模塊式的企業，模塊式的產品。

3 敏捷制造

敏捷制造AM的基本含義為：以柔性生產技術和動態組織結構為特點，以高素質協同良好的工作人員為核心，實行企業間網絡集成，形成快速響應市場的社會化制造體系。

敏捷制造的主要實施策略有以下幾種：

（1）企業組織——敏捷企業組織是能針對不斷變化的市場機遇的、迅速實現企業內部或若干企業聯合的各種資源有效集成和開發的、具有某種動態組織特征的企業組織。

1）企業內部——企業重構。

2）企業外部的組織結構——動態聯盟。

（2）企業管理——敏捷企業必須通過協調顧客、供貨商、制造商之間的關系，才能改善企業的敏捷性。

1）企業外部的管理——供應鏈管理。

2）企業內部的管理——分布式計劃和調度系統。

（3）企業的產品開發——并行工程可以縮短產品的開發周期，是提高企業敏捷性和產品競爭能力的一個重要的手段。

（4）財務決策系統——財務決策系統是評價企業敏捷性的一個重要方面。

（5）給員工授權——在競爭、快速變化的環境中，人員對環境的響應快慢、是否能發揮創新能力是企業敏捷性高低的一個重要標志。

4 敏捷化智能制造系統

（1）制造系統

例舉國際上比較權威的幾個定義作為參考，不妨引述如下：

英國著名學者Parnaby 在1989 年給出定義：“制造系統是工藝、機器系統、人、組織結構、信息流、控制系統和計算機集成組合，其目的在于取得產品制造的經濟性和產品性能的國際競爭性。”

國際生產工程學會（CIRP）與1990 年公布的制造系統的定義是：制造系統是制造業中制造生產的有機整體。在機電工程產業中，制造系統具有設計、生產、發運和銷售的一體化功能。

美國麻省理工學院（MIT）G.Chryssolouris 教授在1992 年指出制造系統是人、機器和裝備以及物料流和信息流的一個組合體。

綜合上述幾種定義，制造系統是包含從原材料供給到銷售服務的所有制造過程及其所涉及的硬件和有關軟件的所組成的具有特定功能的一個有機整體。

（2）敏捷化智能制造系統

敏捷化智能制造系統是一種以適應不同的制造目標而構造的加工系統，其特色在于能夠隨環境的變化迅速地動態重構。對市場的變化快速做出反應，滿足顧客的不同需求，實現生產的柔性自動化。

敏捷化智能制造系統由制造單元構成。制造單元是同一車間完成同一任務的資源的集合。因此，敏捷化智能制造系統模型是核心企業某車間的單元、核心企業的其它單元和其它企業的單元的集合。敏捷化智能制造系統資源模型之形式描述如下：

式中，Cs為車間單元的集合，車間中的單元是準敏捷化智能制造單元；Ce 為核心企業其他車間單元的集合；Cr 為所選擇其他企業單元的集合；Csi 為車間的某一單元；Cej為企業其他車間的某一單元；Crk為其他企業的某一單元；Msi 為車間設備；Mej 為企業其他車間的設備；Mrk為其他企業設備。

敏捷化智能制造系統組成后，具有的特征如下：（1）虛擬性（2）動態性（3）自治性，從而使產品更新換代來面對各種例外事件的能力，實現自我調整。

5 敏捷化智能制造系統的重構

重構，也有人譯為重組、重配置。Rick Dove在書中寫到把重構定義為一種轉變，即利用現有的制造資源，對這些資源進行不同的配置以滿足不同的目的。把重構定義為制造系統從一種構形向另一種構形的變遷。

重構是指將分布在世界各地的的制造系統中的資源重新組合起來，是動態網絡化企業的組織快速響應市場需求對自身過程及組織的再設計。它是由若干個從可選資源集合中選出的制造資源，根據一定的目標，為完成一定的制造任務而組成的。

6 應用敏捷制造技術及思想提高我國制造業水平

國際化的、持續多變的和不可預測的市場競爭給我國帶來了新問題，敏捷制造則給我們帶來了新思想和新技術。運用敏捷制造思想及技術，實施適合我國實際情況的敏捷制造，無疑是提高我國制造業競爭力的可行方法。

企業的敏捷化建設包括簡化組織機構和重建企業文化。

7 結束語

綜上所述，在當前的市場環境下，在信息技術的強有力支持下，敏捷性是現代制造企業必不可少的特征之一，敏捷制造模式是21世紀制造業生產模式，對我國制造業來說，敏捷制造的出現是一個機遇，讓我們可以避免西方發達國家走過的彎路，但從另一方面看也是一個挑戰，畢竟我們的信息化程度同發達國家相比還有很大的距離，如何在新形勢下的市場競爭中求生存與發展是我們面臨的重大課題。所以，利用敏捷制造技術及思想提高我國企業的敏捷性和競爭力是一項刻不容緩的工作。