敏捷制造

敏捷制造敏捷制造概念的提出上个世纪九十年代初，美国注意到传统的大量生产方式在新的现实条件下暴露出诸多不足，并意识到已经面临亚太新兴工业国家的挑战。1991年，美国里海大学亚柯卡研究所，联合13家大型企业的首脑组成一个核心组，研究问题是如何重振美国制造业雄风。邀请100多家企业和著名的咨询公司研讨。•形成“21世纪制造业发展战略”报告。•报告指出“敏捷制造”是21世纪制造业发展的主要战略。•敏捷制造的核心思想是提高企业的敏捷性,快速响应市场的变化是未来企业重要的核心竞争能力！市场正在发生持续、快速、不可预见的变化。以低成本、高质量、满足用户需求的创新的产品快速响应市场，并提供满意的用户服务是赢得竞争的主要手段－－产品创新、服务创新。现有的企业生产组织方式已经不能够适应未来市场竞争的要求－－组织结构的创新。未来的竞争不仅是资本和技术的竞争，同时也是企业组织模式、员工素质和企业对外开放和合作能力的竞争－－企业运作模式的创新、知识的创新、经营理念的创新。敏捷制造管理敏捷性技术敏捷性员工敏捷性动态灵活的虚拟组织（动态联盟）高素质的员工先进的柔性生产技术实现人、组织、技术集成的方法论敏捷制造管理敏捷性技术敏捷性员工敏捷性动态灵活的虚拟组织（动态联盟）高素质的员工先进的柔性生产技术实现人、组织、技术集成的方法论•敏捷制造是一种生产组织模式。•它利用人的智能和信息技术，通过多方面的协作改变企业沿用的复杂的多层递阶结构，改变传统的大批量生产的组织方式。•在整个产品生命周期中最大限度地满足用户需求，提高企业的竞争能力。敏捷制造的含义未来你的企业有竞争力吗？自适应范围：企业产品变化的范围成本：完成变化(或转换)的成本时间：完成变化(或转换)所需的时间鲁棒性：变化过程的坚固性和稳定性动态联盟•动态联盟是敏捷制造的基本组织形态。•其含义是指企业群体为了赢得某一机遇性市场竞争,围绕某种新产品开发,通过选用不同组织/企业的优势资源,综合成单一的靠网络通讯联系的阶段性经营实体。•动态联盟具有集成性和时效性两大特点。它实质上是不同组织/企业间的动态集成,随市场机遇的存亡而聚散。敏捷制造使企业“大而全”“小而全”的组织模式走向分工协作、突出核心竞争力的模式。（DownSizing、Outsourcing、ServiceOrientedEnterpriseNetworks(适应、自组织、共同进化、突现（创新））敏捷制造研究情况•敏捷化协会（AgilityForum）•1994年，美国成立了三个敏捷制造研究所－－得克萨斯大学的航天敏捷制造研究所－－罗斯林工艺研究所的电子敏捷制造研究所－－伊立诺斯大学的车床敏捷制造研究所•七项敏捷商务实践（AgileBusinessPractice）•四项敏捷企业决策支持（AgileEnterpriseDecisionSupport）•八项敏捷智能化设计与制造系统（AgileIntelligentDesignandManufacturingSystem）•十项敏捷供应链管理（AgileSupplyChainManagement）研究。开展的研究包括TEAM研究计划•美国能源部和国防部组织了由100个机构参加的敏捷制造使能技术研究的战略计划TEAM－TechnologiesEnablingAgileManufacturing•每年投资上亿美元，着眼于整个敏捷制造中企业联盟的组织、运行的全过程，开发各种适合于敏捷制造的技术工具，建造TEAMnet网络。•计划的主要内容包括：–虚拟制造技术的研究；–TEAMnet网络技术的研究；–动态联盟支撑工具的研究等。UIUC的机床敏捷制造研究所•以虚拟组织的形式将9个大学和20多家公司联结在一起，不同的学校负责不同的关键制造技术，公司将提供相关的制造工艺信息并共享研究信息成果，所有学校和公司通过因特网连接在一起•各个学校和公司提高的数据和分析工具组成了一个网上机械加工工艺数据和工具库如做一个铣削夹具设计•首先查询切削力(在UIUC完成)•再分析夹具精度(在Purdue完成)•最后进行夹具的优化设计(在PenState完成)。优点•在技术上，加快制造设计的速度和质量。•用这样一个标准环境加快企业的信息流动，促进企业敏捷化。•用户不再小而全、大而全地去解决其产品的制造问题，网络及相关信息服务将提供有关的各种可用资源的情况，供用户选择。AIMS研究计划•AIMS项目由美国空军Wright实验室资助，有五个国防和民用工业单位参加。•它旨在研究一个使国防和民用工业两个工业体系联合在一起，组成一个统一的敏捷制造系统的信息框架，提供一个标准的通过局部计算机网络或Internet获取各种敏捷制造服务的方法。•AIMS加快了国防工业和民用工业之间的转换。国防工业在开工不足时，可以承接民用生产任务；在国防工业生产紧张的时候，民用工业也可以为国防工业生产服务。•在AIMS项目中，通过Internet访问制造服务单元，并以此为基础构造虚拟企业。•5个公司都在网上提供了标准的柔性制造服务，这些制造服务采用的是公司现有的制造设备，通过标准接口代理进行封装，形成AIMS制造服务网络。•客户和供应商可以通过网络，采用结构化的通讯方式来请求所需的信息（如成本、设备能力、库存情况等）、进行项目招标、发放定单。•AIMS项目的研究实践为实施网络化制造和建立面向制造的国家信息基础结构提供了良好的参考。GM案例：面临的困境上世纪九十年代末，GM面临着4大难题：–产能过剩：对顾客的不同需求不能快速响应和满足，它们对某些车型产能过剩，对有些却严重不足。–消费者缺乏品牌忠诚度：大约56.6%消费者在购车时，会选择另外一种车型；仅43.4%的会选购同一种车型。其中，小汽车的品牌忠诚度为15.1%，运动轿车为12.8%，SUVs是18.5%，卡车的为32.8%。–供应网络难以灵活调控：供应链中供应商、OEM、以及销售商的库存时间普遍过高，例如2001年，每个汽车产品的库存时间约为100天。–信息不能够有效共享，普遍存在“信息孤岛”：有多达7000多个离散的信息系统，150个网站、63个呼叫中心(CallCenter)、22个设计工程系统各自为政，此外，几乎所有的代理商都有自己的网站、系统和数据库。GM面临的困境GM的管理层做出了许多尝试：–对生产和销售的布局进行调整；–改进生产和服务方式；–开发新的客户管理系统；–把较大的供应商纳入公司生产开发环节；–其它方法。但都收效甚微。有效的解决方案---DLNGM的CIO—Szygenda重新确定了GM的信息化目标，为GM走出困境提供了有效的解决方案。新的GM信息化目标-----“强化和整合GM的需求和供应链系统，建设一个数字化忠诚网络(DigitalLoyaltyNetwork，DLN)。”Digital“数字化”意味着技术能力。Loyalty“忠诚”意味着聚焦顾客、赢得顾客的忠诚并使GM增值。Network“网络”意味着协调和利用所有的供应和分销链上的所有合作伙伴从而为顾客提供满意的服务。网络效率供应链价值客户忠诚度供应链价值DLN的功能利用网络和计算机等信息技术采集顾客、供应商和制造商的需求。网络效率供应链价值客户忠诚度供应链价值使供应链中的各个成员或单位对顾客的需求进行快速响应。网络效率供应链价值客户忠诚度供应链价值DLN的功能对采集到的数据进行分析，对顾客进行个性化“量身定做”，提高顾客品牌忠诚度；并通过数字化协调和优化模块协调供应链中各个成员，使它们利益分配更加合理。DLN的功能结构“后台”面向供应链管理的实施1.GMCIO，Szygenda第一件事情是设法使GM的高层领导认识信息技术的战略价值，其次是着手改造GM的信息组织结构。2.GM建立了自己的广域网和局域网，大量的中间件应用使原来离散的信息系统实现了对话和互通，把供应商、代理商、雇员、合作伙伴和顾客等所有的利益相关者联系在一起。3.通过新建的网络门户GMSupplyPower，实现了后端与各类供应商的整合。供应商能夠存取在生产排序、存货与零件品质方面的最新资讯。依订单生产方式节省生产与库存成本每年200亿美元。“后台”面向供应链管理的实施4.通过BtoB电子商务平台Covisint，实现了电子商务运营。Covisint的使用使每辆车的生产成本降低达1,000美元，并缩短从统上接受订单到交车的时间，由原来的45天到只需10天。5.通过“Super-3PL”项目整合所有第三方物流服务商(Third-partyLogisticsProviders，3PLs)，增强信息系统的可视化程度，使GM能够追踪所有运输过程中货物和资产。6.GM还成立专门的order-to-delivery(OTD)department，使得交付时间缩短60%，而且交付可靠性从68%提高到90%。“前台”面向客户管理的实施1.借助数据仓库来整合分散的企业顾客管理数据库，该系统能够捕获每一次顾客互动中的有价值的信息并反馈给产品发展部门和营销部门，当顾客再次登录时，任何地方的GM代理商都能够根据顾客的信息为他们推进合适的产品或服务，这种个性化的解决方案有利于把顾客留在GM的顾客社区中并增加顾客的忠诚度；2.鉴于顾客对产品交付时间的期待各不相同，也就是说，并非所有顾客都要求“快速交货”，所以，GM开发了一个灵活的差异化供应链响应系统，响应时间介于1-8周之间，这样就缓解了顾客需求与生产供应之间的压力；“前台”面向客户管理的实施3.创建集成化的网络分销渠道——GMBuyPower，同时使网络分销渠道与个性化的代理商分销渠道实现有机整合，方便顾客选择代理商和自己喜好的产品，GMBuyPower还能够为GM的供应商提供有价值的信息从而提高供应商的响应能力和产品质量；到2003年底，GM的BuyPower门户已经采用多种语言，并向全世界开放，使全世界60亿人中的35亿人可以无障碍访问。4.通过实施“GMOwnerCenter”项目，顾客可以在网上创建他们拥有的所有GM车辆的档案，包括这些车辆的信息、维护情况和服务历史等，这样可以使顾客拥有“家”的感觉；“前台”面向客户管理的实施5.实施“OnStar”系统：–具有通讯卫星导航功能，道路紧急救援功能，可以存取资料、邮件以及股票等信息。–顾客只要按一个按钮，就可以收听最新的新闻和交通信息，就能够实时地与GM进行直接沟通。–GM设想通过这个项目使每一辆GM交通工具都成为无限的和无线的GM电子通信网络的一部分，能够使GM的消费者随时与GM在一起，从而大大增强GM消费者的忠诚度。–该平台已经成为GM汽车行业的一个高收益的附产品。该平台已授权丰田汽车使用。–目前，已有上千万消费者通过OnStar与GM进行沟通和交流，并且以每天5千的速度在增加。新信息系统的其它实现方案引进大量CAD/CAE软件–公司上下全部配备IBM的主机，并采用大量3D软件用以撞击模拟，同时进行品质与设计结构的快速检验，从而加速研发过程，并降低研发成本。–汽车碰撞试验（100次－50次－20次）。建立协同工作管理系统超过1万6千名设计师及员工利用EDS产品生命周期管理系统(TeamcenterEngineer)。分享3D设计，追踪零件与局部装配件。当完成一项变动时会自动更新设计资料，员工可协调在同一份设计上的工作达到团队间进行同步化设计工作，从而缩短汽车设计模型时间由12周降为2周。新信息系统的执行汽车设计开发系统售后服务•Sales&Services•CRM•DataMiniing从订单到交车(OrdertoDelivery)汽车生产系统TQM/TPM/TQC6sigmaCMIDAMVDADDMAIC过程（D-定义、M-测量、A-分析、I-改善和C-控制），主要针对不能满足要求的过程，对其进行突破性改善。DMADV过程（D-定义、M-测量、A-分析、D-设计和V-验证），主要针对新产品开发过程，使得新产品开发过程的绩效达到6Sigma的水平。DLN的效益曲线GM的示范效应和推广应用•GM的DLN成功实施，导致其他汽