先進制造條件下的生產管理對策研究

/長治清華機械廠

當前及今后一段時期，中國航天科技集團有限公司承擔的國家重大科技專項任務將逐步實施，航天科技事業(yè)迎來了難得的發(fā)展機遇期。與此同時，激增的生產任務也給航天制造能力帶來了嚴峻的挑戰(zhàn)，迫切需要在制造模式層面開展研究與實踐，挖掘潛力，提升能力，通過先進制造技術的應用實施，適應和滿足航天科技工業(yè)新體系建設對產品可靠性、質量及性能的高標準需要。

一、先進制造的特點

1.先進制造的特征

20世紀80年代，先進制造技術的概念在美國出現，根據對其本質和特征的研究與分析，先進制造技術應該是在傳統(tǒng)制造技術的基礎上隨著現代制造工業(yè)的發(fā)展不斷優(yōu)化和改進，是機械技術、人因工程、電子信息技術、計算機與通信、現代管理等方面成果的集成，并在產品設計、工藝、制造、檢驗、管理等領域進行全過程應用，最終提高企業(yè)綜合競爭能力的各種制造技術的總稱。也就是說，現代制造、信息技術以及先進管理手段是先進制造技術存在的必要條件。

各種諸如自動化、傳感、計算機、新材料以及管理等新的技術手段與傳統(tǒng)制造手段的融合，使現代制造成為可以管控制造過程、信息流及物流的系統(tǒng)工程。先進制造技術除了包括傳統(tǒng)工藝制造方法以外，還囊括了產品設計、銷售、維保服務等產品的整個生命過程，打破了學科和專業(yè)的界限，并使其不斷融合，是技術與管理的整合和優(yōu)化，是一種新的生產模式和手段。

2.先進制造技術與傳統(tǒng)制造技術的對比（見表1）

在先進制造技術模式下，企業(yè)管理具有以下特點：從以產品為中心轉向以客戶為中心；從以技術為中心轉向以人和信息為中心；打破了傳統(tǒng)順序的工作方式，改為并行工作方式；從金字塔式的組織結構向扁平結構模式轉變；將產品質量作為企業(yè)核心基礎。先進制造技術無論從生產理念、管理模式，還是制造技術，都能夠從客戶對功能的需求、交貨期、質量、成本和服務滿意度等方面提高企業(yè)綜合競爭實力，因此它的優(yōu)勢是傳統(tǒng)制造業(yè)無法相比的。

二、先進制造對生產管理的影響

1.對企業(yè)管理方式的影響

企業(yè)推行先進制造技術，進行數字化制造平臺的打造、信息化技術的應用，以及精益管理思想的導入，必定會影響整個生產管理系統(tǒng)，導致生產管理模式的再造。也就是說，企業(yè)推行先進制造技術必須要解決新的理念、工具、方法與企業(yè)生產流程協(xié)同，以及先進制造技術在企業(yè)內部的應用問題。

一是組織結構的適應性問題。從先進制造技術的概念可以看出，以專業(yè)分工為基礎的組織結構與先進制造技術推進以后的企業(yè)生產管理模式是不相適應的，因此基于先進制造技術的生產管理模式再造在解決生產手段及各環(huán)節(jié)運行邏輯關系的同時，將組織機構調整為矩陣式組織結構，并規(guī)范其運行模式。

二是生產效率和質量提高問題。制造企業(yè)的戰(zhàn)略目標是生產系統(tǒng)質量、效率、成本等有效運行的綜合體現。企業(yè)多品種、小批量、研制與批生產并存的復雜狀態(tài)給生產帶來了眾多的不確定因素，傳統(tǒng)生產管理模式和生產流程無法解決型號產品生產效率低下、質量穩(wěn)定性差的問題，通過數字化制造、精益化管控來提高生產質量和效率是先進制造技術推進要解決的主要問題。

三是生產、資源等信息處理問題。在傳統(tǒng)制造技術模式下，各職能部門從各自業(yè)務角度收集處理信息，部門之間缺乏橫向溝通，經常造成信息共享不及時，或信息反饋不準確、不一致的現象。在先進制造技術模式下，信息化管理手段理論上促進了信息錄入的及時性和準確性，也基本保證信息狀態(tài)的共享。因此，基于先進制造技術的生產管理模式再造會涉及信息處理流程和運行機制的建立問題。

四是生產周期問題。生產進度和交貨期是制造企業(yè)的核心競爭力，基于先進制造技術的生產管理模式再造應考慮解決在生產準備、生產加工及生產管理中存在的制約生產周期縮短的因素，分析各種因素和活動之間的邏輯關系、技術手段以及活動的時間節(jié)點和順序關系。

表1 先進制造技術與傳統(tǒng)制造技術對比

五是管理權限問題。先進制造技術的應用對操作者提出了更高的要求，對操作者的分權程度反映了生產流程運行機制的特征，因此生產流程中應解決對各級操作者的責任和權限問題。

2.對企業(yè)生產流程的影響

在先進制造技術推進過程中，精益管理理念及信息化技術的應用同時作用，持續(xù)推進生產流程的優(yōu)化和改進。

一是活動的并行程度。先進制造技術的實施為開展并行工程創(chuàng)造了條件。

二是設備布局的合理性問題。如果生產現場的設備按加工工序布局，有利于工件以較短的路線流轉，加快流轉、降低生產成本。

三是生產計劃的科學性和合理性與企業(yè)均衡生產的問題?？茖W合理的生產計劃對控制企業(yè)生產節(jié)拍、合理配置資源、降低庫存有著至關重要的作用。

四是資源的有效協(xié)調和配置問題。要提高生產設備及人員的生產效率，必須提前考慮并安排生產過程中需要解決的內外部問題，盡可能多地消除生產等待，提高效率。

五是庫存問題。在先進制造技術推進過程中，清理庫存、找出庫存產生的根源就是發(fā)現并消除生產過程中不合理問題、優(yōu)化生產流程的一種有效手段。理想狀態(tài)下的生產過程，應該是“一件流”的生產模式，即只有一個工件在工序間流轉。

六是質量管控問題?！耙淮尉蛯⑹虑樽龊谩笔呛教熨|量管理的口號，將質量的理念貫穿于整個產品生命周期的全過程，加強過程管控，可以有效減少檢驗環(huán)節(jié)和返修機率，提高生產周期、減少制造成本。

七是設備管理問題。要保證整個生產流程的順暢，必須對設備維修維護流程進行調整，將事后維修變?yōu)榉e極地事前預防，并加強日常保養(yǎng)、預測性檢修等，努力保證設備的完好狀態(tài)。

八是勞動生產率問題。加強對員工的培訓，提高員工工作能力和水平，培養(yǎng)多能工是提高勞動生產率最有效的方式。

三、先進制造條件下的生產管理對策

1.生產組織機構設計

信息化技術的應用使得車間管理的手段更加便捷，職能部門及型號項目組可以解放出一部分解決資源沖突的時間與精力進行生產管理的前期策劃，因此對生產系統(tǒng)組織機構進行改進迫在眉睫。

按照航天企業(yè)研制批生產并重、多品種小批量的生產組織特點，建議采用基于項目管理辦公室的矩陣式組織機構，綜合職能型組織機構和矩陣式組織機構的優(yōu)點，充分發(fā)揮型號項目組和職能部門的管理優(yōu)勢，通過型號項目管理辦公室的組織協(xié)調使各個項目目標平衡，同時能夠避免人力資源的重復設置，如圖1所示。

復雜程度和集權程度低的組織結構對于先進制造技術的實施有促進作用。因為，先進制造技術的推進需要有責權明晰、決策快速、溝通與協(xié)調順暢的機制。組織結構越單純，管理環(huán)節(jié)越少，資源和成本占用越少；同時，適當的分權也有利于調動員工積極性，增強員工責任感，從而推動先進制造技術在企業(yè)的實施。

2.生產流程設計

圖1 基于項目管理辦公室的矩陣式組織機構圖

圖2 先進制造技術應用下的生產組織流程圖

先進制造技術在企業(yè)的推進主要圍繞型號科研生產主線，以數字化制造、信息化管理、精益化實踐為技術手段，建設支撐制造生命周期全過程的統(tǒng)一平臺，實現制造過程中管理信息、工藝信息、資源信息、制造信息、質量信息等基于標準化的有效整合和管理，建立在企業(yè)統(tǒng)一平臺下的設計制造協(xié)同體系、科研生產的高效運行模式、科研生產的管控流程，從而進一步有效提升制造能力、管理能力、協(xié)同效率和快速反應能力，增強企業(yè)的核心競爭力。在先進制造技術全面實施的狀態(tài)下，車間依靠新的管理平臺，對車間資源、生產計劃、執(zhí)行、控制進行全面管理，包括車間生產計劃、生產過程監(jiān)控、質量管理、機床運行狀態(tài)分析、機床刀具管理、DNC、工具工裝管理、車間數據采集、生產過程管理、看板管理、統(tǒng)計分析、產品追溯管理、報表管理等，如圖2所示。

隨著新的管理平臺的應用，車間實現了生產過程實時監(jiān)控、制造資源配置優(yōu)化、資源利用率提高、企業(yè)與其它系統(tǒng)之間數據傳遞通暢，達到生產前規(guī)劃、生產中監(jiān)控、生產后追蹤的全方位支撐。新的生產管理流程可以滿足職責清晰，各部門管理協(xié)調順暢，資源配置合理，復雜狀態(tài)和型號管理的過程數據相對準確，以及實現實時共享的要求?！?/p>