航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造企業(yè)生產(chǎn)過程柔性和彈性研究

朱曉華

【摘要】本報(bào)告對(duì)國(guó)內(nèi)外行業(yè)在制造業(yè)領(lǐng)域?qū)嵤┥a(chǎn)過程柔性和彈性研究現(xiàn)狀以及未來發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行簡(jiǎn)要分析的基礎(chǔ)上結(jié)合發(fā)動(dòng)機(jī)公司航機(jī)生產(chǎn)管理的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)，深度分析生產(chǎn)過程柔性和彈性管理對(duì)公司航機(jī)生產(chǎn)中物流與信息流的支撐作用，并提出相關(guān)實(shí)施建議，為企業(yè)生產(chǎn)柔性提供一些可供借鑒的實(shí)施方法。

【關(guān)鍵詞】生產(chǎn)過程;柔性;彈性

一、生產(chǎn)過程柔性和彈性相關(guān)概述

（一）生產(chǎn)過程柔性和彈性的定義

環(huán)境和市場(chǎng)需求的不斷變化要求市場(chǎng)系統(tǒng)具備基本相應(yīng)的應(yīng)變能力，即柔性。生產(chǎn)過程柔性，即生產(chǎn)系統(tǒng)柔性，是指生產(chǎn)系統(tǒng)對(duì)用戶需求變化的響應(yīng)速度，是對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)適應(yīng)市場(chǎng)變化能力的一種度量。生產(chǎn)過程彈性，是指產(chǎn)品數(shù)量變動(dòng)率與資源數(shù)量變動(dòng)率之間的比率。它反映產(chǎn)量對(duì)資源投入變動(dòng)的敏感程度。

生產(chǎn)過程柔性和彈性的研究，是企業(yè)現(xiàn)代管理發(fā)展的一種趨勢(shì)，在某種程度上，企業(yè)生產(chǎn)柔性和彈性的管理程度高低決定了企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的高低。因此，它是一種管理思想，一種管理理念，一個(gè)系統(tǒng)的子工程。

（二）生產(chǎn)過程柔性和彈性研究的目的意義

目的：以生產(chǎn)管理相關(guān)理論為依據(jù)，對(duì)企業(yè)生產(chǎn)制造系統(tǒng)的運(yùn)行過程深入研究，建立與生產(chǎn)制造相匹配的柔性與彈性評(píng)價(jià)模型，并將評(píng)價(jià)模型應(yīng)用到公司的實(shí)際航機(jī)生產(chǎn)管理中，為生產(chǎn)系統(tǒng)的生產(chǎn)指揮提供途徑和方法，最終實(shí)現(xiàn)航機(jī)生產(chǎn)需求拉動(dòng)、均衡排產(chǎn)、精益提效。

意義：通過對(duì)生產(chǎn)過程柔性和彈性的研究，變革傳統(tǒng)生產(chǎn)組織模式，使航機(jī)生產(chǎn)的生產(chǎn)流程能快速適應(yīng)客戶需求，不斷消除庫(kù)存，減少作業(yè)等待時(shí)間，加快資金周轉(zhuǎn)，提高設(shè)備利用率，最終企業(yè)生產(chǎn)管理運(yùn)行效率提升。

二、某航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造企業(yè)現(xiàn)狀分析

盡管公司對(duì)生產(chǎn)過程柔性和彈性研究非常重視，部分單位的生產(chǎn)單元結(jié)合AEOS推進(jìn)與實(shí)施，相繼開展了一些生產(chǎn)單元的柔性化生產(chǎn)活動(dòng)，也取得了一些實(shí)際效果。由于大部分單位仍停留在功能型設(shè)備布局，職能型管理，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的各種柔性管理不能滿足客戶需求，具體表現(xiàn)如下：

（一）設(shè)備布局不合理，難以實(shí)現(xiàn)作業(yè)靈活性

生產(chǎn)單元未按零件加工流程進(jìn)行設(shè)備布局，易造成產(chǎn)品物流距離長(zhǎng)，工序之間的等待時(shí)間長(zhǎng)和零件轉(zhuǎn)工搬運(yùn)時(shí)間浪費(fèi)，難以開展“人與設(shè)備分離”的改善活動(dòng)，不利于生產(chǎn)量發(fā)生變化來實(shí)現(xiàn)彈性作業(yè)人數(shù)。

（二）生產(chǎn)瓶頸管理，難以滿足物流平衡

生產(chǎn)線上的物流如同小河一樣，寬度變化不大才能夠均衡的流動(dòng)，如果有的地方寬而有的地方窄，那么是很不平衡的。此外，瓶頸也控制了零件的轉(zhuǎn)工與配套，當(dāng)某個(gè)生產(chǎn)單元的一道工序或設(shè)備能力無法改進(jìn)時(shí)，其它的工序或設(shè)備又不能與之匹配，因此，生產(chǎn)瓶頸管理還是老樣子。

（三）生產(chǎn)組織柔性不強(qiáng)，難以滿足客戶需求

隨著計(jì)劃的調(diào)整，產(chǎn)量遞增而造成生產(chǎn)任務(wù)況突發(fā)緊張時(shí)，生產(chǎn)二線人員難以調(diào)入一線幫忙，因此，生產(chǎn)單位很難做到柔性地安排生產(chǎn)計(jì)劃，一但出現(xiàn)瓶頸或設(shè)備故障，生產(chǎn)效率就嚴(yán)重受影響。

（四）生產(chǎn)彈性不足，生產(chǎn)函數(shù)呈現(xiàn)遞減生產(chǎn)力現(xiàn)象

公司航機(jī)生產(chǎn)量每年呈現(xiàn)10%左右的遞增，但資源的投入也相應(yīng)增大，從產(chǎn)品數(shù)量變動(dòng)率與資源數(shù)量變動(dòng)率的數(shù)據(jù)看，公司的生產(chǎn)彈性值小于1，說明生產(chǎn)函數(shù)呈現(xiàn)遞減生產(chǎn)力現(xiàn)象。

基于上述原因分析，企業(yè)若不能對(duì)生產(chǎn)柔性與彈性研究管理，必將導(dǎo)致生產(chǎn)結(jié)果不可追溯，企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力也就無法得到保障。

三、柔性制造和彈性分析的發(fā)展趨勢(shì)

（一）柔性制造單元（MC）將成為發(fā)展和應(yīng)用的熱門技術(shù)

因?yàn)槿嵝灾圃靻卧‵MC）的投資比柔性生產(chǎn)制造系統(tǒng)（FMS）少而經(jīng)濟(jì)效益相接近，因此，柔性制造單元（FMC）更適用于公司多品種、少批量的生產(chǎn)組織方式，國(guó)內(nèi)外眾多企業(yè)將FMC列為發(fā)展之重點(diǎn)。

（二）發(fā)展效率更高的柔性生產(chǎn)線（FML）

少品種、多批量的生產(chǎn)企業(yè)如汽車行業(yè)，對(duì)FML的需求引起了FMS企業(yè)極大關(guān)注，采用價(jià)格低廉的專用數(shù)控設(shè)備替代通用的加工中心，將是FML的發(fā)展趨勢(shì)。

（三）柔性生產(chǎn)制造系統(tǒng)（FMS）朝多功能方向發(fā)展

由單純加工型FMS進(jìn)一步開發(fā)以焊接、裝配、檢驗(yàn)及鈑金加工乃至練、鍛等制造工序兼?zhèn)涞亩喙δ蹻MS。

（四）發(fā)展柔性生產(chǎn)制造系統(tǒng)（FMS）的深遠(yuǎn)意義

柔性生產(chǎn)制造系統(tǒng)（FMS）是實(shí)現(xiàn)未來工廠的新穎概念模式和新的發(fā)展趨勢(shì)，日本從1991年開始實(shí)施智能制造系統(tǒng)（IMS）國(guó)際性開發(fā)項(xiàng)目，屬于第二代的FMS，而真正完善的第二代FMS在21世紀(jì)將會(huì)實(shí)現(xiàn)，屆時(shí)，智能化機(jī)械與人之間將相互融合，柔性地全面協(xié)調(diào)從接受訂單至生產(chǎn)、銷售這一企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的全部活動(dòng)。

四、生產(chǎn)柔性和彈性的評(píng)價(jià)指標(biāo)

（一）建立生產(chǎn)柔性和彈性評(píng)價(jià)指標(biāo)的原則

在建立生產(chǎn)系統(tǒng)柔性和彈性評(píng)價(jià)指標(biāo)時(shí)，一般應(yīng)遵循：①簡(jiǎn)潔、完備性原則，指標(biāo)能全面反映生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)作效率情況。②客觀、可考核原則，指標(biāo)設(shè)定不受主觀因素影響，數(shù)據(jù)真實(shí)可靠及可考核性。③可擴(kuò)充原則，對(duì)指標(biāo)體系可進(jìn)行修訂。

（二）建立生產(chǎn)柔性和彈性的指標(biāo)

企業(yè)生產(chǎn)柔性和彈性的指標(biāo)是由多種指標(biāo)決定的，確定那些主要指標(biāo)，哪些次要指標(biāo)，哪些指標(biāo)對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)影響較大，這都是企業(yè)在提高生產(chǎn)系統(tǒng)柔性的基本問題。

（三）生產(chǎn)柔性和彈性的指標(biāo)評(píng)價(jià)方式

目前對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)柔性和彈性評(píng)價(jià)，一般是采用模糊綜合評(píng)價(jià)方式，對(duì)指標(biāo)權(quán)重分配選取是否合理結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)，從目前研究情況看，人們對(duì)企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)柔性認(rèn)識(shí)處于一種灰色系統(tǒng)狀態(tài)，因而用灰色系統(tǒng)理論來確定評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重具有一定的適用性。

五、公司生產(chǎn)柔性制造和彈性分析的實(shí)踐

在傳統(tǒng)生產(chǎn)方式中，生產(chǎn)線一旦確定，企業(yè)生產(chǎn)線的產(chǎn)能也就隨之確定，但很難做到柔性化生產(chǎn)與彈性要求。若能將生產(chǎn)柔性與彈性研究成果運(yùn)用到實(shí)踐中，通過生產(chǎn)中心試點(diǎn)單元的實(shí)施并將生產(chǎn)線設(shè)計(jì)為柔性化的生產(chǎn)線，它的產(chǎn)能完全可以根據(jù)計(jì)劃變化做出調(diào)整，這樣既能降低成本，又能滿足生產(chǎn)控制層的生產(chǎn)配套需求。因此，生產(chǎn)指揮部大膽嘗試，主要從四個(gè)方面入手：

（一）優(yōu)化生產(chǎn)信息流程，提升生產(chǎn)管控柔性

1.優(yōu)化信息流程，加快信息流動(dòng)

提升生產(chǎn)管控的柔性，需要大量的生產(chǎn)信息支撐，生產(chǎn)信息的快速準(zhǔn)確，需要信息流程的快速暢通。因此，優(yōu)化生產(chǎn)信息流程，可實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)訂單跟蹤。

2.運(yùn)用MES計(jì)劃排產(chǎn)，提升計(jì)劃管控柔性

由于手工計(jì)劃容易出現(xiàn)偏差和信息不流暢，常造成零件排產(chǎn)排隊(duì)，延誤生產(chǎn)進(jìn)度;計(jì)劃的可調(diào)整空間較小，對(duì)生產(chǎn)指導(dǎo)作用有限。運(yùn)用MES高級(jí)計(jì)劃排產(chǎn)系統(tǒng)和能力評(píng)估功能，對(duì)生產(chǎn)訂單進(jìn)行自動(dòng)預(yù)排產(chǎn)，提前掌握生產(chǎn)流向，把握生產(chǎn)節(jié)拍，再根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際情況隨時(shí)進(jìn)行排產(chǎn)調(diào)整，有效的調(diào)整生產(chǎn)節(jié)奏，提升了生產(chǎn)管控的柔性化。

（二）引入快速裝夾，提升設(shè)備柔性

快速定位裝夾引入FMC柔性制造理念，實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)只在加工的徹底變革，系統(tǒng)旨在建立一套精確的快速定位系統(tǒng)。

（三）優(yōu)化人力資源配置，提升員工用工柔性

企業(yè)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一種情況，即企業(yè)生產(chǎn)過程中存在人力資源浪費(fèi)狀況，一方面有些生產(chǎn)單位人員緊缺，而另一方面有些生產(chǎn)單位卻出現(xiàn)人員閑置情況，這種現(xiàn)系的出現(xiàn)，盡管可能是生產(chǎn)計(jì)劃排產(chǎn)及單位合作力度上的問題，但也不能忽視其中的人力資源配置問題。生產(chǎn)部根據(jù)生產(chǎn)執(zhí)行層中的生產(chǎn)管控人力需求模型圖對(duì)公司生產(chǎn)相關(guān)的所有人力進(jìn)行研究，隨時(shí)發(fā)現(xiàn)公司航機(jī)生產(chǎn)過程中存在的人力資源配置問題，實(shí)施動(dòng)態(tài)配置，以滿足企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)需求。優(yōu)化人力資源配置，提升員工用工柔性，主要從以下兩個(gè)方面入手：一方面要樹立“以人為本”理念，以“多能工”促員工發(fā)展。人員配置不合理會(huì)給企業(yè)帶來效率降低，因此，優(yōu)化人力資源配置管理，應(yīng)“以人為本”為核心，以“傳幫帶”形式多培養(yǎng)一些“多能工”或“一人多機(jī)”，促進(jìn)員工發(fā)展空間，緩解生產(chǎn)用工壓力。

另一方面，要建立科學(xué)用人機(jī)制，提升員工勞動(dòng)效率。由于人才競(jìng)爭(zhēng)范圍的不斷擴(kuò)大，職業(yè)選擇的機(jī)會(huì)增多，人才自主權(quán)得到提高，員工對(duì)企業(yè)的忠誠(chéng)正在逐漸被對(duì)職業(yè)的忠誠(chéng)所替代。因此建立科學(xué)用人機(jī)制，強(qiáng)化員工隊(duì)伍建設(shè)的管理，對(duì)關(guān)鍵人才給予充分的激勵(lì)，并提供寬松的工作環(huán)境和工作條件，對(duì)企業(yè)提升員工勞動(dòng)效率具有一定的強(qiáng)力支撐，也為企業(yè)發(fā)展提供可靠的人才保障。

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