模塊化生產(chǎn)模式在工廠持續(xù)發(fā)展過程中的應(yīng)用研究

高理遠

(上海機電股份有限公司，上海 200135)

0 前 言

傳統(tǒng)化石能源電站設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)在經(jīng)歷了21世紀初火電市場大爆發(fā)時代，產(chǎn)能大幅度擴張之后，又面臨當(dāng)前中國積極推進碳達峰、碳中和的大環(huán)境。尤其是近年來光伏、風(fēng)電等新能源技術(shù)的興起，對傳統(tǒng)化石能源的替代趨勢已經(jīng)不可避免。國內(nèi)火電設(shè)備市場不可避免地面臨需求急劇降溫，競爭日趨激烈的局面。

隨著市場的波動，所有的電站行業(yè)主流生產(chǎn)廠家都面臨產(chǎn)能快速攀升之后又縮減產(chǎn)能的困局。在銷售規(guī)模的高速增長的背后，企業(yè)的生產(chǎn)模式、管理水平卻沒有隨著產(chǎn)能規(guī)模的大幅增長而相應(yīng)調(diào)整、提高。走到今天，在競爭日趨激烈的環(huán)境下，電站行業(yè)各主流生產(chǎn)廠家又面臨著壓縮產(chǎn)能的任務(wù)。如何鞏固既有的市場地位？如何尋找新的增長空間？如何克服持續(xù)走高的人力資源成本，實現(xiàn)持續(xù)快速的發(fā)展？這些都是傳統(tǒng)化石能源企業(yè)亟須解決的問題。

市場情況并不以企業(yè)的意志所轉(zhuǎn)變，這就需要企業(yè)從外部和內(nèi)部同時著力，尋找持續(xù)發(fā)展的路徑。就外部而言，積極利用現(xiàn)有的技術(shù)，尋找市場上新的應(yīng)用場景，通過一定的市場轉(zhuǎn)型來尋找新的訂單。就內(nèi)部而言，還可以通過改進企業(yè)生產(chǎn)組織模式，將傳統(tǒng)的單件小批量生產(chǎn)模式向柔性化較強的模塊化生產(chǎn)模式進行轉(zhuǎn)變，以提升企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展能力。

本文著重探討了企業(yè)改進生產(chǎn)組織模式的路徑，為傳統(tǒng)能源電站設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)尋找可持續(xù)發(fā)展的路徑。

1 單件小批生產(chǎn)模式介紹

生產(chǎn)模式是指企業(yè)生產(chǎn)管理、生產(chǎn)計劃、組織落實運作的模式。企業(yè)的生產(chǎn)模式必須立足本企業(yè)的實際情況并結(jié)合市場環(huán)境和競爭對手的變化，這不僅關(guān)系整個生產(chǎn)供應(yīng)鏈的正常運轉(zhuǎn)，而且關(guān)系到整個企業(yè)的興衰成敗。

單件小批生產(chǎn)是典型的訂貨型生產(chǎn)，一般而言，大部分電站設(shè)備生產(chǎn)廠的生產(chǎn)均為單件小批生產(chǎn)模式。

2 單件小批生產(chǎn)模式形成的原因以及存在的問題

由于電站設(shè)備的技術(shù)始終處在日新月異的過程中。從新中國成立初期到20世紀80年代的技術(shù)水平相比今天，還不夠成熟。在當(dāng)時的背景下，每套產(chǎn)品都必須單獨研究、設(shè)計，在不斷的生產(chǎn)中摸索，創(chuàng)新，精工細作，創(chuàng)造品牌。但是，走到今天，當(dāng)電站產(chǎn)品的技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，形成系列，且產(chǎn)量已經(jīng)是當(dāng)年的幾十倍時，原有的“大而全，一件產(chǎn)品一套圖紙”的生產(chǎn)模式已經(jīng)不利于工廠的長期發(fā)展，對于產(chǎn)品初期的投標報價，中期制造成本的降低、核算，生產(chǎn)管理，外包協(xié)作均有不利的影響，導(dǎo)致了目前制造成本缺乏有效控制、計劃執(zhí)行力度不夠、抗風(fēng)險能力缺乏等一系列問題。

隨著產(chǎn)量大規(guī)模的上升，企業(yè)生產(chǎn)管理水平、裝備能力沒有相應(yīng)地上臺階，導(dǎo)致了企業(yè)生產(chǎn)場地空前緊張、大型裝備缺乏，產(chǎn)量、質(zhì)量和交貨期存在差距，員工思想也還沒有及時轉(zhuǎn)變，主要體現(xiàn)在如下幾個方面：

(1)生產(chǎn)柔性不夠，導(dǎo)致產(chǎn)品滿足交貨期存在差距。

由于單件小批量產(chǎn)品的零部件都是一件一圖，因此在生產(chǎn)過程中，通用性和可調(diào)度性較差。生產(chǎn)過程中，遇到的問題又是多種多樣，有質(zhì)量問題、有各零部件采購進廠的進度匹配問題等。產(chǎn)品零部件通用性差、可調(diào)度性差，就會導(dǎo)致生產(chǎn)實際進度和生產(chǎn)計劃之間始終存在差異，無形中拉長生產(chǎn)周期，給按時交貨帶來較大的難度。

尤其是一些短周期的緊急產(chǎn)品，BOM清單上每項物資都需單獨采購，這給工廠滿足交貨期帶來了更大的難度。

(2)制造成本缺乏有效控制。

同樣的原因，由于單件小批量產(chǎn)品的零部件都是一件一圖，給供應(yīng)鏈管理也帶來了較大的難度，一方面是無法通過大批量的采購和外協(xié)來降低采購價格。另一方面，生產(chǎn)周期難以縮短，庫存周期較長，也給存貨周轉(zhuǎn)次數(shù)的提升帶來難度，這會降低資金使用效率，增加工廠的運行成本。

(3)生產(chǎn)質(zhì)量難以持續(xù)提高。

由于每臺產(chǎn)品雖然結(jié)構(gòu)大同小異，但是大部分零部件都有差異，這導(dǎo)致供應(yīng)商以及車間每次制造一臺產(chǎn)品都需要消化圖紙，每件產(chǎn)品都是新產(chǎn)品。這就給生產(chǎn)控制質(zhì)量帶來了難度，車間生產(chǎn)質(zhì)量難以持續(xù)提高。

以上這些在企業(yè)快速發(fā)展中出現(xiàn)的問題，在嚴峻的外部市場環(huán)境下，造成了許多工廠所面臨的不利局面：新增訂單開始減少，中標價格又由于激烈競爭呈下降趨勢；工廠現(xiàn)金流比較緊張；降本壓力更加突出；產(chǎn)能擴張受到約束等。

3 模塊化生產(chǎn)的內(nèi)涵和優(yōu)勢分析

根據(jù)以上分析，本文認為可以采用模塊化生產(chǎn)，逐步向精細化管理靠攏的方式，逐步改進單件小批量的生產(chǎn)模式。

模塊化生產(chǎn)即是將產(chǎn)品原有的多樣化的零件以部件的形式結(jié)合在一起。以面向組裝的設(shè)計理念，基于產(chǎn)品部件的相似性、通用性，設(shè)計出通用的、標準化的模塊，從而降低產(chǎn)品內(nèi)部零件的多樣性，減少零部件的總數(shù)，降低生產(chǎn)線的組裝成本和組裝時間。

采用模塊化生產(chǎn)方式可以抵御風(fēng)險，降低成本，提高柔性生產(chǎn)的能力。

經(jīng)過近20年火電設(shè)備大發(fā)展，各電站設(shè)備的生產(chǎn)廠家已經(jīng)具備產(chǎn)品的模塊化設(shè)計能力。傳統(tǒng)產(chǎn)品完全可以被分解為一個個功能模塊，或相互之間各自被分解成一個個功能模塊，技術(shù)部門在設(shè)計中可利用模塊的相似性來減少產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和制造結(jié)構(gòu)的變化，最終借助模塊的選擇和模塊間的組合實現(xiàn)產(chǎn)品的多樣性，加快產(chǎn)品的生產(chǎn)節(jié)奏，控制產(chǎn)品成本。

以最常見的封頭為例，一個封頭的工藝流程如圖1所示。

圖1 封頭加工工藝流程

一個封頭生產(chǎn)有13個生產(chǎn)節(jié)點，涉及采購、質(zhì)保2個職能部門、車間3個、外協(xié)廠1個，其原材料采購、倉儲周期不少于4個月。若將封頭按照模塊化、通用化進行設(shè)計，可使封頭的生產(chǎn)不再進入產(chǎn)品生產(chǎn)的關(guān)鍵路徑，各產(chǎn)品之間封頭可以相互調(diào)配，大幅度降低產(chǎn)品的生產(chǎn)周期并提高生產(chǎn)柔性。

通過多年的政策扶持，各生產(chǎn)廠家已經(jīng)培育了一批穩(wěn)定的、專業(yè)的模塊供應(yīng)商和分包商，且它們彼此競爭，正不斷優(yōu)化供應(yīng)鏈。

以ERP系統(tǒng)為代表的信息系統(tǒng)的建立成為可靠的信息流通渠道。通過搭建信息網(wǎng)絡(luò)平臺，實現(xiàn)信息共享，空間、時間距離被打破，客戶的個性化需要、供應(yīng)鏈信息能得到快速響應(yīng)(如圖2所示)。

圖2 ERP系統(tǒng)信息網(wǎng)絡(luò)平臺

與傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式相比，模塊化生產(chǎn)模式優(yōu)勢明顯。

資源整合形成合力。模塊化生產(chǎn)突破了單個企業(yè)的限制，在更大范圍內(nèi)實現(xiàn)資源整合，各個模塊制造商和模塊整合商為了在競爭中取勝，都專注于提高各自模塊的核心競爭力，集中力量，不斷提高產(chǎn)品質(zhì)量、縮短制造周期。

顯著降低成本。傳統(tǒng)的柔性生產(chǎn)模式往往是通過設(shè)備來提升生產(chǎn)能力，但是，由于所加工的零件存在差異，其規(guī)模、經(jīng)濟水平不可能比加工完全標準化的零件高，而且，由于這些高度自動化的設(shè)備本身的投資成本就非常高昂，分攤到單個產(chǎn)品中后，產(chǎn)品的成本仍然不會低。在模塊化生產(chǎn)方式下，產(chǎn)品的成本能得到顯著的控制。模塊產(chǎn)品成為關(guān)注的重點，而產(chǎn)品的制造過程則被放到了關(guān)注的次要位置，簡化了生產(chǎn)環(huán)節(jié)，降低了零部件成本，從而降低了產(chǎn)品的整體成本。

市場化更為徹底。在柔性生產(chǎn)模式下，由于生產(chǎn)流程的特點，如果要進行客戶個性化的設(shè)計，往往會極大地增加企業(yè)成本;在模塊化生產(chǎn)模式下，大量設(shè)計都是所謂的“模塊化操作”，即分離、替代、增加、歸納等，不會或者只會少量增加企業(yè)成本?？蛻舻男枰仙秊楫a(chǎn)品價值鏈的開端，這種需要首先傳到模塊組合企業(yè)的設(shè)計部門，設(shè)計部門根據(jù)客戶的需要量身定做產(chǎn)品，再分解到各個模塊供應(yīng)商分別制造，產(chǎn)品價值鏈的整個過程都有客戶參與，從而客戶的個性化需要能夠得到及時、徹底的體現(xiàn)。因此，在以客戶價值最大化為導(dǎo)向的今天，模塊化生產(chǎn)能更全面地反映客戶個性化的需要，在競爭中占據(jù)有利地位。

模塊化生產(chǎn)模式可使企業(yè)達到精益生產(chǎn)的目標，從而提升產(chǎn)能、提升效益，尤其是在當(dāng)前外部經(jīng)濟環(huán)境復(fù)雜多變的情況下，勤練內(nèi)功，逐步向精細化管理靠攏，提高管理水平，有極其重要的意義。

模塊化生產(chǎn)模式及時制造，減少生產(chǎn)停滯和生產(chǎn)浪費，向零缺陷、零庫存的精細化管理目標邁進。以改善基礎(chǔ)管理為手段，通過逐步改善基礎(chǔ)管理來實現(xiàn)成本控制、科學(xué)考核，為勤勞、優(yōu)秀的員工創(chuàng)造更高的效益，從而提高員工的勞動積極性，最終達到提高企業(yè)產(chǎn)能的積極效果。

提升計劃管理水平。提高企業(yè)內(nèi)部技術(shù)保障力度，進行產(chǎn)品分類管理、職責(zé)落實到人，完善工裝、設(shè)備保養(yǎng)。逐步完善供應(yīng)鏈體系，實現(xiàn)網(wǎng)上共享材料、外協(xié)加工件信息，以加強生產(chǎn)計劃的科學(xué)性、及時性和系統(tǒng)性。企業(yè)也可以立足現(xiàn)有產(chǎn)地和設(shè)備，優(yōu)化制造場地配置，進一步整合和優(yōu)化工藝流程，使整體硬件能力得以提升。

現(xiàn)場科學(xué)管理。通過 “6S”現(xiàn)場管理減少安全隱患，加快現(xiàn)場場地周轉(zhuǎn)和工作效率，從而進一步提高生產(chǎn)能力，提高現(xiàn)場管理水平。

抵抗風(fēng)險。應(yīng)對當(dāng)前不可避免的新能源替代大趨勢，通過模塊化生產(chǎn)，實現(xiàn)對風(fēng)險的控制也是向精細化生產(chǎn)靠攏的必要條件之一。應(yīng)對風(fēng)險的關(guān)鍵在于適應(yīng)市場變化的要求。市場經(jīng)濟中，變化是常態(tài)、是主流，在經(jīng)濟危機早已向?qū)嶓w經(jīng)濟蔓延的今天，企業(yè)更要以科學(xué)發(fā)展的觀念牢固樹立風(fēng)險意識，將項目風(fēng)險控制的關(guān)口前移，制定詳細的抗風(fēng)險措施和項目調(diào)整應(yīng)急預(yù)案，主動做好應(yīng)變工作也是十分重要的。

4 結(jié) 論

模塊化的生產(chǎn)，對于單件小批量生產(chǎn)型的企業(yè)，具有較強的意義。不僅可以降低成本，更可以防范風(fēng)險，使企業(yè)逐步走向精細化、規(guī)范化的管理，創(chuàng)造出新的效益。