“高檔數(shù)控機(jī)床的高端制造模式”(八):高端制造模式轉(zhuǎn)型的策略研究

李 麗,張根保,羅天洪

(1.工業(yè)和信息化部產(chǎn)業(yè)發(fā)展促進(jìn)中心,北京 100846;2.重慶文理學(xué)院 智能制造工程學(xué)院,重慶 402160;3.重慶大學(xué) 機(jī)械與運(yùn)載工程學(xué)院,重慶 400044)

0 引言

傳統(tǒng)的低端制造模式向高端制造模式轉(zhuǎn)型是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,投入很大,難度很大,涉及的內(nèi)容也很多,需要在正確的策略指導(dǎo)下才能順利完成。由于轉(zhuǎn)型涉及的要素太多,這些要素之間的關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜,必須理順?biāo)鼈冎g的關(guān)系,才能按部就班地實(shí)施轉(zhuǎn)型工作。為此,本文引入洋蔥模型的概念,有助于找出轉(zhuǎn)型工作的主脈絡(luò),幫助理順各要素之間的邏輯關(guān)系。洋蔥模型是美國(guó)學(xué)者R.博亞特茲(Richard Boyatzis)在對(duì)麥克利蘭的素質(zhì)理論進(jìn)行了深入和廣泛研究的基礎(chǔ)上提出來(lái)的,被稱為“素質(zhì)洋蔥模型”,該模型具有像洋蔥那樣層層包裹的特點(diǎn),展示了素質(zhì)構(gòu)成的核心要素,并采用剝洋蔥的方式逐層說(shuō)明了各構(gòu)成要素之間的邏輯關(guān)系[1-2]。對(duì)制造模式轉(zhuǎn)型策略而言,最重要的是建立科學(xué)轉(zhuǎn)型的指導(dǎo)思想,因?yàn)橹笇?dǎo)思想決定了轉(zhuǎn)型的最終目標(biāo)和轉(zhuǎn)型的具體實(shí)施流程;其次,轉(zhuǎn)型工作必須有一個(gè)強(qiáng)有力的組織架構(gòu)予以支持,對(duì)轉(zhuǎn)型工作進(jìn)行強(qiáng)有力的組織管控;第三,轉(zhuǎn)型工作的最終目的是建立起能夠穩(wěn)定生產(chǎn)高檔數(shù)控機(jī)床的現(xiàn)代制造系統(tǒng),因此,高端制造模式需要形成可控的產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過(guò)程;第四,企業(yè)的運(yùn)營(yíng)和產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)都需要在科學(xué)的管理過(guò)程管控下才能順利完成,考慮到我國(guó)機(jī)床制造企業(yè)的管理水平普遍不夠高,即使有一點(diǎn)核心技術(shù)和技術(shù)創(chuàng)新能力,也不能發(fā)揮其最大作用。為此,需要重點(diǎn)關(guān)注科學(xué)管理模式的建立和現(xiàn)代管理方法的應(yīng)用;最后,企業(yè)的任何工作都是需要資源投入的,需要認(rèn)真分析資源需求,為制造模式轉(zhuǎn)型和轉(zhuǎn)型后的運(yùn)行提供可靠的運(yùn)行資源保障。

1 高端制造模式轉(zhuǎn)型的洋蔥模型

為理清高端制造模式轉(zhuǎn)型的思路和策略,本文提出高端制造模式轉(zhuǎn)型的洋蔥模型如圖1所示,以作為向高端制造模式轉(zhuǎn)型的方法論指導(dǎo)。由圖1可以看出,洋蔥模型從內(nèi)到外共有7層,每層內(nèi)容都是用來(lái)保障更下層指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。下面采用從內(nèi)到外逆向?qū)訉觿冄笫[的方式剖析高端制造模式轉(zhuǎn)型應(yīng)該采取的策略。

(1)高端制造目標(biāo)層(第1層)

最里面的中心層為洋蔥模型的內(nèi)核,是高端制造模式轉(zhuǎn)型的目標(biāo)層,它明確指出高端制造模式轉(zhuǎn)型的目標(biāo)是打造高端數(shù)控機(jī)床世界知名品牌。那么,為什么不是制造世界一流機(jī)床呢?這是因?yàn)槠放频母拍钸h(yuǎn)比產(chǎn)品的概念寬泛的多,品牌囊括了一流產(chǎn)品的所有要素,只要是知名品牌,就一定是一流產(chǎn)品。因?yàn)橄M(fèi)者往往無(wú)法自主判斷某一個(gè)具體產(chǎn)品的技術(shù)性能是否世界一流,所以更認(rèn)可的往往是品牌。因此,高端制造模式轉(zhuǎn)型一定要以打造世界知名品牌作為切入點(diǎn)和最終目標(biāo)。

(2)品牌管理維度層(第2層)

創(chuàng)建一個(gè)知名品牌包括的內(nèi)容很多,但主要可以歸結(jié)為產(chǎn)品本身和服務(wù),要求產(chǎn)品的技術(shù)先進(jìn)、產(chǎn)品的質(zhì)量?jī)?yōu)良、全程服務(wù)貼心,打造知名品牌就必須抓好這3個(gè)方面的工作[3]。也可以說(shuō),只要把這3個(gè)方面的工作做好,通過(guò)長(zhǎng)期的努力,基本可以打造出一個(gè)世界知名的機(jī)床品牌。

(3)技術(shù)管理特性層(第3層)

產(chǎn)品的技術(shù)、質(zhì)量和服務(wù)水平需要采用一定的技術(shù)指標(biāo)來(lái)衡量,第3層就是第2層的衡量指標(biāo)。技術(shù)性能先進(jìn)性包括:機(jī)床的功能復(fù)合程度高、機(jī)床的加工效率高、機(jī)床的信息化(包括智能化)程度高、機(jī)床的環(huán)境特性好;質(zhì)量?jī)?yōu)良特性包括:加工精度高、精度壽命長(zhǎng)、可靠性高、穩(wěn)定性好;服務(wù)特性包括:售前服務(wù)熱情、售中服務(wù)周到、售后服務(wù)主動(dòng)、遠(yuǎn)程運(yùn)維精準(zhǔn)。一般來(lái)說(shuō),只要這些指標(biāo)處于國(guó)際領(lǐng)先水平,久而久之就可以形成世界知名的機(jī)床品牌。

(4)技術(shù)指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)層(第4層)

技術(shù)管理特性層所列的技術(shù)指標(biāo)需要很多過(guò)程去實(shí)現(xiàn),包括深入的基礎(chǔ)研究(產(chǎn)生獨(dú)有的核心技術(shù))、創(chuàng)新的產(chǎn)品研發(fā)(產(chǎn)生新原理、新結(jié)構(gòu))、精細(xì)的生產(chǎn)制造(打造精細(xì)化制造能力)、全程的用戶服務(wù)(服務(wù)型制造)等。技術(shù)指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)層是高端制造模式的核心,它處于七層洋蔥模型的中間層位置,在管理措施和產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)之間起著承上啟下的作用。一般來(lái)說(shuō),只要實(shí)現(xiàn)層管控到位,就可以確保品牌打造的成功。

(5)企業(yè)管理的業(yè)務(wù)層(第5層)

一個(gè)制造企業(yè)的管理業(yè)務(wù)很多,對(duì)打造知名品牌或多或少都有一定的影響,本文只列出與打造品牌關(guān)系最密切的7種管理技術(shù),如:人力資源管理、質(zhì)量管理、科研管理、制造管理、標(biāo)準(zhǔn)化管理、服務(wù)管理、品牌管理等?？梢哉f(shuō),這幾項(xiàng)管理技術(shù)真正落地,就可以保障實(shí)現(xiàn)層的正常運(yùn)行和指標(biāo)層各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

(6)企業(yè)管理的理念層(第6層)

企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管理業(yè)務(wù)要在正確的理念指導(dǎo)下才能夠正常建立和運(yùn)行。高端制造模式的管理理念包括:小步快跑的發(fā)展理念、專精特新[4]的經(jīng)營(yíng)理念、需求驅(qū)動(dòng)的管理理念、自主創(chuàng)新的研發(fā)理念、精工細(xì)作的制造理念、質(zhì)量第一的品牌理念、技精敬業(yè)的人才理念等。為了使這7個(gè)管理理念真正落地,就要將本層的各種管理理念落實(shí)到第5層的各項(xiàng)管理業(yè)務(wù)中。

(7)資源保障層(第7層)

不管是第4層的技術(shù)實(shí)現(xiàn)層還是第5層的管理業(yè)務(wù)層,在運(yùn)行過(guò)程中都需要各種基礎(chǔ)設(shè)施和資源的支持和保障,具體包括:管理方法、管理流程、管理規(guī)范、技術(shù)方法、技術(shù)流程、技術(shù)規(guī)范,計(jì)算機(jī)軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)、知識(shí)庫(kù)、模型庫(kù)、方法庫(kù)、信息化硬件、檢測(cè)設(shè)備、自動(dòng)化加工設(shè)備、裝配工具、作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)等。資源保障層是高端制造模式賴以運(yùn)行的保障條件,對(duì)打造世界知名品牌發(fā)揮著極其重要的作用,企業(yè)要高度重視。

2 高端制造模式轉(zhuǎn)型的指導(dǎo)思想

初看圖1的洋蔥模型就會(huì)發(fā)現(xiàn),該模型包括的內(nèi)容很多,感覺(jué)高端制造模式的轉(zhuǎn)型工作千頭萬(wàn)緒,不知從何處下手。但若認(rèn)真分析就會(huì)發(fā)現(xiàn),在7個(gè)層次中,真正需要打造的只是第4層、第5層和第7層,第6層是打造第5層時(shí)需要融入的要素,第1、2和3 層是第4層打造后形成的效果。本文建議采用的轉(zhuǎn)型策略為:①樹(shù)立正確的轉(zhuǎn)型指導(dǎo)思想(第6層);②建立強(qiáng)力的管控組織架構(gòu);③構(gòu)建可控的實(shí)現(xiàn)過(guò)程(第4層);④形成科學(xué)的業(yè)務(wù)管理(第5層);⑤提供可靠的資源保障(第7層)。轉(zhuǎn)型策略的流程圖如圖2所示。

長(zhǎng)期受低端消費(fèi)模式的影響,國(guó)內(nèi)企業(yè)(機(jī)床行業(yè)也是如此)習(xí)慣于采用低端制造模式進(jìn)行產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造和服務(wù)。導(dǎo)致有些企業(yè)認(rèn)為,只要在一定程度上采用精益生產(chǎn)、6S現(xiàn)場(chǎng)管理[5]、信息化、智能化、綠色化等先進(jìn)技術(shù),對(duì)傳統(tǒng)低端制造模式進(jìn)行局部改造升級(jí),就可以實(shí)現(xiàn)高端產(chǎn)品的生產(chǎn),并創(chuàng)建高端品牌。但眾多事例證明,這種認(rèn)識(shí)是非常錯(cuò)誤的,局部的技術(shù)改造不可能打造一個(gè)高端制造模式,也不可能持續(xù)穩(wěn)定地生產(chǎn)高端產(chǎn)品,更不可能形成世界知名品牌。這是因?yàn)橄蚋叨酥圃炷Ｊ睫D(zhuǎn)型的過(guò)程是個(gè)涉及到企業(yè)方方面面的大型系統(tǒng)工程,必然是個(gè)艱辛的過(guò)程,系統(tǒng)性很強(qiáng)、投入很高、難度很大、周期很長(zhǎng),還很可能遭遇轉(zhuǎn)型失敗的窘境,企業(yè)要有足夠的思想準(zhǔn)備。另外,實(shí)現(xiàn)高端制造模式的轉(zhuǎn)型不同于從無(wú)到有的建立一個(gè)全新的制造系統(tǒng),而是對(duì)現(xiàn)有低端制造模式進(jìn)行改造實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級(jí),甚至要求在不影響當(dāng)前生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的條件下,按模塊逐步升級(jí)的方式開(kāi)展轉(zhuǎn)型工作。因此,從轉(zhuǎn)型思路看,要將向高端制造模式的轉(zhuǎn)型作為企業(yè)發(fā)展歷史上的一個(gè)重大里程碑事件來(lái)對(duì)待,在全景圖的指引下,由科學(xué)理念牽引、主動(dòng)轉(zhuǎn)變意識(shí),樹(shù)立“外國(guó)人行我也行”和“戰(zhàn)略上藐視敵人、戰(zhàn)術(shù)上重視敵人”的思想,在戰(zhàn)略上抱著必勝的信念去開(kāi)展轉(zhuǎn)型工作。在戰(zhàn)術(shù)上杜絕浮躁、變道超車(chē)和彎道超車(chē)等思想,采用“多模式融合、小步快跑、逐步改進(jìn)”的工作方式,踏踏實(shí)實(shí)做事,才能提高成功的概率。對(duì)于機(jī)床來(lái)說(shuō),只能扎扎實(shí)實(shí)的從基礎(chǔ)做起并力爭(zhēng)比別人跑的更快,才能實(shí)現(xiàn)最后的超越。

3 建立強(qiáng)有力的管控組織架構(gòu)

在選定正確的轉(zhuǎn)型策略(樹(shù)立指導(dǎo)思想)后,下一步的工作就是建立轉(zhuǎn)型工作的組織架構(gòu)。由于轉(zhuǎn)型工作的投入大、難度大、系統(tǒng)性強(qiáng),需要企業(yè)的總經(jīng)理親自抓這項(xiàng)工作,擔(dān)任轉(zhuǎn)型工作領(lǐng)導(dǎo)小組的組長(zhǎng)。決策層的其他領(lǐng)導(dǎo)和主要的管理層領(lǐng)導(dǎo)都應(yīng)該作為轉(zhuǎn)型工作領(lǐng)導(dǎo)小組的成員。在領(lǐng)導(dǎo)小組下設(shè)以下三大工作組:產(chǎn)品創(chuàng)新工作組、管理創(chuàng)新工作組和資源保障工作組。產(chǎn)品創(chuàng)新工作組主要負(fù)責(zé)洋蔥模型第4層核心技術(shù)研究、新產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)制造和客戶服務(wù)等工作;管理創(chuàng)新工作組主要負(fù)責(zé)洋蔥模型第5層的人力資源管理、質(zhì)量管理、制造管理、科研管理、標(biāo)準(zhǔn)化管理、品牌管理和服務(wù)管理等工作;資源保障工作組主要負(fù)責(zé)洋蔥模型第7層信息化硬件、應(yīng)用軟件、檢測(cè)設(shè)備、工藝裝備、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、管理方法改進(jìn)等方面的采購(gòu)和管理工作。轉(zhuǎn)型工作的組織架構(gòu)如圖3所示。

組織機(jī)構(gòu)搭建完成后,需要開(kāi)展大面積、系統(tǒng)化、常態(tài)化的培訓(xùn)工作,這項(xiàng)工作主要由管理創(chuàng)新工作組的人力資源管理小組負(fù)責(zé)。這里的培訓(xùn)不是一般概念的培訓(xùn),而是指由“低端”向“高端”轉(zhuǎn)型所必需的技術(shù)和管理方法的培訓(xùn)。理念意識(shí)方面的培訓(xùn)內(nèi)容包括:高端制造的概念、高端制造模式轉(zhuǎn)型的意義和重要性、打造高端制造的企業(yè)文化等;基礎(chǔ)研究方面的培訓(xùn)包括:獨(dú)有核心技術(shù)的分析與確定方法、核心技術(shù)的機(jī)理研究方法、核心技術(shù)的實(shí)驗(yàn)方法、高端制造實(shí)驗(yàn)體系的搭建方法等;創(chuàng)新設(shè)計(jì)技術(shù)方面的培訓(xùn)包括:高檔機(jī)床原理創(chuàng)新的理論和技法、高檔機(jī)床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法、高檔機(jī)床動(dòng)靜特性分析方法、高檔機(jī)床的熱特性分析方法、高檔機(jī)床的環(huán)境特性分析方法、高檔機(jī)床的整機(jī)性能匹配性分析方法等;高端制造技術(shù)方面的培訓(xùn)包括:制造一致性保障方法、殘余應(yīng)力消除方法、早期故障消除方法、低應(yīng)力裝配工藝方法、精細(xì)化裝配作業(yè)指導(dǎo)書(shū)編制、清潔化裝配方法、性能檢測(cè)新儀器和新方法等;服務(wù)方面的培訓(xùn)包括:客戶服務(wù)的意義、售前服務(wù)技術(shù)、售中服務(wù)技術(shù)、售后服務(wù)技術(shù)、遠(yuǎn)程運(yùn)維服務(wù)技術(shù)等;創(chuàng)新管理技術(shù)方面的培訓(xùn)包括:適合高端制造的人力資源管理技術(shù)、高端質(zhì)量管理技術(shù)、高端制造管理技術(shù)、科研創(chuàng)新管理技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)化管理技術(shù)、品牌管理技術(shù)和服務(wù)管理技術(shù)。由于培訓(xùn)技術(shù)涉及內(nèi)容比較多,建議將培訓(xùn)的內(nèi)容進(jìn)行分類,按照轉(zhuǎn)型的不同階段,針對(duì)不同的培訓(xùn)對(duì)象進(jìn)行分類分批培訓(xùn)。

4 制定可控的產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過(guò)程

向高端制造模式轉(zhuǎn)型的企業(yè),在產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過(guò)程的主要任務(wù)是打造可控的產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過(guò)程,“自然而然”地,而不是刻意地去生產(chǎn)技術(shù)先進(jìn)、品質(zhì)優(yōu)良的高端產(chǎn)品。制造技術(shù)和產(chǎn)品的實(shí)現(xiàn)過(guò)程(洋蔥模型的第4層)共包括產(chǎn)品壽命周期的4個(gè)主要環(huán)節(jié):深入的基礎(chǔ)研究、創(chuàng)新的產(chǎn)品研發(fā)、精細(xì)的生產(chǎn)制造、全程的用戶服務(wù)等。高端產(chǎn)品的實(shí)現(xiàn)過(guò)程應(yīng)該是可控的,意味著只要按照規(guī)范進(jìn)行操作,不需要特別努力就能夠穩(wěn)定地設(shè)計(jì)制造出所需要的高端產(chǎn)品,而不是靠修修補(bǔ)補(bǔ)、敲敲打打的所謂調(diào)試得到高端產(chǎn)品。為了進(jìn)行產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過(guò)程的轉(zhuǎn)型,可以在領(lǐng)導(dǎo)小組下設(shè)3個(gè)工作小組來(lái)進(jìn)行,分別是科研管理工作小組(包括基礎(chǔ)研究和創(chuàng)新產(chǎn)品開(kāi)發(fā))、制造能力提升工作小組和客戶服務(wù)工作小組,各個(gè)工作小組的任務(wù)主要按照高端制造的要求制定可行的工作流程和精細(xì)化工作規(guī)范、研究開(kāi)發(fā)關(guān)鍵技術(shù)等。

(1)在基礎(chǔ)研究方面

因?yàn)閭鹘y(tǒng)的低端制造模式基本上不開(kāi)展基礎(chǔ)研究,缺乏相應(yīng)的技術(shù)積累,所以,開(kāi)展基礎(chǔ)研究是傳統(tǒng)企業(yè)實(shí)現(xiàn)高端轉(zhuǎn)型的難點(diǎn)。企業(yè)必須明確自己的產(chǎn)品有哪些核心技術(shù)(如搖籃式轉(zhuǎn)臺(tái)[6]、擺角銑頭[7]、精準(zhǔn)補(bǔ)償算法[8]等),然后圍繞具有前瞻性的核心技術(shù)開(kāi)展基礎(chǔ)研究,只要掌握一到兩項(xiàng)核心技術(shù),企業(yè)就具備了一定的技術(shù)創(chuàng)新能力,就能夠生產(chǎn)出具有獨(dú)特“賣(mài)點(diǎn)”的高檔數(shù)控機(jī)床,也便于在同行和用戶中形成“高端品牌”的形象。對(duì)高端數(shù)控機(jī)床而言,最典型的核心技術(shù)是精度、精度保持性、穩(wěn)定性、可靠性、加工效率和信息化水平,工作組需要制定這些核心技術(shù)的研究流程和研究規(guī)范。以精度和精度保持性為例,最典型的例子是大件的精度。由于傳統(tǒng)鑄件存在嚴(yán)重的殘余應(yīng)力問(wèn)題,對(duì)精度和精度保持性的影響很難得到徹底解決,需要深入研究花崗巖復(fù)合材料大件(特別是床身),相關(guān)的基礎(chǔ)研究包括:復(fù)合材料大件各種材料的配比、復(fù)合材料大件的成形方法、復(fù)合材料大件的連接方法、復(fù)合材料大件的動(dòng)態(tài)特性、復(fù)合材料大件的殘余應(yīng)力分布及消除方法、復(fù)合材料大件在載荷(熱載荷、切削力等)下的變形規(guī)律等。影響機(jī)床精度的另外一個(gè)部件是機(jī)床主軸,需要深入研究主軸的潤(rùn)滑、密封、預(yù)緊、熱特性、噪音、軸承壽命等基礎(chǔ)問(wèn)題。在打造高端制造模式之初,由于企業(yè)的高水平基礎(chǔ)研究人員一般很少,且缺乏必要的實(shí)驗(yàn)手段,可以采取與高校和科研院所合作的方式開(kāi)展相關(guān)基礎(chǔ)研究。

(2)在產(chǎn)品研發(fā)方面

高端產(chǎn)品首先是研發(fā)出來(lái)的,傳統(tǒng)的低端制造模式不重視或很少進(jìn)行正向的產(chǎn)品研發(fā),主要采用反求和類比的方法進(jìn)行產(chǎn)品的仿制,這樣生產(chǎn)的產(chǎn)品既缺乏獨(dú)有的核心技術(shù),也缺乏自己獨(dú)特的賣(mài)點(diǎn),基本無(wú)法形成自己的高端品牌形象。對(duì)于高端制造模式而言,要在掌握核心技術(shù)的前提下打造自己的高端產(chǎn)品研發(fā)能力,使研發(fā)的新產(chǎn)品功能復(fù)合性強(qiáng)、加工效率高、信息化程度高、環(huán)境特性好。產(chǎn)品研發(fā)一般包括:正向研發(fā)流程的制定、產(chǎn)品的原理創(chuàng)新、產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新、產(chǎn)品的加工工藝創(chuàng)新、產(chǎn)品的裝配工藝創(chuàng)新、產(chǎn)品的性能實(shí)驗(yàn)等。按照正向研發(fā)流程進(jìn)行產(chǎn)品創(chuàng)新和研發(fā)是高端制造模式轉(zhuǎn)型最重要的一項(xiàng)工作,因?yàn)槲覀儾荒芸偪磕７赂趧e人后面追。為此,在轉(zhuǎn)型過(guò)程中企業(yè)必須制定一套切實(shí)可行的正向研發(fā)流程,包括:原理創(chuàng)新—?jiǎng)?chuàng)新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)—加工工藝設(shè)計(jì)—裝配工藝設(shè)計(jì)—原型樣機(jī)試制—原型樣機(jī)實(shí)驗(yàn)—改進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)—改進(jìn)加工工藝設(shè)計(jì)—改進(jìn)裝配工藝設(shè)計(jì)—工程樣機(jī)試制—潛在用戶試用—產(chǎn)品定型,只有嚴(yán)格按照這一流程進(jìn)行新產(chǎn)品開(kāi)發(fā),才能使產(chǎn)品的加工精度高、精度壽命長(zhǎng)、可靠性高、穩(wěn)定性好,為高檔數(shù)控機(jī)床的創(chuàng)新研發(fā)和精細(xì)制造打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中采用模塊化設(shè)計(jì)、通用化設(shè)計(jì)、系列化設(shè)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)技術(shù)對(duì)保障產(chǎn)品性能、降低制造成本、提升制造效率都是非常重要的,設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)技術(shù)的轉(zhuǎn)型決不能忽略這幾項(xiàng)技術(shù)的有效應(yīng)用[9]。另外,在新產(chǎn)品研發(fā)中,凡是采用新材料、新結(jié)構(gòu)、新工藝,都必須進(jìn)行充分的實(shí)驗(yàn),經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證后才能夠應(yīng)用到產(chǎn)品中去。此外,工藝參數(shù)都應(yīng)該根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果定量化。最后,由于不能夠熟練應(yīng)用高水平的分析軟件,大多數(shù)國(guó)產(chǎn)機(jī)床制造企業(yè)只進(jìn)行簡(jiǎn)單的有限元分析,在新產(chǎn)品設(shè)計(jì)中很少進(jìn)行全面、深入的設(shè)計(jì)性能分析和仿真(特別是采用數(shù)字孿生技術(shù)),造成產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案的先天不足,在后續(xù)制造環(huán)節(jié)是無(wú)法彌補(bǔ)的。高端制造模式中產(chǎn)品研發(fā)環(huán)節(jié)的轉(zhuǎn)型是重點(diǎn),必須真正打造起高水平的研發(fā)能力,否則,就又會(huì)走到仿制的低端制造模式的老路上去。

(3)在生產(chǎn)制造方面

制造是將產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案轉(zhuǎn)化成具體產(chǎn)品的過(guò)程,包括零部件加工、外購(gòu)?fù)鈪f(xié)件采購(gòu)、部裝和總裝、現(xiàn)場(chǎng)管理等環(huán)節(jié)。在傳統(tǒng)的低端制造模式下,加工設(shè)備技術(shù)水平落后,設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)差,加工的零部件質(zhì)量水平低、一致性差、外購(gòu)?fù)鈪f(xié)件質(zhì)量控制不嚴(yán)、裝配環(huán)節(jié)不夠精細(xì),缺乏適用的裝配工具、裝配的關(guān)鍵環(huán)節(jié)缺乏必要的檢測(cè)手段、現(xiàn)場(chǎng)管理混亂等。高端制造模式的轉(zhuǎn)型就應(yīng)該重點(diǎn)解決這些問(wèn)題。首先,要從設(shè)備環(huán)節(jié)入手,制定設(shè)備管理的工作規(guī)范,通過(guò)技術(shù)改造和置換實(shí)現(xiàn)設(shè)備的升級(jí)換代,采用高精度、高穩(wěn)定性的設(shè)備進(jìn)行零部件加工,還要采用TPM技術(shù)[10]對(duì)設(shè)備進(jìn)行全員常態(tài)化的維護(hù)保養(yǎng)。筆者曾經(jīng)到國(guó)內(nèi)某骨干機(jī)床制造企業(yè)考察,裝配環(huán)節(jié)出現(xiàn)的很多問(wèn)題都可歸結(jié)為零部件的加工質(zhì)量不滿足要求而引起的。第二,要通過(guò)采購(gòu)流程和規(guī)范嚴(yán)控外購(gòu)?fù)鈪f(xié)件的質(zhì)量,在采購(gòu)或委外加工時(shí),要嚴(yán)格考察供應(yīng)商的質(zhì)量保證能力,對(duì)外購(gòu)?fù)鈪f(xié)件進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量檢驗(yàn),堅(jiān)決杜絕因?yàn)閮r(jià)格低而采購(gòu)低質(zhì)產(chǎn)品的現(xiàn)象。國(guó)內(nèi)很多外購(gòu)件的制造商,企業(yè)的規(guī)模很小、制造條件簡(jiǎn)陋、缺乏必要的質(zhì)量保證能力,無(wú)法作為合格的供應(yīng)商。第三,要高度重視裝配環(huán)節(jié),高檔數(shù)控機(jī)床的性能要求極高,除了采用合格的零部件外,產(chǎn)品性能質(zhì)量主要靠裝配環(huán)節(jié)保證。為此,需要采用數(shù)字孿生技術(shù)[11]制定可行的裝配工藝流程和精細(xì)化的裝配作業(yè)指導(dǎo)書(shū),監(jiān)督一線操作工嚴(yán)格按照作業(yè)指導(dǎo)書(shū)的要求進(jìn)行操作。此外,還應(yīng)該研制必要的裝配工具,并在裝配工藝文件中設(shè)置必要的檢驗(yàn)環(huán)節(jié)。高檔數(shù)控機(jī)床都屬于精密產(chǎn)品,在裝配環(huán)節(jié)對(duì)清潔度的要求非常高,配合面進(jìn)入灰塵和雜質(zhì)就會(huì)影響產(chǎn)品的性能,增加接合面的磨損,因此,要實(shí)現(xiàn)清潔裝配。最后,產(chǎn)品都是在現(xiàn)場(chǎng)制造出來(lái)的,一個(gè)管理混亂的現(xiàn)場(chǎng)絕不可能制造出高水平、高質(zhì)量的產(chǎn)品。因此,高端制造模式必須有嚴(yán)格的現(xiàn)場(chǎng)管理,在定置管理、6S管理和5M1E管控[12]等方面狠下功夫,制定系統(tǒng)、全面、精細(xì)化的現(xiàn)場(chǎng)管理規(guī)范。在高端制造模式的轉(zhuǎn)型中,制造能力的轉(zhuǎn)型提升也是個(gè)重點(diǎn),否則,即使有很好的設(shè)計(jì)方案,也制造不出高檔數(shù)控機(jī)床。網(wǎng)上瘋傳的“永不松動(dòng)的螺栓”原理公開(kāi)、RV減速器的專利公開(kāi),但我們都制造不出來(lái)。這樣的例子可能并不完全符合實(shí)際,但總可以在某個(gè)方面反映出提升國(guó)內(nèi)企業(yè)制造能力的重要性。就轉(zhuǎn)型的策略而言,筆者建議應(yīng)該將制造能力的提升放在比創(chuàng)新研發(fā)能力改進(jìn)更重要的地位,制造能力提升應(yīng)該是國(guó)產(chǎn)機(jī)床行業(yè)發(fā)展首先必須解決的技術(shù)和管理問(wèn)題。

(4)在用戶服務(wù)方面

用戶服務(wù)水平和客戶滿意度是打造知名品牌的重要因素,傳統(tǒng)的低端制造模式中,用戶服務(wù)就是故障投訴后維修,內(nèi)容非常單一。與低端制造模式的用戶服務(wù)相比,高端制造模式的用戶服務(wù)有3個(gè)重要特征:①用戶服務(wù)由產(chǎn)品的售后維修拓展到產(chǎn)品壽命周期的全過(guò)程服務(wù);②由用戶投訴后的被動(dòng)服務(wù)轉(zhuǎn)換為針對(duì)用戶特點(diǎn)的主動(dòng)服務(wù);③由現(xiàn)場(chǎng)維修服務(wù)轉(zhuǎn)換為遠(yuǎn)程精準(zhǔn)維修服務(wù)(采用數(shù)字孿生技術(shù))。在制造模式轉(zhuǎn)型時(shí),要將這3個(gè)特點(diǎn)充分融合到客戶服務(wù)體系中,再加上先進(jìn)的技術(shù)和高質(zhì)量的產(chǎn)品,將會(huì)對(duì)打造知名品牌發(fā)揮很大的作用。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),需要建立全程客戶服務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)化流程和規(guī)范。

5 建立科學(xué)的業(yè)務(wù)管理過(guò)程

產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過(guò)程4大環(huán)節(jié)(洋蔥模型的第4層)的正常有效運(yùn)行是靠科學(xué)的管理體系來(lái)保障的。一個(gè)企業(yè)的業(yè)務(wù)管理內(nèi)容很多,本文只討論與高端轉(zhuǎn)型關(guān)系最密切的七項(xiàng)高端管理技術(shù)(洋蔥模型的第5層),包括:人力資源管理、科研管理、制造管理、質(zhì)量管理、標(biāo)準(zhǔn)化管理、品牌管理、服務(wù)管理。在管理體系向高端模式轉(zhuǎn)型時(shí),必須在正確的理念(洋蔥模型的第6層)指導(dǎo)下才能實(shí)現(xiàn),并將各個(gè)理念有機(jī)的融合在各項(xiàng)管理技術(shù)中。為了順利實(shí)現(xiàn)管理體系的轉(zhuǎn)型,可以在3大工作組下設(shè)相應(yīng)的工作小組,如:人力資源管理工作小組、科研管理工作小組、制造管理工作小組、質(zhì)量管理工作小組、標(biāo)準(zhǔn)化管理工作小組、品牌管理工作小組、服務(wù)管理工作小組等。各個(gè)工作小組的主要任務(wù)是制定科學(xué)的管理流程和可行的操作規(guī)范,制定嚴(yán)格的控制標(biāo)準(zhǔn)、制定持續(xù)改進(jìn)流程和規(guī)范等。

(1)人力資源管理

對(duì)于高端制造模式的轉(zhuǎn)型而言,最重要的是要打造一支高素質(zhì)的人才隊(duì)伍,人才是高端制造模式得以科學(xué)建立和有效運(yùn)行的重要保障條件。與低端制造模式一樣,高端制造模式下的人才包括:決策層人才、管理層人才、操作層人才,這些人才可以從外部引進(jìn),也可以從內(nèi)部進(jìn)行培養(yǎng)選拔,但最基本的要求是符合高端制造模式運(yùn)行的要求。

高端制造模式對(duì)決策層人才的基本要求是:思路開(kāi)闊能創(chuàng)新、善于決策勤思考、敢于負(fù)責(zé)不推諉;高端制造模式對(duì)管理層人才的要求是:知識(shí)豐富愛(ài)學(xué)習(xí)、交流溝通能力強(qiáng)、團(tuán)結(jié)員工顧大局;高端制造模式對(duì)操作層人才的要求是:技術(shù)精湛肯鉆研、熱愛(ài)企業(yè)很敬業(yè)、規(guī)范操作不違規(guī)、團(tuán)隊(duì)工作善合作。

高端制造模式對(duì)人才的要求與低端制造模式不同,人力資源管理工作小組需要定義對(duì)各類人才的特殊要求,制定高端人才的管理流程和規(guī)范,按照不同人才類別安排不同的培訓(xùn)教育內(nèi)容,并制定嚴(yán)格的考核辦法。

(2)科研管理

科研管理對(duì)應(yīng)的是洋蔥模型第4層的基礎(chǔ)研究和新產(chǎn)品研發(fā)兩個(gè)環(huán)節(jié)?；A(chǔ)研究是為了打造企業(yè)獨(dú)有的核心技術(shù),新產(chǎn)品研發(fā)是為了開(kāi)發(fā)市場(chǎng)需要的創(chuàng)新產(chǎn)品?？蒲泄芾砉ぷ鹘M的任務(wù)是將基礎(chǔ)研究和新產(chǎn)品研發(fā)兩項(xiàng)任務(wù)從管理的角度融合起來(lái),建立這兩項(xiàng)任務(wù)的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),提出資源需求。從工作側(cè)重點(diǎn)看,第4層的科研工作是從技術(shù)的角度開(kāi)展工作,此處的科研管理是從管理的角度開(kāi)展工作,在實(shí)際執(zhí)行中,可以考慮將這兩個(gè)工作小組的工作內(nèi)容融合在一起,共同實(shí)現(xiàn)高端的基礎(chǔ)研究和產(chǎn)品創(chuàng)新。

(3)制造管理

制造管理對(duì)應(yīng)的是洋蔥模型第4層的精細(xì)化生產(chǎn)制造,說(shuō)到底是在企業(yè)打造高檔機(jī)床的制造能力(或制造水平)。國(guó)產(chǎn)機(jī)床企業(yè)的制造能力普遍較差,同樣的設(shè)計(jì)方案、同樣的工藝文件、同樣的外購(gòu)件,國(guó)產(chǎn)機(jī)床的性能和質(zhì)量比進(jìn)口機(jī)床差很多,這充分說(shuō)明了打造高端制造能力的重要性。第4層的精細(xì)化[13]生產(chǎn)制造是從技術(shù)的角度提升制造能力,重點(diǎn)是制定各種制造技術(shù)及生產(chǎn)管理的流程和規(guī)范,提出資源需求。此處的制造管理是從管理的角度出發(fā)制定各類制造技術(shù)流程和規(guī)范的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),在實(shí)際操作時(shí),可以考慮將技術(shù)和制造管理這兩個(gè)工作內(nèi)容融合在一起,以精細(xì)化作為切入點(diǎn),共同努力提高制造能力(或制造水平)。

(4)質(zhì)量管理

產(chǎn)品質(zhì)量是打造知名品牌3個(gè)要素中最重要的要素之一,但長(zhǎng)期受低端制造模式的影響,國(guó)產(chǎn)機(jī)床的質(zhì)量一直難于有根本性的改觀,在外觀造型、做工、加工精度、精度保持性、可靠性、穩(wěn)定性等關(guān)鍵質(zhì)量特性方面與進(jìn)口產(chǎn)品的差距仍然很大。為了從根本上改變這一局面,在進(jìn)行制造模式轉(zhuǎn)型時(shí),必須把產(chǎn)品質(zhì)量放在足夠高的地位。但由于提升質(zhì)量的難度很大,建議實(shí)施高端轉(zhuǎn)型的企業(yè)應(yīng)該摒棄“一口吃成大胖子”、“彎道超車(chē)”等浮躁思想,采用“逐步改進(jìn)、重點(diǎn)突破和強(qiáng)力推進(jìn)”的策略,才能最終提高企業(yè)的質(zhì)量管理水平和產(chǎn)品實(shí)物質(zhì)量。質(zhì)量管理的方法非常多,如質(zhì)量功能展開(kāi)(Qulity Function Deployment,QFD)[14]、三次設(shè)計(jì)、零缺陷管理、六西格瑪管理[15]、統(tǒng)計(jì)質(zhì)量管理、全面質(zhì)量管理、ISO9000質(zhì)量管理體系、現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量管理、智能質(zhì)量管理等。在這些方法的應(yīng)用中,有些需要進(jìn)行傷筋動(dòng)骨的改造,有些需要堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)積累,如果不顧企業(yè)的實(shí)際狀況就盲目引進(jìn)一種全新的質(zhì)量管理方法,很可能會(huì)造成失敗,從而浪費(fèi)時(shí)間和資金,挫傷員工對(duì)轉(zhuǎn)型的積極性。因此,企業(yè)的質(zhì)量管理小組應(yīng)該深入研究各種質(zhì)量管理方法的特點(diǎn)、要求和適用性,選擇最適合本企業(yè)特點(diǎn)的質(zhì)量管理方法。但不管采用什么方法,都要一貫到底,避免半途而廢。筆者建議,在進(jìn)行質(zhì)量管理模式轉(zhuǎn)型時(shí),應(yīng)該以打造高端質(zhì)量文化為理念,以全面質(zhì)量管理為基礎(chǔ),以精細(xì)化管理為手段,以ISO9000質(zhì)量管理體系為重點(diǎn)作為質(zhì)量提升工作的整體推進(jìn)策略。

(5)標(biāo)準(zhǔn)化管理

傳統(tǒng)的處理方法上,將標(biāo)準(zhǔn)化歸入質(zhì)量管理的范疇。標(biāo)準(zhǔn)化是現(xiàn)代工業(yè)的基礎(chǔ),也是高端制造模式的基礎(chǔ),沒(méi)有扎實(shí)的標(biāo)準(zhǔn)化工作,要想實(shí)現(xiàn)高端制造模式的轉(zhuǎn)型幾乎不可能,這就是本文將標(biāo)準(zhǔn)化與質(zhì)量管理分開(kāi)對(duì)待的主要原因。狹義的標(biāo)準(zhǔn)化包括管理標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、工作標(biāo)準(zhǔn)等的制定,但本文所指的標(biāo)準(zhǔn)化卻是廣義標(biāo)準(zhǔn)化的概念,除了狹義標(biāo)準(zhǔn)化的內(nèi)容外,本文將工藝文件、操作規(guī)范等也列為標(biāo)準(zhǔn)化的范疇。這意味著,高端制造模式下所有工作都應(yīng)該按照標(biāo)準(zhǔn)化的原理和方法展開(kāi),標(biāo)準(zhǔn)化工作小組的主要工作包括協(xié)助其他工作小組進(jìn)行各種標(biāo)準(zhǔn)文件的制定、標(biāo)準(zhǔn)文件的執(zhí)行和監(jiān)控、標(biāo)準(zhǔn)化工作的效果評(píng)價(jià)和改進(jìn)等。由于標(biāo)準(zhǔn)化的內(nèi)容異常繁多且非常重要,在進(jìn)行轉(zhuǎn)型策劃時(shí),企業(yè)要建立完整的標(biāo)準(zhǔn)化文件體系(編制SOP文件),從基礎(chǔ)性強(qiáng)、重要性高的標(biāo)準(zhǔn)文件入手,逐步拓展到所有文件。在制定標(biāo)準(zhǔn)文件時(shí),要遵循系統(tǒng)性、全面性、完整性、可操作性、定量化、精細(xì)化、高端化等原則,要采用高于ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、一流企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等通行指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn),所有標(biāo)準(zhǔn)文件都要通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,成熟一項(xiàng)推進(jìn)一項(xiàng)。

(6)品牌管理

品牌管理是提高產(chǎn)品質(zhì)量、提高服務(wù)水平和提高用戶粘度最重要的手段。轉(zhuǎn)型企業(yè)品牌管理的主要目標(biāo)是打造國(guó)際知名品牌。品牌管理的內(nèi)容很多,但最重要的還是技術(shù)先進(jìn)、質(zhì)量?jī)?yōu)良、客服貼心。因此,打造知名品牌實(shí)際上就是形成核心技術(shù)、提高產(chǎn)品質(zhì)量和強(qiáng)化客服能力。在向高端制造模式轉(zhuǎn)型時(shí),技術(shù)先進(jìn)性由基礎(chǔ)研究和創(chuàng)新設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn),質(zhì)量?jī)?yōu)良性由設(shè)計(jì)過(guò)程、制造過(guò)程和質(zhì)量管理過(guò)程共同保障,客服能力由服務(wù)管理來(lái)保障。因此,品牌管理工作小組的主要工作就是配合其他相關(guān)工作小組,全力打造高端品牌文化,分步驟提高本企業(yè)的高端品牌形象,并獲得用戶的認(rèn)可。

(7)服務(wù)管理

服務(wù)是提高客戶滿意度的重要手段,服務(wù)水平的提高甚至可以在一定程度上彌補(bǔ)產(chǎn)品技術(shù)水平和質(zhì)量方面的缺陷。服務(wù)管理工作小組的主要任務(wù)仍然不外乎是圍繞售前、售中、售后、遠(yuǎn)程維護(hù)等內(nèi)容,本著客戶服務(wù)全程化、售后服務(wù)主動(dòng)化、遠(yuǎn)程運(yùn)維精準(zhǔn)化等原則,確定高端服務(wù)流程、制定高端服務(wù)規(guī)范、制定高端服務(wù)管控標(biāo)準(zhǔn)和客戶滿意度評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)客戶服務(wù)水平和客戶滿意度的持續(xù)提升。

6 提供可靠的運(yùn)行資源保障

高端制造模式的有效運(yùn)行需要眾多的資源予以保障,如:高素質(zhì)的人才隊(duì)伍、高水平的自動(dòng)化設(shè)備、高精度檢測(cè)裝置和設(shè)備、高性能的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、數(shù)字化資源、信息化硬件、應(yīng)用方法和技術(shù)等(見(jiàn)洋蔥模型的第7層)。高素質(zhì)的人才隊(duì)伍前面已經(jīng)進(jìn)行了專題討論,本章只討論其他各類資源。盡管資源保障最重要的是資金的保障,但不是本文討論的重點(diǎn)。

(1)高水平的自動(dòng)化設(shè)備

設(shè)備是高端制造模式最重要的技術(shù)裝備,高端制造模式的加工設(shè)備具有自動(dòng)化和智能化的特征,裝配工具則更多的靠手工操作。由于本文推薦的是逐步轉(zhuǎn)型的策略,需要按照計(jì)劃逐步對(duì)老化設(shè)備進(jìn)行升級(jí)改造,對(duì)短缺的設(shè)備進(jìn)行補(bǔ)充,對(duì)特殊的設(shè)備進(jìn)行研發(fā)。為此,需要針對(duì)所制造的產(chǎn)品分析高端轉(zhuǎn)型對(duì)設(shè)備的需求,包括設(shè)備的功能、設(shè)備的精度、設(shè)備的穩(wěn)定性、設(shè)備的數(shù)量等。然后分析現(xiàn)有設(shè)備在功能、精度和數(shù)量等方面是否滿足需求,對(duì)于不滿足需求的情況,分別采取升級(jí)改造、新購(gòu)置、新研發(fā)等措施。例如對(duì)刀儀[16]的使用可以減少機(jī)床的輔助時(shí)間,降低返工率和廢品率,可顯著提高機(jī)床的加工效率和加工精度,在進(jìn)行設(shè)備需求分析時(shí)就不能夠忽略。不管是升級(jí)改造的設(shè)備,還是新購(gòu)置和新研發(fā)的設(shè)備,只要開(kāi)始并線運(yùn)行,就應(yīng)該嚴(yán)格按照高端制造模式的設(shè)備管理方法進(jìn)行管理,并能夠持續(xù)保障設(shè)備的精度和性能。裝配工具也屬于設(shè)備的范疇,裝配操作要盡可能借助工具來(lái)完成(如鏟刮刀、力矩扳手、軸承加熱箱、零件清潔機(jī)、導(dǎo)軌防護(hù)罩防變形跨橋、緊固螺栓用指示板等),以保證裝配質(zhì)量和效率。裝配工具與加工設(shè)備不同,加工設(shè)備基本上是在標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)上進(jìn)行少許定制化的設(shè)備,裝配工具卻需要根據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求進(jìn)行自行研發(fā),要做到省力、好用、定量、精準(zhǔn)。自動(dòng)化裝備工作小組的主要職責(zé)是:分析設(shè)備需求、制定設(shè)備的提檔升級(jí)計(jì)劃、執(zhí)行提檔升級(jí)計(jì)劃、制定設(shè)備管理流程和規(guī)范等。

(2)高精度檢測(cè)設(shè)備

高檔數(shù)控機(jī)床屬于高精度的加工設(shè)備,其組成零部件本身的精度就很高。為了保證加工精度,在機(jī)床中應(yīng)該配置高精度檢測(cè)頭、光柵尺和編碼器等裝置,以保障機(jī)床的定位精度、重復(fù)定位精度和運(yùn)動(dòng)精度。在裝配前、裝配過(guò)程中和裝配完成后,都需要高精度的檢測(cè)儀器進(jìn)行裝配結(jié)果檢測(cè),才能保障產(chǎn)品的最終加工精度。因此,在高端制造模式中,必須根據(jù)零件加工精度、裝配檢測(cè)項(xiàng)目和機(jī)床整機(jī)的精度要求配置一定數(shù)量的高精度檢測(cè)設(shè)備。對(duì)于關(guān)鍵零部件的加工環(huán)節(jié)而言,只需要采用標(biāo)準(zhǔn)化的檢測(cè)設(shè)備(如圓度儀、三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x)進(jìn)行零部件的幾何精度和物理性能檢測(cè),這些檢測(cè)儀器和設(shè)備一般都能夠在市場(chǎng)上購(gòu)買(mǎi)到。對(duì)于裝配后的整機(jī)性能調(diào)試環(huán)節(jié)而言,所需的大部分檢測(cè)儀器也都屬于標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品(如高精度激光干涉儀),也可以從市場(chǎng)上購(gòu)買(mǎi)到。但對(duì)于裝配過(guò)程的檢測(cè),很多檢測(cè)設(shè)備都需要企業(yè)自行研發(fā)。如裝配過(guò)程需要設(shè)置哪些檢測(cè)環(huán)節(jié)?需要檢測(cè)哪些參數(shù)?都與產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和裝配工藝密切相關(guān),在進(jìn)行檢測(cè)設(shè)備需求分析時(shí),就應(yīng)該從裝配工藝入手進(jìn)行分析。另外,在采購(gòu)檢測(cè)設(shè)備時(shí)要遵循“測(cè)量?jī)x器的精度應(yīng)比被測(cè)量尺寸的精度高一個(gè)數(shù)量級(jí)”的經(jīng)驗(yàn)法則。最后,為了保持檢測(cè)設(shè)備的精度,在使用過(guò)程中應(yīng)該按照校準(zhǔn)流程和規(guī)范對(duì)檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)管理。檢測(cè)設(shè)備工作小組的主要職責(zé)是:分析各個(gè)制造環(huán)節(jié)對(duì)檢測(cè)設(shè)備的需求、制定檢測(cè)設(shè)備購(gòu)置流程和計(jì)劃、制定檢測(cè)設(shè)備的日常維護(hù)保養(yǎng)計(jì)劃等。

(3)高性能的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

要研發(fā)和制造高檔數(shù)控機(jī)床,特別是進(jìn)行核心技術(shù)的基礎(chǔ)研究,都離不開(kāi)大量實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)的作用主要有以下幾個(gè)方面:驗(yàn)證新原理的可行性、驗(yàn)證新結(jié)構(gòu)的可用性、驗(yàn)證零件的使用壽命、驗(yàn)證零件的物理性能(表面硬度、材料成分、材料組織結(jié)構(gòu)等)、驗(yàn)證制造工藝的可行性、驗(yàn)證裝配工藝的可行性、為工藝參數(shù)的定量化提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、驗(yàn)證外購(gòu)?fù)鈪f(xié)件的質(zhì)量、空運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)和加速加載實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品潛在的性能問(wèn)題、加工實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證產(chǎn)品的最終加工精度等。為了開(kāi)展相關(guān)實(shí)驗(yàn),就需要研發(fā)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)?？梢哉f(shuō),一個(gè)企業(yè)的高端制造能力和創(chuàng)新能力在很大程度上取決于實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?實(shí)驗(yàn)工作的深度和廣度),從而也取決于對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的研制能力。實(shí)驗(yàn)平臺(tái)工作小組的主要職責(zé)是:根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康姆治龃_定實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、根據(jù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目確定對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的需求、制定實(shí)驗(yàn)設(shè)備的升級(jí)改造(改造、購(gòu)置)計(jì)劃、執(zhí)行實(shí)驗(yàn)設(shè)備的升級(jí)改造計(jì)劃、制定實(shí)驗(yàn)設(shè)備的使用計(jì)劃、制定實(shí)驗(yàn)設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)計(jì)劃等。

(4)數(shù)字化資源

高端制造模式一定是信息化(數(shù)字化)和智能化驅(qū)動(dòng)的,因此,制造模式的轉(zhuǎn)型必然首先涉及到數(shù)字化轉(zhuǎn)型問(wèn)題。有關(guān)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的文獻(xiàn)資料非常多,本文不準(zhǔn)備過(guò)多涉及,而是只討論數(shù)字化轉(zhuǎn)型中對(duì)數(shù)字資源的需求。數(shù)字化資源可以大致分為3大類:基礎(chǔ)數(shù)字資源、數(shù)據(jù)應(yīng)用資源和信息化硬件資源[17]。此處只討論基礎(chǔ)數(shù)字資源和數(shù)據(jù)應(yīng)用資源,信息化硬件資源放在后面進(jìn)行討論?；A(chǔ)數(shù)據(jù)資源包括:數(shù)據(jù)庫(kù)、知識(shí)庫(kù)、模型庫(kù)和方法庫(kù)等。數(shù)據(jù)庫(kù)是企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)各類數(shù)據(jù)的集合,包括基礎(chǔ)研究數(shù)據(jù)、產(chǎn)品研發(fā)數(shù)據(jù)、生產(chǎn)制造數(shù)據(jù)、質(zhì)量管理數(shù)據(jù)、人力資源數(shù)據(jù)、客戶服務(wù)數(shù)據(jù)等,常用的數(shù)據(jù)庫(kù)軟件是美國(guó)甲骨文公司的Oracle數(shù)據(jù)庫(kù);知識(shí)庫(kù)[18]屬于人工智能的范疇,是企業(yè)運(yùn)營(yíng)中結(jié)構(gòu)化、易操作、易利用、全面性、有組織的知識(shí)集群,是針對(duì)某一(或某些)領(lǐng)域問(wèn)題求解的需要,采用某種(或若干)知識(shí)表示方式在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)、組織、管理和使用的互相聯(lián)系的知識(shí)片集合。這些知識(shí)片包括與領(lǐng)域相關(guān)的理論知識(shí)、事實(shí)數(shù)據(jù),由專家經(jīng)驗(yàn)得到的啟發(fā)式知識(shí),如某領(lǐng)域內(nèi)有關(guān)的定義、定理和運(yùn)算法則以及常識(shí)性知識(shí)等;模型庫(kù)是長(zhǎng)期存放于計(jì)算機(jī)內(nèi)的、有組織的、可共享的模型的集合,通過(guò)模型庫(kù)管理系統(tǒng)對(duì)各個(gè)模型進(jìn)行有效的管理和使用。在高檔數(shù)控機(jī)床壽命周期中最常見(jiàn)的模型包括:典型零件的3D結(jié)構(gòu)圖、典型機(jī)構(gòu)的3D原理圖、典型功能部件的3D結(jié)構(gòu)圖、典型數(shù)控機(jī)床整機(jī)的3D原理圖等,利用這些模型可以大幅度提高設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量;方法庫(kù)是由各種通用性和靈活性都比較強(qiáng)的方法程序組成的集合,一般包括方法庫(kù)、方法庫(kù)管理系統(tǒng)和方法庫(kù)字典。方法庫(kù)可以提供各種通用計(jì)算、分析和加工處理的工具,可以提高模型庫(kù)的運(yùn)行效率,模型與方法的多對(duì)一關(guān)系有利于實(shí)現(xiàn)軟件資源的共享。數(shù)據(jù)應(yīng)用資源包括:大數(shù)據(jù)分析、人工智能技術(shù)、云制造技術(shù)、區(qū)塊鏈技術(shù)、元宇宙(數(shù)字孿生)技術(shù)、移動(dòng)互聯(lián)通信技術(shù)等[19],這些技術(shù)與CAD、CAM、CAPP、ANSYS/NASTRAN、ERP、MES、PLM、SCM、CRM等工具軟件的結(jié)合應(yīng)用可以極大地提高應(yīng)用軟件的智能化水平和運(yùn)行效率。數(shù)字化資源工作小組的主要任務(wù)是:與主要業(yè)務(wù)部門(mén)合作分析對(duì)數(shù)據(jù)、知識(shí)、模型和方法的需求,在分析企業(yè)主要業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)上建立企業(yè)的數(shù)字資源字典、選擇成熟的數(shù)字資源管理軟件、推進(jìn)各種高新數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用。

(5)信息化硬件

在高端制造模式中,需要處理的各類數(shù)據(jù)資源很多,這些數(shù)據(jù)資源都需要通過(guò)信息化硬件發(fā)揮作用。信息化硬件主要涉及到數(shù)據(jù)的采集、數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)的處理、數(shù)據(jù)的傳遞和數(shù)據(jù)的輸出。數(shù)據(jù)采集的硬件主要包括各種傳感器和信息化輸入終端設(shè)備;數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的硬件主要是大型服務(wù)器;數(shù)據(jù)處理的硬件主要包括計(jì)算機(jī)終端、圖形工作站等;數(shù)據(jù)傳遞的硬件主要是物聯(lián)網(wǎng)[20]和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng);數(shù)據(jù)輸出硬件主要是各種控制器和數(shù)據(jù)接口。信息化硬件工作小組的主要任務(wù)是分析各類數(shù)據(jù)資源管理業(yè)務(wù)對(duì)硬件功能和性能的需求,制定信息化硬件的管理流程,控制和維護(hù)信息化硬件的使用等。

(6)管理應(yīng)用技術(shù)

企業(yè)的技術(shù)和管理是相輔相成的,離開(kāi)高水平管理的支持,是無(wú)法打造一個(gè)高效運(yùn)行的高端制造模式的。因此,在高端制造模式轉(zhuǎn)型中,要高度重視管理技術(shù)的提升,并將各種先進(jìn)制造模式和高端制造管理理念融入企業(yè)的管理模式中。企業(yè)的管理包括戰(zhàn)略管理、營(yíng)銷管理、生產(chǎn)管理、財(cái)務(wù)管理、人力資源管理、技術(shù)管理、物流管理、質(zhì)量管理等,與高端制造模式密切相關(guān)的主要有:基于高端制造的企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略管理、品牌管理和服務(wù)管理、質(zhì)量管理、生產(chǎn)管理(包括設(shè)備管理和現(xiàn)場(chǎng)管理)、人力資源管理和技術(shù)管理(包括基礎(chǔ)技術(shù)、新產(chǎn)品研發(fā)技術(shù)、制造技術(shù)等)等,各項(xiàng)管理業(yè)務(wù)都有各自的方法和技術(shù)。在高端制造模式轉(zhuǎn)型中,管理應(yīng)用技術(shù)工作小組的主要任務(wù)是:理順各項(xiàng)管理業(yè)務(wù)之間的邏輯關(guān)系和邊界、根據(jù)企業(yè)的狀況選擇合適的管理技術(shù)、制定科學(xué)的管理流程和規(guī)范、選擇合適的管理應(yīng)用軟件、推動(dòng)管理技術(shù)的持續(xù)改進(jìn)和提升等。

7 結(jié)束語(yǔ)

高端制造模式的轉(zhuǎn)型涉及的內(nèi)容非常多、各個(gè)內(nèi)容之間的關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜,使得構(gòu)建高端制造模式無(wú)從下手,但這又是個(gè)不得不解決的問(wèn)題。為了解決這個(gè)問(wèn)題,本文建立了高端制造模式轉(zhuǎn)型的7層洋蔥模型,通過(guò)對(duì)洋蔥模型進(jìn)行層層剝離的解析,提出從轉(zhuǎn)型的指導(dǎo)思想、轉(zhuǎn)型的組織架構(gòu)、產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過(guò)程的轉(zhuǎn)型、業(yè)務(wù)管理過(guò)程的轉(zhuǎn)型到運(yùn)行保障資源的轉(zhuǎn)型5個(gè)環(huán)節(jié)組成的轉(zhuǎn)型技術(shù)路線。

在指導(dǎo)思想方面,首先給出轉(zhuǎn)型的實(shí)施流程,提出“戰(zhàn)略上藐視、戰(zhàn)術(shù)上重視、小步快跑、逐步轉(zhuǎn)型”的總體轉(zhuǎn)型策略,企業(yè)在進(jìn)行制造模式轉(zhuǎn)型時(shí),樹(shù)立正確的指導(dǎo)思想非常重要,不然就會(huì)走偏,導(dǎo)致轉(zhuǎn)型失敗。

在組織架構(gòu)方面,面向轉(zhuǎn)型工作的實(shí)施,給出包括3個(gè)工作組、16個(gè)工作小組的總體組織架構(gòu),強(qiáng)調(diào)了組織管理的強(qiáng)力推動(dòng)作用,提出了全方位的教育培訓(xùn)要求。組織架構(gòu)對(duì)完成一項(xiàng)工作的重要性是不言而喻的,實(shí)施轉(zhuǎn)型的企業(yè)要把組織架構(gòu)的搭建和運(yùn)行放在重要的地位。

在產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)方面,強(qiáng)調(diào)了產(chǎn)品壽命循環(huán)的可控性,從基礎(chǔ)研究、產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)制造和用戶服務(wù)4個(gè)方面論述了產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過(guò)程的轉(zhuǎn)型內(nèi)容及其控制措施。產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)是一個(gè)制造型企業(yè)的核心工作,是獲得經(jīng)濟(jì)效益的主要手段,產(chǎn)品技術(shù)先進(jìn)、質(zhì)量?jī)?yōu)良、服務(wù)貼心是打造知名品牌的主要因素,也是企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要保障。

在業(yè)務(wù)管理方面,在強(qiáng)調(diào)管理工作對(duì)企業(yè)發(fā)展重要作用的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)論述了6項(xiàng)至關(guān)重要的管理業(yè)務(wù),包括:人力資源管理、科研管理、制造管理、質(zhì)量管理、標(biāo)準(zhǔn)化管理、品牌管理和服務(wù)管理。對(duì)制造型企業(yè)而言,管理和技術(shù)是相輔相成的,絕不能偏廢某一個(gè)方面。國(guó)外企業(yè)的產(chǎn)品水平高,除了技術(shù)方面的因素外,更重要的是其管理水平高,通過(guò)管理措施來(lái)保證高新技術(shù)的落地。

在運(yùn)行保障資源方面,共討論了6種資源,包括:自動(dòng)化裝備、高精度檢測(cè)裝置、高性能實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、數(shù)字化資源、信息化硬件和管理應(yīng)用技術(shù)等。資源就是投入,包括資金投入、人力投入、設(shè)備投入、管理方法的應(yīng)用等,這些都是構(gòu)建和運(yùn)行高端制造模式的資源保障,實(shí)施轉(zhuǎn)型的企業(yè)一定要高度重視這個(gè)問(wèn)題。

根據(jù)上述的論述和分析可以看出,為了實(shí)現(xiàn)制造模式的順利轉(zhuǎn)型,讀者需要高度關(guān)注以下5個(gè)要點(diǎn):高素質(zhì)員工的常態(tài)化培訓(xùn)、產(chǎn)品研發(fā)的創(chuàng)新構(gòu)思、產(chǎn)品設(shè)計(jì)的高水平分析、制造過(guò)程的精細(xì)化操作、操作過(guò)程的標(biāo)準(zhǔn)化管控。