在傳統(tǒng)機(jī)械制造企業(yè)中，生產(chǎn)制造模式有單件小批量生產(chǎn)模式，成批(中批量)生產(chǎn)模式和大批量生產(chǎn)模式。在單件小批生產(chǎn)中，由于大量采用通用的機(jī)床和工藝裝備，手工操作占相當(dāng)大的比重，生產(chǎn)的自動(dòng)化水平低，加工制造產(chǎn)品的勞動(dòng)量大，勞動(dòng)生產(chǎn)率低。即使使用NC機(jī)床和加工中心，勞動(dòng)生產(chǎn)率也無法與成批和大量生產(chǎn)相比。此外，由于車間、工段、小組多采取工藝專業(yè)化的生產(chǎn)組織形式，生產(chǎn)過程的平行性和連續(xù)性很差，所以生產(chǎn)中間斷時(shí)間也較多，所有這些因素，使生產(chǎn)管理復(fù)雜，即使使用ERP也很難解決單件小批生產(chǎn)優(yōu)化問題，影響到產(chǎn)品制造的生產(chǎn)周期延長(zhǎng)，流動(dòng)資金的周轉(zhuǎn)次數(shù)遲緩，從而使產(chǎn)品成本提高。在成批生產(chǎn)條件下，由于產(chǎn)量較大，產(chǎn)品品種較少，生產(chǎn)較穩(wěn)定，有可能采用部分自動(dòng)化設(shè)備、專用設(shè)備和專用工、夾、量具，手工操作的比重較單件生產(chǎn)小，因此降低了產(chǎn)品的勞動(dòng)量，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。同時(shí)由于某些生產(chǎn)環(huán)節(jié)是按對(duì)象原則組織生產(chǎn)，設(shè)備按工藝過程的流向進(jìn)行排列，生產(chǎn)的連續(xù)性和平行性較高，各種環(huán)節(jié)的生產(chǎn)能力是依據(jù)主要的重復(fù)生產(chǎn)的產(chǎn)品來計(jì)算，所以它們之間的比例關(guān)系也比較合理，生產(chǎn)過程的間斷時(shí)間相應(yīng)地減少，所有這些，都為縮短產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，加速流動(dòng)資金周轉(zhuǎn)和降低產(chǎn)品成本創(chuàng)造了一定的條件，成批生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)要高于單件生產(chǎn)。在大量生產(chǎn)中，由于廣泛地采用高效率的自動(dòng)化、半自動(dòng)化設(shè)備、專用機(jī)床和專用工藝裝備，生產(chǎn)的自動(dòng)化水平高，手工操作的比重減少到最低限度，為提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低產(chǎn)品勞動(dòng)量創(chuàng)造了有利條件。從上分析，企業(yè)的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)效益遵照批量法則，批量越大，成本越低。
另一方面，企業(yè)的生產(chǎn)制造模式類型取決于產(chǎn)品數(shù)量和生產(chǎn)的穩(wěn)定性、重復(fù)性。而采用什么樣的品種輪換方式、確定每種產(chǎn)品的批量多大，這是一個(gè)組織生產(chǎn)的具體方式、方法問題。
在機(jī)械制造行業(yè)中，產(chǎn)品的品種多，結(jié)構(gòu)和工藝復(fù)雜，而經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，又需要不斷地試制和生產(chǎn)大量的新的產(chǎn)品，加上用戶對(duì)產(chǎn)品個(gè)性化的要求，單件生產(chǎn)和小批量生產(chǎn)不僅是不可缺少的，而且是發(fā)展的趨勢(shì)，這就決定了70~85%機(jī)械制造企業(yè)屬于成批生產(chǎn)模式和單件小量生產(chǎn)模式。因此研究成批生產(chǎn)模式和單件小量生產(chǎn)模式是企業(yè)發(fā)展的重大課題。
據(jù)金模網(wǎng)旗下機(jī)床工具網(wǎng)CEO羅百輝調(diào)研，已有一些企業(yè)正在對(duì)制造模式進(jìn)行變革，如大連機(jī)床集團(tuán)。盡管近幾年來，大連機(jī)床一直在加大產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品水平、管理模式及制造模式的調(diào)整，但由于生產(chǎn)始終處在一個(gè)滿負(fù)荷的狀態(tài)，一直沒有騰出手來進(jìn)行制造模式的調(diào)整。全球經(jīng)濟(jì)危機(jī)的影響還未完全顯現(xiàn)的時(shí)候，大連機(jī)床已經(jīng)敏銳的感覺到，調(diào)整的機(jī)會(huì)來了，因此從大刀闊斧地向傳統(tǒng)制造模式挑戰(zhàn)?？v觀世界機(jī)床業(yè)，哪怕是再發(fā)達(dá)的國(guó)家，機(jī)床的生產(chǎn)自古都是采用人工操作。而大連機(jī)床恰恰在成功實(shí)施了主要產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)的規(guī)?；?，對(duì)傳統(tǒng)的機(jī)床制造理念和制造模式進(jìn)行了近乎顛覆性的變革。用一句簡(jiǎn)單的話概括，就是用汽車的大批量制造生產(chǎn)模式生產(chǎn)機(jī)床。所謂制造模式的轉(zhuǎn)變，就是應(yīng)用批量生產(chǎn)模式，將大連機(jī)床自產(chǎn)的高精、高效的設(shè)備，以集成化、信息化的手段集合起來，組成加工和裝配自動(dòng)線，實(shí)行流水線作業(yè)。也就是說，從機(jī)床的毛坯件上線到出成品，都是在線上高效運(yùn)行。這種制造模式的轉(zhuǎn)變不僅大大減少了用工數(shù)量，提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本，更重要的是極大地提高了產(chǎn)品精度和可靠性。據(jù)了解，目前大連機(jī)床的車床和數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品的裝配已經(jīng)完成了制造模式的改變，全部“上線”，其生產(chǎn)效率令同行瞠目：過去該集團(tuán)車床分廠2,800多人，一天最多出90臺(tái)車床，“上線”以后，現(xiàn)在只有400多人，一天最少出150臺(tái)。
#p去年大連機(jī)床又投巨資，在瓦房店車床生產(chǎn)基地上了兩條生產(chǎn)線，一條加工線，一條裝配線，也就是比汽車生產(chǎn)線還要先進(jìn)一步(汽車生產(chǎn)線只是用于裝配)，這兩條線全部轉(zhuǎn)起來后，毛坯進(jìn)去，出來的就是產(chǎn)品。制造模式的轉(zhuǎn)變不僅大大提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本，更重要的是極大地提高了產(chǎn)品精度。目前大連機(jī)床的主導(dǎo)產(chǎn)品絕對(duì)是市場(chǎng)的主流產(chǎn)品，用戶非常認(rèn)可，因?yàn)閺淖詣?dòng)線上下來的產(chǎn)品沒有誤差，而且能及時(shí)滿足用戶的需求。
再如北京一機(jī)集團(tuán)，在信息技術(shù)應(yīng)用上一直處于制造業(yè)領(lǐng)先地位，獲得CIMS項(xiàng)目國(guó)際大獎(jiǎng)，但企業(yè)效率之顯著提高還在于引進(jìn)日本、德國(guó)、法國(guó)等制造業(yè)先進(jìn)國(guó)家的技術(shù)和管理技術(shù)。通過學(xué)習(xí)，北一對(duì)現(xiàn)代化、世界級(jí)機(jī)床企業(yè)的理念、發(fā)展模式和組織框架都有了深刻的理解。在北一大隈工廠在實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)模塊化基礎(chǔ)上，應(yīng)用了批量定制生產(chǎn)模式，改變過去單件小批制造生產(chǎn)模，使過去北一制造1臺(tái)寬度5m的重型龍門銑床需要3年，現(xiàn)在一個(gè)月就能出產(chǎn)2臺(tái)，效率之高令人咋舌。這種速度的背后，是十年扎實(shí)的轉(zhuǎn)型變革。員工由2003年的6,000人減少至不到2,000人，管理部門通過兩次調(diào)整由50個(gè)縮減為9個(gè)。人均勞動(dòng)生產(chǎn)率：從7-8萬提高到160萬，鮮明的對(duì)比展示了制造模式轉(zhuǎn)型的效果。
通過以上二個(gè)企業(yè)實(shí)踐，對(duì)成批生產(chǎn)模式和單件小量生產(chǎn)模式改變采用先進(jìn)生產(chǎn)制造模式是可行的而且是有效的。
傳統(tǒng)的批量法則中的“批量”是指產(chǎn)品批量，但是由于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，需要不斷地生產(chǎn)大量的新的產(chǎn)品品種，而且用戶對(duì)產(chǎn)品個(gè)性化的要求的提高，就決定了70~85%機(jī)械制造企業(yè)屬于成批生產(chǎn)模式和單件小量生產(chǎn)模式，怎樣應(yīng)用批量法則提高成批、單件小批生產(chǎn)企業(yè)?分析企業(yè)組織生產(chǎn)最基本的是組織工序生產(chǎn)，在工序生產(chǎn)的基礎(chǔ)上再組成零部件，最后成為產(chǎn)品。批量可分解為：產(chǎn)品批量、零部件批量與工序批量。這樣在成批生產(chǎn)模式和單件小量生產(chǎn)模式企業(yè)中雖然不可能形成大批量生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品批量需求，但可按批量法則概念的發(fā)展，組織零部件批量與工序批量生產(chǎn)從而獲得批量生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)。
批量定制生產(chǎn)模式的產(chǎn)品研發(fā)模式
(1)產(chǎn)品信息的繼承性，盡管不同定制產(chǎn)品在外形和功能上有一定的差異，但它們中的某些部件具有一定的相似性，這樣就可以充分利用成組技術(shù)的原理與方法，對(duì)已經(jīng)經(jīng)過生產(chǎn)實(shí)踐考驗(yàn)的產(chǎn)品信息，繼承以往的產(chǎn)品信息、制造工藝信息，提高產(chǎn)品的一次成熟性;同時(shí)，一個(gè)新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)不再需要從零開始，大大縮短了產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期。充分利用產(chǎn)品功能及結(jié)構(gòu)相似性發(fā)展多種的模塊化技術(shù)，包括部件共享模塊技術(shù)(Component-sharingmodularity)，部件交換模塊技術(shù)(Component-swappingmodularity)，主件適應(yīng)模塊技術(shù)(Cut-to-fitmodularity)，添加模塊技術(shù)(Busmodularity)，組合模塊技術(shù)(Sectionalmodularity)等。
(2)開發(fā)設(shè)計(jì)過程重組。一般的普遍被設(shè)計(jì)人員接受的設(shè)計(jì)方法，是基于功能的設(shè)計(jì)方法，并且每設(shè)計(jì)一個(gè)新產(chǎn)品將是獨(dú)立和全新的，而批量定制強(qiáng)調(diào)的不是設(shè)計(jì)新零部件而是應(yīng)用成熟零部件(模塊)組合新產(chǎn)品，它對(duì)關(guān)鍵的過程進(jìn)行分析和重組，以便將以前被人為隔開但又相互關(guān)聯(lián)的活動(dòng)組合起來。批量定制生產(chǎn)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)包括兩個(gè)大的部分：全新產(chǎn)品開發(fā)和定制產(chǎn)品開發(fā)。
#p全新產(chǎn)品開發(fā)根據(jù)對(duì)市場(chǎng)的預(yù)測(cè)和工廠的實(shí)際能力的分析，進(jìn)行新產(chǎn)品和標(biāo)準(zhǔn)模塊的設(shè)計(jì)，這一過程需要有預(yù)見性和創(chuàng)新性，同時(shí)也有一定的風(fēng)險(xiǎn)性，它的成敗將很大地影響企業(yè)的命運(yùn);定制產(chǎn)品設(shè)計(jì)則是一種常規(guī)設(shè)計(jì)的組合，主要根據(jù)合同中顧客需要的具體需求選擇適當(dāng)?shù)牧悴考M合產(chǎn)品，并按具體的參數(shù)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)模塊進(jìn)行變型設(shè)計(jì)。
產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的系列化、通用化、標(biāo)準(zhǔn)化與模塊化
按產(chǎn)品信息的繼承性，批量定制生產(chǎn)模式的產(chǎn)品研發(fā)模式，傳統(tǒng)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)向通用化、系列化、標(biāo)準(zhǔn)化與模塊化發(fā)展，為批量定制創(chuàng)造條件。
應(yīng)用信息技術(shù)，深入兩化融合，實(shí)施企業(yè)批量定制
批量定制是先進(jìn)制造技術(shù)，信息技術(shù)是實(shí)現(xiàn)先進(jìn)制造技術(shù)的支掌技術(shù)，應(yīng)用信息技術(shù)實(shí)施批量定制正是企業(yè)兩化深入融合的體現(xiàn)與目標(biāo)。
用信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)批量定制產(chǎn)品開發(fā)制造新模式
產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的模塊化這些技術(shù)已在上個(gè)世紀(jì)五、六十年代已提出，但用手工建立產(chǎn)品的模塊化設(shè)計(jì)系統(tǒng)比較復(fù)雜(北京第二機(jī)床廠在八十年代初，用手工建立外園磨床的模塊化設(shè)計(jì)系統(tǒng)用了8年)，由于當(dāng)時(shí)信息技術(shù)還無法方便的支持產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的模塊化設(shè)計(jì)，但在九十年代后期PDM已由以圖擋管理為主發(fā)展為企業(yè)信息集成的核心PLM發(fā)展。目前PDM功能除了圖擋管理、流程管理外增加了零部件管理、結(jié)構(gòu)配置與屬性數(shù)據(jù)管理等，其中零部件管理、結(jié)構(gòu)配置與屬性數(shù)據(jù)管理深入應(yīng)用，為建立產(chǎn)品的模塊化設(shè)計(jì)系統(tǒng)創(chuàng)造了條件，成為批量定制產(chǎn)品開發(fā)制造的新模式重要支持，也是發(fā)揮PDM作用的關(guān)鍵。這些模塊的應(yīng)用形成了批量定制生產(chǎn)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)環(huán)境與工作平臺(tái)，將可改變傳統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)模式與制造計(jì)模式，也為改變傳統(tǒng)企業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式提供了技術(shù)支持。
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