摘要：從制造業(yè)面臨的形勢分析出發(fā)，介紹了先進(jìn)制造戰略、技術(shù)、制造系統與系統管理的最新研究成果。并指出在建立現代企業(yè)制度中，制造戰略、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、質(zhì)量保證和優(yōu)化動(dòng)作是3個(gè)增強競爭力的基本技術(shù)。

　　關(guān)鍵詞：創(chuàng )新；制造；戰略；系統；管理

　　一、形勢與制造戰略

　　在當代制造業(yè)的發(fā)展中，同時(shí)存在兩大趨勢：一方面是制造業(yè)面臨重重困難；另一方面制造創(chuàng )新活動(dòng)方興未艾，孕育著(zhù)重大突破［1～3］。從困難方面講，主要存在四大問(wèn)題［1］：一是產(chǎn)品的飽和和劣化，不少產(chǎn)品，如家電、汽車(chē)、鋼鐵等供大于求，部分生產(chǎn)能力閑置，如日本工廠(chǎng)的生產(chǎn)能力利用率只有74%；二是工業(yè)空洞（Industrial Hollowness）現象推動(dòng)著(zhù)制造產(chǎn)業(yè)的轉移，一些行業(yè)被迫從發(fā)達國家向發(fā)展中國家轉移。例如，1993年日本的制造業(yè)中海外制造生產(chǎn)的彩電為74%，微波爐為64%，收錄機為50%；三是職業(yè)吸引力迅速降低。如日本年輕一代稱(chēng)制造為“3K”（臟、苦、危險）職業(yè)，優(yōu)秀的工程師與生產(chǎn)一線(xiàn)工人后繼乏人，將難于支撐一線(xiàn)生產(chǎn)；四是環(huán)境惡化到危及人類(lèi)生存，資源的不合理使用，威脅著(zhù)人類(lèi)的發(fā)展。今天的能源消耗是1990年的6倍，自然資源擁有量可用時(shí)間大大縮短，如天然氣和石油僅可用50年，鈾可用75年，煤可用200年。災害增多，環(huán)境污染到了非治理不可的程度。從另一方面講，制造正在從創(chuàng )新中走向光明的未來(lái)。從1988年開(kāi)始，經(jīng)10年實(shí)踐證明了以靈捷制造（Agile Manufacturing）為代表的制造的生產(chǎn)與管理戰略創(chuàng )新的正確性。從90年代以來(lái)針對產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、質(zhì)量控制與保證和生產(chǎn)一線(xiàn)的革新，以制造創(chuàng )新的科學(xué)理論、方法和工具支持的產(chǎn)品抗劣化和新興產(chǎn)業(yè)的出現；以質(zhì)量工程等技術(shù)為支撐的全制造保證（Total Mfg.Assurance）和基于約束理論（TOC）的最優(yōu)化生產(chǎn)技術(shù)與系統，以及一線(xiàn)生產(chǎn)組織管理與技術(shù)的現代化與強化使企業(yè)可能扭轉劣化趨勢。同時(shí)，基于現代物理、化學(xué)與生物學(xué)成果的重大制造方法、技術(shù)、系統的創(chuàng )新，將創(chuàng )新從18世紀工業(yè)革命以來(lái)的世界記錄�！罢湎Ц母镩_(kāi)放20年，為我國制造業(yè)的發(fā)展爭得歷史性的機遇與發(fā)展時(shí)間”這是海內外學(xué)者、專(zhuān)家和教授的共同心聲�？v觀(guān)古今中外的制造歷史，一個(gè)先進(jìn)而有競爭力的制造業(yè)是國家經(jīng)濟發(fā)展和實(shí)力增強的基礎。我們應盡快統一認識，制定先進(jìn)可行的規劃，以制造創(chuàng )新為突破口，振興與發(fā)展我國的制造業(yè)。以下結合我們的研究進(jìn)行相關(guān)的討論。

　　1.靈捷制造——先進(jìn)制造的核心戰略及其發(fā)展雖然靈捷制造戰略已為我國越來(lái)越多的人了解，但由于對其核心思想的理解不一，尚未形成共識，使工業(yè)界，經(jīng)濟與管理界及企業(yè)對它的利用舉棋不定。多年的研究使我們對該戰略的研究集中于2點(diǎn)：

　　1）美國的意圖是到2006年為止，它的側重面是通過(guò)組織與管理的革新和已有先進(jìn)技術(shù)的應用實(shí)現制造模式從“大量生產(chǎn)”向“多品種變批量”的靈捷化生產(chǎn)模式轉變。在2006年以后，把它建立在創(chuàng )新了的產(chǎn)品系統與裝備基礎上，發(fā)展適應21世紀的新產(chǎn)品制造。為此現在要加緊制造創(chuàng )新。

　　2）靈捷制造的核心思想是：以人為中心，調動(dòng)與發(fā)揮人的主觀(guān)能動(dòng)性與創(chuàng )新性；充分利用信息和已有的信息技術(shù)；建立競爭——合作機制推動(dòng)的Team組織與管理網(wǎng)絡(luò )；對需求變化實(shí)現快速反應制造；堅持可持續發(fā)展的不斷改進(jìn)和創(chuàng )新［2～6］。

　　現在的問(wèn)題是對靈捷制造揭示的共性問(wèn)題認識不足，傳統制造模式的慣性運動(dòng)依然強烈，如對表1所示的美國制造生產(chǎn)規模的演變不了解，依然按照傳統的觀(guān)念行事。又如，一談到制造，不少人只一味熱衷于規模生產(chǎn)，而不顧顧客市場(chǎng)的需求，丟開(kāi)產(chǎn)品劣化控制的創(chuàng )新，因此不能從本質(zhì)上抓住我國當代制造的關(guān)鍵。如美國在近20年（1976～1995年），其新產(chǎn)品產(chǎn)值貢獻率已達到國內生產(chǎn)總值的52%左右，而我國1997年才5.9%.顯然產(chǎn)品的革新是中國制造工業(yè)振興與發(fā)展的重大關(guān)鍵和當務(wù)之急。

　　為了發(fā)展新一代制造（NGM），從90年代中以后，美國政府與工業(yè)界聯(lián)合投資了許多制造創(chuàng )新項目：

　　　　由于實(shí)施靈捷制造戰略，促使美國經(jīng)濟從90年代起呈現“赤字—平衡—節余”的變化。

　　2.基于靈捷性的制造創(chuàng )新

　　從世界范圍看，它們主要表現在：①產(chǎn)品設計、制造原理與方法創(chuàng )新的科學(xué)理論、方法與工具；②快速反應制造技術(shù)；③全壽命經(jīng)濟學(xué)與成本工程；④新一代制造機器與工模具的創(chuàng )新；⑤可重組制造系統的創(chuàng )新；⑥質(zhì)量控制與全制造保證；⑦組織與管理的創(chuàng )新；⑧最優(yōu)生產(chǎn)技術(shù)。

　　而這些創(chuàng )新中，觀(guān)念的創(chuàng )新是先導，如TCS觀(guān)念的建立與落實(shí)。其次，是看準項目，集中人力物力進(jìn)行創(chuàng )新。

　　3.經(jīng)濟可承受性研究防務(wù)戰略的轉變和投資的矛盾，促使決策層提出這一問(wèn)題。我們對它進(jìn)行了定性、定量的研究和應用，它是對價(jià)值工程的拓展。

　　1）西方各國已采取的提高經(jīng)濟可承受性的措施：

　　對國防工業(yè)進(jìn)行戰略改組，建立軍民一體化的國防工業(yè)基礎；

　　改革國防采辦管理，提高采辦效益；

　　優(yōu)化發(fā)展戰略，開(kāi)發(fā)降低成本的技術(shù)，大力采用降低費用的方法。

　　2）國內研究經(jīng)濟可承受性的貢獻。

　　全面定義了經(jīng)濟可承受性。經(jīng)濟可承受性是通過(guò)各相關(guān)領(lǐng)域的規劃與協(xié)同，對研究對象的投資與效益、功能與成本費用進(jìn)行系統分析、規劃、改進(jìn)、創(chuàng )新，旨在提高研究對象價(jià)值和投資效能及控制投資的思想方法和社會(huì )技術(shù)方法。

　　A＝IV

　�。�1）

　　I＝B/K

　�。�2）

　　V＝F/C

　�。�3）

　　式中：A—經(jīng)濟可承受性；I—項目投資/經(jīng)費；V—價(jià)值；B—投資的效益/收益；K—投資效益系數，K為實(shí)數，希望K＞1；F—產(chǎn)品/裝備功能/性能；C—成本。從這一定義與模型可知：

　�、俳�(jīng)濟承受能力不是常數，它與投資和價(jià)值相關(guān)聯(lián)，是可變的。

　�、诳梢詮耐顿Y效益，投資效益系數，功能和實(shí)現功能的成本幾方面發(fā)揮主動(dòng)性和創(chuàng )造性提高A.它將推動(dòng)宏/微觀(guān)投資決策和DFX技術(shù)的發(fā)展。

　�、弁顿Y的決策和經(jīng)費的應用是一個(gè)復雜的問(wèn)題，只有通過(guò)投資和價(jià)值分析，科學(xué)地規劃、設計、實(shí)施、評價(jià)、改進(jìn)和優(yōu)化的一系列工業(yè)工程方法，才能用好管好投資，促進(jìn)技術(shù)創(chuàng )新。

　　3）在科研管理中的決策與評價(jià)的應用。

　　經(jīng)濟可承受性已應用于項目決策的研究中，例如，在X項目決策中應用后，該項目的研制工作按期結束，不超過(guò)計劃投資并達到了預期的效果和功能。其中A的因素在決策中成為主要的指標，其權重達0.75.此外，可以象價(jià)值工程一樣，把它應用于微觀(guān)的分析與決策，預計將推動(dòng)DFA的發(fā)展（Design for Affordability，為經(jīng)濟可承受性的設計）。

　　二、快速重組制造系統

　　1.產(chǎn)生的依據與定義1）背景為適應“多品種變批量”生產(chǎn)要求，制造系統應能隨產(chǎn)品的進(jìn)化與革新快速重排與重組。

　　經(jīng)濟可承受性要求少/無(wú)投資的可重復利用的制造系統。

　　制造技術(shù)解法的革新要求制造系統有可調整，可變動(dòng)的制造過(guò)程，制造功能和制造能力。

　　要求建立快速重組制造系統的支持條件，如：機床設備可移動(dòng)性安裝的原理與方法、質(zhì)量與設備故障的可診斷性等。

　　環(huán)境保護要求可持續發(fā)展。

　　2）定義一種能按市場(chǎng)需求變化，以重排、重復利用、革新元素或子系統方式可快速調整制造過(guò)程，功能和生產(chǎn)能力的可變集合的制造系統。

　　2.科學(xué)基礎與主要特征1）科學(xué)基礎工作流的變流理論。

　　制造系統的建模、規劃和仿真設計。

　　模塊化的機床及其系統的設計。

　　開(kāi)放系統結構原則與系統可靠性測度新理論。

　　產(chǎn)品進(jìn)化與革新的生物化規律及遺傳算法。

　　質(zhì)量跟蹤與故障診斷。

　　快速生產(chǎn)裝備。

　　全壽命經(jīng)濟學(xué)。

　　2）主要特征可變性對產(chǎn)品、制造技術(shù)和過(guò)程的進(jìn)化與革新的響應能力。

　　模塊化基于功能、結構、過(guò)程和生產(chǎn)能力的有限基本可重組單元/元素的組合。

　　可集成性新裝置或新模塊的可嵌套性及其規則。

　　可診斷性對產(chǎn)品的質(zhì)量與設備及過(guò)程運行可靠性的可跟蹤和可溯源性。

　　訂貨化可按訂單驅動(dòng)。

　　經(jīng)濟可承受性?xún)r(jià)值與投資的綜合優(yōu)化。

　　靈捷性強競爭力與可獲利的能力。

　　快速化短的響應時(shí)間。

　　3.系統管理科學(xué)的發(fā)展

　　在本世紀20年代以前，工業(yè)工程與管理科學(xué)是統稱(chēng)“科學(xué)管理”的學(xué)科。以后兩者有所側重，并列發(fā)展。工業(yè)工程發(fā)展為美國五大工程之一，管理成為管理科學(xué)與工程管理，但至今仍相互關(guān)聯(lián)。

　　1.科學(xué)化是管理人員的根本職責1）把社會(huì )科學(xué)與自然科學(xué)一體化是管理科學(xué)化的過(guò)程。

　　馬克思在其經(jīng)濟學(xué)——哲學(xué)手稿中指出：“自然科學(xué)往后將會(huì )把人類(lèi)的科學(xué)總結在自己的下面，正如同關(guān)于人類(lèi)的科學(xué)把自然科學(xué)總結在自己下面一樣。這將成為一門(mén)科學(xué)，我們稱(chēng)這種自然科學(xué)與社會(huì )科學(xué)成為一門(mén)科學(xué)的過(guò)程為自然科學(xué)與社會(huì )科學(xué)的一體化�！�

　　2）自然科學(xué)與社會(huì )科學(xué)是一條不能打斷、分割的鏈條，管理工作應該是適應這種統一。

　　德國著(zhù)名的物理學(xué)家認為：“科學(xué)是內在的整體，它被分解為單獨的整體不是取決于事物的本身，而是取決于人類(lèi)認識能力的局限性，實(shí)際上存在著(zhù)從物理到化學(xué)，通過(guò)生物學(xué)和人類(lèi)學(xué)到社會(huì )學(xué)的連續鏈條，這是任何一處都不能被打斷的鏈條�！�

　　3）建立自組織機制是管理科學(xué)化的關(guān)鍵。

　　德國著(zhù)名物理學(xué)家哈根指出：“一個(gè)系統從無(wú)序轉化為有序的關(guān)鍵并不在于系統是平衡和非平衡，也不在于離平穩態(tài)有多遠，而是由組成系統的各子系統，在一定條件下，通過(guò)它們之間的非線(xiàn)性，互相協(xié)同和合作，自發(fā)產(chǎn)生穩定的有序結構，這就是自組織結構�！�

　　管理工作的根本目標是建立起競爭——合作的非線(xiàn)性突變機制，使組織成為更高有序性的結構。

　　2.當今管理人員面臨的挑戰遠見(jiàn)卓識，富于創(chuàng )新精神，有經(jīng)營(yíng)戰略頭腦和戰術(shù)實(shí)施能力，善于團結人是我們時(shí)代呼喚的一大批社會(huì )主義市場(chǎng)經(jīng)濟的管理家和企業(yè)家的特征。他們面臨的挑戰有：

　　1）未來(lái)形成于今天，有什么樣的明天，在很大程度上取決于今天的決策者的決策。他們應該是：

　�、儆兄�識與洞察力，遠見(jiàn)卓識，善于從實(shí)際出發(fā)進(jìn)行決策的。

　�、谀芙M建一支有效的隊伍和能適應變化的組織模式。

　�、勰芙�立發(fā)展的經(jīng)營(yíng)戰略使組織/企業(yè)永葆強的競爭力。

　�、苣芡ㄟ^(guò)教育與培訓計劃，使不同層次的人員適應新技術(shù)和時(shí)代變化的新需要，提高他們的競爭力。

　　2）變化是機會(huì )，變化是創(chuàng )新的源泉。創(chuàng )新是不斷尋求新技術(shù)、新科學(xué)、新理論、新方法/新工藝、新管理機制與制度和不斷自組化的創(chuàng )新。

　　3）競爭戰略、策略的制訂、實(shí)施程序的設計和對實(shí)施效果的準確及時(shí)信息的獲取與評價(jià)，對未來(lái)的改進(jìn)和預測。

　　例如，某機床廠(chǎng)由于追求無(wú)競爭力的高新產(chǎn)品而投入巨額貸款，使企業(yè)頻于滅亡�！痢辽像R決策中市場(chǎng)需求的草率估計是導致企業(yè)建成之日就是市場(chǎng)競爭失敗者的根源。因此，管理人員應該有正確的決策理論與方法指導，知道目前正在做什么市場(chǎng)與外部環(huán)境有什么變化和目前應該做什么4）提高思維能力是提高競爭力的首要條件。管理人員，特別是高層管理人員應該有思維的敏捷性、超前性、創(chuàng )新性和求實(shí)精神。

　　3.不同時(shí)代的管理特征不同時(shí)代的管理特征見(jiàn)表2.從表2我們可以得到以下結論：

　　表2從世界范圍看不同時(shí)代的管理特征