生产流程的类型

生产流程设计对产品的柔性、成本和质量以及企业的战略实施效果影响很大。对生产流程选择影响最大的是产品质量和品种数。不同品种—产量水平下生产流程选择方案,如图4-5所示。

一般而言,随着图中的 点到 点的变化,单位产品成本和产品品种柔性都是不断增加的。 点对应的是单一品种的大量生产,在这种极端的情况下,采用高效自动化专用设备组成的流水线是最佳方案,生产效率最高、成本最低,但柔性最差;随着品种增加及产量下降( 点),采用对象专业化形式的成批生产比较适宜,品种可以在有限范围内变化,系统有一定的柔性,但操作上的难度较大; 点表示多品种小批量生产,采用成组生产单元和工艺专业化混合形式较好, 和 一般比较适合模块化生产;另一个极端是 点,它对应的是单件生产情况,采用工艺专业化形式较为合适。

图4-5 品种—产量变化与生产流程的关系

1.对象专业化生产

对象专业化生产是以产品/服务为对象,按照生产产品或提供服务的要求,组织相应的生产设备或设施,运行周期长的连续式生产流程,一般也称为流水线生产,适用于少品种、大批量的产品,如玻璃、卷纸、灯泡、啤酒等的生产。对象专业化生产需要高度的标准化和有效的质量控制。企业固定成本和设备的利用率高(70%~90%),变动成本低,以规模经济为主。

2.模块化生产

模块化生产是处于对象专业化和工艺专业化之间的生产方式。在一个连续的生产流程里,模块通常是已经预备好的零件或部件,是一种经典的装配线形式,几乎所有的汽车和家用电器生产企业均采用这种生产流程。比对象专业化更具有柔性,比工艺专业化结构更加复杂。因而兼具了连续性生产的经济优势和小批量、多品种的定制优势。技术的进步、经济的发展及企业对利润的追求,使生产方式由单件小批生产、批量生产、大批量生产向模块化生产演化。

传统生产方式的弊端促使企业不断寻求既能够快速应对市场多样化、个性化需求,又能够低成本为顾客提供定制产品的新的生产方式。在这种背景下,模块化生产方式应运而生。模块化生产是先通过零部件的组合装配出具有不同功能的模块,再根据产品的结构、功能选择满足要求的模块,通过模块的组合生产出满足顾客要求的产品。因此,模块化生产的基本单元是独立的模块。针对顾客需求的多样化、个性化特征,模块化生产方式可采用多品种装配流水线,具有产品结构转换迅速,设备调整时间短,快速响应顾客的多样化需求的优点。

3.工艺专业化生产

工艺专业化是设备与人力等按具体的活动(工艺内容)组织成一个生产单位,每一个生产单位只能完成相同或相似工艺内容的加工任务,如焊接、打磨、油漆等活动。对于提供小批量、多品种生产或服务的企业,不同的产品有不同的加工工艺路线,不能像流水作业那样以产品为对象组织生产流程,只能以所要完成的加工工艺内容为依据来构成生产流程,因此称为工艺专业化形式。

当产品间歇性地移动时,这些工艺的组合提供了高度的柔性。每个流程的设计都要考虑满足频繁变化的、多种不同的产品/服务。工艺专业化设施的变动成本很高,利用率非常低(5%~25%),如许多餐厅、医院和机械加工车间等,但随着计算机数控设备和CAM等的发展,使设备利用率和生产准备时间等有大幅度的改进。

4.大规模定制生产

大规模定制生产是指对定制的产品和服务进行个别的大规模生产,是满足不断变化的、独特的客户需求,又力图以对象专业化(标准化的大批量)的低成本完成工艺专业化(个性化的小批量)的多品种快速响应,一般都必须采用模块化的生产方式。

因此,大规模定制生产模式兼具了以上三种生产流程的优点,对运营管理者相应提出了更高的挑战,需要建立能够高效使用组织资源快速响应市场的敏捷制造流程,但也会为企业带来了可观的收益,如20世纪90年代,率先实行大规模定制的摩托罗拉公司开发的全自动制造系统,在全国各地的销售代表用笔记本电脑签下订单的一个半小时内,就可以制造出2900万种不同组合的寻呼机中的任何一种,彻底改变了竞争的本质,使摩托罗拉成为美国仅存的寻呼机制造商,占有全球40%以上的市场份额,以及戴尔计算机公司和丰田汽车公司等。

大规模定制生产流程实际是按订单生产产品的大量生产系统。按顾客的订单而不是预测进行生产实现的难度很大,需要以下几个条件:首先产品设计上,必须是快速且充满想象力和多元化的模块化设计;其次在工艺设计上,必须具有能够适应设计和技术变化的柔性;再次需要严密控制的库存管理、从设计到交货全程跟踪订单及材料的精密作业计划和有效协作的反应迅速的合作者。也因此,首先,需要企业准确分析量化和尽量降低产品多样化成本,对产品线进行合理化,削减低利润产品的生产,充分利用宝贵资源,提高生产的柔性程度,促进大规模定制产品的开发,以极大地提高整体利润;其次,通过高度标准化零件、工艺、工具和原材料,降低产品成本,提高加工柔性;再次,深入实行敏捷制造,在无须生产准备时间和库存的条件下,根据订单进行产品的快速生产,实行敏捷产品开发过程,以实现产品的超速上市;最后,并行设计产品族和柔性的制造工艺,围绕模块化的结构、通用的零件和模块、标准化的接口和工艺进行敏捷的产品设计。尤其是产品设计模块化、产品制造专业化,以及生产组织和管理网络化等。

5.项目型生产

对拍一部电影、组织一场音乐会、生产一件产品和盖一栋大楼等单件非重复性任务,所有的工序或作业环节都具有一定的特殊性,最好采用项目形式进行生产。

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