FMS的應(yīng)用現(xiàn)狀與改進(jìn)措施

FMS(柔性制造系統(tǒng))從誕生至今已有30多年的歷史，并在80年代輝煌一時(shí)，包括美、日、英、德在內(nèi)的許多國(guó)家的許多企業(yè)爭(zhēng)相創(chuàng)造自己的FMS，其中不乏成功的例子。然而更多的企業(yè)卻未能取得預(yù)期效果。更有甚者，進(jìn)人90年代后，有些原來(lái)應(yīng)用很成功的企業(yè)也遇到困難，同時(shí)，其他生產(chǎn)模式，如CIMS、AM、LP、CE等的提出，也向FMS提出了極大的挑戰(zhàn)。FMS似乎已經(jīng)走到了盡頭。真是如此嗎?為什么許多企業(yè)會(huì)失敗?如何才能正確發(fā)展和應(yīng)用?本文試圖從以上幾個(gè)方面進(jìn)行探索，以期找
到企業(yè)增強(qiáng)柔性，提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的有效方案。

1 從FMS的原理看，F(xiàn)MS依然重要

    傳統(tǒng)的FMS是一個(gè)自動(dòng)化制造系統(tǒng)，主要包括若干臺(tái)CNC機(jī)床(或其他直接參加產(chǎn)品零部件生產(chǎn)的自動(dòng)設(shè)備)，用一套自動(dòng)物料(包括工件和刀具等)搬運(yùn)系統(tǒng)連接起來(lái)，由分布式多級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行綜合管理和控制，協(xié)調(diào)加工系統(tǒng)和物料搬運(yùn)系統(tǒng)的功能，以適應(yīng)柔性的高效率零件加工。實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的柔性是FMS的直接目標(biāo)。實(shí)際中主要體現(xiàn)在：
    ——同一時(shí)間內(nèi)可加工多種零件；
    ——可按不同順序制造不同零件；
    ——生產(chǎn)類型、規(guī)格發(fā)生變化時(shí)，具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力；
    ——對(duì)內(nèi)部、外部環(huán)境的變化作出有效反映。
    由此可以看出，傳統(tǒng)的FMS主要強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品的柔性，強(qiáng)調(diào)生產(chǎn)過(guò)程中技術(shù)因素的改進(jìn)。它體現(xiàn)了產(chǎn)品制造過(guò)程的自動(dòng)化與計(jì)算機(jī)控制，解決了“制造系統(tǒng)級(jí)”的信息集成和制造過(guò)程中的優(yōu)化問(wèn)題。應(yīng)該說(shuō)FMS的實(shí)施為企業(yè)的發(fā)展和增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力提供了硬件的支持。但是，任何企業(yè)都是組織、管理和生產(chǎn)設(shè)備的集成，都離不開(kāi)軟件的支持，尤其是在管理和人的作用越來(lái)越重要的今天，要實(shí)現(xiàn)柔性的目標(biāo)，必須整個(gè)企業(yè)協(xié)調(diào)一致，同時(shí)作出有效反應(yīng)，任何一個(gè)因素的缺陷都會(huì)影響系統(tǒng)產(chǎn)出的最終效果。因此整體柔性的概念應(yīng)運(yùn)而生。
    所謂整體柔性是指整個(gè)企業(yè)作為一個(gè)系統(tǒng)，有效應(yīng)付不確定性的能力，包括設(shè)計(jì)、產(chǎn)品和工藝技術(shù)以及應(yīng)用技術(shù)的柔性。當(dāng)今世界是用戶驅(qū)動(dòng)或者說(shuō)是市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)的世界，市場(chǎng)需求的多樣化趨勢(shì)迫使企業(yè)只有生產(chǎn)出滿足用戶需要的數(shù)量、質(zhì)量和時(shí)間要求的產(chǎn)品才能取得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，作為整體的企業(yè)，包括生產(chǎn)、組織和管理等各部分、各方面部應(yīng)該具有最大的柔性�？梢哉f(shuō)整體柔性是將傳統(tǒng)柔性即單純生產(chǎn)過(guò)程的制造柔性擴(kuò)展到企業(yè)范圍，從硬件擴(kuò)展到軟件。不難看出，整體柔性作為擴(kuò)展了的FMS，與CIM哲理在原理和目標(biāo)上是一致的，或者可以說(shuō)，它是CIMS的一個(gè)最基本的組成部分，是CIMS中信息流和物料流的交匯點(diǎn)。產(chǎn)品的
技術(shù)含量是影響產(chǎn)品質(zhì)量和企業(yè)效益的重要因素。一個(gè)成功的CIMS系統(tǒng)，不具備具有相應(yīng)柔性的制造系統(tǒng)根本是難以想象的。
    所以，F(xiàn)MS不應(yīng)該被拋棄，而應(yīng)該根據(jù)發(fā)展需要，不斷擴(kuò)展其范圍，從生產(chǎn)車間到管理、到設(shè)計(jì)、到市場(chǎng)……，最終實(shí)現(xiàn)整體柔性，并且適時(shí)升級(jí)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)外部變化的快速反應(yīng)。

2 目前FMS應(yīng)用失敗的原因分析

    按照FMS的原理，F(xiàn)MS對(duì)加快產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，縮短產(chǎn)品周期，提高產(chǎn)品質(zhì)量具有很大的作用。但是許多采用FMS的企業(yè)并未達(dá)到預(yù)期效果。究其原因，關(guān)鍵在于企業(yè)囿于傳統(tǒng)的管理方式，錯(cuò)誤地靜止地理解FMS，只注重表面的、形式的東西，未能真正理解柔性的主旨，因而斷章取義地片面追求生產(chǎn)系統(tǒng)技術(shù)的先進(jìn)性，而不是首先與本行業(yè)、本系統(tǒng)的實(shí)際相結(jié)合。具體地講，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

    (1)忽視人在企業(yè)系統(tǒng)中的作用。在先進(jìn)制造系統(tǒng)中，人的智能和主觀能動(dòng)性總是處于核心地位，因此必然要求人員的高素質(zhì)。有知識(shí)的人員成為企業(yè)中最寶貴的財(cái)富。而傳統(tǒng)做法總是只追求設(shè)備的先進(jìn)水平，追求企業(yè)硬件的柔性，而忽視人員的作用，甚至追求無(wú)人化。這樣不但提高了FMS的成本，也造成設(shè)備柔性不能充分發(fā)揮。人的智能因素是任何先進(jìn)設(shè)備都難以替代的，只有成員的積極參與，才能保證整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行和對(duì)外部環(huán)境的快速反應(yīng)。為了保證人員的高素質(zhì)，同樣必須加強(qiáng)對(duì)人的后續(xù)教育與培訓(xùn)。

    (2)片面追求高技術(shù)，忽視組織管理的跟進(jìn)。高技術(shù)是企業(yè)不可少的硬件設(shè)備，的確可以帶來(lái)生產(chǎn)過(guò)程的重大改變，甚至可能帶來(lái)生產(chǎn)觀念的巨大更新，對(duì)提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率，提高產(chǎn)品質(zhì)量有著不可估量的作用。但若沒(méi)有相應(yīng)的軟件，絕對(duì)不可能充分發(fā)揮其效用。而與硬件相應(yīng)的管理模式正是促使硬件設(shè)備充分發(fā)揮作用的軟件平臺(tái)，因此必須注重企業(yè)組織管理的跟進(jìn)。舊的管理模式是多極的、金字塔型的結(jié)構(gòu)，減慢了信息的傳遞速度，造成企業(yè)對(duì)外界反應(yīng)的延遲。如果仍以舊的管理方式進(jìn)行預(yù)測(cè)，組織生產(chǎn)，必然會(huì)由于決策的低水平和組織的慢反應(yīng)、低柔性而導(dǎo)致設(shè)備柔性的不充分發(fā)揮，而不能實(shí)現(xiàn)整體柔性的提高，并且由于設(shè)備投入具有投資
大、周期長(zhǎng)的特點(diǎn)，相應(yīng)地增加了系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)。

    (3)只強(qiáng)調(diào)企業(yè)自身的反應(yīng)能力，而忽視了與供應(yīng)商和客戶間關(guān)系的協(xié)調(diào)。一個(gè)企業(yè)自身的能力和資金畢竟有限，要想追求全能的柔性根本不可能。而市場(chǎng)是千變?nèi)f化的，企業(yè)必須根據(jù)變化了的需求，動(dòng)態(tài)地調(diào)整自己的策略，與其他相關(guān)企業(yè)組成“動(dòng)態(tài)聯(lián)盟”，才有可能真正對(duì)市場(chǎng)變化作出快速靈活的反應(yīng)。

    (4)囿于大規(guī)模生產(chǎn)模式的框架，遵循傳統(tǒng)的、連續(xù)的生產(chǎn)方式，片面追求“全能”下的效率。由于“全能”的實(shí)現(xiàn)是以對(duì)未來(lái)市場(chǎng)的正確的預(yù)測(cè)為基礎(chǔ)的，而事實(shí)上，當(dāng)預(yù)測(cè)條件發(fā)生變化時(shí)，大規(guī)模的生產(chǎn)不能夠在時(shí)間上作出快速反應(yīng)，而貽誤了有利時(shí)機(jī)。

    (5)90年代以來(lái)，許多原來(lái)成功實(shí)行FMS的企業(yè)遇到了新的挑戰(zhàn)——過(guò)度依賴控制設(shè)備運(yùn)行的計(jì)算機(jī)軟件，但大多數(shù)工程師在現(xiàn)有的軟件系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)新功能時(shí)遇到了困難，而導(dǎo)致操作者與工程師在重新設(shè)計(jì)產(chǎn)品性能以滿足用戶要求時(shí)缺乏靈活性。具體講就是傳統(tǒng)的FMS是按照遞階層次構(gòu)造的，是一種集中管理，強(qiáng)調(diào)整體性控制，因此反應(yīng)速度慢。此外，由于系統(tǒng)中各計(jì)算機(jī)、操作系統(tǒng)、編程語(yǔ)言各不相同，在現(xiàn)有的通信技術(shù)水平下實(shí)現(xiàn)全面集成、快速反應(yīng)具有相當(dāng)?shù)睦щy，由此也阻礙了設(shè)備柔性的發(fā)揮。

    總之，由于企業(yè)未能真正理解FMS的哲理，不是根據(jù)本企業(yè)的實(shí)際加以適當(dāng)改進(jìn)和應(yīng)用，而盲因照抄照搬其他企業(yè)的模式，重設(shè)備輕管理，且不能根據(jù)情況的變化適當(dāng)?shù)卣{(diào)整，從而阻礙了設(shè)備柔性的發(fā)揮。

3 改進(jìn)措施

    由上面的分析可以看出，F(xiàn)MS是其他先進(jìn)制造方法的基礎(chǔ)，只是由于應(yīng)用上的失誤才導(dǎo)致其陷入目前的局面。因此只要切實(shí)從觀念上和管理上改進(jìn)企業(yè)的經(jīng)營(yíng)方式，就一定會(huì)使FMS重新煥發(fā)生機(jī)。有針對(duì)性地進(jìn)行企業(yè)改造，是提高FMS柔性的根本方法。主要是：

    (1)充分發(fā)揮人的主觀能動(dòng)性，進(jìn)行人員的培訓(xùn)與繼續(xù)教育，是任何企業(yè)都必須重視的一項(xiàng)基礎(chǔ)工作。人是企業(yè)發(fā)展的最寶貴的資源，只有人、技術(shù)和環(huán)境協(xié)調(diào)統(tǒng)一，并且人的積極性主動(dòng)性得到充分發(fā)揮，企業(yè)才可能獲得生機(jī)和活力，才可能在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地。

    (2)按照FMS的要求，進(jìn)行企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理模式的改革，通過(guò)BPR的方法，建立起適應(yīng)企業(yè)實(shí)際的便于信息快速傳遞的扁平的充滿柔性的管理模式，并且注重企業(yè)文化的重構(gòu)，為FMS和其他先進(jìn)制造方法提供有利的實(shí)施環(huán)境。

    (3)借鑒其他管理方法的先進(jìn)思想，使企業(yè)柔性隨環(huán)境的變化而不斷提高。日本的豐田公司應(yīng)用FMS之所以能取得成功，關(guān)鍵是結(jié)合本企業(yè)實(shí)際發(fā)展了FMS的思想，而創(chuàng)造出新的管理方法——精益生產(chǎn)，既解決了資金層次的改革問(wèn)題，又解決了作業(yè)層次的管理問(wèn)題。再比如，可以借鑒AM的思想，加強(qiáng)與供應(yīng)商和其他企業(yè)的合作，以此提高企業(yè)的反應(yīng)能力。

    (4)提高FMS自身的水平，主要是軟件水平，以改善系統(tǒng)的運(yùn)控能力，如采用分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提高各部分動(dòng)作戲院能力，并努力協(xié)調(diào)各部分的關(guān)系，除生產(chǎn)處，還要加強(qiáng)其他各環(huán)節(jié)的柔性，以此提高企業(yè)對(duì)市場(chǎng)變化的反應(yīng)能力。

4 結(jié)束語(yǔ)

    盡管FMS的實(shí)施遇到了很大的挫折和挑戰(zhàn)，但由于它是實(shí)行其他先進(jìn)制造方法的基礎(chǔ)，產(chǎn)品的技術(shù)含量是產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)能力的一個(gè)重要指標(biāo)，沒(méi)有先進(jìn)設(shè)備和先進(jìn)技術(shù)的保證，企業(yè)不可能實(shí)現(xiàn)對(duì)外變化快速有效的反應(yīng)。所以我們必須重視FMS的應(yīng)用和在應(yīng)用中的發(fā)展只有這樣，才能保證企業(yè)能夠成為激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中的勝利者。