在傳統機械制造企業(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床和工藝裝備，手工操作占相當大的比重，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機床和加工中心，勞動(dòng)生產(chǎn)率也無(wú)法與成批和大量生產(chǎn)相比。此外，由于車(chē)間、工段、小組多采取工藝專(zhuān)業(yè)化的生產(chǎn)組織形式，生產(chǎn)過(guò)程的平行性和連續性很差，所以生產(chǎn)中間斷時(shí)間也較多，所有這些因素，使生產(chǎn)管理復雜，即使使用ERP也很難解決單件小批生產(chǎn)優(yōu)化問(wèn)題，影響到產(chǎn)品制造的生產(chǎn)周期延長(cháng)，流動(dòng)資金的周轉次數遲緩，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)較穩定，有可能采用部分自動(dòng)化設備、專(zhuān)用設備和專(zhuān)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)節是按對象原則組織生產(chǎn)，設備按工藝過(guò)程的流向進(jìn)行排列，生產(chǎn)的連續性和平行性較高，各種環(huán)節的生產(chǎn)能力是依據主要的重復生產(chǎn)的產(chǎn)品來(lái)計算，所以它們之間的比例關(guān)系也比較合理，生產(chǎn)過(guò)程的間斷時(shí)間相應地減少，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)濟技術(shù)指標要高于單件生產(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)化設備、專(zhuān)用機床和專(zhuān)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(lèi)型取決于產(chǎn)品數量和生產(chǎn)的穩定性、重復性。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(wèn)題。
在機械制造行業(yè)中，產(chǎn)品的品種多，結構和工藝復雜，而經(jīng)濟的發(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(hù)對產(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，這就決定了70~85%機械制造企業(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。
據金模網(wǎng)旗下機床工具網(wǎng)CEO羅百輝調研，已有一些企業(yè)正在對制造模式進(jìn)行變革，如大連機床集團。盡管近幾年來(lái)，大連機床一直在加大產(chǎn)品結構、產(chǎn)品水平、管理模式及制造模式的調整，但由于生產(chǎn)始終處在一個(gè)滿(mǎn)負荷的狀態(tài)，一直沒(méi)有騰出手來(lái)進(jìn)行制造模式的調整。全球經(jīng)濟危機的影響還未完全顯現的時(shí)候，大連機床已經(jīng)敏銳的感覺(jué)到，調整的機會(huì )來(lái)了，因此從大刀闊斧地向傳統制造模式挑戰?？v觀(guān)世界機床業(yè)，哪怕是再發(fā)達的國家，機床的生產(chǎn)自古都是采用人工操作。而大連機床恰恰在成功實(shí)施了主要產(chǎn)品設計、生產(chǎn)的規?；?，對傳統的機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(huà)概括，就是用汽車(chē)的大批量制造生產(chǎn)模式生產(chǎn)機床。所謂制造模式的轉變，就是應用批量生產(chǎn)模式，將大連機床自產(chǎn)的高精、高效的設備，以集成化、信息化的手段集合起來(lái)，組成加工和裝配自動(dòng)線(xiàn)，實(shí)行流水線(xiàn)作業(yè)。也就是說(shuō)，從機床的毛坯件上線(xiàn)到出成品，都是在線(xiàn)上高效運行。這種制造模式的轉變不僅大大減少了用工數量，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。據了解，目前大連機床的車(chē)床和數控機床產(chǎn)品的裝配已經(jīng)完成了制造模式的改變，全部“上線(xiàn)”，其生產(chǎn)效率令同行瞠目：過(guò)去該集團車(chē)床分廠(chǎng)2,800多人，一天最多出90臺車(chē)床，“上線(xiàn)”以后，現在只有400多人，一天最少出150臺。
#p去年大連機床又投巨資，在瓦房店車(chē)床生產(chǎn)基地上了兩條生產(chǎn)線(xiàn)，一條加工線(xiàn)，一條裝配線(xiàn)，也就是比汽車(chē)生產(chǎn)線(xiàn)還要先進(jìn)一步(汽車(chē)生產(chǎn)線(xiàn)只是用于裝配)，這兩條線(xiàn)全部轉起來(lái)后，毛坯進(jìn)去，出來(lái)的就是產(chǎn)品。制造模式的轉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。目前大連機床的主導產(chǎn)品絕對是市場(chǎng)的主流產(chǎn)品，用戶(hù)非常認可，因為從自動(dòng)線(xiàn)上下來(lái)的產(chǎn)品沒(méi)有誤差，而且能及時(shí)滿(mǎn)足用戶(hù)的需求。
再如北京一機集團，在信息技術(shù)應用上一直處于制造業(yè)領(lǐng)先地位，獲得CIMS項目國際大獎，但企業(yè)效率之顯著(zhù)提高還在于引進(jìn)日本、德國、法國等制造業(yè)先進(jìn)國家的技術(shù)和管理技術(shù)。通過(guò)學(xué)習，北一對現代化、世界級機床企業(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(chǎng)在實(shí)現產(chǎn)品設計模塊化基礎上，應用了批量定制生產(chǎn)模式，改變過(guò)去單件小批制造生產(chǎn)模，使過(guò)去北一制造1臺寬度5m的重型龍門(mén)銑床需要3年，現在一個(gè)月就能出產(chǎn)2臺，效率之高令人咋舌。這種速度的背后，是十年扎實(shí)的轉型變革。員工由2003年的6,000人減少至不到2,000人，管理部門(mén)通過(guò)兩次調整由50個(gè)縮減為9個(gè)。人均勞動(dòng)生產(chǎn)率：從7-8萬(wàn)提高到160萬(wàn)，鮮明的對比展示了制造模式轉型的效果。
通過(guò)以上二個(gè)企業(yè)實(shí)踐，對成批生產(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。
傳統的批量法則中的“批量”是指產(chǎn)品批量，但是由于經(jīng)濟的發(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(hù)對產(chǎn)品個(gè)性化的要求的提高，就決定了70~85%機械制造企業(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，對已經(jīng)經(jīng)過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐考驗的產(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)品的設計不再需要從零開(kāi)始，大大縮短了產(chǎn)品設計周期。充分利用產(chǎn)品功能及結構相似性發(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(kāi)發(fā)設計過(guò)程重組。一般的普遍被設計人員接受的設計方法，是基于功能的設計方法，并且每設計一個(gè)新產(chǎn)品將是獨立和全新的，而批量定制強調的不是設計新零部件而是應用成熟零部件(模塊)組合新產(chǎn)品，它對關(guān)鍵的過(guò)程進(jìn)行分析和重組，以便將以前被人為隔開(kāi)但又相互關(guān)聯(lián)的活動(dòng)組合起來(lái)。批量定制生產(chǎn)的產(chǎn)品設計包括兩個(gè)大的部分：全新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和定制產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。
#p全新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)根據對市場(chǎng)的預測和工廠(chǎng)的實(shí)際能力的分析，進(jìn)行新產(chǎn)品和標準模塊的設計，這一過(guò)程需要有預見(jiàn)性和創(chuàng )新性，同時(shí)也有一定的風(fēng)險性，它的成敗將很大地影響企業(yè)的命運;定制產(chǎn)品設計則是一種常規設計的組合，主要根據合同中顧客需要的具體需求選擇適當的零部件組合產(chǎn)品，并按具體的參數對標準模塊進(jìn)行變型設計。
產(chǎn)品結構的系列化、通用化、標準化與模塊化
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，傳統的產(chǎn)品結構向通用化、系列化、標準化與模塊化發(fā)展，為批量定制創(chuàng )造條件。
應用信息技術(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)現先進(jìn)制造技術(shù)的支掌技術(shù)，應用信息技術(shù)實(shí)施批量定制正是企業(yè)兩化深入融合的體現與目標。
用信息技術(shù)實(shí)現批量定制產(chǎn)品開(kāi)發(fā)制造新模式
產(chǎn)品結構的模塊化這些技術(shù)已在上個(gè)世紀五、六十年代已提出，但用手工建立產(chǎn)品的模塊化設計系統比較復雜(北京第二機床廠(chǎng)在八十年代初，用手工建立外園磨床的模塊化設計系統用了8年)，由于當時(shí)信息技術(shù)還無(wú)法方便的支持產(chǎn)品結構的模塊化設計，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、結構配置與屬性數據管理等，其中零部件管理、結構配置與屬性數據管理深入應用，為建立產(chǎn)品的模塊化設計系統創(chuàng )造了條件，成為批量定制產(chǎn)品開(kāi)發(fā)制造的新模式重要支持，也是發(fā)揮PDM作用的關(guān)鍵。這些模塊的應用形成了批量定制生產(chǎn)的產(chǎn)品設計環(huán)境與工作平臺，將可改變傳統產(chǎn)品設計模式與制造計模式，也為改變傳統企業(yè)經(jīng)濟發(fā)展模式提供了技術(shù)支持。
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