FMS的应用现状与改进措施

FMS(柔性制造系统)从诞生至今已有30多年的历史，并在80年代辉煌一时，包括美、日、英、德在内的许多国家的许多企业争相创造自己的FMS，其中不乏成功的例子。然而更多的企业却未能取得预期效果。更有甚者，进人90年代后，有些原来应用很成功的企业也遇到困难，同时，其他生产模式，如CIMS、AM、LP、CE等的提出，也向FMS提出了极大的挑战。FMS似乎已经走到了尽头。真是如此吗?为什么许多企业会失败?如何才能正确发展和应用?本文试图从以上几个方面进行探索，以期找
到企业增强柔性，提高市场竞争力的有效方案。

1 从FMS的原理看，FMS依然重要

    传统的FMS是一个自动化制造系统，主要包括若干台CNC机床(或其他直接参加产品零部件生产的自动设备)，用一套自动物料(包括工件和刀具等)搬运系统连接起来，由分布式多级计算机系统进行综合管理和控制，协调加工系统和物料搬运系统的功能，以适应柔性的高效率零件加工。实现生产的柔性是FMS的直接目标。实际中主要体现在：
    ——同一时间内可加工多种零件；
    ——可按不同顺序制造不同零件；
    ——生产类型、规格发生变化时，具有较强的适应能力；
    ——对内部、外部环境的变化作出有效反映。
    由此可以看出，传统的FMS主要强调产品的柔性，强调生产过程中技术因素的改进。它体现了产品制造过程的自动化与计算机控制，解决了“制造系统级”的信息集成和制造过程中的优化问题。应该说FMS的实施为企业的发展和增强竞争力提供了硬件的支持。但是，任何企业都是组织、管理和生产设备的集成，都离不开软件的支持，尤其是在管理和人的作用越来越重要的今天，要实现柔性的目标，必须整个企业协调一致，同时作出有效反应，任何一个因素的缺陷都会影响系统产出的最终效果。因此整体柔性的概念应运而生。
    所谓整体柔性是指整个企业作为一个系统，有效应付不确定性的能力，包括设计、产品和工艺技术以及应用技术的柔性。当今世界是用户驱动或者说是市场驱动的世界，市场需求的多样化趋势迫使企业只有生产出满足用户需要的数量、质量和时间要求的产品才能取得竞争优势。要实现这一目标，作为整体的企业，包括生产、组织和管理等各部分、各方面部应该具有最大的柔性。可以说整体柔性是将传统柔性即单纯生产过程的制造柔性扩展到企业范围，从硬件扩展到软件。不难看出，整体柔性作为扩展了的FMS，与CIM哲理在原理和目标上是一致的，或者可以说，它是CIMS的一个最基本的组成部分，是CIMS中信息流和物料流的交汇点。产品的
技术含量是影响产品质量和企业效益的重要因素。一个成功的CIMS系统，不具备具有相应柔性的制造系统根本是难以想象的。
    所以，FMS不应该被抛弃，而应该根据发展需要，不断扩展其范围，从生产车间到管理、到设计、到市场……，最终实现整体柔性，并且适时升级，以实现对外部变化的快速反应。

2 目前FMS应用失败的原因分析

    按照FMS的原理，FMS对加快产品开发，缩短产品周期，提高产品质量具有很大的作用。但是许多采用FMS的企业并未达到预期效果。究其原因，关键在于企业囿于传统的管理方式，错误地静止地理解FMS，只注重表面的、形式的东西，未能真正理解柔性的主旨，因而断章取义地片面追求生产系统技术的先进性，而不是首先与本行业、本系统的实际相结合。具体地讲，主要体现在以下几个方面：

    (1)忽视人在企业系统中的作用。在先进制造系统中，人的智能和主观能动性总是处于核心地位，因此必然要求人员的高素质。有知识的人员成为企业中最宝贵的财富。而传统做法总是只追求设备的先进水平，追求企业硬件的柔性，而忽视人员的作用，甚至追求无人化。这样不但提高了FMS的成本，也造成设备柔性不能充分发挥。人的智能因素是任何先进设备都难以替代的，只有成员的积极参与，才能保证整个系统的正常运行和对外部环境的快速反应。为了保证人员的高素质，同样必须加强对人的后续教育与培训。

    (2)片面追求高技术，忽视组织管理的跟进。高技术是企业不可少的硬件设备，的确可以带来生产过程的重大改变，甚至可能带来生产观念的巨大更新，对提高产品生产效率，提高产品质量有着不可估量的作用。但若没有相应的软件，绝对不可能充分发挥其效用。而与硬件相应的管理模式正是促使硬件设备充分发挥作用的软件平台，因此必须注重企业组织管理的跟进。旧的管理模式是多极的、金字塔型的结构，减慢了信息的传递速度，造成企业对外界反应的延迟。如果仍以旧的管理方式进行预测，组织生产，必然会由于决策的低水平和组织的慢反应、低柔性而导致设备柔性的不充分发挥，而不能实现整体柔性的提高，并且由于设备投入具有投资
大、周期长的特点，相应地增加了系统的风险。

    (3)只强调企业自身的反应能力，而忽视了与供应商和客户间关系的协调。一个企业自身的能力和资金毕竟有限，要想追求全能的柔性根本不可能。而市场是千变万化的，企业必须根据变化了的需求，动态地调整自己的策略，与其他相关企业组成“动态联盟”，才有可能真正对市场变化作出快速灵活的反应。

    (4)囿于大规模生产模式的框架，遵循传统的、连续的生产方式，片面追求“全能”下的效率。由于“全能”的实现是以对未来市场的正确的预测为基础的，而事实上，当预测条件发生变化时，大规模的生产不能够在时间上作出快速反应，而贻误了有利时机。

    (5)90年代以来，许多原来成功实行FMS的企业遇到了新的挑战——过度依赖控制设备运行的计算机软件，但大多数工程师在现有的软件系统上实现新功能时遇到了困难，而导致操作者与工程师在重新设计产品性能以满足用户要求时缺乏灵活性。具体讲就是传统的FMS是按照递阶层次构造的，是一种集中管理，强调整体性控制，因此反应速度慢。此外，由于系统中各计算机、操作系统、编程语言各不相同，在现有的通信技术水平下实现全面集成、快速反应具有相当的困难，由此也阻碍了设备柔性的发挥。

    总之，由于企业未能真正理解FMS的哲理，不是根据本企业的实际加以适当改进和应用，而盲因照抄照搬其他企业的模式，重设备轻管理，且不能根据情况的变化适当地调整，从而阻碍了设备柔性的发挥。

3 改进措施

    由上面的分析可以看出，FMS是其他先进制造方法的基础，只是由于应用上的失误才导致其陷入目前的局面。因此只要切实从观念上和管理上改进企业的经营方式，就一定会使FMS重新焕发生机。有针对性地进行企业改造，是提高FMS柔性的根本方法。主要是：

    (1)充分发挥人的主观能动性，进行人员的培训与继续教育，是任何企业都必须重视的一项基础工作。人是企业发展的最宝贵的资源，只有人、技术和环境协调统一，并且人的积极性主动性得到充分发挥，企业才可能获得生机和活力，才可能在激烈的市场竞争中立于不败之地。

    (2)按照FMS的要求，进行企业经营管理模式的改革，通过BPR的方法，建立起适应企业实际的便于信息快速传递的扁平的充满柔性的管理模式，并且注重企业文化的重构，为FMS和其他先进制造方法提供有利的实施环境。

    (3)借鉴其他管理方法的先进思想，使企业柔性随环境的变化而不断提高。日本的丰田公司应用FMS之所以能取得成功，关键是结合本企业实际发展了FMS的思想，而创造出新的管理方法——精益生产，既解决了资金层次的改革问题，又解决了作业层次的管理问题。再比如，可以借鉴AM的思想，加强与供应商和其他企业的合作，以此提高企业的反应能力。

    (4)提高FMS自身的水平，主要是软件水平，以改善系统的运控能力，如采用分布式网络结构，提高各部分动作戏院能力，并努力协调各部分的关系，除生产处，还要加强其他各环节的柔性，以此提高企业对市场变化的反应能力。

4 结束语

    尽管FMS的实施遇到了很大的挫折和挑战，但由于它是实行其他先进制造方法的基础，产品的技术含量是产品竞争能力的一个重要指标，没有先进设备和先进技术的保证，企业不可能实现对外变化快速有效的反应。所以我们必须重视FMS的应用和在应用中的发展只有这样，才能保证企业能够成为激烈的市场竞争中的胜利者。