柔軟性
雖然柔軟性具有戰(zhàn)略的重要性早已載入文獻，但大多數(shù)公司并未充分理解其價值。本章的理論內容主要取材自世界一流制造業(yè)運作原則的評估。作業(yè)上的要求是從運作動力學，對成功的公司的觀察與后勤分析所導出的。

本章提出一些操作的柔軟性的定義，描述某些觀察與經驗對柔軟性的操作要求，并粗略地討論時基能力的某些方面。

柔軟性的范圍
有許多種柔軟性。本章中重要的是去定義兩種柔軟性。

第一種是響應最終用戶的柔軟性，這將在第8章客戶滿意中討論。

第二種柔軟性是以最小的或不需增加資源開銷去迅速響應客戶驅動的業(yè)務要求的能力。這第二種類型的柔軟性就是本節(jié)的主題。注意這一定義基本上把柔軟性等同于時基能力。柔軟性是時基能力的基本部分，時基能力可以認為有三個層次－決定使用時間作為競爭力的一種度量。最重要的是開發(fā)并把新產品投入到市場上，以及更快地組織產品去生產。其結果是通過操作上的敏捷性而比競爭對手更快響應客戶的能力。

柔軟性，如同世界一流的制造商們所做的那樣，不是偶然發(fā)生的。據統(tǒng)計在一家美國汽車公司里一部機床的平均使用期是16年，這意味著它將花費10到15年的仔細計劃與投資才能達到某些日本公司的水平，他們在過去的十年就已經購買了柔軟性制造設備了。在1989年，68家領先的日本工業(yè)公司平均在R&D上的錢比化費在新機器設備上的要多百分之八，引進了許多新產品，這些公司已經達到了真正的生產柔軟性。柔軟性必須成為一種制定計劃的哲理，在制造企業(yè)的一切方面來引導整個組織。有三種客戶響應柔軟性。前兩種涉及產量的柔軟性。一種產量柔軟性是指目前生產速率，即每單位時間生產多少產品，但對生產成本卻無多少影響的能力。第二種響應是從一種當前產品改變到另一當前產品對生產成本或對交貨時間無影響或小有影響的能力。這些響應是相關的，因為當前產品的頻繁變更要求所有產品都減小批量。第三種響應是產品柔軟性－客戶需要看到馬上生產出一種新產品的能力。一部新電影在12月下旬到1月間放映倘若該影片成功了，一家玩具公司就必須設計該玩具，生產大量的工裝，安排生產設施，并及時地發(fā)運該產品以迎接下一個購物旺季，這是以約10個月周轉時間去生產并交貨一種卡通產品或裝置的。達到全新產品的成百萬件拷貝這種程度的柔軟性，涉及到公司的一切活動，而且是世界一流競爭者的最終目標。

已經有了許多關于柔軟性制造系統(tǒng)的宣傳。購買一個柔性制造系統(tǒng)統(tǒng)并非達到柔軟性的要求，但購買能夠很快地改變工作的柔性機床是達到柔軟性的一個關鍵要素。為了提供柔性機器能在其中有效使用的環(huán)境，必須在產品設計、組織、機床安裝策略與作業(yè)方法等方面達成更基本的目標。許多柔性制造單元或系統(tǒng)從來沒有充分發(fā)揮它們的能力，因為支持該系統(tǒng)所需的基礎結構尚未實施。
4.1　管理者對柔軟性的意識與承諾
大多數(shù)制造企業(yè)能夠長期地自下而上工作，這取決于他們改變自己以適應新的客戶要求的能力，而客戶要求的改變速度正在增長。國外競爭者追求柔性制造策略已經有幾十年了，他們在這一領域更加老練。管理者必須懂得柔軟性與時基的競爭。在競爭上與經濟上的優(yōu)點，必須把這一信息傳送給每一個對柔軟性有影響的人。每一員工的決策過程必須反映對柔軟性概念與柔軟性策略的實施有一定的理解。

4.2　計劃/程序
柔性制造的基本目的是用一個能夠盡可能取得一種客戶化能力的生產系統(tǒng)來達到一個專用的大量生產設施的節(jié)約。大量生產系統(tǒng)的特征包括經過該系統(tǒng)的零件流動，產品配置的有限柔軟性與快速的庫存周轉。一條傳送線的柔性物件是一條單元生產線或已經設計好能適用于一個零件系統(tǒng)的成組機器或設備。計劃過程中的困難部分是取得產品中零件系列的準確定義，因為焦點必須放在尚不存在的零件與產品上。目標是在達到大量生產的生產率的同時，制造“一行一點”產品。柔軟性與時基競爭力的計劃要求具有一個使用的產品與加工過程的工程設計的程序，而它們必須是千里挑一的。以縮短產品提前時間，該計劃應包括供應商作為戰(zhàn)略資源。此外，必須仔細地識別與考慮客戶基地的未來需要。
4.3　目前狀況
目前，還沒有建立柔軟性的嚴格規(guī)則。適用于開發(fā)客戶響應柔軟性的一般要求可以以生產改善的原則為基礎。確切的機床安裝，加工過程與全面質量計劃是柔軟性與時基競爭力的基本前提。機床安裝的設計、結構與維護必須具有較好的質量使得該機床安裝能第一次就生產良好的零件，而且以后每一次使用它都能生產出良好零件。加工過程必須第一次就正常工作，必須有絕對的信心保證每個人在知識與技能兩方面都有把握第一次就把事情做正確。世界一流的生產設備將有95％以上時間是可以使用的。注意隨著正常運行時間的上升，生產同樣產出量所需的機器可以更少些，它可以降低總的資本投資，而這是世界一流競爭力的另一度量要求。

加工過程柔軟性
管理與工程設計部門必須仔細地考慮可能的產品與這些產品的加工要求。如果一家公司著重于用模壓加工，則引進一種要用聚合物材料來制造的產品將使它十分困難。該公司既無設備又無技術來生產該產品，因此，某種程度的加工柔軟性必須靠計劃并通過內部的多角化或同供應商的的聯(lián)合去獲得。
現(xiàn)存機床與主要設備的使用
采購、建造、安裝及開始運轉主要的機床可能需要12到24個月的提前期。在這段時間里國外的競爭者設計用機床裝備工廠，進行生產并向市場推出一完全新型的產品，因此，該制造商必須計劃與創(chuàng)造一種設施，它既能高效率地以目前產量生產當前產品，也能高效率地以相當不同的產量生產另一種產品。這要求負責設備選擇的人有一種很不相同的思想形式，也要求管理者對產品柔軟性的承諾。
新工作母機與主要設備的選擇
選擇新工作母機時必須把柔軟性放在心上。這通常意味著數(shù)控機床，當產品要求改變時它可以重新編程；對模壓與澆鑄機器應規(guī)定其要具有快速轉換能力；物料搬運系統(tǒng)應獨立于具體產品；標準的機床安裝與界面應當作出規(guī)定。新工作母機的選擇過程應包括市場營銷、銷售與產品計劃的參與，以保證新機器將在其服務壽命內被有效地使用。

產品與生產工程對總系統(tǒng)的期望必須意見一致，例如考慮數(shù)控機床加工中心上工具更換的內容。在工具更換的基本內容上達成一致是重要的。產品工程必須知道如果規(guī)定了零件特色的某些標準時，加工中心無需對機床安裝作任何更改就能造出該零件。事實上，生產系統(tǒng)對產品工程有著某種期望，如果滿足這些期望，生產系統(tǒng)就能立即響應新產品提出的要求。

應仔細地考察成本權衡。例如，給加工中心增添一個貨盤庫或貨盤變量將增加該機器的成本15％到35％，但該機器的生產率可提高50％到95％。新的工作可在機器之外的貨盤上作投產準備。于是工作轉換時間就相當于作一次常規(guī)的貨盤轉換所需時間－通常少于20秒－再加上把一個新的控制程序加入控制器時間。

在機器加工中心上增大工具更換貨盤庫的尺寸，增加了不必停機更換工具就能生產的零件的數(shù)量。咨詢公司的一份研究報告估計一個世界一流制造設施每一種機床可生產約270種不同零件。
工具與機器的獨立性
這一原理有許多變體?；舅枷胧沁x擇必須獨立使用工具的機器。簡單的例子是一個具有若干加工中心的機器車間。采購機器之前，管理者決定所有機器應有相同的工具夾尺寸與所有的桌子應大小相同并間隔T形通道。這樣，所有的固定裝置與刀具就可以在所有機器之間互換了。

這在生產安排中提供了柔軟性，而且使一臺機器壞掉時的影響減到了最小程度。總的工具庫存也減少了，因為任何工具都能使用于任一臺機器。

成包的工具
原理是移動與安裝一個單個的工具比安裝許多小工具要容易些。此概念的另一種表達是機床安裝工具的所有裝備工作都在機器以外去完成。然后把完整的、預先調整好的工具包通過同機床上一個標準接口以配對方式安裝上去。這是日本人提倡的幾分鐘換模計劃的基礎。其運作原則是任何加工過程的任何工作轉換應在10分鐘以內完成。這一時間包括為達到優(yōu)質產品而所做的過程調整所需的任何時間。這是在機加工中心使用貨盤更換壓模計劃，以及在注塑模制機器中使用快速更換模子背后的哲學?？s短工作轉換時間增加了可用于生產的時間，從而提高了生產率。一個理想的例子是一條金屬薄板模壓生產線。汽車工業(yè)雜志發(fā)起一年度的換模競賽，1989年有14家印壓廠參加。1989年11月出版的《汽車工業(yè)》報告了這次競賽。一個參賽者在3分46秒總時間將5臺壓力機從一種門板轉換到另一種門板。這是生產柔軟性與時基競爭力的精華。在管理者開始注重去縮短換模時間之前，同樣是這些壓機上典型的換模時間通常要用幾小時。

許多較小的制造公司想采用快速換工具系統(tǒng)恐怕要花費許多金錢，這不一定對。有標準化的定位與夾緊的簡單方法可提供任何公司采用。這些定位裝置與其它輔助裝置在任一小型工具房里均可制造出來。

結論是不實施快速工具轉換系統(tǒng)的制造公司是在浪費時間與金錢，而且忽視著一種競爭優(yōu)勢。

應用成組技術
在產品設計與生產實施這二者的合理化方面，成組技術依然是一種強有力的工具。成組技術的原則是柔性生產策略的基礎。注意具有相似加工工藝的零件不一定要相像。關鍵在于這些零件可用相似的工具以相似的作業(yè)順序來加工。
特色技術
特色驅動的設計與生產把注意力集中在生產零件的特色上。基本概念是每一種零件特色被當作一個對象，伴隨的產品與加工知識被附隨于對象。例如鑄件具有凸起部、肋、腔與面。鑄件之所以要具有凸起部分，因為要在凸起部鉆一個孔或者敲打一個孔。這意味著該凸起部是一個連接點。鑄件上的推理可應用于大多數(shù)產品去縮短設計與加工時間。
組織的簡單性
一條古老的工程設計，推論說：“一切好東西都是簡單的。”而且推論說“去設計真正簡單的東西是很難的。”簡單的組織容易理解與管理而且可快速地采用新事物。然而，它們并不總是很容易發(fā)展的，簡單的組織其報告層次較少，因而增大了柔軟性與敏感性。
供應商的有效使用
如果有一個額外能力的供應商網絡在位，產量與產品柔軟性二者都能提高。把工作順利地從內部轉移到外部生產的能力可以大大地提高柔軟性。倘若產品要求改變生產設施的基本加工能力，這就更加重要了。例如，一個零件要從模壓改變?yōu)榕菟茉煨危撝圃焐滩o加工塑料或泡塑造形的經驗或設備。一個選擇就是至少該零件的起始生產要去尋找外協(xié)。有效的供應商網絡的縱向控制可以改進供應商的有效使用。
有效的庫存管理
已經達到最終的柔軟性的制造商根本沒有現(xiàn)存的完工產品庫存?，F(xiàn)存完工產品庫存代價極為昂貴。因為已經投資而沒有得到回報。然而，這又與客戶希望立即得到滿足有沖突。

當客戶決定購買，他要馬上交貨，或者必須持有某些成品庫存或者該廠必須能在很短時間跨度制造出該產品來，這就是訂貨實現(xiàn)策略為什么如此重要。在收到一份客戶訂單與交貨給客戶之間發(fā)生的活動涉及許多時間為基礎的過程。注意：訂貨實現(xiàn)良好榜樣存在于零售界。在零售商店，庫存中存有白漆，而顏色是臨近銷售時才加進去的。事實上，彩色漆是臨到客戶正為之付款時制造的。膠卷處理也可在一小時內得到，當然寶麗來一次成像照片是在它從照相機中露出時加工的。

倘若一系列產品能快速地從少數(shù)模塊裝配而成，就只需要模塊的庫存。這是減少庫存的另一種方法?？蓱酶怕收搧眍A測為滿足即時的生意需要每種模塊各存多少。庫存管理有效性的度量是單位時間內庫存周轉的次數(shù)。似乎大家都認同這個統(tǒng)計量是時基競爭力的一個關鍵指標。理由 是提高庫存周轉要求減少駐留時間－物料流過生產系統(tǒng)，流出廠門到達客戶所需時間。要達到每年庫存周轉100次，庫存大約必須每兩個半工作日周轉一次。這使得去生產一份客戶訂貨的最長時間設置應為兩個半工作日。當然，庫存減少意味著對于相同的產品數(shù)量只需要較少的車間空間。它降低了間接成本以及物料庫存成本。
4.4　時基競爭性
在90年代，時間將是世界級競爭者們互相區(qū)別的度量。時基能力有兩個分支：一是新產品周期，另一是現(xiàn)存產品的訂貨處理周期。它們是戰(zhàn)略上有區(qū)別但又互補的領域。

許多主管人員看重第一層的時基能力－可靠的及時交貨。發(fā)貨日程與車間日程的業(yè)績受到重視說明了這一點。雖然，可靠的交貨時間是重要的，但它們只是一個出發(fā)點。時基能力的第二層次是處理與交貨一客戶的周轉時間的縮減，時基能力的第三層次是產品設計與產品交貨都要比對手快一些。“及時而且比競爭對手更快地生產優(yōu)秀產品的能力代表了一種令人生畏的競爭優(yōu)勢。”
達成優(yōu)良的時基業(yè)績
通向時基競爭的成功的道路看來是清楚的。首先，要達到絕對保證產品質量與生產職能的穩(wěn)定性。然后，達到優(yōu)良的訂單處理、安排生產作業(yè)，使產品及時交貨。其次，注意上層的計劃與設計職能以縮短產品開發(fā)時間?？s短機床安裝提前時間，或采取模塊式機床安裝系統(tǒng)，進一步縮短提前時間。使產品零件的數(shù)目最小化與設計不用工具或用簡單裝配也可以縮短提前時間。最后，機床安裝與設計功能的質量被改進到如此程度以致更換產品只不過是一次例行公事的工具更換而已。實際上，更換工具可在10分鐘之內完成。
并行（同時）工程
世界一流制造商懂得產品與加工過程一起考慮的實際價值，改善產品與加工過程二者，將會大幅削減從概念到市場推出產品與加工過程所需的時間。他們正在打破產品設計工程師、生產工程師與制造工程師之間傳統(tǒng)的組織上的障礙，轉變職能目標而代之以共同目的。在90年代，‘并行（同時）工程’將是世界級制造商與眾不同的特征。
標準化與時基競爭
雖然，并行工程是一種優(yōu)秀的策略，但人們往往忽視了它的一個重要先驅者。真正具有時基競爭力的公司使用標準去壓縮時間、成本與庫存。用兩個例子來說明這一點。

汽車公司允許個別的產品設計人員去規(guī)定各種把零件附著在汽車上的緊固件。只要該緊固件看起來適合應用，對這種在一個特定零件上使用一個特定緊固件的決定幾乎不受控制。至少有一家汽車公司堅持在每一可能場合使用一種標準的現(xiàn)存緊固件。一個螺釘?shù)倪x擇可能看起來是件小事，但這一決定的影響是巨大的。

讀者應該停下來想一想，這一簡單布告所產生的時間與金錢上的節(jié)約。沒有新的工具要設計，查找，測試與操作；沒有新的零件號要生產或采購；任何人都沒有新的庫存。即便裝配線的工作站也已存有螺釘，配對的螺帽與正確的螺刀。沒有失效狀態(tài)與影響分析,沒有腐蝕或壽命測試，沒有新的質量問題，等等。從客戶的觀點，一個新品牌的產品應快速地并經濟地被生產。因為從客戶觀點來看，舊的部件都是經過時間考驗的可靠零件，客戶也得到了一個更可靠的優(yōu)質產品。

作為第二個例子，一個大型金屬薄板制造廠的自動化設備，其動力是壓縮空氣。各種長度與行程（但直徑是唯一的）的汽缸均按設計來使用。需要對該長度也使用一套標準模塊去制造汽缸。一個小的零件庫存支持1000多種汽缸。從這些通用的可互換的組件，幾乎可以立即裝配出一種新的自動化裝置。使一個作業(yè)自動化的決定無需經管理委員會去作成本論證。第一層次的主管人員與工序工程師只要同意搞自動化，一個裝置就很快地被造出來。

時基競爭的財務考慮
在現(xiàn)金流與壓縮處理與客戶訂單直到完成發(fā)貨所需時間之間看來存在著一種清楚的關系。一個重要的假設是訂單處理周期可以縮短而不致降低生產率。假設生產率為常數(shù)，則縮短訂單處理周期時間的結果就是更多次數(shù)的庫存周轉與現(xiàn)金流的增長。因為物料在加工中化費較少時間，在制品庫存減少了，庫存成本也下降了。

效率的習慣度量是以使機器與人員忙個不停為目的。在一個看重交貨提前時間的體制中，保持正被加工的物料忙碌是最重要的因素。這一重點轉移必須反應在公司的內部會計時間中。作業(yè)的重點必須從滿足業(yè)績的內部會計度量轉移到滿足業(yè)績的客戶度量。

4.5　客戶要求
識別在柔軟性計劃中客戶要求被考慮的程度。
4.6　成本
公司有沒有一種方法去證明柔軟性上的投資在成本上是合理的？柔軟性的利益有沒有被賦予一個值？
4.7　人力資源
管理部門在公司的人力資源基礎方面是不是正在采取必要步驟去提供柔軟性？

4.8　報告與審核
對公司所使用的每一種柔軟性度量應該有一種識別方法。公司是否審核了新的投資對柔軟性的貢獻？
4.9　不斷改善
柔軟性不斷改善的有效性應以不斷前進的方式作出評價。
4.10　有效業(yè)績的度量
柔軟性的指示器是專用機器與工裝百分比的不斷下降，工裝獨立不依賴于使用它的機器的程度。

有效的快速更換工裝的計劃，不斷下降的成品庫存。新產品設計與交貨的提前期應不斷下降，以使與交貨所需時間

柔軟性