1 制造技术及其发展特征
制造技术是使原材料成为人们所需产品而使用的一系列技术和装备的总称，是涵盖整个生产制造过程的各种技术的集成。从广义来讲，它包括设计技术、加工制造技术、管理技术等三大类。其中设计技术是指开发、设计产品的方法；加工制造技术是指将原材料加工成所设计产品而采用的生产设备及方法；管理技术是指如何将产品生产制造所需的物料、设备、人力、资金、能源、信息等资源有效地组织起来，达到生产目的的方法。家具作为人类维持正常生活、从事工作学习和开展社会活动必不可少的、供人科坐、卧、躺、或支承与贮存物品的一类产品，在其生产制造过程中，也同样需要采用上述的一三类制造技术。 从社会发展的角度来看,人类社会已经经历了农业经济时代和工业经济时代,正在进入信息经济时代（也称后工业经济社会或工业信息化时代）。在农业经济时代,产品的制造主要是家庭作坊式的手工技艺,是依靠人类本身的器官和力气来完成的；蒸汽机的出现和应用使人类进入了工业经济时代,机器开始代替人做各种工作，把人类从繁重的重复性劳动中解放出来,而且机械化和自动化技术使社会生产力得到了迅速发展,现代化大工业也迅速成长起来,实现了产品的专业化和大批量生产；随着人类社会进入信息经济时代,信息日益成为最重要的战略资源和决定性生产力、竞争力及经济增长的关键因素，产品的价值主要来源于产品中科学技术知识的信息含量,以计算机和信息技术为基础的现代先进制造技术已逐步发展起来。上述三个不同经济时代的制造过程和制造技术的主要特征可归纳为表1。 2 先进制造技术及其内涵 现在，人们在各种媒体上，经常可以看到或听到“先进制造技术”这一词。所谓先进制造技术，是指集机械工程技术、电子技术、自动化技术、信息技术等多种技术为一体,用于制造产品的技术、设备和系统的总称。 从广义上来说,先进制造技术包括: （1）计算机辅助产品开发与设计（如计算机辅助设计CAD、计算机辅助工程CAE、计算机辅助工艺设计CAPP、并行工程CE等）； （2）计算机辅助制造与各种计算机集成制造系统（如计算机辅助制造CAM、计算机辅助检测CAI、计算机集成制造系统CIMS、数控技术NC/CNC、直接数控技术DNC、柔性制造系统FMS、成组技术GT、准时化生产JIT、精益生产LP、敏捷制造AM、虚拟制造VM、绿色制造GM等)； （3）利用计算机进行生产任务和各种制造资源合理组织与调配的各种管理技术(如管理信息系统MIS、物料需求计划MRP、制造资源计划MRPII、企业资源计划ERP、工业工程IE、办公自动化OA、条形码技术BCT、产品数据管理PDM、产品全生命周期管理PLM、全面质量管理TQM、电子商务EC、客户关系管理CRM、SCM供应链管理等)。 从狭义上来说,它是指各种计算机辅助制造设备和计算机集成制造系统。如果说机械化和自动化技术代替了人的四肢和体力的话,那么以计算机辅助制造技术和信息技术为中心的先进技术,则在某种程度和某些部分代替了人的大脑而进行有效的思维与判断,它对传统制造业所引起的是一场新的技术变革。上述先进制造技术所包含的各种技术,目前在我国家具制造业中,已经或正在实施应用,预计在不久的将来,在我国将会广泛采用这些先进制造技术来改造和提升传统的家具业。为了使我们家具行业的有关人员进一步了解上述相关技术及其理念,现逐一简要叙述如下: 2.1计算机辅助设计(CAD) 在设计过程中,利用计算机作为工具,帮助设计师进行设计的一切实用技术的总和称为计算机辅助设计(Computer Aided Design，CAD)。计算机辅助设计包括的内容很多,如:概念设计、优化设计、有限元分析、计算机仿真、计算机辅助绘图、计算机辅助设计过程管理、几何建模等。其中,计算机辅助绘图是CAD中计算机应用最成熟的领域。而几何建模技术是CAD系统的核心技术,因为几何建模是从人们的想象出发,根据现实世界中的物体,利用交互的方式将物体的想象模型输入计算机后以一定的方式将模型存储起来的过程,它是分析计算的基础,也是实现计算机辅助制造的基本手段。 在设计中，一般包括两种内容：带有创造性的设计（方案的构思、工作原理的拟定等）和非创造性的工作，如绘图、设计计算等。创造性的创造出以前不存在的设计方案，这项工作一般应由人来完成。非创造性的工作是一般应由人来完成。非创造性的工作是一些繁琐行重复性的计算分析和信息检索，完全可以借助来完成。一个好的计算机辅助设计系统能充分发挥人的高速分析计算能力即要找到人和计算机的最佳结合点。早期的CAD技术只能进行一些分析，计算和文件编写工作，后来发展到计算机辅助绘图和设计结果模拟，目前的CAD技术正朝着人工智能和知识工程方向发展，即所谓的ICAD（Intelligent CAD）。另外，设计和制造一体化技术即CAD/CAM技术以及CAD作为一个主要单元技术的CIMS技术都是CAD技术发展的重要方向。 2.2计算机辅助工程（CAE） 长期以来，产品的力学强度分析与计算一直沿用材料力学、理论力学和弹性力学所提供的公式来进行。由于有许多的简化条件，因而计算精度很低。为了保证产品的强度和质量，常采用加大安全系数的方法。结果使结构尺寸加大，浪费材料，有时还会造成结构性能的降低。现代产品正朝着高效、高速、高精度、低成本、节省资源、高性能等方面发展，传统的计算分析方法远远无法满足要求。近20年来，伴随着计算机技术的发展，出现了计算机辅助工作分析（Computer Aided Engineering，CAE）这一新兴技术。采用CAE技术以及有限元分析法（Finite Element Method，FEM），可实现对质量、体积、惯性力矩、强度等计算分析；对产品的运动精度，动、静态特征等的性能分析；对产品的应力、变形等的结构分析。即使在进行复杂的产品和工程分析时也无须作很多简化，并且计算速度快、精度高。 2.3计算机辅助工艺过程设计（CAPP） CAD的结果能否有效地应用于生产实践，数控机床NC能否充分发挥效益，CAD与CAM能否真正实现集成，都与工艺设计的自动化有着密切的关系，于是，计算机辅助工艺规程设计（Computer Aided Process Planning，CAPP）就应运而生，并且受到愈来愈广泛的重视。工艺规程设计的难度极大，因为要处理的信息量大，各种信息之间的关系双极为错综复杂，以前主要靠工艺师多年工作实践总结出来的经验来进行。因此，工艺规程的设计质量完全取决于工艺人员的技术水平和经验。这样编制出来的工艺规格一致性差，也不可能得到最佳方案。另一方面熟练的工艺人员日益短缺，而年轻的工艺人员则需要时间来积累经验，再加上老工艺人员退休时无法将他们的“经验知识”留下来，这一切原因都使得工艺设计成为家具制造过程中的薄弱环节。CAPP技术的出现和发展使利用计算机辅助编制工艺规程成为可能。 一个完善的CAPP系统一般应具有以下功能：检索标准工艺文件；选择加工方法；安排路线；选择机床、刀具、量具、夹具等；选择装夹方式和半夜夹表面；优化选择切削用量；计算加工时间和加工费用；确定工序尺寸和公差及选择毛坯；绘制工序图及编写工序卡。有的CAPP系统还具有计算刀具轨迹，自动进行NC编程和进行加工过程模拟等CAM的功能范畴。CAPP系统其工作原理来分，有检索式、派生式、创成式、半成式、广义综合式、柔性化开发平台式、智能式等7种类型的CAPP系统。 CAPP工艺过程设计是连接产品设计与制造的桥梁，是整个制造系统中的重要环节，对产品质量和制成成本具有极为重要的影响。同时企业为了在增强市场竞争力和快速响应市场的变化而采用多种 技术的环境下，改革传统的工艺设计手段，采用以计算机为工具的现代化工艺设计和管理方式是企业上水平、上台阶的关键之一，也是企业发展的必由之路。应用CAPP技术，可以使工艺人员从繁琐重复的事务性工作中解脱出来，迅速编制出完整而详细的工艺文件，缩短生产准备击周期，提高产品制造质量，进而缩短整个产品的开发周期。 2.4并行工程（CEO） 长期以来，新产品的已经形成一套固定的模式，即市场调研、产品计划、产品设计、试制样机、修改设计、工艺准备、正式投产。在这咱开发模式中，在产品计划和产品设计阶段，尽管设计人员也考虑到产品的制造问题。但这种考虑是零碎的、不系统的。设计人员考虑的主要是如何满足产品的功能问题。尽管实践证明；对于指较大、市场寿命较长的产品而言，这是一种行之有效的开发模式。但对于指不大，更新换代又快的产品，这种模式就远远不能满足要求了。在今天，产品的指愈来愈多，而市场生命周期愈来愈短。在这种形式下，传统的产品开发方式已远远不能满足要求了。于是，出现了并行工程（Concurrent Engineering ，CE）的概念。 所谓并行工程，就是集成地、工行地设计产品及其部件和相关各种过程的一种系统工作模式。这种模式要求产品开发人员与其他人员一起共同工作，在设计一开始就考虑产品报废处理的所有因素，包括质量、成本、进度计划和用户的要求。并行工程有时称为并行设计，它是指在新产品设计阶段，就引进生产准备工作，并行地进行产品设计、工艺和生产准备（也可以包括后续过程）。并行工程是伴随着计算机技术和网络通讯技术发展起来的一门新技术、它侧重于管理方面，具有强调团队工作（Team work）、强调设计过程的并行性、强调设计过程的系统性、强调设计过程的快速反馈等特点。目前，普遍认为，并行工程技术是面向21世纪的技术，是企业赢得市场竞争的有利武器。采用并行 工程技术可以大大缩短产品投放市场的时间、降低成本、提高质量、减少废品率、保证了功能的实用性，从而增强企业的市场竞争能力。 2.5计算机辅助制造（CAM） 计算机辅助制造（Computer Aided Manufacturing，CAM）的狭义概念指的是从产品设计到加工制造之间的一切生产准备活动，它包括CAPP、NC编程、工时定额的计算、生产计划的制订、资源需求计划的制订等。这是最初CAM系统的狭义概念。到今天，CAM的狭义概念甚至更进一步缩小为NC编程的同义词。CAPP已被作为一个专门的子系统，而工时定额的计算、生产计划的制订、资源需求的制订则划分给PMRR II/ERP系统来完成。CAM的广义概念包括的内容则多得多，除了上述CAM狭义内容外，它还包括制造活动中与物流有关的所有过程（加工、装配、检验、存贮、输送）的监视、控制和管理。 在实际应用中，一般意义上的CAM主要是指利用计算机直接进行加工制造、生产过程控制的技术系统，其主体是由数控机床（NC/CNC/NDC）、机器人（Robot）、自动物料储运系统[运输设计AGV（Automated Guide Vehicle）+存储系统AS/RS（Automated Storage & Retrieval System）]等设计而构成。其中，数控机床（Numerical Control，NC）是一种能够根据预先编好的一系列指令，实现对各种尺寸或各种形状的复杂工件进行锯、铣、刨、磨、钻、车等多种不同加工方式的大型机床。经过几十年的发展，NC已经从识读器时代进入了计算机数控（Computer Numerical Control，CNC），它是一台独立的微型计算机来控制其运行，又称加工中心（Machining Center, MC）；另一种是直接数控（Direct Numerical Control，DNC），它是一台中心计算机对台数控机床同时控制，控制各台机床的加工程序都编入一个中央数据库内，通过中心计算机传送到各个机床，而每台机床的加工情况，又通过附属控制器反馈到中心计算机。随着技术的不断发展，DNC的含义由简单的直接数字控制发展到分布式数字控制（Distributed Numerical Control），它不但具有直接数字控制的所有功能，而且有系统状态监视以及系统控制等功能；它开着眼于车间的信息集成，针对车间生产计划，技术准备，加工操作等基本作业进行集中监控与分散控制，把生产任通过局域网分配给各个加工单元，并使之信息相互交换。而对物流等系统可以在条件成熟时再扩充既适用于现有的生产环境，提高生产率，又节省了成本。所以说现代意义上的DNC，不仅指单个机床的控制而且在某种意义上是车间级通讯风格的代名词。DNC已演变成生产准备和制造过程中设备信息互连的一种技术，是实现CAD/CAP/CAM一种技术最关键的纽带，是现代化制造车间实现CIMS信息集成和设备集成的有效途径。
2.6计算机集成制造系统（CIMS）
计算机集成制造系统（Computer Integrated Manufacturing System, CIMS），是计算机应用技术在工业生产领域的主要分支技术之一。对于CIMS的认识，一般包括以下两个基本要点：（1）企业生产经营的各个环节，如市场分析预测、产品设计、加工制造、经营管理、产品销售等一切生产经营活动，是一个不可分割的整体。（2）企业整个生产经营过程从本质上看，是一个数据的采集、传递、加工处理过程，而形成的最终产品也可看成是数据的物质表现形式。因此对CIMS通俗的解释可以是：“用计算机通过信息集成实现现代化的生产制造，以求得企业的整体效益。”整个CIMS的研究开发，即系统的目标，结构、组成、约束、优化和实现等方面，体现了系统的总体性和系统的一致性。 CIMS一般包括四个功能子系统和两个支撑子系统，即：（1）产品设计与制造工艺自动化子系统（通过计算机来辅助产品设计、制造准备以及产品测试，即CAD/CAPP/CAM阶段）；（2）管理信息子系统(以MRPⅡ/ERP为核心，包括预测、经营决策、各级生产计划、生产技术准备、销售、供应、财务、成本、设备、人力资源的综合信息管理）；（3）制造自动化或柔性制造子系统（是CIMS信息流和物料流的结合点，是CIMS最终产生经济效益的聚集地，由数控机床、加工中心、测量机、运输小车、立体仓库、多级分布式控制计算机等设备及相应的支持软件组成，根据产品工程技术信息、车间层加工指令，完成对零件毛坯的作业调度及制造）；（4）质量保证子系统（包括质量决策、质量检测、产品数据的采集、质量评价、生产加工过程中的质量控制与跟踪等功能，系统保证从产品设计、产品制造、产品检测到售后服务全过程的质量）；（5）计算机网络子系统（即企业内部局域网，支持CIMS各子系统的开放型网络通信系统，采用标准协议可以实现异机互联、异构局域网和多种网络的互联，系统满足不同子系统对网络服务提出的不同需求，支持资源共享、分布处理和适时控制）；（6）数据库子系统（即支持CIMS各子系统的数据共享和信息集成，覆盖了企业全部数据信息，在逻辑上是统一的，在物理上是分布式的数据管理系统）。 CIMS是企业的经营过程，人的作用发挥和新技术发应用三方面集成的产物。它是多种技术条件支持下的一种新的经营模式。CIMS通过计算机、网络、数据库等硬、软件，将企业的产品设计、加工制造、经营管理等方面的所有活动有效地集成起来，有利于信息及时、准确地交换，保证了数据的一致性，从而能够缩短产品开发周期，保证产品制造质量，降低生产成本，提高生产效率，增强企业竞争能力。 2.7柔性制造系统（FMS） 柔性制造系统（Flexible Manufacturing System, FMS）是“由一组自动化的机床或制造设备与另一个自动化的物料处理系统相结合，由一个共同的、多层的、数字化可编程的计算机进行控制，可对事先确定的类别的零件进行自由地加工或装配的系统。”简单的说FMS是由若干数控设备、物料运输贮装置和计算机控制系统组成，并能根据制造任务和生产品种变化而迅速地进行调整的自动化制造系统，它包含多个柔性制造单元（Flexible Manufacturing cell, FMC），能根据制造任务或生产环境的变化迅速进行调整，适用于多品种、中小批量生产。 一个FMS通常包括以下三部分：（1）数台能独立工作的数控机床或加工中心以及其它的加工设备；（2）一套能使系统中各部分协调工作的计算机控制系统。FMS可以简单地用以下公式来概括：FMS="DNC+AGV+AS/RS+计算机控制室。 FMS是为解决制造业多品种、中小批量生产效率低、周期长、成本高及质量差等问题而出现的。FMS的优点很多，（1）能够节约大量劳动力；（2）可以节约工厂占地；（3）也可以极大地缩短生产周期，减少不同工序的产品库存，从而降低成本；（4）产品质量较好，可以减少损耗和产品检修费用；（5）简单地改变控制指令，便能制造出某一零件族的任何零件，能解决多机条件下的零件混合加工和自动进行零件的批量生产；（6）设备运转负荷高，加工程序改编快，可以极大地提高工厂和设备的运用率。这些都使得制造业企业可以较快地追随市场变化趋势。所以，FMS代表的不仅是新技术，也是一种完全新型的企业运营方式。经济学家把FMS的这种优点称为“范围经济”，它是相对于“规模经济”的概念而言的。所谓“规模经济”是指单一品种的大批量生产所能带来的成本降低；而“范围经济”则是指以降低成本实现多成本小批量生产。可以说。FMS是这种特点，打破了传统制造业的主要规则。" 2.8成组技术（GT） 随着人类生活水平的提高和社会的进步，人们追求个性化、特色化、多样化的思想日益普遍。作为提供人的日常生活所需的家具产品的制造业中，大批量的产品越来越少，单件小批量多品种的产品生产模式越来越多，而传统的生产模式在很大程度上不适应于多品种小批量的生产组织，这是因为：（1）生产计划、组织管理复杂化；（2）零件从投料到加工完成的总生产时间比较长；（3）生产准备工作量大。（4）产量小，使得先进制造技术的应用受到限制。为此，制造技术的研究者提出了成组技术）的科学理论发实践方法，它能从根本上解决生产由于品种多，产量小带来的矛盾。 成组技术是把相似的问题归纳成组，寻求解决这一问题相对统一的最佳方案，以取得所期望的最佳经济效益。成组技术应用于制造业方面，乃是将品种众多的零件按其工艺的相似性分类成组以形成数量不是很多的零件族，把同一零件中诸零件分散的小生产来年感汇成较大的成组生产量，从而上小批量生产能获得接近于大批量生产的经济效果。这样成组技术就巧妙地把品种多转化为“少”，把生产量小转化为“大”，由于主要矛盾有条件地转化，这就为提高多品种、小批量生产的经济效益提供了一种有效的方法。 目前，GT将零件分类组成常用的方法有：（1）视检法（是由有生产经验的人员通过对零件图纸仔细阅读和判断，把具有某些特征属性的一些零部件归结为一类）；（2）生产流程分析法（）是以零件生产流程及生产设备明细表等技术文件，通过对零件生产流程的分析，可以把工艺过程相近的、即使用同一机床进行加工的零件归结为一类，一形成加工族）；（3）编码分类法（选用或制定零件分类编码系统，将待分类的零部件进行编码，即将零件的有关设计、制造等方面的信息数字或数字、字母兼容的代码，按零件编码对零件进行分类）。 成组技术是应用系统工程学的观点，把中小批生产中的产品设计、加工制造和生产管理等方面作为一个生产系统整体，统一协调生产活动的各个方面，以工艺设计合理化和标准化为基础，保证设计信息最大程度地重复使用，通过对相同或相近的机床的少量调整或更换工具，就可以用于全组零件的工序安装，加工，减少工艺准备工作和降低制造费用，从而提高企业综合经济效益。成组技术作为一门综合性的生产技术科学，是CAD、CAPP、CAM和FMS等方面技术的基础。可以相信，随着应用推广和科研工作的持续开展，成组技术对提高我缩家具工业制造技术和生产管理水平将日益发挥其重要作用。 2.9准时化生产（JIT） 准时化生产（Just in Time,jIT）方式是起源于日本丰田汽车公司的一种生产管理方法，也称为“丰田生产方式”。它的基本思想可用现在的已广泛流传的一句话来概括，即“只在需要的时候，按需要的量生产所需的产品”，这也就是“适时适量生产”。这种生产方式的核心是追求一种无库存的生产系统，或使库存达到最小的生产系统。为此而开发了包括“看板管理”在内的一系列具体方法，并逐渐上形成了一套独特具特色发生产管理体系。 JIT生产方式的最终目标即企业的经营目标是获取最大的利润。为了实现这一最终目的，“降低成本”就成为基本目标。在过去，降低成本主要是依靠单一品种的生产规模来实现的。但是在多品种中小批量生产的条件下，这一方法是行不通的。因此，JIT生产方式力图通过“彻底消除浪费”来达到这一目标。所谓浪费，在JIT生产方式的起源地丰田汽车公司，被定义为“只使用成本增加的生产诸因素。”也就是说，不会带来任何附加值的诸因素。这其中，最主要的有生产方式过剩（即库存）所引起的浪费。 当今的时代已经从“只要生产得出来就卖得出去”进入了一个“只能生产能够卖得出去的产品”的时代，对于企业来说，各种产品的产量必须能够灵活地适应市场需要的变化，否则的话，由于生产过剩会引起人员、设备、库存等一系列的浪费。而避免这些浪费的手段，就是要根据市场需求信息，运用信息技术、有效地适时适量生产、弹性配置作业人数以及保证质量这样三个基本手段。 2.10精益生产（LP） 精益生产（Lean Production,LP）方式是通过系统的结构、人员组织、运行方式和市场供求等方面的变革，使生产系统能很快适应用户需求不断变化，并能使生产过程中一切无用多余的东西被精简，最终达到市场供销在内的生产的各方面最好的结果。LP是 对JIT生产方式的进一步提炼和理论的总结，其内容范围不仅只是生产系统的运营、管理方法，而是包括从市场预测、产品开发、生产制造管理（其中包括生产计划与控制、生产组织、质量管理、设备保全、库存管理、成本控制等多项内容）、零部件供应系统直至营销与售后服务等企业的一系列活动。这种扩大了的生产管理、生产方式的概念和理论，是在当今信息技术的飞速发展和普及而导致的世界生产与经营一体化、制造与管理一体化的趋势越来越强的背景下产生的，其目的旨在为使制造企业在当今的环境下能够自适应、自发展，取得新的、更加强有力的竞争优势。 LP方式的核心是具有高度的灵活性、高效率的生产系统。与技艺性生产和大批量生产不同，精益生产组合了前两者的优点，避免了技艺性生产的高费用和大批量生产的高刚性，精益生产采用的是由多能工人组成的工作小组和柔性很高的自动化设备。与大批量生产不同，精益生产的一切都是“精简”的，两者最大的区别在于它们的最终目标上，大批量生产强调“足够”好的质量，因此总是存在着缺陷，而精益生产则追求完美性（不断降低价格、零缺陷、零库存和无限多的品种）。 LP的主要特征主要表现在工厂组织、产品设计、供货环节、顾客和企业管理等五个方面，即：对外以用户为“上帝”，对内以“人”为中心，在组织机构上以“精简”为手段，在工作方法上采用“团队工作”（Team Work）和“并行工程”在供货方式上采用“JIT”方式，在最终目标方面为“零缺陷”。有专家认为，LP是一种“人类制造产品的非常优越的方式”，它能广泛使用于世界各国的各种制造业企业，并预言这种生产方式将成为21世纪制造业的标准生产方式。 2.11敏捷制造（AM） 随着人们生活水平的不断提高，人们对产品的需求和评价标准将从质量、功能和价格转为最短交货周期、最大客户满意、资源保护、污染控制等方面。特别是信息技术的迅猛发展，给制造业改变生产方式、制造模式提供了强有力的支持。在这种背景下，一种面向21世纪的新型生产方式即敏捷制造（Agile Manufacturing,AM）方式应运而生。 敏捷制造强调将柔性的、先进的、实用的制造技术、熟练掌握生产技能的、高素质的劳动者以及企业之间和企业内部灵活的管理三者（即生产技术、管理和人力资源的三要素）有机地集成起来，实现总体最佳化，对千变万化的市场做出快速响应。它利用人的智能和信息技术，通过多方面的协作改变企业沿用的复杂的多层阶梯结构，来改变传统的大批量生产。其实质是在先进柔性生产技术的基础上，通过企业内部的多功能项目组合作组建一个虚拟公司，这种动态的组织结构把全球范围内的各种资源集成在一起，实现技术、管理和人员的集成，从而在整个产品生命周期最大限度地满足用户需求，提高企业竞争能力。 敏捷制造就是以“竞争––合作（协同）的方式，提高企业竞争能力，实现对市场需求做出灵活快速反应的一种制造生产新模式，这种模式要求企业采用现代化通信技术，以敏捷动态优化的形式组织新产品开发，通过动态联盟、先进柔性生产技术和高素质人员的全面集成，迅速响应客户的需求，及时交付新产品并投入市场，从而赢得竞争的优势。敏捷制造的内涵是企业通过与用户、合作伙伴在更大范围内、更高程度上的集成，来最大限度地满足市场的需求，适应竞争，获取长期的经济效益。 敏捷制造企业作为21世纪制造企业的新模式，代表着21世纪制造业的发展方向。 2.12大规模定制（MC）随着以计算机技术为主导的现代科学技术的迅猛发展和社会生活的不断进步，现代市场发生了根本的变化，传统的大量生产方式由于无法向用户快速地提供符合多样化和个性化需求的产品而遭到严峻的挑战，传统的定制定产品生产方式由于无法提供短交货期和低成本的产品而背负市场竞争的巨大压力。在这种背景下，大规模定制（Mass Customization,MC）方式正在迅速地发展起来，成为信息时代制造业发展的主流模式。 MC方式根据每个客户的特殊需求以大批量生产的效率提供定制产品的一种生产模式。它把大批量与定制这两个看似矛盾的方面有机地综合在一起，它实现了客户的个性化和大批量生产的有机结合。它的基本思想是：将定制产品的生产问题通过产品重组和过程重组转化为或部分转化为批量生产问题。MC从产品和过程两个方面对制造系统及产品进行了优化，或者说产品维（空间维）和过程（时间）维的优化。 MC可以通过对产品的模块化重组和企业的模块化重组，形成一种全社会的生产合理组织模式，达到充分利用社会化资源，有效降低产品成本，缩短交货期和提高产品质量的目的。它能以较低的投资有效解决当前存在于我国制造业中的企业“小而全”、“大而全”，专业化分工与合作程度不够，最后导致产品开发和生产在低水平上重复的一些突出问题。 2.13虚拟制造（VM） 虚拟制造（Virtue Manufacturing,VM）系统是多学科先进制造技术的综合应用，其本质是以计算机支持的仿真（Simulation）技术、产品建模技术、人工智能技术（Artificial Intelligence）、并行工程技术、分布式智能协同求解技术等为前提，对设计、制造等过程进行统一建模，在产品设计阶段实时地、并行地模拟产品未来制造全过程及其对产品设计的影响，预测产品的性能、产品的可制造性、产品的成本等。从而更有效地、柔性灵活地组织生产、使工厂与车间的设计与布局更为合理，以达到产品的开发周期和成本的最小化，产品设计质量的最优化、生产效率的最高化。 VM系统是实现制造系统在虚拟环境下的映射。VM系统生产的产品是数字产品，它具有所代表产品的各种性能，并具有明显的可视化。在VM系统中，新开发的产品首先在VM中制造，即先生产出数字产品，然后进行测试。当用户对此产品满意，以及制造商也感觉到合算，在将指令传送到现实设备的制造单元。生产出现实产品。 2.14业务流程重组（BPR） 业务流程重组（Buisness Processing Reengineering,BPR）就是以业务流程为中心，打破企业职能部门的分工，对现有的业务流程进行改革或重新组织与重构，提高企业的竞争力，以求能做到以最短的上市时间（time）、最优的质量（quality）、最低的成本（cost）、最佳的售后服务（service）即“TQCS”去赢得用户，响应市场的需求，使得企业能最大限度地适应以3C因素即顾客（customer）、竞争（competition）、变化（change）为特征的现代企业经营环境。企业业务流程重组的核心是要在彻底打破旧的制度、流程的同时，理性地建造一个全新的系统框架，减少一切不必要的业务环节。 企业业务流程重组的BPR理论强调以客户为中心和服务至上的经营理念，其原则是：横向集成活动，实行团队工作方式，纵向压缩组织，使组织扁平化，权力下放，授权员工自行做出决定，推行并行工程。BPR是一项复杂的系统工程，它的实施要依靠工业工程技术、运筹学方法、管理科学、社会人文科学和现代高科技，并且涉及到企业的人、经营工程、技术、组织结构和企业文化等各个方面的重构。 BPR是当前国内管理学界和实业界密切关注的热点课题之一。它为企业经营管理提供了一种全新的管理思想和思维方式。它对企业经营过程进行彻底的反思和根本性的改变，使企业在产品成本、质量、服务和运作速度等关键部分上取得显著提高以适应市场需求。然而，在进行企业业务流程重组的过程中，必须使信息技术、人力资源与组织管理有效协调，才能有效地促使BPR的成功实施。 2.15企业资源计划（ERP） 近几年，伴随着全球经济一体化和信息技术的飞速发展，网络技术和电子商务（Electronic Commerce）的广泛应用，人们已经从工业经济时代步入知识经济时代，企业所处是商业环境发生了根本性的变化。顾客需求变化、技术创新加速、产品生命周期缩短等构成了影响企业生存和发展的三种力量（3C）：顾客、竞争、变化。为适应以“顾客、竞争、变化”为特征的外部环境，企业必须进行管理思想、管理模式和管理手段的更新。目前，一场以业务流程重组BPR为主要内容，以企业资源计划（Enterprise Resource Planning,ERP）为主要手段的管理革命正在掀起。 所谓ERP，是一种主要面向制造业进行物质资源、资金资源、信息资源和人力资源等集成一体化管理的企业管理系统。它是以信息为媒体，用计算机把企业活动中多种业务领域、过程和资源及其职能集成起来，追求企业整体效率的新型制造与管理系统。它以企业运作过程中的信息流、资金流、物流、人流为核心，覆盖企业产、供、销、财、技等部门的主要业务，实现对人、财、物、技、信息、市场、时间、空间等各种资源的优化配置，全程监控与大集成管理，不仅实现了企业内部资源和外部资源的整合，而且使信息技术、管理技术、专业技术得到协调统一，使企业的竞争能力和综合实力得到全面的增强。 企业的日常运作是由许多不可再分的基本过程链接起来，这些过程涵盖了企业方方面面，如定单管理、库存管理、质量管理、成本管理、技术文件管理、市场预测、生产计划与统计、财务管理、固定资产管理、人事劳资管理等。一个企业运作是否合理、流畅，关键在于这些过程组合得是否合理流畅。ERP正是根据这一原理，借助计算机技术，将每一个基本过程程序化，生成模块，然后根据企业的具体情况，在充分调研和整改的基础上，进行资源重组，流程优化，使之与企业的业务流程相吻合，从而达到标准化管理的目的。 ERP将企业内部各个部门，包括财务、会计、生产、物料管理、品质管理、销售与分销售、人力资源管理、供应链管理等，利用信息技术整合，连接在一起。ERP的作用是将各部门连贯起来，让企业的所有信息在网上显示。不同的管理人员在一定的权限范围内，通过自己专门的帐号、密码，可以从网上轻易获得与自身管理职责相关的其它部门的数据）如企业定单和出库的情况，生产计划的执行情况、库存的情况等。企业管理人员通过ERP可以避免资源和人事上的不必要的浪费，高层管理者也可以根据这些及时准确的信息、做出最好的决策。 ERP的功能就是把企业数据化、信息化，它从销售市场开始对开发、生产、物流、服务进行整体优化组合，为企业配置一条柔性数据加工线，与有形生产线一起，形成一条高度透明的业务链，使企业真正地围绕市场运作起来，充分地发挥企业的整体效率。ERP能给企业带来切实的效益。ERP的应用：（1）全面的信息共享，保证了数据的正确性、即时性、为企业领导提供综合、快速、科学的决策依据；（2）支持混合型制造方式，提供定单生产加工全程的批次跟踪，提高企业的应变能力 ；（3）实现对信息流、资金流、物流、人流等紧密集成的动态管理；（4）准确的仓储管理，减少资金占用，使物流供应调配自如；（5）高效地计划作业管理，实现车间级的生产调度控制；（6）及时地跟踪管理，科学完成生产中有效控制，简化了工作程序，加快了反应速度；（7）使企业合理利用资源，加快资金周转，沿着供应链实现财务成本控制，以资金流来控制物流；（8）降低企业成本，增加企业效益。 ERP不仅是一种管理技术，而且是一套管理思想，这种思想强调要用系统观点（全局观点）对待企业的全部生产经营活动。ERP有三层结构：底层是计算机网络技术和数据库技术；中层是管理软件即过程管理模式，最上层则是体现现代管理思想和管理方法。在这三层结构中，最重要的就是管理思想和管理方法，它是企业的特殊性的体现，企业有什么样的管理思想，就会设置什么样的组织机构和业务流程，必须先有一套完整的管理思想和管理方法。ERP管理思想的核心是实现对整个供应链和企业内部业务流程的有效管理，主要体现对整个业务链进行管理的思想，体现精益生产、同步工程和敏捷制造的思想，体现事先计划和事中控制的思想。ERP在企业实施的过程就是运用这种思想进行二次开发的过程，是企业全身心投入的工程，而不是简单的“交钥匙”工程。 ERP是计算机、程序和人的组合体。计算机和程序只是工具，而人却是核心，主要是指群体，是人际关系的总和，或者说是一种企业文化。一个融洽的、积极向上的企业文化对ERP的促进作用是不可估量的，相反，一个不好的企业文化可能趋势导致ERP计划的失败。统计表明，ERP实施的障碍70%来自于人，这也从反面说明了人的重要性。 制造企业要实施ERP，从本质上说是一个企业再造过程。需要整个企业统一思想、协调运作；需要深入调研企业各部门的业务流程，重新审视和评估企业现有的工作方法，并在此基础上进行优化重组。ERP的实施涉及企业的方方面面，是企业深层次的变革，只有一把手（领导）高度重视，最高决策层全力推动，企业整体协作和共同参与，才能完成这一里程碑式的系统工程。 2.16产品数据库管理（ PDM） 产品数据库管理（Product Data Management,PDM）是指企业内分布于各个系统和介质中，关于产品及产品数据信息和应用的集成与管理，PDM系统确保跟踪设计、制造所需要的大量的数据信息，并提供对产品维护的支持，即进行产品全生命周期的的管理。从产品上来看，PDM系统可帮助组织产品设计、完善产品结构修改、跟踪进展中的设计概念，及时方便地找出存档数据以及相关的产品信息。从过程来看，PDM系统可协调组织整个产品生命周期内诸如设计审查、批准、变更、工作流优化以及产品发布等过程事件。 PDM将所有与产品相关的信息和所有与产品有关的过程集成在一起。与产品有关的信息包括任何属于产品的数据，如CAD/CAE/CAM的文件、物料清单、产品配置、事务文件、产品定单、电子表格、生产成本。与产品有关的过程包括任何有关的加工手续、加工指南和有关批准、使用权、安全、工作标准和方法、工作流程、机构关系等所有过程处理的程序。它包括了产品的生命周期的各个方面，PDM能使最新数据为全部有关用户应用，包括工程设计人员、数控机床操作人员、财会人员及销售服务人员都能按要求方便地存取使用有关数据。 PDM进行数据管理的两条主线是静态的产品结构和动态的产品设计流程，所有的信息组织和资源管理都是围绕产品设计展开的，这也是PDM系统有别于其它信息管理系统，如管理信息系统（MIS）、制造资源计划系统（MRPⅡ）、项目管理系统（Project Management）的关键所在。 PDM并不只是一个技术模型，也不是一堆时髦的技术辞藻的堆砌，更不是简单的编写程序。PDM的依托IT技术实现的企业最优化管理的有效方法，是科学的管理框架与企业现实问题相结合的产物，是计算机技术与企业文化相结合的一种产品，PDM 是以整个企业作为整体，能跨越整个工程技术群体，是促使产品快速开发和业务过程快速变化的使能器。另外，它还在能分布企业模式的网络上。PDM是帮助企业，工程师和有关其它管理数据并支持产品开发工程的有力工具。 2.17条形码技术（BCT） 随着现代物流技术（Logistics）的快速发展，在由产品加工、包装、运输、仓储、配送、销售等的物流全过程中，条形码技术（Bar Code Technology）已经得到了广泛的应用。 条形码是一种可印制的机器语言，由一组宽度不等、平行相邻的条和空按照一定的编码规则组合起来的符号，可代表字母、数字等信息。BCT是在计算机应用实践中产生和发展起来的一种自动识别技术，是电子与信息科学领域的最高新技术，所涉及到技术领域比较广，是多种技术相结合的产物。它是实现对信息的自动扫描而设计发。它是实现快速、准确而可靠地采集数据的有效手段，条形码技术的应用解决了数据录入和数据采集的“瓶颈”问题，为企业管理和物流管理提供了有力的技术支持。 BCT主要研究的是如何将计算机所需要的数据用一种条形码来表示，以及如何将条形码所表示的信息转变为计算机可读的数据。因此，BCT包括了条形码符号的印制、读取以及条形码信息处理的手段与方法。一般由编码规则和条形码标准、条形码印刷技术、条形码自动识别及信息处理技术等三部分组成。 BCT是一种简便、易行、廉价、可靠、高速的信息输入方式，可以解决以往人工键盘输入所带来的速度损失和信息误差等综合问题，在制造业企业中，BCT可用于原材料和零部件及产品的出入场管理、生产加工过程中物流及在制品的跟踪管理、零部件的识别与分检及质量检验、FMS与CIMS系统中刀具及物料的识别与控制等管理过程。 BCT为我们提供了一种对制造业物流中的产品进行标识和描述的方法，借助自动识别技术，电子数据交换（Electronic Data Interchange,EDI）等现代技术手段，企业可以随时了解产品在生产线或供应链上的位置，并及时做出反应。BCT是实现产品数据库管理PDM、电子商务EC、供应链管理SCM等的技术基础，是制造业产品生产制造过程中物流管理现代化、提高企业管理水平和竞争能力的重要技术手段。它的功能在于极大地提高了制造物流和成品流通的效率，而且提高了生产与库存管理的及时性和准确性。 2.18 产品全生命周期管理（PLM） 产品全生命周期管理（Productoverall Lifecycle Management,PLM）技术是当代企业面向客户和市场，加快重组产品每个生命周期的组织结构、业务过程和资源配置，从而使企业实现整体利益最大化的先进管理理念。产品全生命周期管理系统（PLMS）是支持企业实施PLM技术的计算机软件系统。纵观当代PLM现状，PLM技术具有一种统一模型、应用集成、全面协同等特点。 目前，现有的CAX、ERP、PDM 、SCM、CRM、e-Business等系统，主要是针对产品全生命周期中某些阶段的解决方案，难以支持企业作为一个整体来获得更高的效率、取得更多的创新以及满足客户的特殊需求，迫切需要一种能将这些单独的系统结合到一起的企业信息化策略。PLMS的技术定位是为上述分立的系统提供统一的支撑平台，以支撑企业业务过程的协同运作。 从逻辑上看，PLM为不同的企业应用系统提供统一的基础信息表示和操作，是连接企业各个业务部门的信息平台和纽带。PLMS支持扩展企业资源的动态集成、配置、维护和管理。企业应用系统（如CAX、ERP 、SCM、CRM、e-Business等）都依赖于PLM，并通过PLMS进行连接和集成。企业所有业务数据都遵照统一的信息与过程模型被集成到PLMS中；扩展企业的所有部门都能通过PLM获得信息和服务。面向互联网环境基于构件容器的计算平台是PLM普遍采用体系结构，PLM系统包含的典型功能集合和系统层次划分为机械层、基础层、核心层、应用层、对象层、最终方案层。通信层和对象层的作用的是为PLM提供一个在网络环境下的面向对象的分布式计算基础环境。中间三层是主要内容，其中基础层为核心层和应用层提供公共的基础服务，包括数据、模型、协同和生命周期等服务；核心层提供对数据和过程的基本操作功能，如存取、获取、分类和管理等基本功能的接口；应用层主要针对产品全生命周期管理的特定需要而开发的一组应用功能集合。最终方案层支持扩展企业构建与特定产品需求相关的解决方案。 2.19 客户关系管理（CRM） 众所周知，新产品开发不仅是指采用新技术的全新产品，还包括对现有产品的不同程度的改进，在这方面顾客的作用更为重要。当另一位顾客提出某种意见时，一种新的产品构思也就随之产生了。一种新的产品的诞生往往源于客户的建议。所以说顾客的知识、经验、欲望和需求都是企业重要的资源。 当今世界范围内的各个企业都在经历一场深刻的变革，它关系到企业在未来怎么与客户和与潜在客户进行交流和互动。如何在瞬息万变的市场中留住老客户，争取新客户，如何在经济全球化和服务一体化的大潮中竞争制胜，人们越来越强烈地感觉到客户资源将是21世纪市场竞争经营的重要资源，这是由于市场激烈竞争的结果使得许多商品的品质区别越来越小，产品的同质化趋向越来越强，对于产品，从外观到质量，已很难找出差异，更难分出高低。这种商品的同质化结果使得商品品质不再是客户消费选择的主要标准，越来越多的顾客更加看重的是能为商家提供何种服务以及服务的质量和及时程度。为此，客户关系管理系统（Customer Relationship Management,CRM）为了满足这种市场竞争的需求便应运而生，并将成为21世纪企业竞争获利的“通行证”。 CRM的焦点是自动化并改善与管理销售、营销、客户服务和支持领域的客户关系有关的商业流程。CRM的主导思想就是要在整个客户生命周期中对以客户为中心，将客户当做企业运转的核心，将客户当成企业企业扩展的核心，对顾客进行系统化的研究，以便改进对客户的服务水平，提高客户的忠诚度并因此为企业带来更多的利润，这就要求CRM系统要能够识别所有的产品、服务以及客户与商家之间的中介关系，并且了解从这种关系发生开始客户与商家之间进行的所有交互操作。CRM的主要内容及其应用涉及到三个基本的商业流程包括三个方面：营销自动化（MA）、销售过程自动化（SFA）和客户服务。这三个方面是影响商业流通的重要因素，对CRM项目的成功起着至关重要的作用。一个企业级的CRM系统通常包括市场管理、销售管理、客户服务和技术支持四部分。 CRM既是一套原则制度，也是一套软件和技术。它的目标是缩减销售目标和销售成本、增加销售收入、寻找扩展业务所需要的新的市场和渠道以及提高客户的价值、满意度、盈利性和忠诚度。CRM应用软件将最佳的实践具体化了并使用了先进的技术来协助各企业实现这些目标。CRM是一种解决方案，同时也是一套人机交互系统，它能帮助企业更好地吸引客户和留住客户，特别是在于客户交流频繁、客户支持要求高的企业，采用了CRM后，会获得显著的回报。 CRM和ERP一样，其解决方案集于自动化和改进流程，尤其是在销售、营销、客户服务和支持等前端办公领域；CRM方案的实现也需要有一个渐进性的实施过程。但CRM比ERP更进了几步，它可以帮助企业最大限度地利用以客户为中心的资源（人员和资产）并将这些资源集中应用于客户和潜在客户身上。CRM可视为ERP发展的一个延伸，其共性突出地表现在供应链资源的管理上，ERP利用供应商那一端的资源，而CRM所实现的转变更注重客户的资源。CRM致力于提高客户满意度、回头率和客户忠诚，体现对客户的关怀；客户被作为一种宝贵的资源纳入到企业的经营发展中来。正如实施ERP可以改善企业的效率一样，CRM目标是通过缩减销售周期和销售成本，通过寻求扩展业务所需的新市场和新渠道，并且通过改进客户价值、满意度、赢利能力以及客户的忠诚度来改善企业的有效性。通过将ERP与CRM组合为一体并建立一个闭合的系统，企业可以更有效地处理与客户的关系，处理的效率也更高，同时，该系统还能为企业在方兴未艾的关键领域，如电子商务方面，抓住新的商业机会开辟新的道路。 目前，客户关系管理（CRM）和企业资源规划（ERP）以及供应链管理（SCM）一起，已经成为现代企业提高竞争力的三大法宝。 2.20供应链管理（SCM） 供应链管理（Supply Chain Management,SCM）是当前国际企业管理的重要内容，也是我国企业管理的发展方向，目前正受社会的普遍关注。供应链是指在生产及流通过程中，为将货物或服务提供给最终消费者，连接上游和下游创造价值而形成的组织网络。供应链管理是指对商品、信息和资金在由供应商、制造商、分销商和顾客组成的网络中流动的管理。对公司内和公司间的这些流动进行协调和集成是供应链有效管理的关键。 SCM最初起源于ERP，是基于企业内部范围的管理。它将企业内部经营所有的业务单元如定单、采购、库存、计划、生产、质量、运输、市场、销售、服务等以及相应的财务活动、人事管理均纳入这了供应链内来进行统筹管理。当时企业重视的是物流和企业内部资源的管理，即如何更快更好地生产出产品并把其推向市场，这是一种“推式”的供应链管理，管理的出发点是从原材料推到产成品、市场、一直推至客户端。随着市场竞争的加剧，生产出的产品必须要转化为利润，企业才能得以生存和发展，为了赢得客户，赢得市场，企业管理进入了以客户及客户满意度为中心的管理，因而企业的供应链运营规则随即“推式”转变为以客户需求为原动力的“拉式”供应链管理。这种供应链管理将企业各个业务环节的信息化孤岛连接在一起，使得各种业务和信息能够实现集成和共享。 所谓供应链是指在相互关联的业务流程以及业务伙伴间发生的，从产品设计到最终客户交付全过程中的物流、资金流和信息流。在供应链中，原材料和零部件的供应商、产品制造企业、运输和分销公司、零售企业以及售后服务企业都成为向最终消费者提供产品和服务的供应链实体。这些实体包括一些子公司、制造厂、仓库、外部供应商、运输公司、配送中心、零售商和用户。一个完整的供应链始于原始材料的供应商，止于最终用户。因此，供应链是由各种实体构成的网络、网络上流动着物流、资金流和信息流。 而供应链管理就是使企业与其供应链中的其它企业协同工作，协同管理，以优化供应链，共同为客户提供优质的产品与服务，共同降低成本和库存、赢得市场。供应链管理的目的，旨在使生产系统能较好地管理由原料到产品、到客户的生产过程，最终提高客户的满意程度，并缩小总生产成本。供应链管理用一句话简单地概括，就是让客户在正确的时间、正确的地点、以最优的价位，获得正确的产品。 供应链管理可以看做是电子商务的底层构件，它可以从最简单的上网E-mail开始，直到公司财务管理和复杂的产品排序。实际上供应链管理与客户关系管理（CRM）共同形成用户核心业务的两大支柱。而它自身是以WEB技术和ERP的接口技术为基础。企业在建供应链时，应明确自己自己在供应链中的定位、建立物流与送网络、广泛采用信息技术。 有人预言，21世纪的人才竞争将不是企业与企业之间的竞争，而是供应链与供应链之间的竞争，任何一个企业只有与别的企业结成供应链才有可能取得竞争的主动权。这因为现代管理面临这从功能管理向过程管理、从利润管理向赢利性管理、从产品管理向顾客管理、从交易管理向关系管理、从库存管理向信息管理等几个重要的转变。以上这些转变，发生在一个企业内部，作用于所有的相关企业，收益与成本体现在整个供应链上，因此，发生这样的转变后，企业如果仍不将自己融于纵横交错的供应链中，还不进行供应链管理，就落后于这个时代了。 3、先进制造技术的发展趋势 从工业制造业发发展过程可以看出，工业生产方式经历了一个“手工生产方式、大批量生产方式、JIT准时化生产方式、LP精益生产方式、AM敏捷制造方式”的过程。从现代工业企业所处的年环境经历了一个“产品供不应求、单一品种大批量生产、以成本与质量取胜、多品种小批量生产、竞争激烈与产品翻新迅速、产品智能化与品位化、全球生产与全球市场”的过程。 当今，传统的家具制造业在世界范围所面临的环境是：技术进步日新月异、产品需求日益多变、生产竞争日益激烈。在这样的环境下，一方面，自动化技术、计算机技术、信息技术、材料技术和管理技术等迅猛发展，形成制造“硬”技术与管理“软”技术的有效结合和综合应用，极大地改变了制造业的制造方式、经营管理模式和提高了制造业的制造能力、管理水平；另一方面，市场需求的变化与竞争的加剧，又迫使企业不得不寻求能够快速响应市场和适应当代环境的制造方式与生产经营方式，这两方面的因素将会促进家具制造业的不断发展，并形成一些非常明显的各种轨迹和特点。这就是，家具制造业正在逐步对诸学科、多种技术的综合吸收和运用，正在逐步使制造环节、加工生产融为一体，形成制造集成系统，正在逐步使产品的设计、生产、销售、市场等趋向于衔接紧密化与一体化，使企业的生产经营方式能够快速响应市场需求的变化。 江泽民在十六大报告中指出“信息化但是我国加快实现现代化和工业化的必然选择，坚持以信息化带动工业化，以工业化促进信息化，走出一条科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染小、人力资源得到充分发挥的新型工业化路子。”因此，未来的家具制造业将会通过采用先进制造技术和实施家具工业信息化工程，形成制造设备与信息技术集成化、制造设备与人协调化的家具制造技术和制造系统，最终有效地保证机械设备的有效性，使其在企业全球化的生产体系下能有效地发挥作用，生产制造出高新技术家具产品。 |
