柔软性
虽然柔软性具有战略的重要性早已载入文献，但大多数公司并未充分理解其价值。本章的理论内容主要取材自世界一流制造业运作原则的评估。作业上的要求是从运作动力学，对成功的公司的观察与后勤分析所导出的。

本章提出一些操作的柔软性的定义，描述某些观察与经验对柔软性的操作要求，并粗略地讨论时基能力的某些方面。

柔软性的范围
有许多种柔软性。本章中重要的是去定义两种柔软性。

第一种是响应最终用户的柔软性，这将在第8章客户满意中讨论。

第二种柔软性是以最小的或不需增加资源开销去迅速响应客户驱动的业务要求的能力。这第二种类型的柔软性就是本节的主题。注意这一定义基本上把柔软性等同于时基能力。柔软性是时基能力的基本部分，时基能力可以认为有三个层次－决定使用时间作为竞争力的一种度量。最重要的是开发并把新产品投入到市场上，以及更快地组织产品去生产。其结果是通过操作上的敏捷性而比竞争对手更快响应客户的能力。

柔软性，如同世界一流的制造商们所做的那样，不是偶然发生的。据统计在一家美国汽车公司里一部机床的平均使用期是16年，这意味着它将花费10到15年的仔细计划与投资才能达到某些日本公司的水平，他们在过去的十年就已经购买了柔软性制造设备了。在1989年，68家领先的日本工业公司平均在R&D上的钱比化费在新机器设备上的要多百分之八，引进了许多新产品，这些公司已经达到了真正的生产柔软性。柔软性必须成为一种制定计划的哲理，在制造企业的一切方面来引导整个组织。有三种客户响应柔软性。前两种涉及产量的柔软性。一种产量柔软性是指目前生产速率，即每单位时间生产多少产品，但对生产成本却无多少影响的能力。第二种响应是从一种当前产品改变到另一当前产品对生产成本或对交货时间无影响或小有影响的能力。这些响应是相关的，因为当前产品的频繁变更要求所有产品都减小批量。第三种响应是产品柔软性－客户需要看到马上生产出一种新产品的能力。一部新电影在12月下旬到1月间放映倘若该影片成功了，一家玩具公司就必须设计该玩具，生产大量的工装，安排生产设施，并及时地发运该产品以迎接下一个购物旺季，这是以约10个月周转时间去生产并交货一种卡通产品或装置的。达到全新产品的成百万件拷贝这种程度的柔软性，涉及到公司的一切活动，而且是世界一流竞争者的最终目标。

已经有了许多关于柔软性制造系统的宣传。购买一个柔性制造系统统并非达到柔软性的要求，但购买能够很快地改变工作的柔性机床是达到柔软性的一个关键要素。为了提供柔性机器能在其中有效使用的环境，必须在产品设计、组织、机床安装策略与作业方法等方面达成更基本的目标。许多柔性制造单元或系统从来没有充分发挥它们的能力，因为支持该系统所需的基础结构尚未实施。
4.1　管理者对柔软性的意识与承诺
大多数制造企业能够长期地自下而上工作，这取决于他们改变自己以适应新的客户要求的能力，而客户要求的改变速度正在增长。国外竞争者追求柔性制造策略已经有几十年了，他们在这一领域更加老练。管理者必须懂得柔软性与时基的竞争。在竞争上与经济上的优点，必须把这一信息传送给每一个对柔软性有影响的人。每一员工的决策过程必须反映对柔软性概念与柔软性策略的实施有一定的理解。

4.2　计划/程序
柔性制造的基本目的是用一个能够尽可能取得一种客户化能力的生产系统来达到一个专用的大量生产设施的节约。大量生产系统的特征包括经过该系统的零件流动，产品配置的有限柔软性与快速的库存周转。一条传送线的柔性物件是一条单元生产线或已经设计好能适用于一个零件系统的成组机器或设备。计划过程中的困难部分是取得产品中零件系列的准确定义，因为焦点必须放在尚不存在的零件与产品上。目标是在达到大量生产的生产率的同时，制造“一行一点”产品。柔软性与时基竞争力的计划要求具有一个使用的产品与加工过程的工程设计的程序，而它们必须是千里挑一的。以缩短产品提前时间，该计划应包括供应商作为战略资源。此外，必须仔细地识别与考虑客户基地的未来需要。
4.3　目前状况
目前，还没有建立柔软性的严格规则。适用于开发客户响应柔软性的一般要求可以以生产改善的原则为基础。确切的机床安装，加工过程与全面质量计划是柔软性与时基竞争力的基本前提。机床安装的设计、结构与维护必须具有较好的质量使得该机床安装能第一次就生产良好的零件，而且以后每一次使用它都能生产出良好零件。加工过程必须第一次就正常工作，必须有绝对的信心保证每个人在知识与技能两方面都有把握第一次就把事情做正确。世界一流的生产设备将有95％以上时间是可以使用的。注意随着正常运行时间的上升，生产同样产出量所需的机器可以更少些，它可以降低总的资本投资，而这是世界一流竞争力的另一度量要求。

加工过程柔软性
管理与工程设计部门必须仔细地考虑可能的产品与这些产品的加工要求。如果一家公司着重于用模压加工，则引进一种要用聚合物材料来制造的产品将使它十分困难。该公司既无设备又无技术来生产该产品，因此，某种程度的加工柔软性必须靠计划并通过内部的多角化或同供应商的的联合去获得。
现存机床与主要设备的使用
采购、建造、安装及开始运转主要的机床可能需要12到24个月的提前期。在这段时间里国外的竞争者设计用机床装备工厂，进行生产并向市场推出一完全新型的产品，因此，该制造商必须计划与创造一种设施，它既能高效率地以目前产量生产当前产品，也能高效率地以相当不同的产量生产另一种产品。这要求负责设备选择的人有一种很不相同的思想形式，也要求管理者对产品柔软性的承诺。
新工作母机与主要设备的选择
选择新工作母机时必须把柔软性放在心上。这通常意味着数控机床，当产品要求改变时它可以重新编程；对模压与浇铸机器应规定其要具有快速转换能力；物料搬运系统应独立于具体产品；标准的机床安装与界面应当作出规定。新工作母机的选择过程应包括市场营销、销售与产品计划的参与，以保证新机器将在其服务寿命内被有效地使用。

产品与生产工程对总系统的期望必须意见一致，例如考虑数控机床加工中心上工具更换的内容。在工具更换的基本内容上达成一致是重要的。产品工程必须知道如果规定了零件特色的某些标准时，加工中心无需对机床安装作任何更改就能造出该零件。事实上，生产系统对产品工程有着某种期望，如果满足这些期望，生产系统就能立即响应新产品提出的要求。

应仔细地考察成本权衡。例如，给加工中心增添一个货盘库或货盘变量将增加该机器的成本15％到35％，但该机器的生产率可提高50％到95％。新的工作可在机器之外的货盘上作投产准备。于是工作转换时间就相当于作一次常规的货盘转换所需时间－通常少于20秒－再加上把一个新的控制程序加入控制器时间。

在机器加工中心上增大工具更换货盘库的尺寸，增加了不必停机更换工具就能生产的零件的数量。咨询公司的一份研究报告估计一个世界一流制造设施每一种机床可生产约270种不同零件。
工具与机器的独立性
这一原理有许多变体。基本思想是选择必须独立使用工具的机器。简单的例子是一个具有若干加工中心的机器车间。采购机器之前，管理者决定所有机器应有相同的工具夹尺寸与所有的桌子应大小相同并间隔T形通道。这样，所有的固定装置与刀具就可以在所有机器之间互换了。

这在生产安排中提供了柔软性，而且使一台机器坏掉时的影响减到了最小程度。总的工具库存也减少了，因为任何工具都能使用于任一台机器。

成包的工具
原理是移动与安装一个单个的工具比安装许多小工具要容易些。此概念的另一种表达是机床安装工具的所有装备工作都在机器以外去完成。然后把完整的、预先调整好的工具包通过同机床上一个标准接口以配对方式安装上去。这是日本人提倡的几分钟换模计划的基础。其运作原则是任何加工过程的任何工作转换应在10分钟以内完成。这一时间包括为达到优质产品而所做的过程调整所需的任何时间。这是在机加工中心使用货盘更换压模计划，以及在注塑模制机器中使用快速更换模子背后的哲学。缩短工作转换时间增加了可用于生产的时间，从而提高了生产率。一个理想的例子是一条金属薄板模压生产线。汽车工业杂志发起一年度的换模竞赛，1989年有14家印压厂参加。1989年11月出版的《汽车工业》报告了这次竞赛。一个参赛者在3分46秒总时间将5台压力机从一种门板转换到另一种门板。这是生产柔软性与时基竞争力的精华。在管理者开始注重去缩短换模时间之前，同样是这些压机上典型的换模时间通常要用几小时。

许多较小的制造公司想采用快速换工具系统恐怕要花费许多金钱，这不一定对。有标准化的定位与夹紧的简单方法可提供任何公司采用。这些定位装置与其它辅助装置在任一小型工具房里均可制造出来。

结论是不实施快速工具转换系统的制造公司是在浪费时间与金钱，而且忽视着一种竞争优势。

应用成组技术
在产品设计与生产实施这二者的合理化方面，成组技术依然是一种强有力的工具。成组技术的原则是柔性生产策略的基础。注意具有相似加工工艺的零件不一定要相像。关键在于这些零件可用相似的工具以相似的作业顺序来加工。
特色技术
特色驱动的设计与生产把注意力集中在生产零件的特色上。基本概念是每一种零件特色被当作一个对象，伴随的产品与加工知识被附随于对象。例如铸件具有凸起部、肋、腔与面。铸件之所以要具有凸起部分，因为要在凸起部钻一个孔或者敲打一个孔。这意味着该凸起部是一个连接点。铸件上的推理可应用于大多数产品去缩短设计与加工时间。
组织的简单性
一条古老的工程设计，推论说：“一切好东西都是简单的。”而且推论说“去设计真正简单的东西是很难的。”简单的组织容易理解与管理而且可快速地采用新事物。然而，它们并不总是很容易发展的，简单的组织其报告层次较少，因而增大了柔软性与敏感性。
供应商的有效使用
如果有一个额外能力的供应商网络在位，产量与产品柔软性二者都能提高。把工作顺利地从内部转移到外部生产的能力可以大大地提高柔软性。倘若产品要求改变生产设施的基本加工能力，这就更加重要了。例如，一个零件要从模压改变为泡塑造形，而该制造商并无加工塑料或泡塑造形的经验或设备。一个选择就是至少该零件的起始生产要去寻找外协。有效的供应商网络的纵向控制可以改进供应商的有效使用。
有效的库存管理
已经达到最终的柔软性的制造商根本没有现存的完工产品库存。现存完工产品库存代价极为昂贵。因为已经投资而没有得到回报。然而，这又与客户希望立即得到满足有冲突。

当客户决定购买，他要马上交货，或者必须持有某些成品库存或者该厂必须能在很短时间跨度制造出该产品来，这就是订货实现策略为什么如此重要。在收到一份客户订单与交货给客户之间发生的活动涉及许多时间为基础的过程。注意：订货实现良好榜样存在于零售界。在零售商店，库存中存有白漆，而颜色是临近销售时才加进去的。事实上，彩色漆是临到客户正为之付款时制造的。胶卷处理也可在一小时内得到，当然宝丽来一次成像照片是在它从照相机中露出时加工的。

倘若一系列产品能快速地从少数模块装配而成，就只需要模块的库存。这是减少库存的另一种方法。可应用概率论来预测为满足即时的生意需要每种模块各存多少。库存管理有效性的度量是单位时间内库存周转的次数。似乎大家都认同这个统计量是时基竞争力的一个关键指标。理由 是提高库存周转要求减少驻留时间－物料流过生产系统，流出厂门到达客户所需时间。要达到每年库存周转100次，库存大约必须每两个半工作日周转一次。这使得去生产一份客户订货的最长时间设置应为两个半工作日。当然，库存减少意味着对于相同的产品数量只需要较少的车间空间。它降低了间接成本以及物料库存成本。
4.4　时基竞争性
在90年代，时间将是世界级竞争者们互相区别的度量。时基能力有两个分支：一是新产品周期，另一是现存产品的订货处理周期。它们是战略上有区别但又互补的领域。

许多主管人员看重第一层的时基能力－可靠的及时交货。发货日程与车间日程的业绩受到重视说明了这一点。虽然，可靠的交货时间是重要的，但它们只是一个出发点。时基能力的第二层次是处理与交货一客户的周转时间的缩减，时基能力的第三层次是产品设计与产品交货都要比对手快一些。“及时而且比竞争对手更快地生产优秀产品的能力代表了一种令人生畏的竞争优势。”
达成优良的时基业绩
通向时基竞争的成功的道路看来是清楚的。首先，要达到绝对保证产品质量与生产职能的稳定性。然后，达到优良的订单处理、安排生产作业，使产品及时交货。其次，注意上层的计划与设计职能以缩短产品开发时间。缩短机床安装提前时间，或采取模块式机床安装系统，进一步缩短提前时间。使产品零件的数目最小化与设计不用工具或用简单装配也可以缩短提前时间。最后，机床安装与设计功能的质量被改进到如此程度以致更换产品只不过是一次例行公事的工具更换而已。实际上，更换工具可在10分钟之内完成。
并行（同时）工程
世界一流制造商懂得产品与加工过程一起考虑的实际价值，改善产品与加工过程二者，将会大幅削减从概念到市场推出产品与加工过程所需的时间。他们正在打破产品设计工程师、生产工程师与制造工程师之间传统的组织上的障碍，转变职能目标而代之以共同目的。在90年代，‘并行（同时）工程’将是世界级制造商与众不同的特征。
标准化与时基竞争
虽然，并行工程是一种优秀的策略，但人们往往忽视了它的一个重要先驱者。真正具有时基竞争力的公司使用标准去压缩时间、成本与库存。用两个例子来说明这一点。

汽车公司允许个别的产品设计人员去规定各种把零件附着在汽车上的紧固件。只要该紧固件看起来适合应用，对这种在一个特定零件上使用一个特定紧固件的决定几乎不受控制。至少有一家汽车公司坚持在每一可能场合使用一种标准的现存紧固件。一个螺钉的选择可能看起来是件小事，但这一决定的影响是巨大的。

读者应该停下来想一想，这一简单布告所产生的时间与金钱上的节约。没有新的工具要设计，查找，测试与操作；没有新的零件号要生产或采购；任何人都没有新的库存。即便装配线的工作站也已存有螺钉，配对的螺帽与正确的螺刀。没有失效状态与影响分析,没有腐蚀或寿命测试，没有新的质量问题，等等。从客户的观点，一个新品牌的产品应快速地并经济地被生产。因为从客户观点来看，旧的部件都是经过时间考验的可靠零件，客户也得到了一个更可靠的优质产品。

作为第二个例子，一个大型金属薄板制造厂的自动化设备，其动力是压缩空气。各种长度与行程（但直径是唯一的）的汽缸均按设计来使用。需要对该长度也使用一套标准模块去制造汽缸。一个小的零件库存支持1000多种汽缸。从这些通用的可互换的组件，几乎可以立即装配出一种新的自动化装置。使一个作业自动化的决定无需经管理委员会去作成本论证。第一层次的主管人员与工序工程师只要同意搞自动化，一个装置就很快地被造出来。

时基竞争的财务考虑
在现金流与压缩处理与客户订单直到完成发货所需时间之间看来存在着一种清楚的关系。一个重要的假设是订单处理周期可以缩短而不致降低生产率。假设生产率为常数，则缩短订单处理周期时间的结果就是更多次数的库存周转与现金流的增长。因为物料在加工中化费较少时间，在制品库存减少了，库存成本也下降了。

效率的习惯度量是以使机器与人员忙个不停为目的。在一个看重交货提前时间的体制中，保持正被加工的物料忙碌是最重要的因素。这一重点转移必须反应在公司的内部会计时间中。作业的重点必须从满足业绩的内部会计度量转移到满足业绩的客户度量。

4.5　客户要求
识别在柔软性计划中客户要求被考虑的程度。
4.6　成本
公司有没有一种方法去证明柔软性上的投资在成本上是合理的？柔软性的利益有没有被赋予一个值？
4.7　人力资源
管理部门在公司的人力资源基础方面是不是正在采取必要步骤去提供柔软性？

4.8　报告与审核
对公司所使用的每一种柔软性度量应该有一种识别方法。公司是否审核了新的投资对柔软性的贡献？
4.9　不断改善
柔软性不断改善的有效性应以不断前进的方式作出评价。
4.10　有效业绩的度量
柔软性的指示器是专用机器与工装百分比的不断下降，工装独立不依赖于使用它的机器的程度。

有效的快速更换工装的计划，不断下降的成品库存。新产品设计与交货的提前期应不断下降，以使与交货所需时间

柔软性