中图分类号：F273 文献标识码：A 文章编号：1002-5766(2005)12-00-07 全球化生产给制造企业的生产经营带来了巨大的挑战：产品的生产周期缩短，产品更 新加快，产品的生产由少品种大批量向多品种小批量甚至是单件生产的生产类型过渡， 产品上市时间缩短，产品质量要求日益提高，产品成本日趋降低，产品的售后服务日趋 完善，传统的刚性制造系统已经不能适应这种多变市场的实际需求。这一切都迫使工业 界努力寻找一种具有高柔性、高生产率、高质量和低成本，能够快速响应市场需求的产 品零件加工制造系统，柔性制造系统正是在这种情况下产生的。 一、柔性与柔性制造系统 柔性制造系统的出现，是相对于1968～1973年期间英国、日本出现的机械工业刚性自 动化而言，它融合了物料流、能量流、信息流而具有对工件品种和批量变化的自动响应 能力。一般情况下，柔性是指能快速而且无耗费地适应新形势或环境变化的能力，即系 统适应内外部环境变化的能力。柔性可以从两个方面来进行表述：一是系统适应外部环 境变化的能力，可用系统满足新产品要求的程度来衡量：二是系统适应内部变化的能力 ，可用在有干扰情况下系统的生产率与无干扰情况下的生产率期望之比来衡量。 国内外关于柔性制造系统的定义很多。例如，美国国家标准局把柔性制造系统定义为 ，有一个传输系统联系起来的一些设备、传输装置，把工件放在其他联结装置上送到各 加工设备，使工件加工准确、迅速和自动化，由中央计算机控制机床和传输系统，柔性 制造系统有时可以同时加工几种不同的零件。 国际生产工程研究协会指出，柔性制造系统是一个自动化的生产制造系统，在最少人 的干预下，能够生产任何范围的产品族，系统的柔性通常受到系统设计时所考虑的产品 族的限制。 我国国家军用标准则定义为，柔性制造系统是由数控加工设备、物料运储装置和计算 机控制系统组成的自动化制造系统，它包括多个柔性制造单元，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。 由以上几种定义可以看出、柔性制造系统是由若干数控设备、物料运贮装置和计算机 控制系统组成的，并能根据制造任务和生产品种变化而迅速进行调整的自动化制造系统 。具有以下几个特征：(1)生产设备的零件、部件可根据所加工产品的需要变换；(2)能 够根据需要对加工产品的批量迅速进行调整；(3)对加工产品的性能参数可迅速改变并 及时投入生产；(4)可迅速而有效地综合应用新技术；(5)对用户、贸易伙伴和供应商的 需求变化及特殊要求能迅速做出反应。 日本专家曾经预言，21世纪，包括中小型企业在内，若企业不使用柔性制造系统将失 去产品的竞争力，甚至无法维持企业的自身生存。柔性制造系统之所以能够迅猛发展， 是因其集高效、高质量及高柔性三者于一体，解决了近百年来企业生产过程中中小批量 和大批量多品种生产自动化的技术难题，因此，柔性制造系统的问世与发展是机械制造 业生产与管理中的历史性变革。 为了应对国际现代化生产制造技术及市场竞争环境的挑战，我国有一些企业也引进了 柔性制造系统。但国内一般观点认为，这种实践主要是把计算机控制系统集中应用到工 业生产的过程。实际上，柔性制造系统不仅是生产控制技术的创新，更重要的是管理组 织系统及企业管理思维的创新。因而，企业的现代柔性制造系统，还应该包括以下几个 方面：(1)时刻关注市场需求，了解顾客需要；(2)推广模块化与标准化，加强设计与制 造的紧密结合；(3)在生产过程中实行连续的质量保证体系；(4)建立灵活的自主管理小 组；(5)及时生产及零库存管理；(6)加强供应链管理的一体化，缩短生产者、供应商与 消费者在时空上的距离。 由此可以看出，柔性制造系统的柔性主要来源于对生产组织和技术应用环境的改进， 而不仅仅是技术能力的增强。柔性制造的实质在于，通过对生产过程的有效管理与组织 ，能够消除浪费，提高效率，保证对市场变化作出及时快速的反应。 二、柔性制造系统的复杂性分析 从以上柔性制造系统的特征可以看出，柔性制造系统是一个有人参与的、开放的、具 有信息反馈功能的复杂的现代企业生产系统，其内部各个生产单元之间、柔性制造系统 与企业外部环境之间存在着相互影响、相互渗透的非线性相互作用关系；而人是企业柔 性制造系统中最为重要的一个组成部分，人的意识特别是生产管理决策者和技术创新者 的意识在整个系统的运行过程中起着非常重要的作用。这些因素都导致了企业柔性制造 系统整体状态行为具有一定的多样性和动态复杂性。因此，需要我们改变以往的思维定 势，突破传统的管理方式、方法的限制，创立新的管理范式，使企业的柔性制造系统能 适应复杂的、不确定的内外部环境。 普利高津(I·Prigogine)的耗散结构理论指出，一个远离平衡区域的开放系统，通过 不断地与外界环境交换物质、能量和信息，一旦系统的某个控制参量变化达到一定的阈 值时，通过涨落，系统发生“突变”，就有可能由原来的混乱无序状态转变为一种时间 和空间及功能上有序的新结构——耗散结构，它要不断地与外界交换物质、能量来维持 其有序状态，提高系统的自组织程度。
