1.3 生产类型

生产类型是生产结构类型的简称，是产品的品种、产量和生产的专业化程度在企业生产系统技术、组织、经济效果等方面的综合表现。不同的生产类型所对应的生产系统结构及其运行机制是不同的，相应的生产系统运行管理方法也不相同。

科学的生产管理要按生产过程运行的客观规律办事。企业在组织生产过程时，必须根据自身的特点来进行，才能做到合理性和有效性。工艺性质不同的企业，其生产过程及生产过程组织的形式和方法各不相同，各个企业应根据自己的特点，从实际出发，建立相应的生产管理体制。这样，就有必要对企业进行生产类型的划分，以把握各种生产运作类型的特点和规律，这是进行生产管理的基本前提。

1.3.1 生产类型划分

1.按生产工艺过程特点划分

按生产工艺过程特点可分为连续性生产方式和离散性生产方式，见1.2节所述。

2.按生产计划的来源划分

按生产计划的来源可分为存货型生产方式和订货型生产方式，见1.2节所述。

3.按生产方法划分

① 合成型：指将不同的成分（零件）合成或装配成一种产品，即加工装配性质的生产，如机械制造厂、纺织厂等。

② 分解型：指原材料经加工处理后分解成多种产品，即化工性质的生产，如炼油厂、焦化厂等。

③ 调解型：指通过改变加工对象的形状或性能而制成产品的生产，如钢铁厂、橡胶厂等。

④ 提取型：指从地下、海洋中提取产品的生产，如煤矿、油田等。

一个企业的生产过程可能采用多种生产方式，上述几种生产类型可以同时并存。例如机械制造企业属于合成型，但兼有调解型，如铸锻、热处理、电镀等。

4.按产品或服务的专业化程度划分

产品或服务的专业化程度可以通过产品或服务的品种数多少、同一品种的产量大小或生产的重复程度来衡量。产品或服务的品种数越多，每一品种的产量越少，生产的重复性越低，则产品或服务的专业化程度就越低；反之，产品或服务的专业化程度越高。

产品或服务的标准化程度及产量影响企业组织生产的方式。一个极端的类型是单一的、大型的产品，如宇宙飞船的研制或建造一座摩天大楼。另一个极端的类型是不间断的过程，如石油提炼。介于这二者之间的有3种：大量生产、单件生产和成批生产。

① 大量生产。大量生产品种单一，产量大，生产重复程度高。汽车、个人计算机的生产是大量生产的典型例子。

② 单件生产。单件生产与大量生产相对立，是另一个极端。单件生产品种繁多，每种仅生产一台，生产的重复程度低。汽车公司冲模厂制造汽车冲模、定做的家具、特殊用途的机器和汽车修理等都是典型的单件生产。

③ 成批生产。成批生产介于大量生产与单件生产之间，即品种不单一，每种都有一定的批量，生产运作有一定的重复性，如颜料和食品的生产。目前，单纯的大量生产和单纯的单件生产都比较少，一般都是成批生产运作。由于成批生产的范围很广，通常将它划分成“大批生产运作”、“中批生产运作”和“小批生产运作”3种。

由于大批生产与大量生产的特点相近，所以，习惯上合称“大量大批生产”。同样，小批生产的特点与单件生产相近，习惯上合称“单件小批生产”。有的企业，生产的产品品种繁多，批量大小的差别也很大，习惯上，称之为“多品种中小批量生产”。“大量大批生产”、“单件小批生产”和“多品种中小批量生产”的说法比较符合企业的实际情况。生产运作类型的划分如图1-5所示。

对于服务运作，也可以按照服务专业化程度划分，如医生看病，可以看成单件小批生产运作，因为每个病人的病情不同，处治方法也不同；而学生体检，每个学生的体检内容都一致，可以看成大量大批生产运作。中小学教育，可以看成大量大批生产运作，因为课程、课本相同，教学大纲也相同。大学本科生的教育可看成中批生产运作，因为专业不同，课程设置不同，但每个专业都有一定批量。硕士研究生只能是小批生产运作，而博士研究生则是单件生产运作。

制造业和服务业的不同生产运作类型举例见表1-5。

1.3.2 不同生产运作类型的特征

不同生产运作类型对设计、工艺、生产组织和生产管理的影响是不同的，因而导致生产效率上的巨大差别。一般来讲，大量大批生产运作容易实现高效率、低成本与高质量，单件小批生产运作则难以实现。

1.大量大批生产运作类型的特征

（1）大量大批生产运作类型的优势

大量大批生产运作的品种数少、产量大、生产的重复程度高，这一基本特点使它具有以下几个方面的优势。

① 设计方面。由于可以采用经过多次制造和使用检验的标准图纸生产，不仅大大减少了设计工作量（重复生产时，图纸只要进行小的修改），节省了设计阶段所需的时间，而且保证了设计质量，也节省了设计人员。

② 工艺方面。由于设计图纸变化小，产品结构相对稳定，可以编制标准制造工艺，标准工艺经过反复生产验证，其质量可不断提高。由于减少甚至消除了重复编制工艺的工作，不仅大大减少了工艺编制的工作量，缩短了工艺准备周期，而且节省了工艺人员。由于产量大、生产重复程度高，可设计专用、高效的工艺装备，便于且宜于精确制定材料消耗定额，减少原材料消耗。

③ 生产组织方面。可进行精细分工，工作专业化程度高，工人操作简化，可推行标准操作方法，提高工作效率。宜于购置专用高效设备，采用流水线、自动线等高效的组织生产形式。

④ 生产管理方面。便于且宜于制定准确的工时定额。由于产品品种及产量稳定，原材料、毛坯变化小，易与供应厂家和协作厂家建立长期稳定的协作关系，质量与交货期容易得到保证。例行管理多，例外管理少，计划、调度工作简单，生产管理人员易熟悉产品和工艺，易掌握生产进度。

（2）大量大批生产给企业带来的好处

由于大量大批生产具有上述优势，它可给企业带来很多好处。

① 从设计到出产的整个生产周期短，因此加快资金周转。大量大批生产一般是备货型生产，生产周期短使得用户的订货提前期短，从而加快了整个社会的生产速度。

② 用人少，机械化、自动化水平高，产出率高，劳动生产率高。

③ 人力、物力消耗少，成本低。

④ 产品质量高而稳定。

大量大批生产基于美国福特汽车公司的创始人亨利·福特的“单一产品原理”。按“单一产品原理”，从产品、机器设备到工人操作都实行标准化，建立固定节拍流水生产线，实现高效率与低成本，使汽车进入平民家庭。大量生产改变了美国人的生活方式，福特因此而成为“汽车大王”。

2.单件小批生产类型的特征

（1）单件小批生产的特点

单件小批生产类型具有完全不同的特点。单件小批生产品种繁多，每一品种生产的数量甚少，生产的重复程度低，这一基本特征带来了一系列的问题。

① 设计方面。每生产一种新产品都必须重新设计、绘制新图或做较大修改，因此，设计工作量大，设计周期长，需要的设计人员多；因图纸得不到制造过程和使用过程的检验，设计质量也不易提高。

② 工艺方面。必须为每种新设计的产品编制工艺，要设计、制造新的工艺装备；编制工艺的周期长；由于生产的重复程度低，材料消耗定额也不易或不宜准确制定；工艺质量不易提高，需要的工艺人员多。

③ 生产组织方面。只能进行粗略分工，工作的专业化程度不高；工人要完成多种较复杂的操作，需要较长时间培训；多品种生产只适于使用通用设备，效率低，工作转换时间长；一般只能采用按功能布置（机群式布置），零件运输路线长。

④ 生产管理方面。只能粗略制定工时定额；原材料、毛坯种类变化大，不易建立长期稳定的协作关系，质量与交货期不易保证；计划、调度工作复杂，例行管理少，例外管理多，需要管理人员多。

（2）单件小批生产的缺点

由于以上特点，使单件小批生产具有很多缺点。

① 产品制造周期长，资金周转慢，用户订货提前期长。

② 用人多，生产效率低，劳动生产率低。

③ 成本高。

④ 产品质量不易保证。

中批生产类型的特点介于大量大批生产与单件小批生产之间。

不同类型的服务运作也有类似于制造性生产不同生产类型的特点。

由于大量大批生产运作具有优势，而单件小批生产运作具有劣势，从企业内部组织生产的角度看，单一品种大量生产最有效。然而，“单一产品原理”的应用有一个先决条件，即所选定的单一产品必须是市场上在较长时间内大量需要的产品。离开了市场需要谈效率，只能得到相反的效果。效率越高，生产越多，销售不出去则浪费越大。标准件是长期大量需要的产品，应该采用大量生产方式，若采用单件小批生产方式去生产，不仅价高质劣，而且满足不了市场需要。因此，如果看准了市场需求，就没有必要搞低效率的多品种生产。然而，如果不是市场长期大量需要的产品，而采用了大量生产方式，将会冒很大的风险。福特汽车公司曾因生产T型车一个车种而兴旺，但也正因为长达19年生产T型车而陷入困境。因为居民消费水平的提高，使曾经畅销一时的朴素、坚固、价廉的T型车逐渐不受欢迎了。可见，大量大批生产类型的致命弱点是难以适应市场变化。相反，单件小批生产类型却具有灵活、多变的优点。然而，它的低效率又是其根本缺陷，如何提高单件小批生产类型的效率已成为当今生产管理理论界和实业界所关注的问题。

1.3.3 提高多品种小批量生产运作效率的途径

随着科学技术的飞速发展和居民消费水平的提高，当今社会已进入多样化时代。产品多样化给制造与管理带来了一系列的问题，它将导致零件种类和装配工作复杂性的迅速增加，并引起设计工作、工艺工作、工装设计与制作、设备种类、毛坯和原材料种类、协作任务、库存量、采购活动、管理工作以及人员的大量增加。其结果是固定成本、变动成本上升，质量和生产率下降，利润减少乃至亏损。因此，谁能提高多品种小批量生产的效率，谁就会在竞争中占优势。

提高多品种小批量生产效率的途径有两条：减少零件变化与提高生产系统的柔性。

产品多样化的动因来自市场，企业只能去适应它，而不能改变它。对加工装配式生产，如何变产品的多品种为零件的少品种，是适应市场变化的主动办法。被动办法是提高生产系统的柔性。生产系统的柔性就是处理加工对象变化的能力。能加工零件的种数越多，而且加工不同零件的转换时间越短，生产系统的柔性就越高。尽管提高生产系统的柔性是一种被动方法，但也是不可缺少的方法。因为无论采取什么办法，零件的变化总是存在的。

1.减少零件变化

要减少零件的变化，可以通过3种途径：推行三化（产品系列化、零部件标准化、通用化）、推行成组技术和推行变化减少方法（Variety Reduction Program，VRP）。

（1）推行产品系列化及零部件标准化、通用化

推行产品系列化可以减少产品的品种数，用户的多种要求可以通过产品系列得到满足。例如，人的脚的尺寸是一个连续的量，但生产厂家却不能制造无限多不同尺码的鞋，只能生产一个尺码系列的鞋。顾客选用最接近其脚大小的鞋，便可满足使用要求。产品系列化导致品种数减少，从而导致零件数减少。

零部件标准化、通用化可以直接减少零件的变化。标准化、通用化的零件可供不同的设计者选用。选用的结果，使零件变化减少，标准、通用的零件大量增加，从而可以组织大量生产，降低成本，提高质量。选用标准零件、通用零件多的产品，一般来说，其制造质量好，成本低。

（2）推行成组技术

推行成组技术，并不能直接减少零件的变化。成组技术是一种利用零件相似性来组织多品种小批量生产的方法。从设计属性和制造属性考虑，很多不同零件具有相似性。将相似零件归并成零件族，就可以采用相同或相近的方法处理，从而减少重复工作，节省时间，提高效率，改进工作质量和产品质量。可见，成组技术并不是用来减少零件变化的，而是从现有的零件出发，发掘其相似性。但是，在运用零件分类编码系统设计零件时，可以减少零件的变化，设计者只要花几分钟时间对他所构思的零件进行编码，然后按编码去检索已有的设计。如果已有相近的设计，则不必重新设计新零件，从而减少零件的种类，这样不仅减少了设计工作量，而且促进了设计标准化。

（3）推行变化减少方法（VRP）

VRP是一种崭新的面向市场多样化需求的制造工程思想和方法。VRP从分析产生产品“变化性”的根源入手，本着“以不变应万变”的思想，变产品的多品种为零件、工艺的少品种；创造性地将产品成本分为“功能成本”、“变化成本”和“控制成本”，通过寻求3种成本间的平衡来达到控制产品成本、生产多样化产品的目的。它运用统计方法，区分产品中固定不变部分与变动部分，使变动部分尽可能减少；它研究各种组合技术，如基本部分加附加部分，公共模块的组合方式以及各种基本模块的组合方式，以简化设计。

2.提高生产系统的柔性

一般地说，系统柔性（System Flexibility）是指系统处理外界变化的能力。生产系统柔性包括两方面的含义：一是能适应不同的产品或零件的加工要求，从这个意义上讲，能加工的产品（零件）种类越多，则柔性越好；二是转换时间，加工不同零件之间的转换时间越短，则柔性越好。

要提高生产系统的柔性，可以采用两种办法：硬办法和软办法。硬办法是提高机床的柔性，软办法是采用成组技术。

（1）提高机床的柔性

为了提高机床的柔性，自20世纪50年代起，人们一直在研究数字控制机床（Computer Numerical Control Machine Tools），简称数控机床（NC）。数控机床是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，从而使机床动作并加工零件。通过改变指令程序来适应不同工件的加工，比改变机床和工艺装备来适应不同工件的加工，要容易得多。因此，数控机床具有柔性。

柔性制造系统（Flexible Manufacturing System，FMS）是20世纪70年代初出现的。FMS是在成组技术的基础上，以多台（种）数控机床或数组柔性制造单元为核心，通过自动化物流系统将其连接，统一由主控计算机和相关软件进行控制和管理，组成多品种变批量和混流方式生产的自动化制造系统。FMS是为了弥补自动生产线和数控机床两者的不足而产生的。自动生产线生产率很高，但缺乏柔性，它适于大量大批生产类型。单台数控机床具有很高的柔性，但它的生产率很低，利用率一般也低于50 %，它适于多品种小批量生产类型。对于中等批量生产，两者都不太合适。FMS正是为适应中等批量生产而出现的。

（2）采用成组技术

成组技术（Group Technology，GT）所研究的问题是如何改善多品种小批量生产的组织管理，以获得如同大批量那样好的经济效果。成组技术的基本原则是根据零件的结构形状特点、工艺过程和加工方法的相似性，打破多品种界限，对所有产品零件进行系统的分组，将类似的零件合并、汇集成一组，再针对不同零件的特点组织相应的机床形成不同的加工单元，对其进行加工，经过这样的重新组合可以使不同零件在同一机床上用同一个夹具和同一组刀具，稍加调整就能加工，从而变小批量生产为大批量生产，提高生产效率。

成组技术是计算机辅助制造的基础，是柔性制造系统的基础，不推行GT，FMS的利用率也不会高；采用GT，可使FMS的利用率提高80 %以上。