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柔性的概念研究

  4.2 框架

  框架这个概念在使用中也有不同,有的研究将框架细化,作为柔性的基本组成元素来使用。但在本文中,框架是一个将系统整体的柔性细分的标准。

  这里先引入[8]中所描述的框架,该框架由三个维度组成:时间维,层次维和基础元素维。在时间维中,有4个刻度,即零时间反应(该反应对应着静态变化),短时间反应,中时间反应与长时间反应(这些反应对应了动态变化)。在层次维中,有5个刻度,他将柔性在层次上分成了5个细的级别,对应着最基础的机器柔性到大的企业柔性层。在基础元素维中,他将范围,行动和状态作为柔性的基础组成。这个方法虽说没有很好的解决柔性的框架问题,且三个维中的刻度也与一般所被广泛接受的概念所不同。他所描述的框架如图4所示:

    图4:[8]中的柔性的框架

  再看在[10]中提出的一个柔性框架,这个框架是一个层次型的框架,是一个指导人们如何去谈论框架的指南。在[10]中,先应当选择考虑改变的维度,简单的说就是需改变的东西。(Upton指出,这个维度可以是一个机床可加工的一系列工序,而后又提到这时柔性的分类如:机器柔性,工序柔性等可以派上用场。这个概念的混淆可能源于管理出身的Upton对工程概念的缺乏,这个范围仍旧有待细化。)在某个维度下,去考虑讨论柔性的时间层,Upton将时间定义为应该在分钟上考虑还是小时或天、月。最后便是他提出的柔性的三个基础组成。这三个基础组成构成了柔性基本性质,并且已经被人们广泛接受。这三个组成是范围(range),灵活性(mobility)和一致性(uniformity)。范围是指系统在所确定的维度中所能够实现的范围。灵活性是指系统在范围内变化的方便程度。而一致性是指系统在指定的维度中的效率的一致性。简单的说,就是如果一个系统在一个维度中的表现没有明显的峰值和谷值,那么通常它的柔性越高。这个性质很好的解决了柔性与效率之间的关系。柔性既有机的同效率联系了起来,又不会由效率的大小来决定。在[6]中,在Upton的基础中提出了一个异构性,这个性质规定了比如一个公司A既能生产一种电视和一种录象机,那么它的柔性要比另一个只能生产两种电视的公司B的异构性高。他提出这个概念作为范围的补充。但本文认为,Upton在他们维度的考虑中就已经将[6]中所指的异构性所包含进去了(虽然在[10]中对维度的讨论显得有些模糊不清),更多的讨论会下文中继续。这里使用Upton所提的三中柔性的基础元素来作为框架中一个柔性下的基本组成。

  同样,在本文提出的框架中有三个维度,由通常所说的时间维与Upton中的维度维分解后构成。第一个维为时间维,在[8]中也使用了这个维作为其框架的维度,不过在刻度的选择中,本文采用了更被广泛接受的[19]中的时间的分法将时间的刻度分为:极短期(几小时之类),短期(几个月之类),中期(6个月到2年间),长期(2年以上)。比如在上文所述的机器柔性的度量都是属于极短期的。(只考虑了工序间转换的时间,而没有考虑去改变机器以使其具有更大的柔性。)第二个维度则是使用了Seith在[5]中提出的柔性分层的方法,简单的将柔性分成基础柔性层,系统柔性层和总计柔性层,在需要时,可以进一步细分为11种不同种类的柔性来进一步作为该维度的刻度。第三个维为领域维。即所需讨论柔性的实际的加工范围。第二个与第三个维度对是Upton所提的维度细分的结果。具体的表现如图 5所示:

    图5:柔性的结构框架

  现在对新提出的第三个维做更细致的讨论。这个维度是必要的,因为在每一种对柔性度量的计算方法中都无法避免要考虑在哪个领域进行度量。现在大多数的领域的划分[7][9][13][14]是将公司所需要的或可能需要的加工作为讨论的领域。这种划分的缺点是没有办法对柔性的产生进行指导,且一个系统的柔性会随环境的改变而改变。而柔性本身是环境变化的反应能力,而柔性本身也随环境改变偏离了柔性的本质意义。故首先第三维领域维是一个客观的维度,即该维度不会以一个公司或系统所需要的任务为转移。这样设定的好处是,当一个系统被确立时,那么它在某个领域中的柔性便被固定下来,这样可以满足柔性的前瞻性,即对无法预期的改变做出反应。需要达到客观,这个领域的划分应该是按工序的类型或是产品的类型来划分,在不同的层次刻度上应该有不同的划分。其次,这个划分应该是能够解释[6]中提到的异构性的问题。类型相差较大的产品或工序不在一种领域内被讨论。从客观上看,一个生产汽车的公司一般不会去生产食品,故领域就可以划分在汽车中,讨论柔性的范围度量它能够生产汽车的种类。最后,一个系统可能在几个领域都具有柔性,但是在不同的领域中柔性不同,比如一个可以生产汽车的系统也可以生产摩托车,故,该系统可能在这两个领域中都具有柔性,这样也方便企业的选择或是转型。领域的具体划分可以参考产品的种类或是成组技术的方法。

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