柔性制造呼唤全新的方法论

工业革命以降的二百五十年时间里，共发生四次大规模的产业转移，第一次是由工业革命发源地英国到欧洲其他国家的转移，第二次是由欧洲向美国的转移，第三次是由美国向以日本为代表的亚洲转移，第四次是随着中国改革开放由亚洲四小龙向中国大陆的转移。每次产业转移除了资金、技术及劳动力需求的转移之外，往往还在转移过程中涌现出新的管理模式、组织模式，甚至新的管理哲学。例如：第一次是在英国完成手工作坊到工场的变革，并且产生工人阶级之后转移到欧洲其他国家的；第二次是在一战前后，由于欧洲劳动力短缺和一战对欧洲大陆的破坏转移到美国，在美国涌现出以福特流水线为代表的大规模制造生产模式和管理哲学；第三次是二战后向亚洲的低成本劳动力国家转移，在日本涌现出以丰田精益生产为代表的精益思想；第四次是在上世纪八十年代向中国的产业转移，带来适合中国国情的大规模制造模式，“世界工厂”生产了全世界消费不了的产品。为了化解这一供销矛盾，出现了以个性化定制为代表的柔性制造的强烈需求及变革动力。当前柔性制造模式还处于探索阶段，尚没有象流水线、精益这样的全新的管理哲学出现，本文从柔性制造是一复杂系统这一基础入手，分析在柔性制造的土壤中涌现出全新的管理哲学的可能性，及对柔性制造的复杂性进行分析，尝试着从数据自动流动、知识工作自动化的角度观察这次变革的特征，希望从中获得一些“柔性制造转型”中可供参考的思路。

柔性制造是复杂系统

以个性化定制为代表的柔性制造模式是异于福特流水线生产和丰田精益生产的全新的制造模式，差异点表现在整个生产系统的复杂度上，主要有以下几个方面：
一、产品生命周期的差异：
产品生命周期急剧缩短，柔性制造已经到达了一个重要的拐点，传统的制造模式可以把产品生命周期中非生产成本分解到批量生产的单品上，从而能够容忍非生产成本的增加。当产品生命周期缩短后造成单一品类制造数量锐减，从而带来非生产成本在单品总成本中比例不断升高；
二、批量越来越小，甚至单件生产：
批量越来越小，甚至出现单件生产的需求，使得原来的制造系统已经远远不能满足市场 、多变的市场；
三、产品知识含量持续提升：
任何产品，包括象服装这样的传统产品也不断地有新的、具有知识含量的元素加入，加剧了设计、制造的难度及成本；
四、劳动者对自由的渴望：
劳动者已经不能满足于一份解决生活所需的工作这样的价值诉求，而是在自由、受尊重的环境下工作，甚至把工作看作生活的一部分；
通过以上分析可以看出，柔性制造具有更多的自由度，具有更多的不确定性因素的制造模式，具有复杂系统的所有特征。

复杂系统的特征

复杂系统是相对于简单系统和随机系统而言的，到目前为止，复杂系统尚无普适性的定义，我们从柔性制造的角度来分析复杂系统具有以下特征：
一、复杂系统是一个复合系统：
复杂系统是由众多子系统复合在一起的系统，各个子系统都可以基于局部信息做出智能性、自适用性决策的系统；同样地，柔性制造系统具有非常多的软硬件系统，非常多的生态参与者。
二、复杂系统是非线性系统；
以牛顿力学为基础的线性系统属于简单系统，可以通过数学推导或者形式逻辑即可以预测未来，而复杂系统是非线性系统，我们可以通过拟合对短期趋势提供预测，但是长期发展基本不具有预测性，使得系统预测的时效性非常高，因此，柔性制造需要实时的数据支撑，必须保证快速对柔性制造过程中的异动做出反应。
三、复杂系统关注过程而非状态：
传统制造，特别是支撑传统制造的IT系统，关注的是状态信息，而对状态间的迁移缺少关注度，而复杂系统要求关注过程，在状态跃迁的过程中寻找规律或者寻找反馈的信息。
四、复杂系统各子系统是相互依赖的协同关系：
由于复杂系统的非线性的特点，使得没有技术能力建立一个中心控制节点来应对过程的快速变化，所以需要建立在自治基础上的协同关系；同样地，传统制造以ERP为统领的集成模型已经失去了存在土壤，取而代之的是以数据自动流动为目标的各系统之间的协同模式。
五、复杂系统不能用还原论的方式处理：
复杂系统中各子系统的自治性、协同性、智能性注定了不能用还原论的方式处理，也就是说对于柔性制造系统，不要再期望把最好的子系统简单地集成堆积起来就是一个最好的大系统。对系统的评价已经超越还原论可以作用的范畴，而更应该关注在各子系统协同过程中涌现出来的能力。
六、复杂系统既能适用环境又能改变环境：
随着知识工作自动化及数据资产的增加，柔性制造系统具有迭代优化的特征，它会从环境中获得活力及动力，同时又能够反作用于环境从而改变环境，这不是一蹴而就的出现过程，而是缓慢地涌现过程。
七、复杂系统需要自下而上的涌现方法论：
传统制造系统可以通过自上而下的设计，原因是对于非复杂系统具有长时间的稳定性和可预测性，而对于柔性制造为代表的复杂系统我们无法使用自上而下的设计方法论，而需要自下而上的涌现方法论。

柔性制造系统的建设路径
前文中论证了柔性制造是复杂系统，需要自下而上的涌现方法论，并且需要以数据自动流动、知识工作自动化为特征的子系统协同。那么站在柔性制造从业者或者柔性制造企业转型的角度，柔性制造系统的建设路径是什么？我认为可以分为以下几个步骤：
一、以产品定义为中心的知识工作自动化：
我们要通过知识工作自动化降低产品知识成本，保证产品设计、工业工程的标准化、模块化、结构化及自动化；
二、以物联网为中心的数据自动流动：
以物联网为中心的数字化过程是柔性制造的第一前提，只有把传统企业建设成为数字化工厂，才能保证制造系统适应柔性制造转型的要求；
三、以智能MES为中心的制造系统建设：
在数字化基础上，把复杂系统的各个维度综合到制造管理系统中，我们称之为智能MES系统，这个系统必须以物联网对客观世界的刻画为基础，真正地保证产品可制造、真正地保证成本可接受。
四、以CPS为中心的全局建设
把柔性制造相关信息纳入到以CPS为中心的基础设施中，保证柔性制造具有实时分析并预测未来的能力。只有这样才能应对复杂系统的不确定性。

总之，在以柔性制造为目的的转型过程中，应该紧紧抓住复杂系统的特征，从正确的方法论入手，抛弃组合式还原论的思想，时刻把握各系统之间协同这条主线，给予数据以动能，保证数据具有自动流动的能力，不断迭代优化，才能使柔性制造真正地落地并创造满意的企业价值。