《工厂物理学》之 制造科学

《《工厂物理学》之 制造科学》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、XJTU-IE,2007.9-2008.9,M:xuchen.xuchen@163.com(徐琛),lucifer_tcl@126.com(李慰祖)第二篇工厂物理学Atheoryshouldassimpleaspossible,butnosimpler.——阿尔伯特·爱因斯坦第六章制造科学我经常说当一个人能够度量你所说出的，并且以数字的形式表达出来，那么你就在一定程度上了解了这个问题；但是当你不能用数字的形式表达出来的时候，你的知识就比较贫乏并且不太令人满意；即使这样（能够用数字表达），这也仅仅是知识的开端

2、，在你的脑海里面几乎不可能上升到科学的高度，而不管是对于什么问题。——罗德·开尔文6.1制造科学的原由制造管理者们经常感到困惑。大量的书籍、短期课程、软件包、录像带、网站，以及其他推动竞争制造哲学和工具的资料足以将即使是最有经验的专家淹没。更可怕的是，就像我们在第一篇中看到的那样，制造管理的主要方法（如，经典库存控制、MRP和JIT）彼此之间不能完全兼容并且存在严重的个体缺陷。很多制造管理者认识这个领域是通过大量的管理术语（如，MRP、MRPⅡ、ERP、JIT、CIM、FMS、OPT、TQM、BPR）和继承

3、专家思想或者经验。Micklethwait和Woolridge（1996）在他们的有启迪作用的书《巫医》（TheWitchdoctors）中描述了这种倾向。尽管一些制造管理术语经常反映事实的核心，但是它们真正的本性是提供一种简单的方法来应对所有的问题。因此，它们很少提供关于哪种方法适用以及何时适用的权衡观点。这些经常导致一种心理上以为是“流行管理”的不幸结果。雇员们，被一个接一个“革新”打击之后，产生了愤世嫉俗的观点“这也会销声匿迹”。但是，很多管理者依然勇敢地坚持他们的信念，坚信总会有人在某些地方会有个一

4、永劳逸解决所有运营问题的方法。所以导致的结果就是，介绍时髦词汇的书籍与咨询业繁荣发展，但是制造管理真正的进步却很少。当然，部分的混淆是由一些厂商或者顾问在营销其产品时过分夸张产生的。模糊的核心被炫目的推销材料包围，是经理们确切比较各种系统的要求难以实现。但是，我们认为问题的根源比这个还要深。我们相信，这种大尺度的混淆是我们缺乏下面所要讲的制造科学（scienceofmanufacturing）的直接后果。（186

5、187）6.1.1为什么是科学？对于物理学这样其目标是理解物质世界的领域，它们对科学的需要很明

6、显。但制造管理是个应用领域，其目标是财务绩效，而不是发现知识。那为什么它也需要科学？最简单的答案就是许多应用领域都依赖科学。医学建立的基础是生物、化学和其他自然学科。土木工程的前提是静力学、动力学和其他物理学分支。电气工程依赖于电与磁相关学1科的发展。在各个例子中，科学的基础提供了一套强有力的工具，但是科学本身并不是一个完整的应用领域。例如，医学实践的内容远多于简单地运用生物学原理。更具体地，科学在制造管理的背景下提供了许多应用。首先，科学提供精确性。正如本章开头引用的名言，“当你不能用数字来表达的时候，你

7、的知识就比较贫乏并且不太令人满意。”因此，发展制造科学的原因之一就是要更精确地刻画系统行为。那些能够进行预测的关系是科学的基础（basics）。例如，F=ma是物理学的一个基本关系。那些如我们在第二章的库存系统中用于为不确定性建模的概率工具，就是工厂物理学重要基础知识的例子。科学也提供直觉（intuition）。公式F=ma很直观。对于同样的质量，作用力加倍，加速度也加倍。小学生要上一些科学课程，不是为了计算某个实验的结果，而是为了更好地理解身边的世界。知道了水结冰会膨胀，且这种膨胀能使发动机组产生裂纹，会

8、使我们意识到需要防冻剂（不论我们会不会计算溶液的摩尔浓度）。类似地，管理者常常没有时间对一个决策作详细地分析。在这类情况下，模型真正的价值就是锐化直觉。良好的直觉能使管理者将精力集中在最关键的问题上。最后，科学通过提供个统一的框架来促进不同观点的综合（synthesis）。例如，人们多年来一直以为电、磁与光学是不同的领域。然而，JC麦克斯韦用四个式子将其统一。在制造业中，如WIP和周期时间等关键绩效指标，常常视为独立的。但如我们将在第七章中看到的，这些指标之间存在着定义良好且有用的关系。此外，制造企业是包含

9、劳力、设备和资金的复杂系统。这样，我们就有多种看待它的方式：看作一群有共同价值观的人，看作一个开发新产品的创造性团队，看作一系列相互关联的物理过程，看作一个物流网络，或者看作一系列成本中心。通过提供前后一致的框架，制造科学给出综合这些不同观点的方法。将系统的不同部分纳入一个有效整体，这接近于管理职能的核心。为了进一步强调制造科学的必要性，我们考虑两个例子。（187

10、188）例A：某产品设计首先，假设一家汽车公司的