本人在制造业信息化标准化领域工作了多年,也非常想把这些年的工作做个总结。恰逢李春田教授对《标准化概论》进行修订,让我撰写第十五章“先进制造技术与标准化”。这对于我来说是一个非常重要的机会,我也非常高兴能够接受这样一项重要任务。在《标准化概论》出版以后回过头来看这一章,我觉得由于篇幅有限,其中有些内容并没有把先进制造技术标准化中的内容说透,也还有不满意的地方。在《中国标准化》杂志发表一篇导读,这也正好能对其作个补充说明。
一、关于本章的论述方法
先进制造技术涵盖的内容广泛。从本章第一节第二部分可以清楚地看到,先进制造技术分为基础技术、单元技术、集成技术、组织和管理技术,每个部分都包含了极为丰富的内容。仅基础技术就包括了精密下料、精密塑性成形、精密铸造、精密加工、精密测量、毛坯强韧化、精密热处理、优质高效连接技术、功能性防护涂层,等等。在本章中不可能把所有技术内容的标准化都论述得面面俱到,所以最终选择了另一种分类方法,即把先进制造企业的技术分为核心技术和通用技术,然后重点从通用技术的角度讲解标准化的基本原则在先进制造技术中的应用。
本章的结构确定为:
1.先进制造技术概述;
2.制造物标准化;
3.过程优化和标准化;
4.优化产品设计、控制产品质量的KC方法;
5.产品数据管理。
二、核心技术、通用技术与标准化
我有一个很重要的观点:企业的核心技术一般是不制定标准的。企业为了自身的知识产权,大都采用把核心技术制定为专利的办法。而对于前面强调的通用技术来说一般都制定为标准,如共性技术、互换性技术、人机界面、检测技术等等。通用技术制定为标准是为了达到组件或工艺的通用性、互换性、易识别性以及检测方法的一致性等。
制定标准还是形成专利,其根本动因还是由企业自身的经济利益所决定。
企业的核心技术是企业自身的竞争力所在,它是企业在市场中制胜的重要法宝。把一项技术制定为标准对于一个企业来说是无条件地把技术公开。由于标准对技术的传播作用,其他企业能够通过该项标准轻易地得到标准中所涉及的技术。所以,一个企业的领导决不会轻易地把自己的核心技术制定成标准,使竞争对手从中轻松获利。
通用技术制定为标准也是市场经济当中自然形成的产业自我发展的有效方法。当一项技术问题表现为行业利益或产业利益高于单个企业利益的时候,制定标准就是必须的了。表现的比较突出的是互换性技术,现代信息技术中的接口、网络协议,以及通用的检测技术等等。这种技术标准的制定会大大促进产业的整体发展,其结果是在整个产业获益的前提下单个企业也同样获益。企业如果对于这种技术也采用封闭的做法,即不把通用技术制定为标准,那么企业自己也就不可能从中获益。
当然,比较强大的企业为了自己发展战略的需要,有时也把精心选择的部分核心技术对外公开,并制 定为标准。这种企业不怕公开其部分核心技术,因为他们还掌握着更具有竞争力的其他核心技术并受到专利制度的保护。他们公开一部分核心技术的目的也是试图通过自己技术应用的扩大提高自己产品的影响力,最终还是要达到更大限度地占领市场的目的。
三、对于本章几个部分的补充说明
1.制造物标准化
本部分把制造物标准化分为产品技术性能标准化、互换性技术或接口标准化、产品构成要素标准化。而产品构成要素标准化的主要内容依然在技术性能标准化和互换性技术标准化的范围之内。无论是性能指标标准化和互换性技术标准化都需要检测或符合测试标准。
2.过程优化和标准化
除了产品标准化之外,在企业中还有一项重要工作就是业务流程的优化和标准化。工业工程与业务流程优化及其标准化有着非常紧密的关系。研究管理的人要讲泰勒对管理学的贡献;研究工业工程的人要讲泰勒对工人操作、制造工序的研究和优化;而我们从泰勒的著作中同样可以看到泰勒对标准化的贡献。他在研究的基础上提出了工人操作标准化、工具标准化、材料标准化、工时标准化的基本思想。虽然这里只突出了工业工程与过程优化,但是工业工程研究的内容远不止过程优化。工业工程把工程、人文、管理等方面的问题结合起来研究企业的效率、质量、成本等内容,每一方面都涉及到标准。
3.优化产品设计、控制产品质量的KC方法
关键特性(KeyCharacteristic-KC)方法主要用于高技术产品的一种质量控制方法。这类产品的复杂度非常高,如飞机、汽车等,产品的各种特性(几何特性、其他物理特性等)数量可能有成千上万。但是对产品的质量能够产生影响的特性只能是其中很少的一部分。KC方法目的是为了在复杂产品的无数产品特性中找出对产品质量能够产生重要影响的关键产品特性(KC),并且专门针对KC提出改进产品质量的有效方法。美国的飞机制造、汽车制造、信息技术等企业,以及麻省理工大学、美国航天局和美国标准技术研究所等都参与了KC方法的研究和标准化。波音公司的企业标准《先进质量系统(AQS)指南》把KC方法作为其中的重要组成部分。通过KC控制方法对产品设计的反馈将起到优化产品设计的作用。
《产品数据管理》
由于信息技术在企业的应用越来越广泛,所以信息技术标准化在企业中也越来越重要。产品数据技术标准化涉及企业信息技术应用的方方面面。在国际标准化组织ISO/TCl84/SC4中就制定了大量的标准;其中产品数据管理标准化是企业信息技术应用标准化的核心部分。其中波音公司的例子也能够说明一二点。
四、先进制造企业标准化的几个问题
对于先进制造企业来说,除了应该做好自身的标准化以外,还有一个非常重要的问题需要解决,那就是如何参与国家标准化、国际标准化,它采用什么样的标准化战略对于其自身发展可能具有更大的意义。这个问题对于制造企业来说都具有普遍意义,但是对于快速发展高新技术企业来说更为重要。
(1)企业内部的标准化应该使企业自身的设计和制造业务过程和产品达到简化、系列化、模块化、有序化,从而达到提高效率、提高质量、降低成本的目的。
(2)企业标准可以转化为协会标准、国家标准、国际标准,也可以转化为事实标准。目前还出现了一些新的标准形式,如论坛标准、联盟标准等。企业通过积极参与外面的标准化达到影响国家标准或国际标准的走向,从而达到企业自身获益的效果。这也是企业的一种重要战略。
(3)若干企业借助标准化组织的力量,制定协会标准、国家标准或者国际标准。同行业的大部分企业采用相同的通用技术标准,相同产业链条中的上下游企业采用相同的互换性标准(如接口、数据交换标准等),从而达到产业整体上提高效率、降低成本的效果。
(4)具有垄断地位的企业,通过自己的企业标准向外扩张,直接向外部输出规则,形成事实上的标准,达到扩大市场份额的目的,使得同行业的其他企业都向自己靠拢。原来不采用这种事实标准的企业如果转为采用该标准则需要付出一定的代价。
(5)社会公共利益和公共安全驱动的标准化,如信息技术里面的网络协议、数据交换标准、环境标准、汽车尾气排放标准等。这些标准有的时候是政府因为公共利益和公共安全的需求而推动制定的标准。这种标准对于企业来说也非常重要,因为这些标准往往是强制性的。
五、结论
(1)由于篇幅有限,《标准化概论》的“先进制造技术与标准化”一章不可能把先进制造技术所涉及的标准化内容都能够容纳进来。
(2)企业的标准化重点是通用技术的标准化,包括互换性和接口技术、检测技术、业务流程、质量保证等方面。企业的核心技术应该首先考虑定为专利。
(3)产品标准化、业务流程标准化是企业中最基础的标准化工作:复杂产品的质量控制可以考虑采用KC方法;产品数据管理标准化是企业信息化的基础工作。
(4)企业在参与国家标准化和国际标准化的时候应该有自己的战略,其基本出发点是由企业的自身利益所决定的。
“十五”标准化战略研究课题成果中提出了我国标准化应该“以企业为主体”的基本思路。所以,讨论标准化的问题除了应该站在技术的角度之外,还应该站在企业的角度来看。这样做也能很容易地澄清一些难题。
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