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在全球化个性化环境下企业集群已成为世界经济版图的主导力量。企业集群化正引发制造模式的大变革,传统制造理论难以有效指导企业集群的发展,传统制造技术不足以支持企业集群的发展。而随着企业集群化程度的不断提高,自然企业集群化所潜在的结构性风险也逐渐显现,企业集群化现象急需理论指导和技术支持。本文在对相关文献进行回顾和总结的基础上,将经济领域的企业集群理论与制造领域的敏捷制造理论相结合,从制造系统敏捷化的角度研究企业集群化的目的、作用及其演化规律;从企业集群化的角度研究敏捷制造的策略、途径和载体。文章在对企业集群进行实证分析、理论研究和工程实践的基础上,初步建立了适应全球化个性化环境下企业集群发展需要的集群式共生制造模式的理论和技术体系,其主要内容包括集群式共生制造系统理论和培育构建理论与使能技术。
集群式共生制造系统理论是有关需求与动力、结构与效率等理论研究。包括:
需求与动力理论。论文分析了企业集群化现象的内在动因一一全球化个性化环境下动态产品族对高柔性制造系统的需求;并指出企业集群化现象的动力是因为在大量企业的区域集群的基础上,能够产生共生效应,进而形成满足动态产品族需求的高柔性制造系统一一集群式共生制造系统。
结构与效率理论。论文通过对我国沿海企业集群的大量实证分析,结合制造系统敏捷化发展趋势和共生理论的基本原理,提出了广义共生制造系统一一集群式共生制造系统的结构模型。并研究了集群式共生制造系统的效率源泉一一集群共生效应:基于模块信息异化和共同进化的产品并行创新、基于制造资源开放利用的制造系统并行重构和基于共生自组织机制的灵活专业化生产。
共生与演化理论。本文对传统狭义企业共生系统进行拓广,形成了由广义共生关系(竞争共生关系、共享共生关系等)组成的广义企业共生系统一一集群式共生制造系统。集群式共生制造系统高效率来自于其共生自组织机制一一同构竞争选择机制:1)市场化的合作伙伴选择机制。2)市场化的关联协同机制。3)市场化的专业化分工机制。4)市场化的创新激励机制。并运用生物学描述相互依存的种群共生进化的逻辑斯蒂(1ogistic)模型来分析集群式共生制造系统的共生演化过程,推导出其广义共生条件:1)广义技术条件:技术兼容2)资源开放技术条件,δ<,01>≤l,δ<,10>≤1/n,3)差异化技术条件:δ<,12><1等。
培育构建理论与使能技术是有关集群式共生制造系统的培育与构建理论和使能技术。包括:
培育与构建的方法理论。本论文研究了通过对企业自然集群化过程进行控制和引导来培育与构建集群式共生制造系统的方法。其核心是在“技术兼容度”的基础上实现制造资源的模块化和模块化企业的虚拟再融合。
构建主体与策略理论。包括以企业为主体的集群共生策略和以区域政府为主体的企业集群演化r-k选择引导与控制策略。
使能技术。1)研究了支持企业实施集群共生策略和提高的“技术兼容度”的开放式模块化方法。提出了以基于DSM的“技术分割与技术过程关联聚类”和基于QDSM的“技术控制力评价与技术选择”为核心的开放式模块化技术;2)研究了支持灵活专业化生产的多项目并存多主体决策的分布式生产管理技术,提出了基于网络计划的多项目分布式生产管理技术。3)研究了集群式共生制造系统的测度控制技术。建立了集群式共生制造系统共生状态测度的技术指标体系(共生密度、共生幅度等)及其测度技术;最后根据共生能量使用的r-k选择原理建立集群式共生制造系统的测度模型。
最后,将上述理论和技术应用于宁波注塑机集群和东莞模具集群,进行了集群式共生制造系统的实际测度评价,并根据测度结果进行了某注塑机企业的制造系统重构和运用J2EE技术开发了基于网络的模具多项目分布式生产管理系统。