敏捷制造的经济含义

我们都知道购买的逻辑:1件的单位成本高于10件，这些成本高于100件，等等。与此同时，这一趋势正明显地朝着小批量的方向发展，减少到一个数量。因此，制造商必须能够以尽可能稳定的生产成本经济地生产小批量产品。本文阐述了如何通过实现敏捷制造系统来实现这一目标。此外，还提出了三个描述敏捷制造的经济效应的场景。

未来的生产?

产品制造成本的典型驱动因素是重复作业产生的规模经济和学习曲线效率。特别是，后者正日益被自动化所取代和淘汰。然而，这并不意味着生产成本与单位数量无关。因此，问题是:理想的生产协议应该是什么样的，才能实现批量大小无关的生产成本?前提条件是什么?这样的生产环境也能以具有竞争力的单位成本持续生产吗?

一致的数字化

当然，批量无关生产成本的需求需要一整套的条件和措施。敏捷生产的核心前提是持续的数字化和连通性。这从要制造的零件开始，延伸到整个制造过程，包括整个硬件(例如机床、工具、托盘、机器人等)。持续数字化的目标是将一切可以去物质化的东西去物质化。因此，要制造的部件必须以数字形式提供，与硬件组件相关的制造过程也必须如此。零件的生产物流是基于托盘还是借助工件搬运都不重要。

无缝沟通

此外，在整个制造过程中，从接口到订单管理再到最终产品，所有硬件和软件组件必须相互连接并能够相互通信。需要一个中央控制和监控软件作为一种上级权威，它计划所有的订单和必要的制造过程，预测，控制，监控，如果可能的话，可视化他们的完成。

趋势是:通用机器

敏捷制造的另一个重要前提是制造过程中的所有机器(如机床、控制和测量机等)都可以加工或检查所有部件。换句话说，通用机器正在成为一个重要的组成部分，因为机器园区必须能够生产零件，即使它们在生产期间发生变化。这也反映在市场趋势，可以观察到购买越来越多的通用机器。在实践中，这并不一定意味着一个制造商的机器停车场，但这可能仍然是不可避免的。

制造系统的可伸缩性

可伸缩性是敏捷制造系统的另一个重要特征。随着时间的推移，逐渐的扩张绝不意味着以前在机器上的投资不再适合或不再允许扩张。这使得机器园区的投资更加安全。

智能工具管理

最后，必须有足够数量的工具，这些工具也适用于所有机器。如果没有通过强大的软件进行智能工具管理，几乎什么都不行。只有在生产过程中不间断地立即使用所有必要的操作工具，才能实现高效的生产过程。因此，相应的刀具管理必须确保所有要制造的零件都有较高的刀具可用性，从而能够在持续生产的同时控制刀具的使用，并监测其使用寿命。

在这些条件下，所有要制造的零件都可以在任何时候通过一个强大的中央软件对制造过程进行优化控制。无论只生产一个零件、10个零件还是100个零件。安装成本原则上不存在，因此每件的制造成本与批量大小无关。

场景1:与专业化制造商相比，采用敏捷制造策略的制造商会产生每单位批量独立制造成本。(见图1)

固定成本的相对化

尽管这一说法对未来的加工工艺可能是有希望的，但它并不完全正确。当然，在这种生产环境中，固定成本也会在几个点上产生，这造成了数量效应。一方面，这些成本是在设置要制造的新工件时产生的(例如，工件的数字化，在机器上运行等)。然而，这些固定成本一般不应在重新订购中起主要作用，即使是少量的重新订购。

范围经济

另一方面，对敏捷制造系统的投资也会产生影响。因此，任何只生产少量单位的人都不会因投资而产生任何有竞争力的单位成本，这些成本被分解为要生产的单个单位。然而，如果你生产小批量的产品，但不同的工件有很多批次，这种情况就会改变。然后，如果制造商有足够多种类的零件要生产，范围经济就会发挥作用。因为要生产许多不同的工件，因此需要在硬件和软件上进行相应的大量投资。当然，生产程序的设计必须使被加工的工件在尺寸上相似，并且不超过或低于某些限制。但考虑到当今通用机器的多功能性以及市场上生产的相反种类的部件，这应该不是一个问题。另一方面，自动化和综合软件确保资源得到最佳利用。

场景2:拥有敏捷制造系统的制造商可以随着零件种类的增加而降低其整个制造计划的每件制造成本。(见图2)

具有竞争力的单位成本

在这种情况下，与生产大批量少数部件的专业制造商相比，具有大量小批量尺寸的制造商能够以相同的单位成本生产更具有成本效益和批量独立的产品是不现实的。因此，数字化、网络化、自动化、可扩展性和范围经济是齐头并进的。

场景3:随着零部件种类的增加，采用敏捷生产策略的制造商从专业制造商那里获得了市场份额。(见图3)

未来就是现实

敏捷制造系统所描述的先决条件今天已经可以实现，因为用于高级数字化生产的工具已经可用。连接的硬件、相应的自动化系统和软件也是可用的。而且已经有了实际实施的例子，如Norbert Kempf CNC-Technik GmbH位于圣英格伯特(萨尔州)．

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本文的摘要也发表在自动化实践