1、书书书第 26 卷第 2 期2023 年 2 月管理科学学报JOUNAL OF MANAGEMENT SCIENCES IN CHINAVol 26 No 2Feb 2023doi:10 19920/j cnki jmsc 2023 02 001SEU 系统构建的理论框架唐加福1，任玉红1*，殷勇2(1 东北财经大学管理科学与工程学院，大连 116025;2 日本同志社大学商学院，京都 602-8580，日本)摘要:不断加剧的内、外部制造环境变化，迫使制造业的竞争逐渐从效率和质量转向对制造环境的响应能力，这促进了 SEU 生产方式的出现与发展 SEU 系统构建是实现 SEU 生产方式的关键环节
2、，也是 SEU 系统运作管理要解决的核心决策问题，由此引起了学术界的广泛关注 本文基于现有文献与企业实践，探讨 SEU 系统构建决策的基础性问题，包括 SEU 系统构建决策的影响因素、现实场景和决策内容、性能评价指标和构建策略;从系统构建决策的层次角度，将 SEU 系统构建分为 SEU 系统的结构设计和能力设计，分别对应 SEU 系统的结构柔性和重组柔性，并重点阐述了结构设计和能力设计决策的适用场景、内容和评价指标;建立了 SEU 系统构建的基本理论框架，并利用该框架讨论了若干重要的未来研究方向 该理论框架有助于系统地理解 SEU 系统构建，为构建和优化 SEU 系统提供理论基础和建模框架，也
3、为企业构建 SEU 生产线提供指导和参考关键词:SEU 生产方式;柔性生产;系统构建;结构设计;能力设计中图分类号:C935文献标识码:A文章编号:1007 9807(2023)02 0001 140引言近年来，信息技术与人工智能技术的飞速发展、顾客需求的多样化和产品生命周期的缩短，导致制造企业的内外部环境发生了巨大变化，企业生产过程及管理出现了高度的不确定性1，2，制造企业不得不寻求既有效率又有柔性的生产组织管理方式，以提升应对不确定性的能力3，4 在这种背景下，佳能和索尼等日本企业探索性地提出了日本式单元生产方式，简称 SEU 生产方式，它被认为是兼具效率和柔性的管理方式5，6 SEU 生
4、产方式源自于 20 世纪 90 年代日本制造企业的生产现场，与当时日本所处的市场环境和独特的企业文化息息相关7，8，特别是日本独特的以人为本的企业文化和工人的多技能化水平，使得该生产方式广泛应用于索尼、佳能、富士通、NEC 等并取得了很好的实际效果5，6，9，10 近年来中国一些制造企业已经开始实施 SEU 生产方式，特别是在珠三角、长三角和青岛、大连的机械与电子装配企业，如迈瑞医疗、欣旺达、富士康、海信等，并取得了较好的改善效果10 12 SEU 生产方式是基于多技能化工人和简单、易移动的设备等柔性资源，通过对人员、设备和产品的合理组织来实现高效率和高柔性的一种面向装配生产系统的新型生产组织
5、模式 SEU生产方式由流水装配线经分割转化而来，采用可移动的工作台、简单的设备和手工工具取代了流水装配线上的传送带和专用的自动化机器设备，收稿日期:2021 08 04;修订日期:2021 09 16基金项目:国家自然科学基金资助项目(72293563;71831003)通讯作者:任玉红(1990)，女，新疆吐鲁番人，博士生 Email:78465346 qq com使其能够快速、频繁地进行建造、改装、拆除和重建，克服了流水线生产的刚性，有效应对市场需求环境的变化5，7 Seru 是指一个装配单元，是 SE-U 系统最基本的组织单位，每个 Seru 由一个或几个多能工组成，每个多能工负责一种或
6、多种产品从开始到结束的所有操作 为便于区分，研究中小写的 Seru 指装配单元(组织形态)，大写的 SE-U 指生产方式或生产系统 这里的 Seru 与基于成组技术的单元制造(Cell Manufacturing，CM)中的 Cell 中文均称为“单元”，但它们有着本质的区别7，8，主要表现在以下几个方面:1)应用领域不同，Seru 特指装配单元，面向以手工装配作业为主的装配过程，而 Cell 面向以机加工作业为主的加工过程;2)构建方式不同，Seru 是以人为中心的制造组织，主要以人为中心构建单元，而 Cell是以昂贵的机器设备为中心，设备是构建的核心要素;3)追求目标不同，Seru 是为了
7、克服流水装配线的刚性，目标是寻求柔性，而 Cell 是为了提高面向工艺专业化车间的作业效率，目标是追求效率 SEU 系统是以人为中心的制造组织，实质上是一种可重构的装配系统，主要表现在 SEU系统能够根据外部市场需求变化对 Seru 进行重新配置，从而实现对多品种小批量、变品种变批量市场需求环境的有效应对，即 SEU 系统具有高柔性特征 SEU 生产方式是经流水线向单元装配系统转化而来，即流水线拆分成单元装配线，兼顾了丰田生产方式(Toyota production system，TPS)的柔性和流水线生产方式(Flow-line)的高效率5，9 尽管如此，SEU 生产方式与 TPS、Flow
8、-line、CM 在适用范围、生产环境、组织形式、管理模式等方面既有其独特性，也各有其优势和不足，系统性的总结参见综述性论文6、专著7 等 SE-U 生产方式主要适用于附加值高、生命周期短、更新换代快的机械电子产品，以手工装配作业为主、简单便宜设备、多能工比例较大、人工成本较高的装配生产环境7，8 正是因为 SEU 生产方式的广泛应用与成功实践，引起了运筹与管理科学领域国内外学者的高度关注 学者们分别从不同角度对 SEU 生产方式进行了深入的探索，主要聚焦于 SEU 生产方式的实施场景与条件10，15、成功的应用案例和运行机制分析10，12，15、流水线向 SEU 生产方式转化(简称 LINE
9、-SEU 转化)16 22、SEU 系统构建18，19，23，29 与 SEU 系统调度23，25、SEU 系统的性能评价等8，11，14，20，21 从研究方法的角度，主要采用企业访谈与问卷9，10，14、实证研究14，15、案例研究10，12，15、仿真分析8、数理建模6，16，18，19，22，28，30 以上这些研究分析了 SEU生产方式的适用场景、优势与不足，报道了企业实施 SEU 生产方式的收益与好处，也探讨了系统运行的使能机制和成功案例的影响因素，分析了LINE-SEU 转化的方式以及如何转化的优化模型18，21，22，24，25，30 对于中国企业实施 SEU 方式以及对中国情
10、景的适应性方面，研究人员通过现场调研、问卷调查、比较分析和案例分析解析了SEU 生产方式在中国制造企业中的适用性与实践意义11，14 文献 11通过案例讨论了中国企业与日本企业在实施 SEU 生产方式上的异同;文献 12，13 研究认为，国内企业的团队协调活动、工人自治性和敬业度的培养，有助于多能工的培养和多能工作用的发挥 Liu 等14 对 357 家中国制造企业的调研数据的实证分析发现:团队协调活动对 SEU 系统性能和柔性有很好的效果;同时发现，影响企业实施效率最重要的生产要素是具有多技能化的人和以人为中心的企业人力资源文化14 与日本企业对比而言，中国企业实施SEU 生产方式具有以下特
11、征11，13:1)在人力资源文化方面，国内企业大都以短期劳务外包为主，工人变动比较频繁，流动性大，而日本企业秉持以人为本的企业文化实行终身雇佣制;2)在生产要素方面，中国企业很少注重多技能化的培训，工人多数是单一技能，日本企业注重培训，工人多技能化水平高;3)在实施范围和成熟度方面，中国企业属于初级阶段，以分割式 Seru 为主;日本企业已处于成熟阶段，主要采用单人式 Seru;4)中国企业的团队协调活动对多能工的培养及多能工在企业里的作用发挥有很好的效果 这些中国情景的特征不仅影响了 SEU 生产方式的实施效率和2管理科学学报2023 年 2 月效果，也影响 SEU 生产方式下的运营管理，包
12、括SEU 系统构建和系统调度，本研究主要关注于SEU 系统构建问题SEU 系统构建是实现 SEU 生产方式的关键环节，也是 SEU 系统运作管理要解决的核心决策问题，对于企业提升运营绩效起着重要作用由于产品组合多样及需求量动态变化等因素的存在，实践中的 SEU 系统构建极富有挑战性 尽管对 SEU 系统构建和调度问题的研究取得了一些成果18，19，23，30，但这些研究仅针对特定的场景，建立该问题的优化模型并提出求解方法，多数围绕运作层面展开，没有系统性地分析 SEU 系统构建问题的影响因素、决策内容、可能的优化问题及其分类、性能评价指标，更没有提供一个分析的理论框架研究作为国家自然科学基金重
13、点国际合作项目的资助成果，基于文献和中国企业实践，系统地总结了 SEU 系统构建决策的基础性问题，包括SEU 系统构建决策的影响因素、SEU 系统构建的现实场景和构建内容、SEU 系统构建的性能评价指标和构建策略，旨在为 SEU 系统构建提供一个基本理论框架 该理论框架从决策层次角度，将 SEU 系统构建分为 SEU 系统的结构设计和能力设计，分别对应 SEU 系统的结构柔性和重组柔性 该框架结合中国企业实践，分析了SEU 系统构建的现实场景，包括 LINE-SEU 转化场景(L-S)、新建 SEU 场景(N-S)和 SEU-SEU 调整场景(S-S)，探讨了不同场景下的SEU系统构建问题 基
14、于此框架，重点分析和总结了 SEU 系统结构设计和能力设计的决策输入、决策内容及评价指标和进一步研究的问题 该研究有助于深化和系统地理解 SEU 系统构建决策问题，为构建和优化 SEU 系统提供理论基础和建模框架，也为企业构建 SEU 生产线提供指导和参考1SEU 系统构建的研究框架SEU 系统构建是实现 SEU 生产方式的关键环节，也是 SEU 系统运作管理要解决的核心决策问题 SEU 系统构建(SEU System Forma-tion)指通过对人员、设备和产品的组织获得满足特定管理目标的 SEU 系统的管理活动6，其本质是一类不确定条件下的资源组合优化问题SEU系统构建决策的输入是产品类
15、型、需求量以及工人的多技能化程度，决策内容包括构建单元的数量、工人-Seru 的指派及产品-Seru(或任务-Seru)的分配，目标是在某种既定的性能指标上实现特定的管理目标7 在总结现有研究中特定场景的单元构建问题、组成要素及其模型的基础上，经过对文献中优化指标和影响因素的系统梳理以及作者对企业实践的思考，考虑系统类型、现实场景等因素的影响，从系统的角度提出SEU生产系统构建问题的研究框架如图 1 所示 本节从 SE-U 系统类型、影响因素、现实场景的角度进行系统总结1 1SEU 系统类型SEU 系统构建决策中首先要考虑的问题就是构建一个什么样的 SEU 系统，即 SEU 系统的组织形态的问
16、题 SEU 系统的组织形态是由Seru 的组织形态决定的，按照工人组织方式的不同，Seru 有三种基本类型5，7:分割式 Seru(Divi-sional Seru)、巡回式 Seru(otating Seru)和单人式Seru(Yatai)分割式 Seru 是通过将工序按照流动方向分割成若干个工作块而形成，每个工作块由原流水装配线上多道工序组成，每个工作块由 1 名工人负责，工人是多能工，所以它是由流水线转化为 SEU 系统的初级形式 巡回式Seru 同样也由多名工人组成，但每名工人独立完成产品的全部装配任务，工人按照一定顺序随着产品装配工序位置移动，所以也被形象地称为逐兔式 Seru，要求工人是全能工 单人式Seru 可以看成是由一名工人独立负责的巡回式Seru，它是 SEU 生产方式最高级的形式，也是最简单的形态8根据 SEU 系统中是否有流水线，SEU 系统可分为纯 SEU 系统(PSS)和混合流水线 SE-U 系统(HSS)8 PSS 是指只含有装配单元而不3第 2 期唐加福等:SEU 系统构建的理论框架含流水线的 SEU 系统，包括纯分割式 SEU 系统、纯巡回式 SEU
