Seru生产系统组织设计理论与方法研究

随着市场需求多样化的日益加剧和工人工作丰富化需求的日渐高涨，装配流水线面临的挑战渐趋严峻。基于装配流水线创新而成、实现生产效率和柔性较好融合的Seru生产系统，自1992年于日本产生以来，在日、美等先进制造国家大量企业的应用取得了巨大成功，同时也受到学术界的高度关注，成为一个新兴的学术研究领域。本项目基于近年来大量企业实施Seru生产的实践，运用实证研究与理论研究相结合、定性研究与定量研究相结合、数学求解与模拟仿真相结合等方法，对Seru生产系统组织设计问题展开深入研究，建立Seru生产系统组织设计的准则，提出Seru构建及Seru布局设计的决策模型，构建配送系统设计、生产同期化、作业方式设计的最优方案，完善Seru生产系统设计的理论与方法体系，为企业实施Seru生产提供理论与方法支持。研究成果有望为中国企业创新生产系统提供一种新思路，为中国制造业国际竞争力的提高和经济的自主发展做出贡献。

Seru生产是1992年产生于日本的一种生产方式，在佳能、索尼等大量企业中得到了应用，表现出良好的经济和环境绩效。本项目就Seru生产系统组织设计问题进行了系统研究，取得的成果主要包括以下几个方面：.1）识别出了涵盖两个方面的7项Seru生产使能技术，即系统构建方面的多单元建立、紧凑布局、设备改善等3项使能技术，组织管理方面的多能工应用、面向生产率的管理技术应用、适宜配送系统开发、积极工作氛围培育等4项使能技术。.2）揭示了多单元建立、多能工应用、设备改善、适宜配送系统开发等4项Seru生产关键使能技术对可持续绩效的影响。.3）构建了Seru生产实施步骤框架，并就每一步骤中应用的方法进行了说明。.4）针对完全垄断和双寡头垄断两类市场结构，构建了以利润最大化为目标的大量生产与大规模定制选择决策模型，给出了各种生产条件下生产方式最优选择或组合方案。.5）针对通过拆解装配流水线构建Seru系统的情况，构建了以Makespan最小化为目标的Seru构建数量和各Seru配置工人数量决策模型。.6）针对通过初始创成构建Seru系统的情况，构建了以总作业时间最小化为目标的多能工组合与生产任务分配决策模型，并开发了一个求解模型的算法。.7）针对同质设备可多台配置的情况，构建了以各Seru工作量均衡和所有Seru的平均流程时间最小化为目标的设备组合决策模型，并开发了一个求解模型的算法。.8）针对模块型、集成型、复合型三种产品结构，开发了一个面向最优绩效的产品结构选择决策模型，分析了不同产品结构下成本与收益之间的trade-off关系，探讨了最优选择方案随外生费用变化的趋势。.9）给出了单元生产方式下瓶颈环节、零件组、设备单元等概念的数学定义。.10）构建了一个以总培训成本最小和各Seru内多能工作业时间最均衡为目标的、面向任务的工人培训与面向Seru的工人分配决策模型，并开发了一个求解模型的算法。.11）针对多阶段多可选串行Seru生产系统，在各阶段二氧化碳排放量的约束下，构建了一个以二氧化碳总排放量最小化和Makespan最小化为目标的生产任务分配决策模型，并开发了一个求解模型的算法。.12）构建了以总流程时间最小和二氧化碳排放量最小为目标的单台大型设备调度决策模型，并开发了一个求解模型的算法。.以上研究成果，丰富了seru生产理论与方法体系，为企业实施Seru生产提供了理论支持。