制造系统的PEC模型

毫无疑问，制造是人类有史以来最伟大的成就之一，是人类文明的重要标志。它体现了人类活动的本质，也是从古至今社会繁荣发展的动力之源。可以说没有制造就没有今天的人类文明，甚至连人类的进化过程都可能不复存在。只要我们还继续存在于这个世界上，制造活动就不会停止；只要制造永不停息，人类文明也将永续不断。过去，制造是人类发展不可分割的一部分；未来，制造依然是人类文明最重要的延伸之一。

我们的祖先为什么会开始制造活动，恐怕很难说得清楚。但是现代制造的目的清晰而明了。制造不是为了赚取高额利润，也不是为了兴国富民。它的目的只应该是为了满足产品使用者的需求和期望。作为制造活动的主体，企业必须回归客户对制造的基本诉求，使制造活动的目的保持简单和纯粹。

计划经济之所以会失败，并不是因为计划经济的效率低下，或者计划和执行过程中的贪污腐败。其根本的问题在于你永远无法计划客户的需求和期望。你可以计划资源的投入、也可以计划时间和进度。但却计划不了需求，更计划不了客户需求的满足。经济即是供给方的供给，更是需求方的需求。没有需求的经济不是经济，没有目的的制造毫无意义。制造只为需求而生。

从行为活动的角度来说，制造是一种形成特定人造系统（产品）的可重复的有序活动。人类的活动多种多样，不是所有能够形成产品的活动都是制造，只有能够重复输出相同标准的实体产品且有组织的活动才是制造。从系统的角度来看，制造是一个通过能量转化提高物质有序性的过程。提高物质的有序性是制造活动最重要的属性，它反映了制造的本质。

升序的制造活动需要功能明确的系统，制造系统为制造而生。制造系统通过一定的过程将物质、能量和信息等输入转化成可以满足客户需求的产品和服务。制造系统是一套结构框架和实体。制造过程在这个框架中运行，其运行的结果便是产品和服务。制造系统具有多种结构形式和结构层级。制造系统的内部结构和联系对产品的形成起着决定性的作用。此外，由于制造系统结构不可能完美无缺，因此管理与控制对于制造过程的运行也有着重要的影响。制造系统与外部系统几乎存在着100%的物质和能量的交换，因此外部条件对于制造系统的影响极其显著。总之，制造系统是产品生长的土壤。

一直以来，我们都是通过人、机、料、法、环5个要素来认识制造系统。这种方式非常便于分析制造系统的组成要素。因此它也成了我们解决制造过程中异常问题和构建新制造系统的基本模型。在解决生产过程中的具体问题时，4M1E有着非常明显的优势。不可否认，4M1E的基本模型极大地促进了企业的生产管理能力。

但是系统要素只不过是基础的构成元素，真正对制造系统的性质和能力起决定性作用的是系统内部的结构和联系。因此对于制造内部结构和联系的解析方式更加关键。

以人体为例，人体是由肌肉、骨骼、内脏、大脑等构成的。这种看法并没有什么问题。但它只能让我们认识人体的组成部分，而对于了解人体的运行机制没有多大用处。如果我们想真正了解人体的内部结构和运行机制，为治疗疾病和改善健康等提供依据，那么我们必须更加系统性地认识人体的结构和机理。学过初中生物学的人都知道人体也可以是由运动系统、消化系统、循环系统和神经系统等众多系统构成。从这个角度来看，人体就成了一个功能完整的活的有机体，它的运行方式、控制原理和生理机能都可以清晰地体现出来。

制造系统也是如此，4M1E模型无法描述系统内部结构和联系，因此也就无法体现制造系统的运行方式、控制原理和系统能力。要是连这些关键的机制我们都不清楚的话，那如何解决错综复杂的系统性问题，又如何优化制造系统结构、提升制造能力呢？

如果我们拨开遮挡在眼前的这层由4M1E构成的薄雾，便可窥探到制造系统中更深层次的系统结构和运行机制。在迷雾中行走总会让我们失去方向，我们要画出一张制造系统的地图，找到正确的方向，走上一条通往未来的道路。其实，所有类型的制造系统都在同一个框架和结构中运行，即由产品系统（Product system）、能量系统（Energy system）和控制系统（Control system）构成制造系统的PEC标准模型，如图1-1所示。

制造系统中所有的要素都包含于这个系统模型中。无论是人员、设备、产品还是流程、方法、标准都被涵盖在这3个功能系统中。更重要的是PEC模型是对制造系统的纵向描述。它反映了制造系统的内部结构、联系和功能，体现了制造系统的运行机制。

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