協同學在汽車制造業供應鏈中的應用綜述

摘要：協同學原理表明，任何系統的發展都遵循著一種協同學的規律。汽車制造業是個復雜的社會系統，其供應鏈網絡結構由多級汽車供應商、汽車制造商、汽車分銷商、零售商以及顧客構成，各環節都顯現出一種普遍的協同規律。本文對協同學的應用領域進行了研究，具體針對協同學原理在汽車制造業供應鏈中各個環節的應用進行相關的介紹，最后指出了協同學更加廣闊的應用前景。

關鍵詞：協同學；汽車制造業；應用

中圖分類號：F273.7文獻標識碼：A

文章編號：1002-3100(2008)10-0119-03

Abstract：The principle of synergetics indicates that the development of all systems are followed synergetic axiom. Automotive manufacturing is a complex social system， the supply chain network of which are composed of multi-level automotive suppliers， automotive manufacturers， automotive distributors， retailers and customers， and all segments are in the same synergetic axiom. Applications of synergetics were discussed， especially the applications on supply chain of links in automotive manufacturing. Finally， more extensive foregrounds were showed.

Key words：synergetics; automotive manufacturing; application

0引言

協同學是一門研究不同事物共同特征及其協同機理的新興學科，是近十幾年來發展較快并被廣泛應用的綜合性學科之一。協同學的研究目標是“在千差萬別的各科學領域中確定系統自組織賴以進行的自然規律[1]。”事實上，“千差萬別的系統，盡管其屬性不同，但在整個環境中，各個系統間存在著相互影響而又相互合作的關系。其中也包括通常的社會現象，如不同單位間的相互配合與協作，部門間關系的協調，企業間相互競爭的作用，以及系統中的相互干擾和制約等。”而協同學就是探討這些合作關系中的共同規律。

協同學問世以來，得到了各學科學者的普遍關注，大量跨學科的學者紛紛投入協同學的理論和應用方面的研究，取得了豐碩的成果。不僅在激光、流體力學、化學反應中的時空振蕩等研究領域中有了成功的數學模型和處理方案；在隧道二極管、云層的形成、沖擊波、聚合物中的非平衡相變、細長棒和平板的形變、地球和其他星球某些狀態的變化、生物分子水平上有序結構的形成、人口動力學中人口結構的變化、社會集團的投資、輿論的形成等研究領域中應用協同學的處理方案解決上述問題，也取得了可喜的成果。本文首先給出協同學在不同領域中的應用，然后具體針對協同學原理在汽車制造業供應鏈中各個環節的應用進行相關的介紹，最后指出了協同學更加廣闊的應用前景。

1協同學的應用

協同學的創始人赫爾曼·哈肯（Herman Haken）是原德國斯圖加特大學理論物理學教授。1972年，哈肯教授運用突變論的成果，在序參量存在勢函數的情況下，對序參量方程即對從無序到有序的演化進行了歸類，由此形成了協同學的理論框架。現代學者則應用協同學解釋自然系統和社會系統中出現的各種現象及相應的解決辦法[1-2]。

1.1物理學領域

協同學本身就是從激光理論中提出的一種共同規律，它可以解釋激光發生的各種變化。對激光不斷增加電流強度，激光會突然開始短暫而有規律的發出密集閃光。每一次閃光發射的功率，相當于美國所有電廠發出的功率之和。這種激光閃光也稱超短激光脈沖，是通過很多不同的波的協作產生的。光波之間的爭斗停止了，強有力的共同激發取而代之。協同學理論預言，激光還能產生新的光——紊光，其應用領域可進一步研究。

1.2化學領域

化學中的觸媒催化劑作用，著名的彼羅索夫-沙伯廷斯基化學鐘、化學波、化學螺旋反應等，都揭示了協同學理論中一個新的共同原則，即系統存在著自催化現象。

1.3生物學領域

生物學中典型的例子就是共生現象。完全不同的物種彼此相助為生，乃至只有互助，才能根本生存下去。如蜜蜂從花蜜中吸取養料，同時也進行了授粉，因而增加了蜜蜂的食物；鱷魚會等著鳥把魚牙“清掃”干凈；螞蟻把蚜蟲當作“乳牛”來攝取營養等。共生現象體現了自然界是一個高度復雜的協同系統。

1.4經濟學領域

協同學在經濟學領域最常用的是充分就業與非充分就業模型，用來說明充分就業和非充分就業之間的相變，其投資模型是dx/dt=A+Bx-Cx²。其中，x表示整個國家生產量的變化，x為正表示生產增長，能擴大就業，x為負，就不能充分就業。故x的值可量度充分就業的程度。A表示用來對新發明研究、新產品試制的投資量，B表示用來使生產環節合理化及使生產合理化的投資。

1.5社會學領域

人腦對對稱破缺的感知，如圖1和圖2，當大腦注意到黑白不同區域時，也就是打破對稱時，會看到不同的畫面。

2協同學在汽車制造業的應用

2.1協同設計

協同設計是指為了完成某一設計目標，由兩個或兩個以上設計主體（專家），通過一定的信息交換和相互協同機制，分別以不同的設計任務共同完成這一設計目標[3]。協同設計幾乎完全應用了協同學的思想，其中，頗具代表性的思想就是并行工程。并行工程（Concurrent Engineering，CE）是由美國國防部分析研究所于1988年提出的，它是一門以集成、并行方式開發產品及其相關過程(包括制造過程和支付過程)的系統工程方法。它要求產品開發設計人員從設計一開始就考慮到產品全生命周期從概念到報廢的所有因素，包括功能、質量、成本、進度和用戶要求等，以盡可能保證產品設計、工藝設計、制造的一次成功[4]。

協同設計具有如下特點[5]：

（1）強調團隊工作（Team work），這正體現了組織方式上的協同思想。

（2）強調設計過程的并行性。其中，并行性具有兩層含義，一是力圖使開發者從一開始就考慮產品的生命周期；二是在產品設計的同時考慮其相關過程，包括加工工藝、裝配、檢測、質量保證、銷售、維護等。并行性可以達到縮短產品開發周期、提高質量、降低成本的目的。福特公司的Ford 2000 C3/P、克萊斯勒公司的Chrysler Viper、雷諾公司的Renault等產品開發中都采用了并行工程，這使得產品從開發到達預定批量的時間從37個月縮短到19個月，大大縮短了設計和開發周期，僅為原來的50%。

（3）強調設計過程的系統性。組織集成是并行工程實施的基礎，集成產品開發團隊是組織集成的重要體現。跨部門團隊也稱跨功能小組（Cross Functional Team）最早出現在美式TQM（Total Quality Management）中，現在歐系日系汽車制造商也經常使用。卡洛斯·戈恩就是推動了9個跨功能小組，才使得日產汽車公司在不到3年時間內轉虧為盈。

（4）并行設計能與用戶保持密切對話，可以充分滿足用戶要求。

（5）強調設計過程的快速“短”反饋，也就是對設計結果及時進行審查，并及時反饋給設計人員。這樣可以大大縮短設計時間，還可以及時將錯誤消滅在“萌芽”狀態。

2.2協同采購

采購作為當今企業生產經營中最重要的生產運作技術之一，在成本控制、提高產品市場競爭能力方面起著舉足輕重的作用。協同采購實現了采購體系和采購管理理念的創新，在汽車行業中得以廣為應用。其中，全球采購是協同采購思想跨越地域限制、資源限制的一種先進采購策略，世界各大知名汽車制造公司都在不同程度上采用了全球采購模式。

全球采購的管理與控制一般采取“同步工程”策略，即整車廠內部協調同步及整車廠與供應商協調同步，也就是實施準時化采購[6]。其基本思想是：在恰當的時間、恰當的地點、以恰當的數量、恰當的質量提供恰當的物品。準時化采購增加了供應鏈的柔性和敏捷性，體現了供應鏈管理的協調性、同步性和集成性，供應鏈管理需要準時化采購來保證供應鏈的整體同步化運作。

2.3協同制造

當前，汽車在一個國家設計，在其它國家購買零部件，在第三國生產，又在第四、五個國家銷售已成為普遍現象。這種生產、采購、銷售的國際化方式，可使企業投入少，產出多。汽車制造商認識到這種方式在成本、資源、人力資本等方面的優越性，紛紛出售下屬的零部件廠，讓具有競爭優勢的企業為其進行專門化經營，制造商們則從全球選擇購買物美價廉的組裝件來生產汽車，從而降低生產成本和經營風險。通用汽車公司的Pontiac Le Mans車型的生產運作就是最具代表性的全球協同制造范例。Pontiac Le Mans的組裝生產是在韓國完成的，發動機、車軸、電路是由日本提供，設計工作在德國，其他一些零部件來自于臺灣地區、新加坡和日本，西班牙提供廣告和市場營銷服務，數據處理在愛爾蘭和巴貝多完成，其他一些服務如戰略研究、律師、銀行、保險等分別由底特律、紐約、和華盛頓等地提供。只有大約總成本的40%成本發生在美國本土[6]。

全球協同制造模式綜合運用了原始制造（OEM，Original Equipment Manufacturer）和生產裝配模塊化思想，充分了全球性資源，在世界范圍內有效地進行生產，全球內進行廣泛的協同合作，體現了汽車供應鏈的一體化協同，加速了全球化的進程，也為企業降低總成本、提高產品質量，縮短產品生產周期，加快產品上市時間奠定了基礎。

2.4協同商務

協同商務（Collaborative Commerce）首次由Gartner Group于1999年提出。Gartner Group定義的協同商務，是指“一種激勵具有共同的商業利益的價值鏈上的合作伙伴的商業戰略，它主要是通過對于商業周期所有階段（從產品研發期到最后的分銷階段）的信息共享來實現。協同商務的目標是在滿足不斷增長的顧客需求的同時來增強獲利能力[7]。”Gartner Group預測：2005年以后，協同商務將會被廣泛應用；而且到2005年擁有協同商務能力的企業，與沒有協同商務能力的企業競爭能夠贏得超過八成的商機。

但是，據Deloitte國際咨詢公司的調查顯示，現在即便在歐美，協同商務仍然是一個尚未被普及的概念[3]。協同商務條件下的供應鏈管理主要存在以下問題[6]：①盡管大多數企業都有供應鏈管理計劃，但50%的企業稱其沒有正規的供應鏈戰略；②缺乏集成和應用技術能力；③協調企業資源及企業間資源的困難性增大；④改革關鍵流程的阻力；⑤跨職能的障礙；⑥缺乏有效測量供應鏈管理的評價指標體系。

3結束語

協同學在汽車制造業中的應用領域體現在汽車制造流程的各個環節，如協同設計、協同采購、協同制造及協同商務。協同思想影響著汽車制造的組織模式、生產運作模式甚至商務模式，進而影響汽車供應鏈節點企業之間的合作關系。因而，越來越多的企業家和學者關注協同學在汽車制造業中的應用前景，甚至擴展到整個制造業。協同學在物理學、化學、生物學、社會學、經濟學等各領域中的應用也在向著更深更廣的方向發展。人類探索自然社會存在的普遍規律，是為了更好的利用來為人類社會服務，所以今后的研究方向應該是向怎樣為社會謀求更多的福利方向發展。

參考文獻：

[1] 赫爾曼·哈肯（德）. 協同學—大自然構成的奧秘[M]. 凌復華，譯. 上海：上海世紀出版集團，2001.

[2] 吳大進，曹力，陳立華. 協同學原理和應用[M]. 武漢：華中理工大學出版社，1990.

[3] Michael Brown， Derek Sappenfield. Collaborative Commerce: Not Dead Yet[J]. Intelligent Enterprise Magazine， 2003，6(4):20-27.

[4] Jari A.Lehto， Pentti Marttiin. Lessons Learnt in the Use of a Collaborative Design Environment[Z]. Proceeding Hawaii International Conference System SCI，IEEE，Los Alamitos，CA，（USA），2000：244.

[5] 榮列潤. 先進制造哲理——并行工程[J]. 航空精密制造技術，2007，43(2)：3-7.

[6] 馬士華，林勇，陳志祥. 供應鏈管理[M]. 北京：機械工業出版社，2000.

[7] Conn. Stamford. Gartner Group identifies “C-Commerce” supply chain movement:：An Emerging trend in Collaborative Web Communities[EB/OL]. （1999-08-16）[2008-04-25]. http://findarticles.com/particles/mi m0EIN/is 1999 August 16/ai 55456750.