研究分享 | 赛汝(Seru)生产与经典生产方式的比较与仿真分析
作者简介
唐加福，东北财经大学管理科学与工程学院教授、博士导师、博士，主要从事制造与服务系统运作管理与优化的研究；
于洋，东北大学信息科学与工程学院副教授、博导、博士，主要从事制造系统运作管理、优化算法的研究；
研究缘起
中国的经济发展面临结构转型升级、制造业面临由制造大国向制造强国转变的挑战，这就要对生产组织与管理方式提出了新的要求；特别是新一代信息技术 (如互联网、物联网、大数据、云计算) 的快速发展改变了客户需求特征，不仅表现出定制化、多样性，还呈现出需求不稳定、批量动态变化的特点，这就对生产方式的柔性和效率提出了更高的要求。针对这些特征，特别是在面对产品附加值高、需求不稳定、生命周期短和多批次、小批量、变批量时，以生产计划为前提的流水线模式（FL）和丰田生产方式（TPS）在日本已经不能适应，必须寻找新的生产方式，即如何将原来的流水线拆分成一种新的装配线（称为单元装配线），以应对不断变化的多品种少批量，特别是变品种变批量、生命周期短的产品需求特征。这就催生了一种新型的生产组织管理方式，即佳能单元式生产，有时也称细胞式生产或日本式单元生产（SERU Production）,中文简称赛汝生产方式。
SERU生产源自于20世纪90年代日本电子装配制造企业的生产现场，以解决多品种小批量、变品种变批量市场环境下流水线方式的柔性不足和丰田生产方式的低效率问题。赛汝生产方式是指以Seru（单元）为基本单位，由流水线生产方式分割、转化为多个Seru的生产线组织形态，充分利用Seru的柔性特征，通过对人员、设备和产品的合理组织来提高装配线生产效率的一种新型生产组织形式和管理方式。赛汝生产与单元制造（CM）的本质区别是，Seru特指装配单元而非加工单元，人员要求具备多能工而非单一技能的工人，简单机器或辅助设备而非复杂且昂贵的加工中心，面向产品（product-oriented）而非功能单元（function layout）的组织。SERU生产由于兼具效率和柔性已在佳能、索尼、松下等日本电子装配企业、东南亚的电子工业和汽车制造业，包括中国大连、珠三角和长三角的机械、电子装配型企业广泛采用并取得很好的效果。
本文作为国家自然科学基金重点国际合作项目的资助成果，主要从以下几个方面进行研究：第一，通过系统梳理国内外学者关于SERU生产方式的研究现状，阐述赛汝生产方式产生的背景，总结Seru的表现形态与特征；第二，从理论上多维度比较分析赛汝生产方式与经典生产方式（如MP、CM、TPS）的适用场景、生产组织过程特征、优势与局限性；第三，通过建立随机环境下SERU系统性能的评价指标，基于ARENA的仿真比较分析系统，从统计意义上定量地比较分析赛汝生产方式与流水生产方式的性能，并分析两种生产方式的适用场景。本文旨在总结SERU生产方式与其他生产方式的区别，有助于正确理解SERU生产方式，为中国制造企业生产组织管理模式的创新升级提供指导和借鉴。
国内外研究基本情况
赛汝生产方式首先应用于佳能、索尼等日本电子装配企业并取得很好的实践效果，并由此引发业界和学界的广泛关注。日本的《周刊东洋经济》曾于在2003年刊行了一个专门介绍赛汝生产方式的专刊；之后相继有多本日文专著介绍了赛汝生产的产生、特点和实施流程。但由于日本学术界不热衷于撰写日文以外的学术专著和论文，导致赛汝生产方式早期在日本以外的企业界和学术界不为人所知。2010年《北大商业评论》刊载了日本式单元生产的文章。在学术界，早期以华裔日籍管理学家Kaku（郭伟宏）、殷勇为代表的一批日本管理学者于21世纪初开始就此主题进行访谈调研、案例与实证研究，并开始从数理分析的角度进行研究。近五年来，国内外学者对赛汝生产的研究取得了一些重要进展，特别是文献在JOM上的发表，更是吸引了国际学术界对赛汝生产的密切关注，国内一些研究机构如西安理工大学、东北大学和东北财经大学等的学者也相继研究赛汝生产方式，国家自然科学基金委员会也资助了10余项相关研究项目，取得一些重要结果。
当前有关SERU生产方式的研究主要聚焦于SERU系统的构建、SERU生产方式的实施场景与条件以及SERU生产方式的案例研究。也有一些学者研究了SERU生产方式与流水装配线方式的比较，但大多数是从理论和定性的角度比较分析了SERU生产方式与流水线方式，还有一些学者以实际企业为例，研究了企业实施LINE-SERU转化生产系统性能的改善情况，但是这些研究基于企业实际生产数据，难以保证两种生产方式在相同的市场环境下进行比较。所以，在波动的市场需求环境下，从统计意义上定量地比较分析赛汝生产方式与流水生产方式的性能，以及分析两种生产方式的适用场景就显得更有意义。
理论贡献
本文分析了赛汝生产方式的产生背景，概述了该生产方式的构成、特点、类型及其组织形态特征；多维度比较分析了赛汝生产方式与流水线生产方式（MP）、单元制造（CM）和丰田生产方式（TPS）的适用场景、优势和局限性。无论是理论比较分析，还是仿真分析均表明，实施SERU生产方式有利于装配制造业提升应对快速变化市场需求的能力，既保持了MP生产方式的高效率，还比MP和TPS方式具有更好的柔性。特别地，本文首次建立了随机需求场景下评价SERU系统的效率指标、成本指标和稳定性指标。通过对确定型（CERT）、批量波动型（LOT-VAR）、产品波动型（TYPE-VAR）和共同波动型（CO-VAR）四种生产场景的大量仿真计算表明，SERU生产方式比流水生产方式在生产效率、生产成本和稳定性方面均有较大的提升，更适于变品种、变批量以及两者同时变动的生产场景。
尽管大量文献引证和佳能、索尼、松下等日本装配制造企业的成功实践表明，SERU生产方式在减少劳动力、提高生产效率、节约车间空间、降低在制品库存、提高员工积极性，降低不良品率等方面均取得了很好的效果，相比TPS和MP具有明显的优势；但同时SERU生产方式的效率不稳定，特别是在实施SERU生产方式的初期，由于员工技能水平低且不稳定，导致存在不良品率较高，生产效率不稳定等缺点；另外SERU生产方式要求多能工，同时根据产品需求结构构建的单元类型和组织形态也会影响实施效率，并非所有企业均能适用并取得相同的实施效果。SERU生产方式更适合需求品种多样、小批量、变批量、生命周期短、更新换代快的高价值电子、汽车、医疗械器械类产品的手工和半自动化装配生产过程。建议装配型制造企业在实施赛汝生产中强化多能工的培训和培养，根据历史的产品需求结构信息，构建合适的赛汝单元类型和组织形态。
唐加福,任玉红,于洋,韩亚飞.赛汝(Seru)生产与经典生产方式的比较与仿真分析.南开管理评论.2021.24(2).126-134.
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