面向大批量定制生产的设计/过程集成模型(by AMT 顾新建)

1 引言

今天的市场已成为买方市场，并随着市场的国际化，企业间的竞争也越来越激烈，随着技术的飞速发展，产品的生命周期越来越短。这一切导致顾客的需求呈现多样化和个性化的趋势，所要定制的产品种类增多而数量变少，同时还要求较短的交货期，较低的成本，较好的质量。

为此，人们提出了大批量定制生产(MC, Mass Customization)的概念。MC的目标是以大批量的效益（低成本、短交货期）进行定制型的单件产品的生产。实际上产品和生产过程是千变万化的，顾客的定制需求也千变万化的，因此MC的模式很多。但其基本思想是相同的，即：将定制产品的生产问题通过产品重组和过程重组转化为或部分转化为批量生产问题。

2 面向设计的MC过程

     面向设计的MC过程中的设计要尽量采用现有的零部件，以减少成本和缩短交货期，如图1。图中将所有的部件、零件及结构分为通用和定制两部分。MC的关键是减少定制部分的比例，增大通用部分的比例，在此基础上实现定制点的后移。例如：日本的新的本田摩托车型号包含以前型号75%的零部件，改变的25%是表面上的一些零件，所以顾客看起来完全是新的。

图1  面向设计的MC生产模式

3 面向制造的MC过程

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*本项目研究得到国家863/CIMS计划的资助，合同号：863-511-930-001

     图2描述了面向制造的MC生产模式。这里的大批量生产的概念是指定制零件中的部分结构的通用化，其目的主要有两个：一是以便采用高效的加工工艺和设备，如花键槽的拉削等；二是便于对与该零件配套的其它零件进行通用化，如工业汽轮机的转子和汽缸等。这里的定制结构是指不能通用化的结构部分。

    例如：某汽轮机厂引进的积木块工业汽轮机中的转子和汽缸等零件的结构分为三个主要结构区段：进汽区段、中间区段和排汽区段，然后根据顾客定单中的技术条件，通过热力计算和强度验算，将所需的不同规格的区段组合起来，再配上各相应的标准部套，即组合成顾客需求的汽轮机装置。

图2  面向制造的MC生产模式

4 面向装配的MC过程

    图3描述了面向通用部件装配的MC的各种不同过程模型。在图中的定制点的前面为大批量生产，从定制点起为定制过程。对于不同产品其制造过程中的环节是不同的。图中的环节有的可能有，有的可能没有，有的可能叫其它名称。

图3  面向通用部件装配的MC模式

    例如：某叉车厂，型号品种有上百种，结构很多都相似，顾客要货量少，大多为一、二台，但要货很急。为了应付这种局面，厂里若准备每种型号的叉车二台作为库存，以备顾客的选择，那就要二百多台的叉车作库存，这就要造成大量的流动资金的积压，而且有的叉车可能存放很长时间也没有人买，造成浪费。若采用MC的原理，对产品进行模块化设计，并以通用部件代替整车作库存，这样有二十多套叉车的通用部件的库存就可满足顾客的需要。当然要求这些通用部件能较快地装配成整车并通过各种试验。

5 面向后处理的MC过程

    为了尽可能将定制点进一步后移，可将“面向后处理的MC过程”和“面向装配的MC过程”的定制点移到运输环节之后，这样可以减少运输和存贮费用，如图4所示。

图4  面向后处理或装配的MC过程----将定制点移到运输环节之后

6 面向销售的MC过程

    目前，绝大多数销售商销售的产品主要是预测型的标准产品，而不是定制型产品。为了满足顾客的多样化和个性化的需求，企业根据对市场的分析，预先设计和生产了品种、花样繁多的产品，供顾客选择。销售面临的问题是：产品的不同品种和花样进得多，库存过大、店面中样品太多、太占面积；进得少，则无法满足顾客的需求。

     图5描述了面向销售的定制化过程。企业提供给销售商的是大批量生产的标准产品，这些产品还需要经过定制化服务（后处理）后才能被顾客接受。因此这些产品从某种意义上讲，还是一种半成品。在MC方式中，销售商除了存储标准的基本产品外，还要在接受顾客定单后，对标准的基本产品实施最后一步的定制化服务（后处理），以便灵活而迅速地满足消费者的需求。这样既可以将标准的基本产品的生产集中在世界范围内的几个地方以取得规模经济优势，同时又可获得本地定制速度快、反应及时的优势。

图5  面向销售的定制化过程

例如：Benetton服装企业的毛绒衫制造过程：该企业不像其它企业先将棉纱染色然后制成服装，而是将印染子过程与针织子过程的顺序对调。企业先将未染色的棉纱制成毛绒衫，然后再根据消费者的要求，或是当企业对该季节的色彩有更好创意时将其染色，通过重新安排生产过程，企业有效地推迟了产品个性化的阶段，因而避免了大量的过时存货。

7 结论

    MC在时间维（生产深度维）优化的关键是有效地推迟产品设计、制造、供应链中的定制部分的分离点。企业不是采用零碎的方法，而是必须对它们的产品设计，制造和传递产品的过程和整个供应链的配置进行重新思考。通过采用这种集成的方法，企业能够以最大的效率运转，能够以最小的库存满足顾客的定单要求。

    MC在空间维（生产宽度维）优化的关键是有效地扩大相似零件、部件和产品的优化范围，并充分识别、整理和利用这些零件、部件和产品中存在的相似性。显然与产品结构层次相关的生产深度的简化在很大程度上和生产宽度的简化密切相关。所考虑的产品范围越宽，简化程度越好，生产深度的简化也就越容易。在一个地区或行业推广实施MC要比仅在一个企业实施可以取得更好的效果。MC的最理想的模式应是在全球范围进行推广实施。事实上，制造的全球化和专业化分工也正是促使MC在全球范围逐步实施。

参考文献

  1 Feitzinger, E., and Lee, H. L., Mass customisation at Hewlett-Packard: The power of postponement, Harvard Business Review, 1997(1-2)，p 166-121

作者通讯方式：浙江大学生产工程研究所（310027）