进入20世纪90年代以来,市场需求呈现多样化、个性化的趋势,竞争日趋激烈。传统的规模经济理论正经受严峻的挑战,旧的生产方式已经不适应市场环境的变化。在新的市场环境中,企业需要一种新的生产模式:既能定制产品,又具有大规模生产的效益,大规模定制生产模式应运而生,而这种生产模式又只能在供应链的环境中才能得以正常运行。供应链从整体上说是一个由设计、生产、销售、物流、财务、众多企业构成的虚拟组织,组成一个更大的系统。供应链管理则强调以系统化的思想优化供应链的资源配置,使采购、制造、分销三个阶段实现无缝对接。
第一节 大规模定制时代
早在1970年,美国着名未来学家阿文·托夫勒(Alvin Toffler)就在他的《未来的冲击》一书中对大规模定制作出预见。
1986年美国勒海大学的亚科卡研究所发表的“敏捷制造”(agilemanu facturing)报告中指出,面对市场需求多样化个性化的潮流,企业将只能以更新的生产方式来满足客户的定制要求。1993年美国B·约瑟夫·派恩二世(B.Joseph PineⅡ)在其《大规模定制——企业竞争的新前沿》一书中对大规模定制的内容作完整的描述。几年来,国外已不断有企业采用大规模定制生产方式,其发展势头大大超出托夫勒30年前的预见。
一、大规模定制的基本概念
大规模定制是指以大规模生产的成本和速度,为单个客户或单件(或小批量)多品种的市场,定制加工制造任意多数量的产品,是一种全新的生产经营模式。在大规模生产中,低成本主要是通过规模经济实现的——通过大批量和生产过程的高效率降低产品和服务的单位成本。在定制模式中,低成本主要是通过范围经济实现的——应用单个工艺过程便可以方便快速地生产多种产品和服务。所以在大规模定制过程中,若以较低的成本对定制的产品进行大规模生产,需要将两者兼顾,即用标准化零部件实现规模经济,零部件按多种方式进行组合,形成多种最终产品,从而实现了范围经济。
大规模定制是优化供应链、增强对顾客反应能力的一种有意义的方式,它给传统的生产、流通和消费模式带来冲击。大规模按顾客订单定制不仅仅是一个制造过程、物流系统或营销战略,它还可能成为21世纪公司的组织原则,就像大批量生产是20世纪的组织原则一样。
二、大规模定制是社会发展的必然产物
大卫·M·安德森在《21世纪企业竞争前沿》一书中对企业生产模式的演化规律作了较深入的探讨,如图171描述。
图171 新的竞争现实以20世纪初为讨论的起点,当时的单件小批量生产对应图中的创新模式。在那时,生产力水平主要取决于手工作业者的技能,社会消费需求有限,客户需要的产品往往是企业从未生产过的,但工匠们会想方设法为客户定制,企业的产品和制造工艺都处于动态的变化中,从这层含义上称它为创新模式。
福特的流水线生产具有高效率低成本的优势,创造出巨大市场需求。此时的市场需求以数量大价格低为特征,企业就选择了大规模生产模式。企业的产品和工艺很少改变,处于一种静态。
新产品新工艺的开发依靠其他的创新机构(多半是企业自己的研究机构)。到20世纪70年代为止,美国经济的快速发展得益于这种模式。
但随着社会经济的发展,需求变得更复杂,除了数量、价格以外,对质量和不同性能有了要求,大规模生产模式的静态特性越来越力不从心。丰田公司发现,通过持续地改进工艺,能够提高制造柔性,可以使成本更低质量更好,经过20多年的不懈努力,创造出持续改善模式(精益生产)。他们终于取得了对竞争对手的明显优势,至80年代,日本的制造业全面赶上美国全靠这种模式。
90年代将如何发展?MIT的学者当时预计存在两种可能。
也许生产系统为适应需求多样化变得更具柔性;也许精益生产方式的柔性也增至极限,放慢了开发新品种的步子。但最近10年社会发展之快是人们无法预料的,当MIT的学者们在1990年断言精益生产方式方兴未艾并将取代其他不适应潮流的生产方式时,由于需求的个性化和信息技术的迅猛发展,社会酝酿出更新的生产方式——大规模定制模式。这种模式以固定的但颇具柔性且反应灵敏的加工工艺提供动态的产品流,实现低成本和广泛的个性化定制。
大规模定制模式与持续改进模式的主要差别在于:第一,前者为客户定制产品,满足客户的个性化需求,而后者生产多种产品供客户挑选,满足客户的多样化需求;第二,前者依靠信息技术及时获得客户需求信息,由柔性极高的制造系统实现定制,而后者不必依赖于信息技术,较大程度上靠需求拉动安排计划。
100年来生产方式经历了从单件小批量生产、大批量的流水线生产、精益生产,直至近年来出现的大规模定制。从本质上分析,它并不是某个企业选择的结果,更不是某个企业家选择的结果,而是社会发展的必然结果,是企业为了适应社会经济的发展,满足新的消费需求特点,不断改进生产方式,提高竞争力的结果。
大规模定制要解决的具体问题很多,如何获得个性化需求、定制的产品怎样设计、怎样生产、物流怎样做,等等。事实的发展告诉我们所有这些都是在供应链环境下解决的。
第二节 定制产品与设计制造
由于产品开发设计阶段在定制产品整个生命周期中的重要地位,大规模定制下产品开发技术成为重点。我们设想一下,定制一件普通的服装情况是怎样的。传统的定制服装的规模都很小,这与需要量身、专门设计画样、裁剪的效率很低有关。如果要扩大规模则必须在量身与设计环节提高效率,裁剪缝纫要采用高效率的柔性系统。所以要实现大规模定制服装的经营方式,就需要建立一个分布很广的能接触广大顾客的接单系统,而生产又必须集中,发挥大规模生产的高效率优势,此外需要一个高效的物流配送系统。
一、获取客户定制产品的需求信息
由于客户有自己个性化的要求,在接受订货时双方就必须明确需求与责任,就服装业而言必须面对面地提供服务,量取体形尺寸是必不可少的,还要明确一些其他关于式样、缝制等方面的要求。由于大规模的要求,企业需要有一个遍布市场的庞大的接单系统。该系统说是接单,其实核心业务是承担设计任务,不能把设计任务交后台处理,处理后再与顾客商量,这样的效率会很低,顾客不会满意的。所以必须在现场与顾客讨论要求,并即刻完成设计任务,顾客满意了才能完成接单业务。这需要开发一个计算机辅助设计系统。接单任务传统上是销售部门的业务,在大规模定制下仍然是销售部的业务,所不同的是它的业务内容发生很大变化,承担了产品设计,把设计作业前移,设计完成后再签约。
获取顾客个性化需求信息的方式随产品差异而变。如个人电脑则不需要面对面处理业务,可以在网上、电话里处理。有些B2B产品,也需要面对面商讨产品定制,这类产品有一定批量,虽然不是严格意义上的个性化产品,如果把商家看作顾客,也可以理解是个性化,只是量大一些。但其设计的工作量可能较大,涉及具体的加工工艺,不大可能当场解决所有问题,需要设计部门在后台支持。
怎样获取客户需求信息是重要环节,但具体的手段与方法是怎样的,并没有固定的模式,关键要点是:市场覆盖率要高,与顾客沟通的效率要高。
二、产品规划
对大规模定制的普遍误解是客户要什么就造什么,如果是这样的话,企业将无法应对顾客的很多与众不同的要求,使企业面临两难选择,要么接受订货则面临亏损,要么不接受则顾客流失。作为企业亏本的生意是不能做的,除非为了某种特殊目的接受亏损订单。从快速设计的角度看,要求在市场的最前端由销售人员完成设计工作也是不现实的,在实践中发展形成的方法是企业事前规划产品系列,为消费者提供尽可能多的选项,使大部分消费者可以在提供的范围内找到符合他的产品。产品规划要求企业全面了解客户需求,从客户的角度研究定制生产的潜在可能性。客户在表达自己想法和要求的时候,可能会将这些想法和要求限制在可能实现的范围之内。所以企业有必要提出诸如“如果是这样,你需要什么”之类的问题,并且推测客户对那些他们尚不理解的定制会喜欢到什么程度。要了解以下几个问题:
1.从客户的角度决定应该定制什么产品
集中考虑在未根据可行性排除各种意见的情况下,还需要什么。可行性的判断可能是基于对现实的直觉、新技术的发展以及可能在某些方面改进。
2.产品系列合理化
首先确定产品系列合理化准则,然后运用帕雷托图分析、ABC分类、主观性因素分析等方法,对产品系列进行优化,取消部分产品。
3.对用在新设计中的零件、工艺、特征、夹具、刀具和原材料进行标准化
对于现有的产品,取消重复性的零件,用更加通用化、标准化的零件和材料取代原有的零件和材料。
4.集中讨论如何实现定制
提出几种方案,确定定制在模块化、可调节性以及参数化方面的情况。针对各种方案,将确定了的需求转化为设计、制造、营销和分销方面的具体要求。
产品规划的作用是为了能够向消费者提供一个可选择的范围。
三、产品结构设计
为了尽可能满足顾客的个性化需求,又要使设计简便,并适合大规模流水线生产,把产品结构设计成模块化标准化是唯一途径。
所谓模块化标准化是指把提供产品功能的零部件设计成标准模块,只要把这些标准模块组装起来就是一件完整的产品,而结构与模块是可以有多种选择的。个人电脑是一个最典型的模块化标准化产品。顾客可以根据自己使用电脑的用途,确定应具有的性能,然后可以通过选择主板、CPU、显示卡、内存、光驱、硬盘、机箱等标准化的器件组装而成。使一个高科技的产品变得很简单,用户自己也能参与设计与装配。一般要做好以下几项工作:
1.优化产品系列结构
在产品概念和结构设计阶段至少决定了产品总成本的60%,并且对功能需求、质量、可靠性等也有很大影响,因此这一阶段的工作应引起足够的重视。
2.设计产品的装配形式
产品的装配形式应该设计得能够装配/配置产品族中的所有产品类型,而且此时无需诸如查找零件、定位零件、下载程序、校准或者查找并理解指令等生产准备工作。对于柔性装配要做到以下几点:在所有的使用地点必须能够获得所有的零件;使用看板系统自动地补充零件;对夹具的几何形状进行标准化;对加工工具进行标准化;对工艺步骤实行标准化;实时地显示装配/配置操作的指令等。
3.开发柔性的CAD和CAM
CAD“模板”能够随着客户或者特殊需求的市场的输入而及时地更新。能够用更新后的零件图去更新装配图,以及更新相关的制造程序。
4.建立订单登录规程
此举用来规范各种允许的模块组合方式,以及可调节的和参数化的定制的范围、步骤。创建一个订单登录数据库或者配置器,用它来协调所有的规则和约束,而且及时地生成有效的订单指令并将其传达给工厂。
关于大规模定制的设计工作并不是以上所述的那么简单,以上只是给出一个大致的工作思路,对于一般的教学能理解其原理已足够了,如果要指导实施大规模定制可参阅专业书籍。但其基本原理十分简单,可以类比为中国古老的智力游戏——七巧板原理。
四、大规模定制下的敏捷产品制造
大规模定制生产模式之所以具有竞争力,是因为它能完全按照订单生产,最大限度地满足客户个性化需求。由于前后生产的两个产品是不同的,这意味着需要工艺转换,甚至加工工具的更换,所以要达到既要快速又要成本低的目的,而这种优势是建立在具有高度柔性与快速反应的敏捷产品制造系统之上的。敏捷制造的能力称为大规模定制的关键条件之一。一般需要采取管理手段和适当采用一些自动化设备,建成柔性加工中心、柔性装配系统、柔性制造系统等。此外还有一些其他措施。
1.分工协作大家造
模块是产品的基本组成元素,可以通过将它的各种不同组合装配在一起,实现产品的定制。从数学上说,这种组合的数量几乎是无限的。产品结构模块化和标准化可以使加工工艺保持基本稳定,产品的不同性能则通过改变内部结构来实现,所以结构模块化是实现大规模定制的关键步骤,实现大规模定制的最好方法。这也为社会分工创造了条件,一家企业只需承担少数模块的制造任务,是这一方面的专业制造商。如电脑业的光驱制造商、主板制造商等,他可以设计制造多种规格的标准零部件,供应许多整机厂商,达到零部件生产的多品种大批量。
2.缩短生产准备时间和减少生产批量
大规模定制的目标是在同一工厂生产不同的产品而其转换时间为零。如果先后生产的产品是单件产品和彼此不相同的,那么需要大量的停顿时间来获取零件、更换模具和夹具、下载程序、查找工作指令,或者进行手工检测、调整或进行零件和夹具的定位。