2.2 大规模定制生产理论
2.2.1 大规模定制生产的概念
大规模定制生产(MaSS CuStomization,MC)顾名思义是指以大规模生产的低成本和高速度,为顾客或商家提供定制个性化的产品和服务的活动,是经济发展进入到买方市场时期的形成的全新的一种生产经营模式[11].大规模定制生产模式是一种在整体系统思想指导下,集企业、顾客、物料供应商、企业员工和市场环境于一体,用从全局角度出发进行优化的观点,充分利用企业已具备的资源,利用先进的生产技术,以高效率、低成本的方式满足顾客的个性化多样化要求的一种生产模式。
只有具备先进的技术才能真正实现大规模定制。快速反应和低成本生产是大规模定制生产模式最主要的两大特点,从而达到最终实现个性化需求的目的。因此,对大规模定制生产模式的本质特性的描述可以概括为以下三个方面:快速响应市场变化的能力;高度个性化的产品或服务;低廉的定制成本[12].
1. 快速响应随时变化的市场需求,就是指收到顾客的个性化需求后,企业不会因为个性化程度高,品种复杂,需求量小,从而造成制造周期的延长和生产的困难性上升,反而能以最敏捷的速度设计并制造出顾客所需要的产品,达到及时准确的完成客户的需求目标。
2. 产品或服务的高度个性化,则是意味着产品或服务能够最直接地满足客户的个性化需求,完全是根据客户的要求进行“量身定制”的,可以真正全面地实现深层次的客户主导。
3. 低廉的定制成本,是指企业在产品成本不增加的基础上,为了满足顾客的个性化需求作出快速反应。
为此,大规模定制生产模式,具备以下几个主要特点:
1. 以顾客需求为导向。作为一种需求拉动型生产模式,大规模定制生产模式要求企业以顾客提出的个性化需求为第一原则来进行产品的设计和制造。
2. 以先进的信息和制造技术作为强有力的支持。只有依靠先进的信息和制造技术,大规模定制生产模式才可以对顾客的需求作出快速反应。通过网络和电子商务的迅速发展,企业可以在快速地获得顾客的定单和需求信息;通过计算机辅助设计系统企业可以根据定单要求快速设计出符合顾客需求的产品;通过计算机辅助制造和柔性制造系统等技术企业能够迅速生产出高质量个性化的定制产品。
3. 以零部件的标准化和模块化设计为运行基础。大规模定制生产模式的核心思想是充分利用大规模生产模式低成本高效率的优点,将定制产品的生产方式利用流程重组和产品重组的方法进行转化或部分转化为大规模生产模式。通过零部件标准化模块化设计,在订单生成之前就可以规模生产出各个模块和通用零部件,尽可能减少定制部分的占用,从而达到缩短产品的交货期、降低产品的定制成本的目的。
4. 以质量为运行前提。在大规模定制生产模式中,由于产品是个性化定制的,若客户退回产品,则无法像大规模生产的产品原封不到的提供给其他客户,所以要保证企业的健康运营,则要有精湛的产品和工艺设计作为前提,零缺陷的制造过程作为保障,为顾客提供高质量的商品,并对售后服务作及时补充和完善,务必达到顾客的满意。
5. 以敏捷为标志。在大规模生产模式中,企业与顾客是一对多的关系,属于卖方市场,企业提供什么,顾客就只能买到什么,企业可以以不变应万变。但在大规模定制生产模式中,企业与客户转化为是一对一的关系,甚至市场是买方的,买方选择性丰富,企业失去了主导地位,不得不面对千变万化的需求,快速满足不同顾客的多样化个性化需求,这就要求企业必须具有快速反应机制,即敏捷组织,这种敏捷不仅要体现在敏捷开发产品、柔性生产设备、多技能人员,还要体现在组织架构的扁平化上,以实现快速反应。
6. 以供应链管理为运行手段。随着市场经济的不断变化,企业之间的竞争会逐渐演变成是供应链的相互竞争。在大规模定制生产模式中,企业可以通过供应链管理将产品的整个实现过程连接起来进行统一有效的管理和控制。
大规模定制实质上将规模化和个性化完美地结合在一起的一种生产模式,兼具大规模生产模式的低成本和高速度的特点,又具有定制生产个性化特点,从而我们可以将生产过程分解为两部分,即定制生产阶段和大规模生产阶段,如图 2.2 所示。
首先在第一阶段生产过程中采用大规模生产模式的特点,利用规模效应,快速而又低成本的完成产品的主体、标准件和相似件的设计和生产,为了第二阶段的顺利生产做好准备。第二阶段定制阶段则打破了传统的生产方式,将部分可以满足顾客个性化需求的可以灵活处理的工序推迟到靠后的位置,按照顾客的要求进行定向生产,快速满足顾客的需求。
2.2.2 大规模定制生产的原理
大规模定制生产模式主要指导思想就是要利用有效的设计、开发、制造流程减少内部的多样化,增加外部的个性化与多样化。大规模定制生产的实施是建立在相似性原理、重用性原理、全局性原理、平均成本原理和定制点原理等原理基础上的[13].以上这些原理都是在减少内部的多样化、增加外部的个性化与多样化的基础上所提出的,互相之间紧密联系,为大规模定制生产模式的顺利运行提出了解决问题的思路和方向。
1. 相似性原理
相似性是指大规模定制产品族在产品需求、功能、结构、零部件特性以及生产流程等方面都存在着相似的性质。
由大规模定制生产的定义可知,识别并利用大量不同产品生产过程中存在的相似性是大规模定制的关键工作。其中相似性也可分为需求、功能、产品和过程的相似性,如图 2.3 所示。
相似性可以用相似度来描述。相似度是描述在大规模定制生产模式中产品族在产品需求、功能、结构、零部件特性以及生产流程等方面相似的程度。大规模定制产品的相似度用 Spf表示,Spf的值在 0 和 1 之间。Spf=0 则表示产品之间无任何可能的相似性,可以定义为完全定制生产模式;Spf=1 表示产品族中的产品都相同,属于大规模生产模式。在具体生产和市场情况下,根据相似度的不同企业决定来采取不同的措施组织生产。
2. 重用性原理
重用性则是指在大规模定制产品族中若存在的相似单元,这些单元可重新组合、并可反复利用的性质[14].大规模定制生产模式产品族中存在大量相似的单元,通过重用这些相似单元,就可以将特殊定制产品的生产问题直接转化或部分转化为大规模生产的问题。
重用性是从产品、过程与信息三个方面来体现的。功能和零件几何相似性是产品重用性的基础,过程的相似性决定了过程的重用性。总之,相似性和重用性相互之间的关系十分密切,相辅相成,相似性是建立在重用性基础上的,重用性是以相似性的为目的的。
3. 全局性原理
全局性,顾名思义就是大规模定制与产品族全生命周期相关的性质。不仅会涉及到定制产品族,对开发、设计、制造和管理过程都会产生巨大的影响,影响到时间、成本等因素。
设计成本的增加也许会导致制造或后期成本的减少,某一节点时间的节省会使交货期缩短,但是与此同时可能会使得制造或其他成本的增加等等,这些矛盾都是因为从某个环节来考虑问题,应从全局出发来解决问题。
4. 平均成本原理
针对微观经济学原理,大规模定制生产模式中中产品平均成本与产品相似度呈负相关关系,假设两者呈线性关系,则用以下公式来表示:
由此,平均成本曲线(图 2.4)表达了大规模定制在经济上的合理性,从中可以看到:
平均成本曲线在图中均呈现下降态势。这说明,要实施大规模定制,必须扩大定制范围,这样才能获得产量的增加,降低生产产品的平均成本。
相似度越高,大规模定制平均成本曲线就越接近于大规模生产的平均成本曲线。
说明了,通过流程再造、设计提高产品相似度和开发生产过程的相似度,可以有效的降低产品的平均成本。
5. 定制点原理
定制点,即客户订单分离点,是指企业生产活动中由基于预测的库存生产转向响应客户需求的定制生产的转换点[15].在定制点之前的生产运营活动是由企业根据预测市场需求进行的规模生产,推动生产运营活动的顺利进行;在定制点之后的生产运营活动则是企业根据市场客户订单需求所特殊制定的定制生产,是市场的拉动的生产活动,这就形成了推拉并存的大规模生产模式。市场的拉动使外部多样化不断增加,而企业的推动则导致内部多样化减少。定制点就是在这一推一拉的共同作用下所形成的。
定制点原理与定制价值、成本密切相关。定制价值( )是指因为定制所产生的产品的附加价值。定制成本( )是指因为定制所发生的额外生产成本。随着定制点的推移,价值与成本如图 2.5 所示,总体上呈下降趋势。
临界定制点就是 的定制点。临界定制点是大规模定制确定是否可以实施的重要决策点,在其左侧 大规模定制就可以实施,可以为企业带来积极影响,而在右侧 ,大规模定制就失去了实施的必要性,反而会对企业生产成本升高,降低经营利润,甚至亏损。图 2.5 中, 为临界定制点,定制点位于 之前,大规模定制才有意义。如果通过生产模式的改进,使得定制成本曲线由下降为 ,临界定制点由 点向后移至 ,就可以以此扩大大规模定制的接受范围。
其中定制点由外部定制点和内部定制点所构成。外部定制点表示面向顾客的定制产品的定制点,是顾客可以直接在表面上清楚观察的,进而体现出顾客对定制产品参与的深入程度,体现出顾客需求对生产实现过程这个外部影响因素。正确的外部定制点对于大规模定制具有及其重要作用,他代表了企业最大可能可以接受的合理的定制范围。但由于不同产品的特性,定制深度对定制价值产生的认知影响不尽相同,所以外部定制点的移动范围往往十分有限,因此为了多样化程度,更需要规划移动内部定制点。内部定制点是面向企业定制产品的定制点,只有将内部定制点向后移才能真正的降低内部多样化。通过流程重组、产品的开发设计,有效将内部定制点后移,甚至可以将某些产品的定制点移至生产过程的下游,保持规模生产的效率,尽可能降低定制成本,弱化定制对生产效率与成本的影响。
2.3 成本核算
总成本是产品实现过程中整个周期的成本总和,其中包括生产产品过程中在全生命周期所有阶段中所涉及的成本。大规模定制的产品有些是隐藏的,有些是真实存在的,随着订单的增加,一些隐藏的产品逐渐转化为现实中的产品,在产品整个生命周期中的不同阶段,顾客订单是随之变化的,现实中产品的生产流程也是不同的,在设计阶段、原材料采购阶段、生产计划制定阶段、生产流程实施阶段等各个方面的实施都需要从总成本的角度出发,既要考虑到不同定制产品和不同生产流程环节之间的关系和影响,也要考虑到未来的可能会出现的潜在需求。
总成本可以用以下公式进行描述:
综上所述,企业为了达到获得更多利益的目的,就要在产品生产过程中,以总成本达到最小为目标,并使得每一批产品的交货期都符合各自订单的要求。
在产品的生产过程中,对产品和生产过程进行合理的模块划分,对生产流程环节节点进行合并,使其相似性增加,从而降低总成本。但在现实生产过程中,企业总会进行大批量采购原材料,生产零部件,保证订单的完成,多余的部分存入库存进行管理。虽然这样库存占压和管理成本增加了,但是如果采用了合理的采购和生产流程,就会获得订货成本、生产周期和加工成本的降低,从而使总成本大大降低。