定制规模化原理及实现方法研究

宋新

摘 要：随着个性化定制需求的日益升级，如何将定制制造与规模化生产巧妙的融合连接成了新的研究方向。简要地介绍了定制规模化的由来，阐述了定制规模化的内涵及基本原理，重点研究了从互联网技术、制造技术和柔性化制造系统3个方面实现定制规模化的具体方法。

关键词：定制规模化；模块化；相似性；柔性化

中图分类号：F27文献标识码：Adoi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2017.19.027

1 引言

自从上世纪90年代以来，大规模定制生产模式以其低成本满足消费者个性化需求的方式已经被广泛地应用于家具、汽车、家电等行业。然而，伴随着互联网新一代信息技术的普及应用，进而激发了消费者对个性化需求的不断升级。与此同时，现代企业处于当前相对恶劣的经营环境下，要面临的是如何才能以最低的生产成本为消费者提供更具个性化的优质产品。因此，定制化的高成本低效率如何能够有效地嫁接于规模化生产成为关键问题所在。本文就将着眼于此，重点阐述规模化定制的一种分支——“定制规模化”的原理以及实现途径和方法，以期对现代制造企业有所启发。

2 “定制规模化”的提出

长久以来，许多国内外学者对大规模定制进行了多方位的研究和探索。TSENG等人（1997）提出，在大规模定制系统中，企业可以通过将在产品设计和生产计划等方面存在着的大量相似性进行科学地优化，从而使制造系统的复杂性降低。吴锡英等人（2001）认为，成组技术是指大数据时代应用于大规模定制生产模式中的新技术。JIAO等人（2004）提出可以从设计可定制性、过程可定制性和客户感知的定制价值三个方面来判断产品是否可以具有可定制性。直到王建正等人（2014）首次提出了定制规模化的概念，他们将定制规模化和大规模定制化，看作是大规模定制的两个不同的过程，提出了大规模定制的平衡模型，并阐述了定制规模化的方法和关键技术。本文将在此基础上，将定制规模化视为一种“需求拉动式”的供应链优化模式，研究这一偏向定制生产的模式是如何兼顾规模化生产，满足于企业，服务于大众的。

3 定制规模化的原理分析

3.1 定制规模化的概述

“定制规模化”是指企业以消费者个性化订单为驱动，搜索订单中具有相同或相似性的模块和零部件，进行规模化生产以及相互间的组配，既满足消费者个性化的需求，又能获得规模经济带来的利益。

从供应链的角度，定制规模化可以被视为一种“需求拉动式”供应链的优化模式，即定制模式吸收了大规模生产模式的优势，在产品的订单、研发和设计阶段就按照顾客的个性化需求以定制生产的方式进行，与此同时，在个性化产品之间的寻求其中的相同和相似性，发展产品族以及零部件规模生产，通过模块化获得规模经济优势，成为既能满足消费者个性化需求，又能让企业获得盈利的重要模式。

3.2 定制规模化的基本原理

3.2.1 相似性原理

定制规模化的关键是识别和利用大量不同产品和过程中的相似性。这些产品和过程中的相似性主要体现在几何相似性、结构相似性、功能相似性和过程相似性，制造企业需要通过标准化、模块化和系列化等方法来识别和挖掘这些相似性，从而减少产品的内部多样化，同时提高零部件和生产过程的可重用性。

3.2.2 重用性原理

在定制产品的零部件和生产过程中存在着大量可重新组合和可重复使用的单元。制造企业可以借助标准化、模块化和系列化等方法，将这些可重复使用的单元和模块以及生产过程进行充分的组合和重复使用，这样就可以将定制产品的生产问题全部或部分转化为针对可重用模块的批量生产，从中获取规模化的经济优势，降低生产成本，加快生产出个性化产品的速度。

4 实现定制规模化的途径及方法

4.1 借助互联网技术和营销手段，为消费者开发能够释放定制需求的设计平台

借助互联网信息技术和多种营销手段，构建企业高效敏捷的开发设计平台，是偏向定制型生产企业能否快速响应市场变化和满足客户个性化需求的核心能力之一。

4.1.1 “一对一”定制平台

所谓“一对一”定制平台就是企业搭建一个网络平台，为消费者提供一系列定制软件，供消费者在平台上对产品细节提出个性化要求，随后，企业再在平台的后端整合订单，优化排程，利用柔性化生产系统完成规模化生产。国内著名的从事西装定制的红领集团就先后在国外推出“酷特智能C2M西装定制平台”，在国内推出“魔幻工厂”的APP，消费者通过 “魔幻工厂”对服装的款式、颜色和布料等进行挑选，甚至还可以在APP上进行模拟修改，完成个体设计之后进行保存，最后再到门店进行实际的量体裁衣。此款“魔幻工厂”中几乎囊括了所有的设计流行元素、款式数据和工艺数据，可以进行的排列组合数量可达到百万亿，这个数字基本可以覆盖掉所有的个性户需求的可能性了。

4.1.2 众创定制

“众创定制”，顾名思义就是广大群众借助互联网技术平台，可以参与到企业产品开发设计的全过程，汇聚大众的需求与智慧，形成独特的定制产品。此种方式通过给产品用户带来全新的参与体验，在獲得最直接的用户反馈信息的同时，也能逐渐将产品用户培养成产品和品牌的“粉丝”，形成具有高忠诚度和稳定需求的“粉丝经济”。知名的“小米”手机邀请“米粉”参与手机系统开发和海尔推出的“天铂空调”等都出自众创定制模式。

4.1.3 模块组合定制

模块组合定制模式是指企业为消费者提供几种功能型模块和外观模块，让消费者自由组配生成个性化产品，再进行规模化生产。此类形式消费者只能在企业给定的模块之间进行排列组合，个性化定制的自由度受限，但却能够帮助企业扩大规模化的收益，所以，是很多汽车企业和家电企业首选的方式。例如，福特汽车的互联网定制以及TCL借助京东平台推出的“任性调”定制空调，都属于此类模式。

4.2 利用多种技术手段，扩大零部件生产及最终产品的规模化优势

4.2.1 产品族

产品族是指共享通用技术并定位于相关联市场应用的一族产品，是外部顾客需求和市场竞争驱动的产品聚类，满足不同的细分市场和迅速变化的市场需求。

在开发设计产品的阶段，就要有意识的考虑到能否将产品扩展为一个系列或是一族群的规模，因为产品族的规模优势可以转化为族内产品采用标准或相近的产品结构才生产，进而可以优选标准或模块化的零部件，在扩大相同相似零部件的生产采购规模的同时，也扩展了用户的群体规模，将规模化优势释放到最大程度。

4.2.2 模块化

在一般机械类产品中，有70%的功能部件间存在着结构和功能上的相似性。正是这些存在于产品结构、形状和过程之中的相似性，才成为了产品可以模块化细分的基础。而现实中的大多数定制化产品的个性化并非来自于零部件等内部因素的个性化，因为在零部件、原材料以及生产工艺过程中存在的过多的和不必要的种类和细分，这将不会被顾客所了解和察觉，但却严重影响了产品的成本、质量和交货期。因此，体现个性化的最好方式就是通过内部多样性的最小化来实现外部多样性的最大化，而模块化就是减少产品内部多样化最好的方式之一。

4.2.3 成组技术

成组技术是把企业生产的各种产品和组成产品的各种零部件，按结构和工艺上的相似性原理进行分类编组，并以组为对象组织和管理生产的运作。它打破了产品之间的界限，将产品间在功能、结构和生产周期等方面具有相同和相似性特点的零部件进行分类集中，批量生产，促使定制生产的规模化得以扩大，从而获得成本优势。值得注意的是，只有具备一定柔性化的生产线和加工设备才能够采用成组技术，其柔性化主要体现在通过可调性和可重构性，来完成相似工件的制造，并以可灵活转换的方式满足定制产品的规模化生产。

4.3 依托柔性化生产制造系统，获取生产过程中的规模优势

定制规模化模式要求企业必须具备柔性的生产制造能力，它主要通过企业柔性制造系统与虚拟企业的有效整合及采用柔性管理来实现。柔性制造系统是由数控加工设备、物料运储装置和计算机控制系统等组成的自动化制造系统，是一种高效率、高精度和高柔性的加工系统，能根据加工任务或生产环境的变化迅速进行调整，以适宜于多品种、中小批量的生产。虚拟企业是一种基于Internet的企业联盟式的制造模式，通过供应链管理系统将合作企业连接起来，实现产品开发、设计、制造、装配、销售和服务，进行有效的控制和管理，提高企业的工作效率、缩短产品的开发周期及提升企业的柔性制造能力。

曾经的丰田JIT生产，现在的红领定制规模化生产都是经典案例。红领认为“定制规模化”的关键在于构建一个准确又高效的柔性化制造系统。于是，研发了一套简单实用的“坐标量体法”，消费者借助APP页面展示出的一个3D模型，进行款式颜色等细节设计，之后，“酷特智能系统”会将客户订单信息处理后进行生产排程。根据数据建模，红领的智能工厂能够在其流水线上按照客户个性化的要求完成大规模工业化的生产，绝对做到“一人一版，一衣一款”，而这一切却只需要1分钟。在红领的个性化定制车间里，存在着类似丰田JIT的工作景象：每一位工人要完成的每一件衣服的制作都是具有不同的要求，这些不同的要求是通过工人扫描电子标签来获取的，显示终端上面有详细的工艺标准和数据信息，工人们必须严格按照显示要求完成每一件服装的缝制工作。红领的做法再次让业界看到一套智能化柔性生产制造系统才是实现定制规模化的核心所在。

参考文献

[1]TSENG M M， LEI M， SU C J.（1997） Collaborative control system for mass customization manufacturing[J]. CIRP Annals-Manufacturing Technology， 46（1）：373-376.

[2]吴锡英，仇晓黎. 从成组技术到大规模定制生产[J]. 中国机械工程，2001，12（3）：319-321.

[3]JIAO J X， TSENG M M.（2004） Customizability analysis in design for mass customization[J]. Computer-Aided Design， 36（8）：745-757.

[4]王建正，王思遠，王莹，杨晋龙，李作志. 定制规模化——大规模定制研究新视角[J]. 现代制造工程，2014，（05）：136-139.

[5]祁国宁，顾新建，杨青海，余军合.大批量定制原理及关键技术研究[J]. 计算机集成制造系统—CIMS，2003，9（9）：777-778.

[6]孙彦东.大规模定制生产模式的特征分析与实现策略研究[J]. 学术论丛，2009，5（18）：37.