1.4　大批量定制的理论和实践

1970年，Toffler在Future Shock（《未来的冲击》）一书中提出了一种全新的生产方式的设想：以类似于标准化或大批量生产的成本和时间，提供满足用户特定需求的产品和服务。1987年，Davis在Future Perfect（《未来的理想生产方式》）一书中首次将这种生产方式称为Mass Customization，即大批量定制，简称MC。这种能满足用户的真正需求而又不牺牲效益和成本的新的生产方式目前得到了较快的发展，正在开始成为企业竞相选用的一种有效的竞争手段。1997年底，美国乔治·华盛顿大学的一个专门小组对新兴技术发展作了预测，提出了世界未来的85项新兴技术，其中包括大批量定制技术。

大批量定制的概念可以从广义和狭义两个方面理解。从广义来看，大批量定制作为一种现代生产和管理模式，面向多元化的、细分的市场和个性化的客户需求，在大批量的基础上生产和销售定制产品并提供相应的服务，它代表通过高度的过程敏捷性、柔性和集成性向每个客户提供个性化的产品和服务，从而获得范围经济的能力；从狭义来看，大批量定制作为一种方法和技术，被看成是利用信息技术、柔性的过程和敏捷的组织机构，以接近大批量生产的效率和成本提供能满足各个客户特殊需求的一系列产品并提供相应的服务。它是一个贯穿营销、开发、生产和递送（即从客户提出需求到收到最终产品）全过程的系统的概念。由此可见，大批量定制的实现是一种渐进的过程，一种不断优化的过程。在批量不变的情况下，成本不断降低；在成本不变的情况下，批量不断减少。大批量定制模式无论有多少种，其哲理都是相同的，即努力以大批量的效益进行定制产品的生产，以满足用户的个性化和定制化需求。

目前，世界上许多国家都广泛开展了大批量定制相关技术的研究工作。大批量定制技术的研究现状综述如下。

Pine与Gilmore在美国俄亥俄州共同创立了Strategic Horizon LLP工作室，专门为企业提供大批量定制方面的咨询服务，帮助企业寻求正确的发展道路。Pine指出，生产标准化产品的大批量生产方式一直是美国经济持续增长的源动力，但现在情况变化了，大批量生产的有效性已经不复存在，美国制造业必须停止依赖大批量生产方式，而应该采用更能满足市场定制需求的新的生产方式，即大批量定制。大批量定制是由大批量和定制这两个看似矛盾的方面组成的，Pine对大批量定制进行了系统的阐述并给出了确切的定义，进一步完善和发展了大批量定制的理论。

美国的Wentz在1999年出版的Transformation Change一书中指出，大批量生产观念在某种程度上阻碍了大批量生产向大批量定制的转变。Wentz认为，组织机构的变革和观念的转变对于大批量定制起着关键的作用。

美国的Duray等通过对美国126家50人以上的大批量定制中小企业的实例研究分析，提出了一个大批量定制分类的结构模型，对不同大批量定制策略所应该采取的加工方式、过程控制、计算机辅助技术、制造技术以及管理技术等进行了系统的比较分析。

德国的Piller在2001年出版的Mass Customization一书中，从实际应用的角度详细介绍了大批量定制的原理和策略，并列举了20多个实际案例。

MacCarthy是英国诺丁汉大学经营管理学教授，大批量定制研究中心（The Mass Customization Research Centre）的主任，他领导的一个经营管理的课题组从事工商企业管理和大批量定制等方面的理论和应用研究，同时也开展与服装、汽车、食品等企业的合作研究工作，取得了不错的成绩。

香港科技大学在大批量定制方面的研究卓有成效。该校的Mitchell等人提出了一种面向大批量定制生产的设计方法（design for mass customization，DFMC），建立协同设计系统进行面向产品族的定制设计。在产品的概念设计阶段考虑产品制造生产方式和规模效益，面向产品全生命周期进行全局规划，其核心思想是建立合理的产品平台或者产品族结构，向用户提供满足其个性化需求的多样化产品，而在企业内部是对产品平台的组合设计或者变异设计。香港科技大学工业工程及工程管理学系的Tseng（曾明哲）教授长期从事大批量定制研究和应用，尤其是在DFMC方面的研究更为深入。DFMC的核心是面向产品族结构（PFA）进行产品族开发。从整个产品族的角度来看，采用PFA的描述使得产品设计和制造过程的重用能力得以优化，PFA是实现客户个性化产品启发配置设计的基础。DFMC是面向产品族的，其本质是充分识别和利用产品设计和制造过程中的相似性，它是实现大批量定制的一种有效方法。

清华大学、浙江大学、中国科学院软件研究所、上海交通大学、大连理工大学和上海理工大学等在国家863计划CIMS主题和国家自然科学基金等的资助下，开展了不少与大批量定制有关的理论和实践研究，取得了许多研究和应用成果。祁国宁、顾新建等人在《大批量定制技术及其应用》一书中阐述了大批量定制的基本原理，即相似性原理、重用性原理、全局性原理，分析了其机理和优化模型，研究了大批量定制开发设计技术、管理技术和制造技术的特点，分析了大批量定制和其他先进制造技术的关系和区别，同时列举了大批量定制在机械产品、汽车、飞机、电子产品、服装和软件行业中的应用案例。

大批量定制正在成为制造业的主流生产模式，越来越多的行业由于采用了大批量定制的生产模式而显著提高了企业运行的效率。

（1）汽车工业的大批量定制。汽车工业的大批量定制主要以模块化的思想来进行。20世纪90年代以来，西方国家大型汽车部件企业推行一种模块化技术，其核心是利用电子技术和多领域的高新技术进行系统集成，简化汽车部件产品的构成，便于国际化采购。此外，世界汽车主要生产企业的部件自制率已降到了30%，而70%以上的部件都在全世界范围内进行采购。这样既降低了成本，又提高了产品的质量。我国汽车制造业也逐渐在通过产品的模块化和生产的模块化并通过信息技术和新的制造模式及管理技术的结合，缩小我国和发达国家在汽车工业上的差距。

（2）家电工业的大批量定制。世界最大的家电制造商之一伊莱克斯推出了可根据用户要求自由选配部件的冰箱。用户不仅可以根据需要选择不同容积、不同功能特点的冰箱，而且可以根据自己的审美要求、家居装饰选择不同色彩、不同图案、不同材质的自由组合。我国的海尔集团也采用了大批量定制的生产方式，公司以极富个性化的创造理念，为适应用户所需，在网上电子商城推出用户个性化定制栏目，在这里用户可以随心所欲地装配自己喜欢的冰箱。

（3）机床工业的大批量定制。我国台湾地区的机床业近年来迅速崛起，其中的重要原因就是采用了专业化分工，许多厂的外配件在60%以上；不同厂家的产品采用了相同的部件；企业与市场联系密切，以市场需求为导向。上述这些都体现了大批量定制生产的思想。

（4）航空工业的大批量定制。波音公司在开发777机型的过程中采用了模块化设计过程。面对结构复杂、品种繁多、零件数以百万计的大型民用客机，波音公司将飞机中的部件分为三类：①基本的、稳定的无个性特性件；②客户的可选件；③客户特定的部件。由于第一、二类部件的数量占了生产一架飞机90%左右的工作量，这意味着接到订单时90%的工作量已经完成或接近完成，大大缩短了生产周期，降低了库存量和生产成本。

（5）船舶工业的大批量定制。船舶生产企业将不同船舶产品中的相似部件模块化，使之成为一种中间产品，并集中在同一生产线上制造，则可使生产线的流动速度大大加快。即使这些中间产品在细节上存在着某些差异，但生产工人每天看到的都是同类型的作业，可以以相当高的效率完成，然后将这些大批量生产的部件组合成为各种不同的船舶。

（6）软件工业的大批量定制。浪潮齐鲁软件公司的“大批量定制”科技核心创新体系打破了软件开发人员从定义、设计到维护一包到底的传统习惯，以现代企业大批量生产的高品质和低成本，适应单个用户或少批量多品种的市场需求，可定制生产任意数量的产品。这是目前国际上IT行业最新的一种生产模式。据介绍，浪潮齐鲁软件这种新建立的“大批量定制”的生产模式，可根据软件研制过程中的定义、设计、编码、调试、维护5个阶段，专设多个相关部门，实行专业管理，已呈现出专业化技术、多样化产品、个性化方案与服务的企业运行特色。

（7）计算机行业的大批量定制。实行大批量定制的著名企业之一就是美国戴尔公司。该公司创立之初，其主要业务就是给客户提供电脑组装服务。由于其与业界的IBM、惠普等著名公司在研发能力和核心技术方面有着很大差距，因此只有另辟蹊径才能在市场竞争中占据一席之地。于是，戴尔公司在发展过程中着重研究成本控制和制造流程优化等内容，创造性地发明了直销模式，与客户直接建立联系，定制生产客户要求的计算机。这样一来，通过减少中间渠道，可以最大限度地降低成本。戴尔公司通过实施大批量定制的供应链管理，使其与供应商实现有效合作和虚拟整合，增强其提高效率、降低成本的优势，即培育企业的核心竞争力。戴尔公司的成功实质上是组织管理的运用得当。现在，诸如可口可乐公司、宝马公司、摩托罗拉公司等著名高科技公司都开始采用大批量定制模式，以保持或争取新的竞争优势，在新的竞争中占领更大的市场。

总体来讲，国内外的大批量定制生产实践主要集中在以下方面。

（1）加强企业与供应商关系的协调管理。在大批量定制生产模式下，负责开发新产品的核心（主干）企业与专业化制造企业应建立一种战略伙伴关系，这种关系强调的是双方由传统的非合作性竞争采购走向合作性竞争采购。只有协调管理有效实施，才能实现核心（主干）企业与专业化制造企业的双赢。

（2）加快实现制造系统模块化。根据前文所述，与模块化的产品设计相似，模块化的生产也具有良好的可替代性。即使客户需求出现变化或者有意外事故出现时，模块化的生产也能够满足和解决。这种适应动态需求变化的功能增强了制造系统的柔性和速度，从而可以满足大批量定制的要求。

（3）保证制造系统的动态组合和调整能力。传统制造系统规划的特点是合理安排车间、制造单元的布局，以加快工件的流动，减少排队等待和运输时间等。而大批量定制制造系统规划的目标除此之外，还要保证制造企业的动态组合和调整能力，以满足大批量定制所要求的柔性和响应速度。

（4）柔性物流系统。大批量定制下的物流系统必须可以传输任何物品（不受体积、重量、形状的限制），同时不用轨道，也没有路线的要求，可以提高传输速度，减少安装时间，增强自恢复能力和智能化向导能力。目前，一些物料运输系统和装置在可重组性和柔性方面都有较为全面的考虑。模块化的传送带将传送带模块分为线性传送带模块和连接传送带模块。将这些模块进行组合，可以形成不同形式的传送带，通过改变模块的方向和位置，可以达到快速调整传输路线、提高效率的目的。

（5）减少生产准备工作。生产准备工作的减少是大批量定制生产的重要前提。在大批量生产模式下，仍然需要依靠流水式生产，制造商通过增加批量，把需要降低的成本尽可能多地分摊到产品中。大批量定制的极端情况是，每种产品的批量为一。批量为一的能力依赖于生产准备工作的减少，如果生产准备工作能够减少，那么制造商就可以做到按订单生产。信息时代的企业竞争，其实质就是时间的竞争，获取更多的客户是取胜的关键。我国制造企业应该加强对客户需求的快速反应，培育更有战略意义的企业核心价值，引入大批量定制这一生产方式，这是我国企业顺应世界经济发展趋势、获得长足发展的重要途径。