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随着社会的进步与发展,制造业的生产方式历经手工作坊生产、大批量生产,到为了适应市场经济的发展需要向大批量定制(Mass Customization)生产方向发展。大批量定制以大批量带来的效益进行定制产品的生产,满足用户的个性化需求。大批量定制的思想从精益生产(Lean Production)、敏捷制造(Agile Manufacturing)等先进的生产技术发展而来,强调企业的柔性化,强调生产成本、质量和交货期三个要素的全面优化,以满足用户需求目标为准则,是企业与用户共赢的解决方案。结合我国制造业的实际,大批量定制是具有很高实用价值的新生产技术。
随着我国改革开放的深入进行,我国的市场经济环境发生了根本的变化,加速了与国际市场的接轨,一般性产品和生产能力过剩,总体上从卖方市场过渡到了买方市场,市场相对饱和。
在市场经济条件下,大批量定制是一种指导企业参与市场竞争的哲理,要求企业必须长远考虑与用户的关系,以用户的满意作为最高的追求目标。同时,大批量定制是一种指导企业进行用户定制产品设计和制造的行为准则,要求企业在产品设计制造过程中尽量选用通用的零部件、标准件,灵活采用成熟的工艺和产品结构等。大批量定制也是一种新型的企业组织和管理模式,要求企业合理地优化配置资源,以类似于大批量生产的时间、成本和质量,满足用户的个性化产品和服务需要。当然,对于企业而言,大批量定制作为一种新型的生产模式,同其他生产模式一样,包括生产制造系统和物流系统两个基础平台。大批量定制的生产制造系统是根本,而物流系统是大批量定制的保障。
本文将结合大批量定制生产模式的特点,研究大批量定制的物流技术,它们都具有新型的现代化大生产的时代特征。
大批量定制的典型技术
大批量定制的典型技术体系包括大批量定制的开发设计技术、大批量定制的管理技术和大批量定制的制造技术等三大技术。其基本思路是,在经济、科技发达的市场经济社会里,消费者的个性化需求越来越迫切,企业为了满足消费者的需求,必将促进产品的个性化和多样化,同时企业必须维持大批量生产模式下的低成本和尽量快速的交货时间,这是一个企业经营运作的矛盾。为了解决这个矛盾,人们在相似性、共用性和全局性原理的指导下,采用大批量定制生产模式,生产出满足消费者的个性化需求的产品。
大批量定制的开发设计技术是指一个产品族的创造过程,其主要任务是:从纷繁的市场中寻找需求;确定满足需求的工作原理;进行新产品概念设计;将消费者对该产品的个性化需求进行分类;细分产品结构组成元素,找出尽量多的共性元素;详细设计标准化、通用化、规范化的零部件;建立大批量定制产品模型和过程模型;考虑产品的更新换代基础和机制;建立快速响应的需求报价体系;尽量多地选用标准件和通用件,快速设计产品和制造产品;采用合适的物流流通通路,缩短交货期。大批量定制的开发设计技术是一种综合技术,主要得益于CAD/CAE/CAM/PDM技术、参数化变量化设计技术、虚拟制造技术、成组技术、并行工程、产品集成创新等信息技术息息相关的新技术。在产品开发过程中,十分强调基于相似性的“简化”和“共用”。另外,为了寻求尽量多的共性元素,也可能将产品的结构层次细分。
大批量定制的管理技术是实现大批量定制技术的关键,针对大批量定制在管理方面的特点,采用相应的管理技术,包括需求信息获取技术、大批量定制产品设计管理技术、大批量定制产品生产管理技术、大批量定制质量有效控制技术、大批量定制的企业协同技术、市场生态掌控与市场据点布置技术、以及大批量定制的知识管理和企业文化等,这些技术形成一个有机完整的体系,在不同的阶段、不同的层次,支持企业实现大批量定制。在大批量定制的生产管理中,强调以用户需求为核心的制造方式,充分利用先进的信息技术和管理软件,通过信息的合理化和标准化减少信息量,优化企业管理,提高信息管理的效率,使企业的信息得到更好的集成和利用。另一方面,目前的实际情况表明,用户需求的变化使产品的使用价值向与产品相关的服务方面扩展,所以,企业的经营范围需要向服务业扩展,从产品的开发阶段开始,在用户接受产品、使用产品以及废弃产品等整个产品的生命过程中,多考虑用户的感受,增加产品的情感因素和个性化元素。
大批量定制的制造技术和制造设备系统应该具有足够的物理和逻辑的灵活性,能够及时地根据被加工对象的特点,方便、高效、低成本地改变系统的布局、控制结构、制造过程和生产批量等。为有效地支持大批量定制,一般将其划分为:(一)支持大批量定制的自动化制造技术,如计算机控制技术(高效数控加工中心、柔性组合机床、柔性制造单元以及柔性制造系统等),快速原型技术(激光造型技术、选择性激光烧结技术、分层实体制造技术、熔融沉积成型技术和生长成型技术等)、快速换模技术、精密成型技术等;(二)支持大批量定制的合理化制造技术,如成组技术、并行工程、柔性生产线等;(三)可重组的制造系统(软件重组、硬件重组、软硬件重组等),这种制造系统结构上是模块化的,功能上是柔性可变的,性能上是多代产品共用的。当然,为了有效地实现大批量定制的制造,在制造过程的前端必须提供一定的条件,如产品设计和工艺设计必须加强标准化、规范化和通用化工程,以便发挥大批量定制的优越性,优质、高效、快速地制造出满足用户个性化需求的产品。
另外,大批量定制将促进社会生产的分工,促进生产的规模化发展,所以加强各产品结构元素的大批量定制生产企业之间的协作,也是大批量定制生产模式发展的一个关键。
大批量定制条件下的物流技术研究
物流是困扰大批量定制的一个难题。大批量定制生产模式下的企业制造系统包括生产制造系统和物流系统两大部分,是企业的基础平台。生产制造系统集中在企业内部,基于一个企业的局域性,其功能是制造具体的产品;而物流系统则把企业的功能从产品生产的每道工序向产品生产前端和产品的整个生命周期延伸,包括原材料的采购供应和产品流到消费者(用户)之间的各个环节,其功能是保证产品生命周期内输送通路的流畅,具有典型的社会广泛性。生产制造系统是基于一个企业的概念,而物流系统则是基于社会的概念。大批量定制的生产制造系统是完成满足消费者(用户)个性化需要的、质量过关的具体产品,而大批量定制的物流系统则是获取市场信息、降低成本、保证产品输送通路的流畅快捷的服务。前面分析了大批量定制的典型技术,为了使其发挥作用,必须要有相应的现代物流技术作支撑。基于计算机信息技术高速发展的时代特征,现代物流技术(自动化仓库、配送技术、电子商务、互联网技术等)的高度发展,越来越能满足大批量定制的要求。
在大批量定制的企业内部,物流技术包括生产计划、仓储管理、运输和转运等工作,将每个工序与用户个性化的产品联系起来,优化工序环节,保障供给,提高效率,促进生产的高效运作。
在大批量定制的企业外部,物流技术的应用与发展贯穿于企业产品整个供应链的始终。这个供应链以产品生产企业为核心,通过对物流、信息流和资金流的控制,从原材料的采购开始,制成零部件或其他中间制品形式以及最终满足用户个性需求的产品,最后通过物流流通渠道和销售网络将产品送到用户手中,将供应商、制造企业、分销商、零售商、第三方物流和最终用户直接连接成一个链状网络机构。
大批量定制背景下的供应链有以下一些特点:
背景:激烈竞争的市场,不确定性增加,要满足用户的个性化需求。
中心:以用户需求为中心。
构成:用户可以根据其个性需求选择、组合最有价值的产品或服务,这是大批量定制生产活动的源头。用户需求是供应链的核心,环绕在核心周围的是销售公司和技术设计公司。这种销售公司是用户和供应商之间的枢纽,它的作用不是销售具体的产品,其重点是获取用户需求信息、维持关系和提供服务等;而技术设计公司的作用则根据用户需求信息,结合大批量定制企业的产品知识库,及时设计出满足用户需求的个性化产品。最外围的则是大批量定制企业的制造工厂群、第三方物流实体群,快速实现采购、制造、装配与运输等功能。
销售观念:通过用户的个性需求来促进产品的设计、生产和服务。
目标:满足用户的个性化需求,一切活动围绕用户的需求展开。
方法:基于网络特别是互联网的供应链管理办法,有效用户响应法,延迟、快速响应法等。注重本企业与外部企业的协同,建立供应商、制造企业和销售商等之间的合作关系;注重培养市场生态环境,培植企业市场生态文化,追求“多赢”理念。
供应链的覆盖面:全球范围。
供应链成员之间的关系:不是单一线性的买卖关系,而是更深层次的非线性关系,比如增加市场价值共同观、技术关系、企业文化等因素。
大批量定制的物流技术包括用户需求信息获取与管理、订单处理、仓储管理、运输与搬运、配送作业等相应的技术,其最终目的是提供满足用户个性需求的实物产品,同时要满足大批量生产的成本要求。因此,必须正确把握用户需求信息、缩短订货周期、降低库存、提高搬运效率、改善劳动环境、降低劳动强度、合理选择物流运输商、合理规划厂址和仓库地址等,这些都是现代物流的关键技术。所以,有专家学者认为,只有发达的现代物流技术配套,才能有大批量定制。
就物流技术的个例来说,大批量定制的自动化物流系统,同大批量生产模式下的自动化物流系统一样,仍然包括自动化立体仓库系统、仓储自动化物流系统、自动化输送系统、自动化作业系统、电控系统、计算机软硬件系统及自动化消防系统等。依然用现代信息技术、网络技术、总线控制技术、数字无线通讯技术、计算机仿真技术、激光测距定位技术、LGV及LGVS等许多高新技术支撑。研究表明,大批量定制的物流技术与传统的物流技术存在一些区别:
(1)目的:不是为了仓储而仓储,不是为了生产而生产,不是为了流通而流通,物流技术的目的是为了满足用户的个性需求而提供产品和服务;
(2)物料:根据大批量定制的产品设计技术特点,物料的输送运输、仓储、处理,多数需要以构成产品的“共性”单元为基本物流单元,以精简物流工艺环节,由此而产生的输送处理线、立体仓库及其出入库设备均与传统的物流技术不同;
(3)快速响应能力:大批量定制要求物流系统与企业上层ERP/PDM、MES等系统紧密结合,提高快速响应能力;
(4)出资建设:大批量定制的物流系统可以是大批量定制的企业出资建设,也可以由围绕产品所结成的企业联盟集体出资建设,即大批量定制的物流系统的建设融资渠道增多了,这有利于物流技术的发展;
(5)运作机制:大批量定制的物流系统的产权不再单一,所以,其运作机制多采用租赁制运作,或者直接产生企业联盟控股的经营实体,采用第三方物流的运作机制进行运作经营。
卷烟产品的大批量定制
我国卷烟生产一直采用一种成熟的大批量规模生产方式,由于社会经济的高速变革,其生产方式正在向大批量定制方向发展。
不同的地区,甚至不同的人,对香烟的吸味要求不同。为了稳定和争取消费群体,卷烟生产企业寻找不同的方法来满足人们对香烟消费的个性化要求;同时,又要维持大批量生产的成本水平,大批量定制就成为烟草企业发展的必然发展机制。
客观地讲,我国烟草企业在长期的发展过程中,先后完成了生产设备的自动化改造,以及逐步将完成物流自动化的改造,现代化的配送体系以及网络建设正在启动。在这样的背景下,如何来实现大批量定制机制的转变呢?
香烟产品的个性化需求关键是吸味需求,吸味则主要取决于配方。所以,大批量定制需要对大批量生产条件下的配方制丝工艺进行局部的改造,理想的方案是:将原来曾经使用过的“先配方,后制丝”工艺统一改进为“先制丝,后配方”工艺,这样导致储丝方式的变革,新型的立体仓库式储丝设备的应用将越来越广泛;用立体仓库的储丝单元作为配方的基础,可以研制出许多品质、吸味不同的大批量生产烟丝配方;对于卷接、包装等个性化要求,现代化的自动化辅料物流供应也能满足其需要;接下来直接使用先进的大批量生产设备,就能生产出满足用户需求的大批量定制产品。
另外,针对不同地区的消费者需求,可以合理规划,在相应的地区采取兼并、合资等方式,建立生产工厂,以减少物流成本,生产满足用户(消费者)个性化需要的产品,同时也有利于烟草企业的战略发展。
大批量定制是市场经济高度发展必须采用的新型生产模式,是一种支持企业在快速多变的市场中生存和发展的辅助手段。
大批量定制的核心是用户需求,只有收集、掌握了用户的需求信息,才能明确企业的定位、制定切实可行的产品研发和市场战略;大批量定制能力的基础是知识,通过知识管理,把企业生产经营活动的焦点放到用户个性化价值和实现这种价值的具体环节上,在提升用户价值的同时,也提升企业自身的价值;大批量定制需要独特的企业文化,把市场看作发展机遇,树立全球意识,强调协作,勇于创新。
大批量定制的物流技术包括与用户息息相关的信息收集、订单处理、仓储、配送、运输和搬运等工作,需遵循快速反应、减少变异、合理仓储、整合运输和保证质量等原则。而大批量定制的供应链是一个与大批量定制的原材料供应、产品生产、产品销售以及快速响应的第三方物流服务供应商,按“互惠互利,追求多赢”的原则构成的企业群网络联盟,围绕“用户需求目标”,而开展生产、提供服务活动。
目前,我国已经出现与发达国家同步的消费意识和消费群体,他们对产品的多样化和个性化有着越来越迫切的需求。随着我国经济的进一步发展和全面建设小康社会目标的实现,定制产品的需求会相应扩大。我国制造业应该紧紧把握时代的要求,大力发展大批量定制生产,促进其跨越式发展。