基于柔性制造的大規(guī)模定制研究綜述

摘 要：基于柔性制造的大規(guī)模定制能夠有效地解決需求多樣化與大規(guī)模生產(chǎn)之間的沖突，并為現(xiàn)代制造企業(yè)提供一種全新的競(jìng)爭(zhēng)模式。首先，介紹了柔性制造與大規(guī)模定制的內(nèi)涵；其次，結(jié)合國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀進(jìn)行了較為全面的綜述；最后，針對(duì)基于柔性制造的大規(guī)模定制問題進(jìn)行了總結(jié)和展望。

關(guān)鍵詞：柔性制造；大規(guī)模定制；研究綜述

中圖分類號(hào)：F406 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1673-291X（2012）05-0078-03

引言

隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化和賣方市場(chǎng)格局的逐步形成，制造企業(yè)面臨前所未有的激烈競(jìng)爭(zhēng)與挑戰(zhàn)。與此同時(shí)，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步及其廣泛應(yīng)用，人們開始產(chǎn)生更高層次消費(fèi)需求。物質(zhì)生產(chǎn)的豐富與顧客資源相對(duì)短缺的矛盾日益突出，尤其是顧客需求的個(gè)性化和快速化，使得企業(yè)越來(lái)越依賴對(duì)顧客需求的準(zhǔn)確把握和快速反應(yīng)。因此，如何通過運(yùn)營(yíng)模式創(chuàng)新從而建立適應(yīng)市場(chǎng)需求變化快速響應(yīng)的運(yùn)作管理系統(tǒng)構(gòu)成現(xiàn)代制造企業(yè)的一項(xiàng)重要戰(zhàn)略任務(wù)。基于柔性制造的大規(guī)模定制（Mass Customization）在全面綜合成本、質(zhì)量、柔性和時(shí)間等競(jìng)爭(zhēng)因素的前提下有效地解決了需求多樣化與大規(guī)模生產(chǎn)之間的沖突，從而為現(xiàn)代制造企業(yè)提供了一種全新的競(jìng)爭(zhēng)模式[1]。

一、柔性制造與大規(guī)模定制的內(nèi)涵

（一）柔性制造的內(nèi)涵

柔性是企業(yè)所擁有的一種能夠增強(qiáng)反應(yīng)和競(jìng)爭(zhēng)的能力，它能使企業(yè)快速應(yīng)對(duì)市場(chǎng)變化而不用犧牲企業(yè)的大量資源；同時(shí)它還是一種過濾器和隔離器，可以消除或者減弱各種環(huán)境不確定性變化對(duì)企業(yè)的影響。關(guān)于制造系統(tǒng)的柔性主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一個(gè)是來(lái)自生產(chǎn)制造過程中的柔性；另一方面是影響和決定生產(chǎn)的柔性[2]。

在生產(chǎn)制造過程中柔性包括以下幾個(gè)方面：（1）機(jī)器柔性，是指機(jī)器能夠處理不同操作的能力，一般取決于機(jī)器所能執(zhí)行的不同操作的個(gè)數(shù)及其在不同操作之間進(jìn)行切換所需要的時(shí)間。（2）運(yùn)輸柔性，是指各種型號(hào)的零部件在不同機(jī)器設(shè)備上被正確地傳送定位能力。（3）操作柔性，是指零部件的加工過程中不同操作序列可被應(yīng)用的容易程度，基本上取決于零部件的設(shè)計(jì)。（4）過程柔性，指系統(tǒng)無(wú)需重新裝設(shè)而能生產(chǎn)零部件的集合大小的測(cè)度。（5）產(chǎn)品柔性，指系統(tǒng)只需要很少的重新裝設(shè)而能產(chǎn)品零部件的集合大小測(cè)度。（6）生產(chǎn)柔性，指系統(tǒng)無(wú)需大的設(shè)備投資而能生產(chǎn)的產(chǎn)品集合大小測(cè)度。7.程序柔性，指系統(tǒng)運(yùn)行一段時(shí)間無(wú)需外部干預(yù)的能力[3]。

影響和決定生產(chǎn)的柔性主要包括以下幾個(gè)方面：（1）人員柔性，是指掌握多種操作技能的人員能夠在不同崗位上工作的能力。（2）產(chǎn)量柔性，是指生產(chǎn)系統(tǒng)在已有的產(chǎn)品和零部件生產(chǎn)中生產(chǎn)不同產(chǎn)量而仍能獲取利潤(rùn)的能力。（3）混合柔性，是指企業(yè)在給定的生產(chǎn)能力條件下能夠經(jīng)濟(jì)有效地生產(chǎn)不同產(chǎn)品組合的能力。（4）擴(kuò)張柔性，是指增加生產(chǎn)能力所導(dǎo)致邊際投資減少的幅度。（5）市場(chǎng)柔性，是指系統(tǒng)能夠有效適應(yīng)市場(chǎng)條件變化的能力。通常分短期市場(chǎng)柔性（處理消費(fèi)者訂單變化的能力）和長(zhǎng)期市場(chǎng)柔性（應(yīng)付消費(fèi)者需求變化、產(chǎn)品壽命周期縮短和產(chǎn)品技術(shù)變化的能力）。（6）新產(chǎn)品開發(fā)柔性，是指企業(yè)在最短計(jì)劃期內(nèi)開發(fā)新產(chǎn)品或者更改原有產(chǎn)品的能力。

柔性制造貫穿于企業(yè)生產(chǎn)的全過程，從而增加了生產(chǎn)的靈活性，降低企業(yè)生產(chǎn)成本，提高了企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)出率，縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期，同時(shí)還能夠?qū)︻櫩托枨蟮亩鄻踊涂焖倩鞒鲅附莸姆磻?yīng)[4]。

（二）大規(guī)模定制的內(nèi)涵

大規(guī)模定制通過企業(yè)組織核心業(yè)務(wù)與資源的整合，以大規(guī)模生產(chǎn)的成本和效率來(lái)提供個(gè)性化的產(chǎn)品，同時(shí)讓顧客參與產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造過程，并強(qiáng)調(diào)借助與柔性制造過程以大批量和合理的成本提供客戶化需要的產(chǎn)品或者服務(wù)。大規(guī)模定制是高效提供個(gè)性化產(chǎn)品的一種先進(jìn)制造與管理模式，能夠有效地解決制造業(yè)大規(guī)模生產(chǎn)與個(gè)性化需求之間沖突的根本問題。企業(yè)實(shí)施大規(guī)模定制能夠?qū)ⅰ按笠?guī)模”與“定制”兩個(gè)不可調(diào)和的內(nèi)容糅合在一起，通過構(gòu)建高效的信息系統(tǒng)來(lái)準(zhǔn)確、快速地獲得和滿足客戶需求。企業(yè)實(shí)施大規(guī)模定制可以對(duì)企業(yè)流程和組織核心業(yè)務(wù)進(jìn)行整合，并以一致的質(zhì)量、合理的成本快速，靈活以及可靠地交付客戶所認(rèn)可的價(jià)值，同時(shí)也贏得企業(yè)自身的價(jià)值[5]。

企業(yè)實(shí)施大規(guī)模定制可以將產(chǎn)品研發(fā)和制造面向產(chǎn)品族，同時(shí)通過系列標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)格化的多樣性和模塊化設(shè)計(jì)來(lái)達(dá)成顧客個(gè)性化需求與低成本生產(chǎn)的雙贏之道。因此，基于柔性制造的大規(guī)模定制通常需要解決以下幾個(gè)問題：（1）為了滿足個(gè)性化需求和產(chǎn)品生產(chǎn)的多樣化，企業(yè)應(yīng)該具有良好的生產(chǎn)柔性。（2）企業(yè)實(shí)施大規(guī)模定制將使得企業(yè)生產(chǎn)制造系統(tǒng)變得更加復(fù)雜，產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)制造以及管理控制將會(huì)發(fā)生頻繁改變和轉(zhuǎn)換。如何通過柔性制造降低大規(guī)模定制企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本將是一個(gè)非常重要的問題。（3）由于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的不完全性和不對(duì)稱性，企業(yè)需要根據(jù)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手等市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)因素來(lái)決定其柔性水平或者改變運(yùn)營(yíng)策略。（4）大規(guī)模定制企業(yè)還需要考察自身信息技術(shù)平臺(tái)，沒有企業(yè)信息化是無(wú)法實(shí)現(xiàn)大規(guī)模定制和柔性制造[6]。不同產(chǎn)品類型，其功能柔性水平、資源結(jié)構(gòu)以及投資決策和生產(chǎn)過程控制等運(yùn)營(yíng)管理特征都對(duì)大規(guī)模定制系統(tǒng)快速需求響應(yīng)能力及其運(yùn)營(yíng)效果產(chǎn)生重大影響。大規(guī)模定制運(yùn)營(yíng)特征主要表現(xiàn)為：（1）制造過程柔性高。（2）功能轉(zhuǎn)換快。（3）管理控制難度大。（4）快速響應(yīng)能力強(qiáng)。（5）顧客直接參與產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造過程。

二、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

（一）國(guó)外研究現(xiàn)狀

大規(guī)模定制思想最早由Akin Tomer在其著作《Future Shock》提出：以大規(guī)模生產(chǎn)的成本和時(shí)間提供滿足顧客特定需求的產(chǎn)品和服務(wù)的運(yùn)營(yíng)模式，即從大規(guī)模生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品轉(zhuǎn)變?yōu)橛行У靥峁M足單個(gè)客戶需求的產(chǎn)品或者服務(wù)。大規(guī)模定制采用柔性過程和柔性組織結(jié)構(gòu)，以提供個(gè)性化的產(chǎn)品和服務(wù)，從而使整個(gè)制造過程敏捷化，而這種產(chǎn)品和服務(wù)價(jià)格又必須與標(biāo)準(zhǔn)大規(guī)模生產(chǎn)相競(jìng)爭(zhēng)[6]。

目前，國(guó)外學(xué)者從不同角度對(duì)大規(guī)模定制問題進(jìn)行了大量的相關(guān)研究。 Huffman 和Kahn （1998）、Silveria和Borenstein（2001）曾對(duì)大規(guī)模定制的生產(chǎn)模式及多品種大量生產(chǎn)所引發(fā)的制造資源沖突等問題進(jìn)行系統(tǒng)分析與論述[7-8]。Tseng和Du （1998）、Anderson（2002）以個(gè)性化產(chǎn)品需求為驅(qū)動(dòng)，研究了大規(guī)模定制模式下客戶參與產(chǎn)品簇開發(fā)設(shè)計(jì)的模式及其影響[5-6]。Kotha（1996）以日本國(guó)立自行車公司從大規(guī)模定制的變化過程，分析了制造業(yè)生產(chǎn)模式變革與組織創(chuàng)新的內(nèi)在動(dòng)力。Davtd（1998）從大規(guī)模定制的特征、環(huán)境等方面，探討了大規(guī)模定制的實(shí)現(xiàn)途徑和方法[10]。Marcia P、Amrik S S和Peter R（20004）對(duì)制造企業(yè)的快速反應(yīng)理論和方法進(jìn)行專門和系統(tǒng)化研究[11]。Berbard H Boar，Llula Arbos（2002）通過建立分布式的快速反應(yīng)機(jī)制，研究企業(yè)快速反應(yīng)中的資源配置能力問題，提出了基于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的敏捷定制聯(lián)盟模式[12]。Stephen Haag，Rajan Suri（2001）從21世紀(jì)全球性競(jìng)爭(zhēng)趨勢(shì)探討了相關(guān)行業(yè)和企業(yè)實(shí)施大規(guī)模定制的基礎(chǔ)條件和競(jìng)爭(zhēng)策略[13]。Daniel Biodeau，Pierre-Yves Cremieux（2002）給出了一種企業(yè)制造柔性的測(cè)量方法[14]。R.L.Daniels，J.B.Mazzola 和D.Shi（2002）研究了流通企業(yè)計(jì)劃中應(yīng)對(duì)不確定需求的資源柔性問題[15]。Qiang Tu ，Mark Vonderembse A和Ragu Mathan TS（2001）分析了制造業(yè)大規(guī)模定制實(shí)施對(duì)顧客價(jià)值及其需求響應(yīng)時(shí)間的影響研究[16]。

（二） 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀

對(duì)于大規(guī)模定制研究問題，在國(guó)內(nèi)也引起眾多學(xué)者和專家的關(guān)注和研究興趣。譚躍雄（2004）研究了大規(guī)模定制模式下制造企業(yè)柔性的價(jià)值及其應(yīng)用，提出了建立合理制造柔性的有效方法和應(yīng)用策略[17]。祁國(guó)寧、顧新建和李仁旺（2000）系統(tǒng)研究了大批量定制及其模型構(gòu)建的一般性方法[18]。陳俊、黃煒（2004）通過產(chǎn)品平臺(tái)在基于大規(guī)模定制范式的生產(chǎn)系統(tǒng)中的作用建模，探討了企業(yè)實(shí)施大規(guī)模定制的產(chǎn)品平臺(tái)構(gòu)建及其影響[19]。陳豪、陳劍（2004）以供應(yīng)鏈快速需求為導(dǎo)向，探討了定制延遲模式的供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)機(jī)制[20]。但斌（2004）提出面向大規(guī)模定制產(chǎn)品族功能性評(píng)價(jià)與選擇方法[21]。毛寧等（1996）對(duì)制造資源重構(gòu)問題建模，對(duì)大規(guī)模定制制造資源優(yōu)化配置研究具有一定的啟發(fā)作用[22]。秦明森（2003）探討了大規(guī)模定制模式下企業(yè)資源合理配置與利用的決策方法[23]。傅小華、黎志成（2003）研究了大規(guī)模定制生產(chǎn)及其實(shí)現(xiàn)機(jī)制[24]。吳錫英（2001）全面綜述大規(guī)模定制幾種具體模型的特點(diǎn)及其適應(yīng)性等問題[25]。

三、總結(jié)

從上述國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析，目前基于柔性制造的大規(guī)模定制問題的研究主要集中體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）對(duì)大規(guī)模定制的特征、運(yùn)營(yíng)模式等理論和方法的研究。（2）對(duì)典型企業(yè)或者行業(yè)的大規(guī)模定制問題進(jìn)行實(shí)證研究。（3）對(duì)企業(yè)柔性制造的作用、實(shí)現(xiàn)途經(jīng)及其測(cè)量方法進(jìn)行研究。當(dāng)前，關(guān)于基于柔性制造的大規(guī)模定制問題的定量化研究是研究的難點(diǎn)問題，也是當(dāng)前需要進(jìn)一步研究的熱點(diǎn)問題之一。目前，以柔性制造為基礎(chǔ)的大規(guī)模定制的柔性設(shè)計(jì)、柔性戰(zhàn)略管理和柔性運(yùn)營(yíng)方式等問題也引起眾多學(xué)者和專家的廣泛專注和研究興趣。盡管人們對(duì)企業(yè)快速響應(yīng)顧客需求的重要性形成一致的認(rèn)識(shí)，并開始關(guān)注大規(guī)模定制等相關(guān)理論和應(yīng)用研究，但如何建立大規(guī)模定制的快速反應(yīng)能力，實(shí)現(xiàn)企業(yè)柔性與大規(guī)模定制功能相適應(yīng)的資源配置優(yōu)化等方面還缺乏系統(tǒng)的理論和相關(guān)應(yīng)用研究。因此，結(jié)合柔性制造與大規(guī)模定制問題進(jìn)行深入研究將有助于大規(guī)模定制理論和方法的創(chuàng)新并形成實(shí)用的研究成果。

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Summary of the research on the mass customization based on the flexible manufacturing

XU Xu

（Information engineering college，Nanjing finance and economy university，Nanjing 210003，China）

Abstract:Mass customization based on flexible manufacturing can effectively resolve needs diversity and conflicts between mass production， and for modern manufacturing enterprises to provide a new mode of competition. First of all， introduce the meaning of flexible manufacturing and mass customization， second， combined with a more comprehensive summary of the situation at home and abroad and， finally， for mass customization based on flexible manufacturing summarizes the issues and prospects.

Key words:flexible manufacturing; mass customization; research summary

[責(zé)任編輯 李 可]