大規模定制模塊化生產的模塊預投產技術

摘要：大規模定制是以大規模生產的成本和速度為單個客戶或小批量多品種市場定制產品的一種生產方式，模塊化和延遲是實現大規模定制的兩大策略，尤其是模塊化在大規模定制企業中體現出較強的優勢，它對于大規模定制在實施過程中面臨的時間和成本挑戰的問題具有重要意義。本文將模塊化生產應用到大規模定制中，就大規模定制模塊化生產方式下模塊預投產技術進行研究，給出了模塊預投產的形式、模塊預投產的條件以及模塊預投產的方法，為充分利用企業的生產能力，快速響應客戶多樣化、個性化的需求，避免缺貨提供了實現途徑。

關鍵詞：大規模定制 模塊化生產 模塊 預投產技術

0 引言

大規模定制模塊化生產是在大規模定制中將產品按某一標準分解成一系列的模塊，按模塊組織生產，快速、低成本滿足市場需求的生產方式。與傳統生產方式相比，其在設計方式、制造方式、裝配方式、質量檢驗及維修方式、企業庫存等方面具有獨特之處。大規模定制模塊化生產中，由不同功能模塊組成的產品品種較多，企業為快速響應客戶需求，避免缺貨，需要提前準備所有可能用到的通用模塊以及一些專用模塊以庫存來快速滿足客戶需求。但盲目的提前生產又可能會導致企業庫存增加，流動資金被大量占用。因此，如何做到在盡可能降低庫存的前提下，實現對客戶訂單的快速響應是大規模定制模塊化生產面臨的一大難題。

預投產技術（Pre-Introjections’ Technology）是現代制造企業在現有市場情況下為了減少交貨期而采用的一種生產計劃與控制方法。關于預投產技術，包括兩層意思，一是“預先事先”，二是“預計、預測”。一方面，企業因為要減少交貨期而提前投產，以部分產品的庫存來滿足客戶需求；另一方面，為了避免有更多的庫存，很多資金處于流動狀態，所以一定要做好客戶需求的預測，這樣才能夠更好的防止盲目生產和庫存的情況出現。

1 模塊預投產的形式

大規模定制模塊化生產中模塊的預投產包括按模塊進行預投產和按組成模塊的零件進行預投產兩種形式。

1.1 按模塊進行預投產 按模塊進行預投產即是把通用模塊和部分專用模塊從整個生產過程中分離出來，在訂單來臨之前提前把模塊投入生產并進行庫存，在接到訂單后再根據客戶的具體要求組織其它零件、模塊的生產，這樣整個產品的實際生產時間就變為專用性較大的零件及模塊的生產時間，大大降低了產品的生產時間，縮短了進入裝配階段的周期，從而縮短產品的交貨期。

大規模定制模塊化生產中，以下幾類模塊可以進行預投產：①有不少的內部零件，制造周期長的模塊。這種模塊內部結構通常都不是很簡單的，需要較長的生產時間，若是在訂單下來后再制造，一定會給生產造成影響，所以，對該類模塊進行一定數量的預投產能夠讓生產進行的更加順利，所需的時間更短。②通用性好、適用面廣的模塊。產品基本功能中通常都要包括這種模塊，這種模塊在企業的不同產品系列中應用的比較普遍，對該類模塊進行預投產能夠保證在縮短制造周期的同時快速消耗掉預投產帶來的庫存，使庫存積壓變的更少，資金流動性變小。③選擇型專用模塊。該類模塊雖然屬于專用模塊，但在產品的生產中，可以對該類模塊進行選擇型應用，且一旦成為產品的組成部分，便可以直接選用，并不需要對其進行改變，因此，對該類模塊進行預投產是可行的。④制造工藝復雜的模塊。該類模塊在制造過程中所需的制造工藝較為復雜，如果放到訂單來臨之后生產，必將因為轉換與之相適應的工藝技術或加工設備而影響其它零件、模塊的生產。因此，若對該類模塊進行預投產，不但可以充分利用設備，而且能大大縮短由于調整工藝或更換設備引起的輔助加工時間。⑤產品結構中的基礎部件。基礎部件在產品結構中通常是起到支撐和穩定作用的部件，例如一些機械產品中的底座、支架等。一般情況下，基礎部件的形狀大而且笨重，缺少變化，客戶的個性化需求較少地會涉及基礎部件，其通用性較好，因此，對基礎部件進行預投產可以使其像其它通用模塊一樣廣泛地應用到各類客戶訂單中，縮短生產過程的周期。

1.2 按零件進行預投產 對于不能進行預投產的模塊，可以以內部零件的形式進行預投。模塊中通常存在通用、專用、標準與非標準4類零件，如果對專用件和非標準件進行預投，則有可能造成難以滿足客戶的個性化需求，甚至還會造成庫存積壓。但如果在接到客戶訂單之前進行通用零件和標準零件的預投產，必然會縮短產品的生產周期。

零件預投產往往存在數量多、管理難等問題，因此，在進行零件的預投產方面應著重注意的問題是零件的成套儲備，對零件的需求預測盡可能做到精確，采用月度正常預投產與臨時補充投產相結合的方式，隨時調整和補充被消耗掉的庫存數量，有效地保證庫存零件的成套儲備。

2 模塊預投產的條件

大規模定制的一個重要特點就是客戶需求的不確定性和隨機性很大，對系列內不同產品的需求量差異也很大。將模塊化生產方式應用到大規模定制中，按組成產品的模塊進行大規模定制的生產組織能降低大規模定制的零部件的多樣性。實施模塊預投產更是縮短產品生產周期，快速滿足客戶需求的有效途徑。但在模塊預投產中，有些模塊即使符合預投產的條件，如在一個系列產品中是通用模塊，但是由于該系列產品的需求量很小，需求情況不穩定，那么對該模塊進行預投產就可能帶來長期的庫存，導致庫存費用增加。因此，根據模塊特性的定性分析選擇大規模定制模塊化生產的預投產模塊是不夠的，還需要對預投產狀態和非預投產狀態的成本進行定量比較分析，只有在預投產后的成本小于不進行預投產所需的成本時，預投產才能發揮應有的意義和價值。

因此，采用“預投產狀態下的單件成本+單件庫存費用≤非預投產狀態下的單件成本+客戶損失的機會成本”這一判斷標準來進行預投產模塊的選擇。可以看出，大規模定制模塊化生產中進行預投產的模塊應盡可能是需求量較大且需求較為頻繁的，只有這樣，采用預投產才可以降低庫存并充分利用規模經濟降低單件成本。

3 模塊預投產的方法

對市場需求的預測可以分為定性預測和定量預測兩種，定性預測主要是根據主觀意見進行預測，是一種未被精確量化的趨勢分析。定量預測則是運用統計資料和數學模型進行預測，以推測未來的需求值。定性預測方法主要有德爾菲法、部門主管討論法、用戶調查法、銷售人員意見匯集法等；定量預測方法主要有時間系列模型和因果關系模型兩種方法。

蒙特卡洛法是以概率統計方式為基礎的，通過大量的數據統計模擬出實際需求的概率分布，再隨機抽取數據就可以作為未來需求的預測值。蒙特卡洛法在較長時間內模擬出的需求無限接近于實際需求。由于該方法需處理的數據量大，因此，可采用計算機處理來簡化其數據處理過程，在需求呈完全隨機分布的情況下，蒙特卡洛法不失為一種簡潔有效的仿真方法。蒙特卡洛法仿真法隨機數的對應表如表1所示：

這里用01-100共100個數表示實際需求可能發生的所有狀態，每欄中的一組隨機數對應一種狀態，如表中隨機數“51-70”對應事件“200

∴x≈247

這樣隨機數“60”對應的需求量為“247件”，即預投產的數量。

4 結論

模塊化生產方式是對傳統生產方式的革命性變革，它適應了顧客需求多樣化、個性化的大規模定制的需要，通過基于預測的模塊預投產技術一方面可以充分利用企業的生產能力，快速響應客戶需求，避免缺貨；另一方面可以避免盲目地提前生產，盡可能降低庫存。當然，實施模塊化生產的前提條件是產品的可分解性，即該產品既能被分解成若干零部件又可以進行重新組合，并且在這一過程中不會失去原有的功能。

參考文獻：

[1]黃麗萍.大規模裝配定制時間優化問題研究：[碩士學位論文][D].西安：西安理工大學，2005.

[2]汪應洛.系統工程理論方法與應用[M].高等教育出版社，1992.

[3]胡玉立.企業預測與決策[M].中國財政經濟出版社，1995：57.

作者簡介：劉會芬（1979-），女，河北唐山人，研究生學歷，職稱：講師，研究方向：企業管理。