隨機需求下MTO型企業的外包策略研究

王明心 錢慧

摘 要：由于用戶訂單的隨機性，MTO型企業在利用成組技術進行訂單重組之后，分解產生的對各零部件的需求數量也會不同。對于一些標準化的零部件，采取自制的形式還是直接外包給具有合適資源的制造企業，對于制造任務完成效率會產生影響。文章主要通過訂單分解過程，對得到的隨機數量的零件制造任務進行分析，從制造任務生產規模、成本效率的角度考慮合適的外包策略，并利用實例對方法進行了驗證。

關鍵詞：大規模定制；成組技術；訂單分解；外包策略

1 引言

云制造是目前迅速發展起來的一種基于網絡、面向服務的智慧制造新模式。利用云制造技術，可以將產品制造過程中的部分加工型的制造任務，分別由網絡中多個企業所提供的制造服務完成，實現產能拓展、降低成本、更好地滿足客戶需求的目的。因此，在云制造環境下，MTO型制造企業更傾向于將一些非核心的制造業務外包出去，從而節約制造資源完成更多的定制任務。但是在大規模定制過程中，顧客的個性化訂單由于其多品種小批量的特性，必須經過訂單重組過程。訂單重組是訂單按產品結構分解后根據零部件相似性重新聚類的過程。由于需求的多樣性，導致產品的結構有一些差異，例如某產品A分別由1、2、3號零部件各5個構成，產品B由2、3、4號零部件各5個組成，經過訂單重組后，相同的2號3號零部件各需要生產10個，而1號4號零部件仍然各生產5個，由此產品分解并重組后得到的零部件數量會有差異，訂單越多這種差異就會越明顯。如果同種零部件生產數量達到一定規模，企業選擇自制會占用過多企業內部的制造資源，而同時外包生產所需要的費用相對較少，那么可以采用直接外包的形式生產；相反，如果同種零部件生產數量太少，企業外包費用相對較高，那么選擇企業內部自制更符合企業當前的狀況。因此，根據企業的實際情況選擇采取恰當的外包策略對于企業減少成本、提高生產效率來說有重要的意義。

相關學者對于確定外包策略問題進行了研究。文獻[1]從外包企業的業務層次、外包決策層次進行了分析，在核心競爭力、資產專用性和技術的角度分析建立了外包戰略決策模型；文獻[2]基于博弈理論構建了考慮激勵因素和不考慮激勵因素兩種情況下廢舊產品回收外包的決策模型，推導出臨界外包成本，提出廢舊產品回收是否外包取決于臨界外包成本；文獻[3]從業務外包的角度，基于業務流程維度和外包合同時間維度提出了一個二維的外包決策模型；文獻[4]建立了外包可行性評估模型，并根據環境的動態性構建了閉環動態外包決策模型；文獻[5]將制造規范概念引入外包決策，從考慮企業長期績效和長期競爭力的角度提出了一個以制造規范核心度和流失度為控制變量的二維外包決策模型，并給出了考慮提供制造規范主體和供應商類型的不同類型合作和聯盟治理結構策略。

目前學者對于制造企業的外包策略已經進行大量的研究，目前主要集中在產品或者服務等大粒度的層面上。但是在大規模定制環境下，企業在接收到訂單后，并不能直接按照訂單生產。訂單產品需要經過分解和零部件重組才能完成相應的制造流程。因此，本文考慮在零部件制造的粒度層面，基于制造任務生產規模和成本效率選擇合適的外包策略。

2 任務的外包決策模型

2.1 企業自制與外包效率模型建立

ERP系統在接收到客戶訂單后，必須根據產品的結構對訂單進行分解。每個產品具有自己固定的產品結構，建立相應的產品結構樹，通過對產品結構樹的搜索動態生成BOM （物料清單，Bill of Material）。對分解后的零部件根據相似性原理劃分成相應的零部件族，由此大規模定制企業可以根據得到的需求數據制定相應的生產計劃。根據上述生產訂單的數據結構，按生產件n匯總出該產品各零部件在計劃期的需求量E（sti，Di），i=1，2，……，n。

為了得到某標準化零部件A，企業可以選擇利用原材料和制造資源自己生產的方式，也可以采取付出一定的外包成本后直接外包的方式。假設企業決定通過自制的方式完成該制造任務。為了生產零部件A，需要n種原材料，每種原材料的價格為Pi，需要的數量為Qi，由上一節可知，該零部件的需求量為D（X），X=st1，st2，……stn，則原材料成本

.......=Σ=niiiiQPXDS1，在整個過程中需要一些控制成本Ct，

其中在自制生產之前的控制成本為C0，而隨著制造過程，可能還會產生其他一些成本，包括人力成本、制造設備損耗、管理成本等，記做ΔC。因此企業自制需要的總控制成本為：CCCtΔ+=0，制造任務完成后得到的成品或半成品的價值為S1，其中111qpS.=，p1和q1分別表示成品或半成品的單位價格和數量。此刻利潤R1為

itSCSR..=11 （1）

假設θ為制造任務的效率，θ的大小表示單位時間內單位控制成本獲得實際利潤的效率的高低。則θ1代表自制的生產效率，表示為

1211TTCRt..=θ （2）

如果企業選擇直接將該制造任務外包，則假設為了完成該外包任務，需要付出的市場價值是S0。在制造任務準備過程中，企業需要產生一定的控制成本C0，最終得到的外包產品價值為S2，單位價值為p2，數量為q2，222qpS.=，利潤為R2，則

''0022SCSR..= （3）

得到的制造任務效率θ2為

）（'12022TTCR..=θ （4）

2.2 外包決策模型求解

企業通過訂單分解得到制造任務后，需要根據當前市場的情況決定是否進行外包或者自制。如果當前的制造任務難以匹配到具有合適制造資源的外包企業，即市場上沒有外包企業能夠完成企業提出的外包任務，則企業只能采取自制的方式進行生產，那么當前情況下Sa趨向于無窮大，即Sa→+∞。反之，如果存在很多外包企業能夠完成當前制造任務，激烈的競爭關系導致企業直接外包的成本幾乎等于、甚至可能低于企業自制的成本，那么企業采取外包的方式效率更高。在兩種極端情況之間，肯定存在一種情況使得兩者的效率相同，則該點可以視為外包臨界點，可以表示為

21θθ= （5）

整理后可以得到

）

（'''010110220CCQPXDCqpCqpSniiiΔ+..=Σ= （6）

由公式（6）可以看出，當外包的單位市場價值等于公式右邊的結果時，企業采取直接外包或者自制的效率相同。當左邊小于右邊時，企業選擇外包的效率更高，而當制造任務的外包市場價值大于右邊得到的結果時，企業更傾向于采用自制的方式完成當前的制造任務。

3 實例分析

假設某定時器制造企業在接收訂單后，需要對訂單進行分析。定時器的主要由銷/鍵槽、齒輪、凸輪、外殼、銀點和制動閘構成。經過訂單分解和重組后，得到對凸輪需求量為1330個。為了完成該制造任務，企業所需要的制造成本如下。凸輪需要兩種原材料，原材料m單位成本為6元，需求數量為1.6，原材料n單位成本為4.5元，需求數量為1.2個。自制過程控制成本60元，其他成本200元。產成品單位價格16元，考慮廢品率的影響，產成品比需求量增加10%，數量為1463個。

如果將齒輪A制造任務外包，外包任務的市場價值為3000元，產成品單位市場價值為18元，控制成本為800元。將凸輪的相關數據帶入效率模型，可以得到92.3764"'=<凸輪凸輪SS92元。因此綜合生產規模和成本的角度考慮，凸輪更適合進行外包生產。

5 結束語

隨著經濟和科學技術的快速發展，企業的專一性和專業化程度越來越高。為了節約制造成本，提高生產效率，越來越多的企業傾向于利用云制造平臺進行外包生產。本文研究的外包決策模型主要從定制的生產規模和制造成本兩個角度考慮比較外包和自制生產的效率，同時通過模型確定了外包分界點。企業在確定外包策略后，還需要研究的內容有很多，例如大規模定制企業外包服務提供商的選擇、大規模定制外包任務的劃分等等，都是以后可能的研究方向。

參考文獻

[1]郭永輝，錢省三. 企業外包戰略的決策模型研究[J]. 北京工商大學學報（社會科學版），2005，01：93-96+107.

[2]范體軍，樓高翔，王晨嵐，陳榮秋. 基于綠色再制造的廢舊產品回收外包決策分析[J]. 管理科學學報，2011，08：8-16.

[3]范體軍，李宏余，常香云，劉麗萍. 基于業務流程和合同時間的業務外包策略模型研究[J]. 管理評論，2007，11：55-62+64.

[4]王建業，簡兆權，方興，田宇. 外包可行性評估與決策模型探討[J]. 江蘇商論，2006，07：117-118+122.

[5]吳鋒，李懷祖. 基于核心制造規范的外包決策模型及實證研究[J]. 管理工程學報，2005，01：34-40.