大規模定制的生產治理模式研究

大規模定制的生產治理模式研究

　　摘要：分析了大規模定制生產環境下生產治理面臨的新題目；研究了MRPⅡ/JIT集成、模塊化設計、延遲區分戰略等技術，同時結合大規模定制生產的自身需求，提出了適應大規模定制生產的現代化生產治理方法。

　　關鍵詞：大規模定制；生產模式；MRPⅡ；JIT

　　一、大規模定制下生產治理的新題目

　　大規模定制是一種嶄新的生產模式，結合了大規模生產和定制生產這兩種模式的上風，在不犧牲企業經濟效益的條件下，以大規模生產的低本錢和短交貨提前期提供定制化的產品，滿足客戶個性化需求。大規模定制生產為企業進步市場競爭能力提供了新的途徑，也不可避免地對傳統生產治理提出了嚴重的挑戰，導致很多新題目的出現。概括起來，大規模定制生產對傳統生產治理的影響及其產生的主要題目有以下幾點。

　　1． 對生產治理模式的影響。

　　傳統的生產治理理論按照產品需求特性的不同，把生產類型分為訂貨型生產(MTO)和備貨型生產(MTS)。在大規模定制中，生產是按顧客的訂單進行的，但它又不能完全按MTO的形式進行生產。MTO的生產方式不能解決大規模定制中的生產顧客化產品與保證高效率這一對固有的矛盾。要實現既滿足客戶多樣化的需要，又不影響生產效率，必須對傳統生產治理模式的業務流程和組織結構進行重組和改造。

　　2． 對生產計劃制定的影響。

　　傳統的生產計劃天生機制，如MRPⅡ、JIT等，有很多地方不適應大規模定制生產。如MRPⅡ系統中的物料清單(Bill of Materials, BOM)是基于單個產品的，在大規模定制生產環境下，由于顧客的需求千差萬別，終極產品的規格品種相當龐大，并且只有顧客訂單確定后，才能確定其物料清單及其終極產品的項目編碼與屬性，用傳統的BOM，將會導致至上而下整體安排資源，很難滿足生產的需求。

　　3． 對生產過程控制方法的影響。

　　傳統的生產治理以為顧客需求與生產過程是分離的，生產控制的職能是協調生產內部因素以完成生產計劃任務。而在大規模定制生產環境下，當顧客有訂單要求時，生產系統應該對定制產品的價格、交貨期、交貨數目等數據快速地反饋給顧客，以實現正確的訂單承諾；另外生產系統應能及時反映訂單產品的生產執行狀態，控制訂單按計劃有序地完成。所以為了大批量制造定制的產品，企業必須采用更為有效的生產控制機制，這是傳統的生產控制方法所不能滿足的。

　　4． 對生產治理信息系統的影響。

　　傳統的制造企業采用基于MRPⅡ或JIT思想的治理信息系統，進行生產的計劃和控制。這些系統產生的背景、生產計劃與控制的實質各不相同。任何一種治理系統的出現都與生產實踐的需求分不開，MRPⅡ、JIT等現代化生產治理系統也是如此，均具有特定的應用條件。然而，相對于大規模定制的生產條件，這些信息系統越來越不能滿足生產治理的需要。必須對大規模定制下的生產計劃天生機制、物料清單的重構技術、信息集成方法等題目進行研究，以適應大規模定制生產對治理信息系統的需求。

　　二、大規模定制下生產治理的對策

　　為解決大規模定制下生產治理所面臨的新題目，需要提出一種新的治理思想。在建立這種治理思想之前，必須鑒戒其它先進治理思想和方法，深刻理解其內涵，以便集各種治理方法的精華，揚長避短，同時結合大規模定制生產的自身需求進行改造進步，形成適應大規模定制生產的現代化生產治理方法。

　　1． MRPⅡ與JIT相結合的Pull/Push生產策略。

　　在信息技術與治理科學的不斷發展與推動下，涌現出了很多與信息技術緊密相連的先進治理技術。其中制造資源計劃(Manufacturing Resources Planning, MRPⅡ)和準時生產(Just In Time, JIT)，是在離散性生產裝配型企業里獲得廣泛應用的兩種生產治理方式。MRP Ⅱ用物料投進的方式來推動系統運行，故稱為Push控制策略。而JIT則用產成品取出的方式來拉動系統運行，故稱為Pull控制策略。這兩種生產控制方式是在不同的社會經濟環境中產生的，其出發點和要素構成均有很大的區別，因此導致了二者在生產控制性能和適用范圍上的差異。

　　MRPⅡ適用于多品種、中小批量的生產，它的治理范圍相當廣，它能用于計劃工具、維修等活動的物料需求及輔助財務治理。它既可作為一個經營戰略計劃系統，也可作為一個生產控制系統使用。但MRPⅡ的控制功能較弱，系統的生產控制難以達到比較理想的水平，如存在過量的在制品、零部件生產提前期誤差較大，產品的生產周期較長等。

　　JIT一般被以為適用于大批量、高重復性的生產。它最大的特點是具有很強的在線控制功能，通過看扳治理的方式，能夠有效地調控各生產環節生產產品的品種、數目、時間，消除了生產環節的過量生產，實現所謂的無庫存生產。而這一點正是MRPⅡ所欠缺的。但JIT也存在著計劃能力不足、難以適應多變的市場環境、庫存短缺與定貨本錢高、實施困難等題目。

　　MRPⅡ、JIT各有自己的優缺點，單獨使用任何一種方式都難以滿足大規模定制生產的需求。能否結合MRPⅡ與JIT各自上風，形成推/拉(Push/Pull)混合的生產治理模式呢？

　　有人以為，“推動式”和“拉動式”控制方式不可能協調共存，實在并不是這樣。MRPⅡ提出的思想是：怎樣才能在規定的時間、規定的地點、按照規定的數目得到真正需要的物料。JIT的思想是：僅在需要的時間，按需要的數目，生產需要的合格產品。因此，從MRPⅡ的出發點來看，它同JIT的原則是一致的，都是要求準時、按需生產生產品。所以MRPⅡ與JIT兩者不應該對立起來，兩者有機結合的發展能夠推動企業的生產治理不斷優化。

　　通過分析MRPⅡ和JIT的特點可知，MRPⅡ的優點在于，它集中式的信息治理方法便于實現信息集成 ，并能夠對將來的生產提供“推動式”的計劃。而JIT縮短預備時間與制造周期，降低庫存與廢品率的方法都十分可取，并通過“拉動式”控制對車間生產進行精確控制。因此，采用JIT對生產現場進行控制也十分必要。由此可見，MRPⅡ、JIT各有所長，有必要將MRPⅡ的有效計劃功能(Push)與JIT的控制、執行功能(Pull)有機地結合起來，以充分發揮它們的上風。

　　一方面，MRPⅡ在制定計劃時需要正確、及時、規范的數據，JIT的優化機制運用于企業的全部經營活動中，減少浪費，降低本錢，縮短計劃周期，將為滿足MRPⅡ的這種需求奠定基礎，為MRPⅡ制定出正確的計劃提供保障。JIT“拉動式”計劃方法及看板功能應用于MRPⅡ中，將大大改善MRPⅡ自身存在的缺陷，實現計劃與控制的同步化，使生產與計劃相符合。

　　另一方面，在JIT生產過程中引進MRPⅡ的中、長期計劃能力的優點，解決 了JIT中的生產計劃的“神經質”題目，增強系統對需求的適應能力，消除了JIT只適用于大批量、高重復性生產的缺點。

　　MRPⅡ和JIT結合的主要上風是使生產有計劃地進行的同時，對生產過程進行有效的控制，以進一步減少庫存和在制品。但是，它依然沒有有效解決如何以大批量生產的價格快速響應市場的多樣化需求這一題目，因此，有必要研究在MRPⅡ/JIT的混合系統下大規模定制生產的應用策略，徹底解決大規模定制生產所面臨的題目。

　　2． 基于模塊化設計與延遲區分的生產治理思想。

　　大規模定制生產的基本思想是：將定制產品的生產題目通過產品重組和過程重組，運用現代信息技術、治理技術及制造技術等一系列高新技術，把產品的定制生產題目全部或部分轉化為批量生產，盡量減少定制零部件數和定制環節。從而以大批量生產的本錢和速度，為顧客提供多樣化、個性化的產品。因此，大規模定制生產的策略在于：一方面，在產品設計中融進模塊化 (Modularization)設計思想，采用標準化的模塊、零部件，減少定制模塊和定制零部件的數目；另一方面，在制造過程中，充分挖掘產品的共性成分，盡量采用標準的生產環節，減少定制環節。

　　模塊化設計是指把產品的結構設計成很多功能相互獨立的模塊，各模塊可以輕易地裝配成不同形式的產品。因此，模塊化設計把產品的多變性與零部件的標準化有效地結合起來，充分利用了規模經濟和范圍經濟的效應。在產品設計中，模塊化水平越高，定制產品中模塊和零部件的標準化程度也越高。延遲策略是指把產品的定制活動推遲到供給鏈的下游進行，生產過程中定制活動開始的點即為客戶訂單分離點(CODP)。CODP是企業生產活動中由基于猜測的庫存生產，轉向響應客戶需求的定制生產轉換點。通過延遲CODP，可以降低制造過程的復雜程度，減少供給鏈的不確定性，以及降低成品庫存，縮短定制時間。

　　模塊化設計是面向產品結構的設計，它體現了大規模定制企業充分利用規模經濟的效應。延遲策略則是面向過程的設計，是面向大規模定制的過程重組思想。模塊化設計為延遲策略提供了基礎，沒有標準化的模塊和零部件，定制企業很難把客戶的定制要求延遲到供給鏈的下游，因此也難以對客戶需求做出快速響應。模塊化設計與延遲策略是大規模定制生產的兩大策略，而這兩大策略只有相互結合，才能充分體現出大規模定制生產的上風。

　　圖1表示了延遲策略在大規模定制生產中的應用。在客戶訂單分離點CODP以前，生產系統按計劃推動生產，主要生產標準零部件及其通用零部件，而在CODP以后，由客戶訂單拉動生產過程。

　　由圖1可知，利用延遲區分策略將大規模定制生產過程分成了兩大階段，在客戶訂單分離點(CODP)以前，其生產過程利用計劃推動，按猜測生產標準件及其通用零部件、常見的定制零部件，取得“規模經濟”的效益，該階段主體是計劃“推動式”(Push)；而在客戶訂單分離點(CODP)后，其生產過程由客戶訂單驅動，也就是當客戶訂單確定以后，再安排產品的終極裝配，該階段采用JIT的“拉動式”(Pull)組織生產。按照延遲策略組織生產，一方面，由于有效的“規模經濟”和定制過程的引進，使產品的本錢在接近于大批量生產本錢的同時又滿足了客戶的多樣化、個性化需求；另一方面，由于標準零部件和通用零部件已經在前一階段加工、裝配完成，只需要在定制階段進行最后的裝配（當然，有可能還需要設計、制造部分定制零部件），從而可以快速響應客戶的需求。這正是大規模定制生產所追求的目標。

　　三、面向大規模定制的生產治理模型

　　通過前面的分析知道，大規模定制生產治理模式要求在客戶訂單到達之前，對標準零部件和原材料進行有比例的猜測性生產和采購，在訂單到達后根據客戶的實際需求，選擇零部件和原材料，產生針對該訂單的物料清單和工藝路線，并天生跟蹤訂單的生產作業計劃，進行有效地組織生產。同時利用計算機信息技術，將企業設計、制造、銷售等全部信息進行集成。

　　MRPⅡ/JIT的集成應用實現了大規模定制生產條件下Push/Pull混合模式的要求，同時模塊化設計與延遲區分的思想對于大規模定制生產具有很大的指導作用。因此本文在這些研究成果基礎上，綜合應用這些技術與系統的優點，針對大規模定制生產的需求，提出了適用于大規模定制生產的治理模型，其模型如圖2所示。這種生產治理模式的基本思想是：以模塊化設計與延遲區分戰略的思想為基礎，將定制活動后延；將MRP“拉動式”與JIT“拉動式”的機制集成應用，使計劃推動與拉動控制有機結合。

　　在模型中，計劃推動階段是通過主生產計劃(MPS)和物料需求計劃(MRP)來完成的。通過市場猜測，已有訂單以及企業經營計劃，基于猜測對各標準零部件、通用零部件以及常見的定制零部件進行有庫存的生產。和傳統的MRPⅡ系統不同，在這個階段，主生產計劃的計劃對象是產品族，而不是規格品種繁多的終極產品，通過模塊化計劃BOM猜測產品族中各標準零部件、通用零部件及常見定制零部件的百分比。由于這些零部件的種類比終極產品的種類要少得多，從而使得猜測比較正確，可以有效地降低庫存。在計劃推動階段，由于提取了各產品的共性成分，加工對象的批量較大，因此，便于組織批量生產，可獲得大批量生產的制造本錢和效益。

　　在訂單拉動階段，當客戶訂單到達以后，由系統提供的產品配置系統進行產品配置，天生定制產品的定制BOM，最后，由訂單裝配計劃對訂單進行分解，下達裝配任務和生產任務。一般來說，在這個階段，只需要將由計劃階段生產的相關零部件進行最后裝配，即可形成終極的定制產品。假如在計劃階段個別零部件沒有生產出來，或者有特殊的定制零部件，則按JIT的拉動方式組織訂單生產，從而既縮短了產品的交貨期，又降低了庫存和在制品，使生產過程與市場需求緊密地結合，有效地進步了企業的市場競爭力。

　　四、小結

　　本文討論了大規模定制生產對傳統的生產治理的影響及其產生的主要題目，指出了傳統的MRPⅡ、JIT不能滿足大規模定制生產的需求，提出了基于模塊化設計與延遲技術的Push/Pull生產治理模型。該模型將MRPⅡ、JIT以及延遲區分等技術有機地結合起來，利用延遲策略在客戶訂單分離點以前對通用零部件、常用可選件按計劃“推動”進行有庫存的生產，在客戶訂單分離點以后按訂單“拉動”進行定制生產，一方面減少了庫存，另一方面可以快速響應客戶的訂單，滿足了大規模定制生產的要求。   參考文獻：

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