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大規模定制的生產(chǎn)管理模式研究
摘要：分析了大規模定制生產(chǎn)環(huán)境下生產(chǎn)管理面臨的新問(wèn)題；研究了MRPⅡ/JIT集成、模塊化設計、延遲區分戰略等技術(shù)，同時(shí)結合大規模定制生產(chǎn)的自身需求，提出了適應大規模定制生產(chǎn)的現代化生產(chǎn)管理方法。
關(guān)鍵詞：大規模定制；生產(chǎn)模式；MRPⅡ；JIT
一、大規模定制下生產(chǎn)管理的新問(wèn)題
大規模定制是一種嶄新的生產(chǎn)模式，結合了大規模生產(chǎn)和定制生產(chǎn)這兩種模式的優(yōu)勢，在不犧牲企業(yè)經(jīng)濟效益的前提下，以大規模生產(chǎn)的低成本和短交貨提前期提供定制化的產(chǎn)品，滿(mǎn)足客戶(hù)個(gè)性化需求。大規模定制生產(chǎn)為企業(yè)提高市場(chǎng)競爭能力提供了新的途徑，也不可避免地對傳統生產(chǎn)管理提出了嚴峻的挑戰，導致許多新問(wèn)題的出現。概括起來(lái)，大規模定制生產(chǎn)對傳統生產(chǎn)管理的影響及其產(chǎn)生的主要問(wèn)題有以下幾點(diǎn)。
1． 對生產(chǎn)管理模式的影響。
傳統的生產(chǎn)管理理論按照產(chǎn)品需求特性的不同，把生產(chǎn)類(lèi)型分為訂貨型生產(chǎn)(MTO)和備貨型生產(chǎn)(MTS)。在大規模定制中，生產(chǎn)是按顧客的訂單進(jìn)行的，但它又不能完全按MTO的形式進(jìn)行生產(chǎn)。MTO的生產(chǎn)方式不能解決大規模定制中的生產(chǎn)顧客化產(chǎn)品與保證高效率這一對固有的矛盾。要實(shí)現既滿(mǎn)足客戶(hù)多樣化的需要，又不影響生產(chǎn)效率，必須對傳統生產(chǎn)管理模式的業(yè)務(wù)流程和組織結構進(jìn)行重組和改造。
2． 對生產(chǎn)計劃制定的影響。
傳統的生產(chǎn)計劃生成機制，如MRPⅡ、JIT等，有很多地方不適應大規模定制生產(chǎn)。如MRPⅡ系統中的物料清單(Bill of Materials, BOM)是基于單個(gè)產(chǎn)品的，在大規模定制生產(chǎn)環(huán)境下，由于顧客的需求千差萬(wàn)別，最終產(chǎn)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最終產(chǎn)品的項目編碼與屬性，用傳統的BOM，將會(huì )導致至上而下整體安排資源，很難滿(mǎn)足生產(chǎn)的需求。
3． 對生產(chǎn)過(guò)程控制方法的影響。
傳統的生產(chǎn)管理認為顧客需求與生產(chǎn)過(guò)程是分離的，生產(chǎn)控制的職能是協(xié)調生產(chǎn)內部因素以完成生產(chǎn)計劃任務(wù)。而在大規模定制生產(chǎn)環(huán)境下，當顧客有訂單要求時(shí)，生產(chǎn)系統應該對定制產(chǎn)品的價(jià)格、交貨期、交貨數量等數據快速地反饋給顧客，以實(shí)現準確的訂單承諾；另外生產(chǎn)系統應能及時(shí)反映訂單產(chǎn)品的生產(chǎn)執行狀態(tài)，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(chǎn)品，企業(yè)必須采用更為有效的生產(chǎn)控制機制，這是傳統的生產(chǎn)控制方法所不能滿(mǎn)足的。
4． 對生產(chǎn)管理信息系統的影響。
傳統的制造企業(yè)采用基于MRPⅡ或JIT思想的管理信息系統，進(jìn)行生產(chǎn)的計劃和控制。這些系統產(chǎn)生的背景、生產(chǎn)計劃與控制的實(shí)質(zhì)各不相同。任何一種管理系統的出現都與生產(chǎn)實(shí)踐的需求分不開(kāi)，MRPⅡ、JIT等現代化生產(chǎn)管理系統也是如此，均具有特定的應用條件。然而，相對于大規模定制的生產(chǎn)條件，這些信息系統越來(lái)越不能滿(mǎn)足生產(chǎn)管理的需要。必須對大規模定制下的生產(chǎn)計劃生成機制、物料清單的重構技術(shù)、信息集成方法等問(wèn)題進(jìn)行研究，以適應大規模定制生產(chǎn)對管理信息系統的需求。
二、大規模定制下生產(chǎn)管理的對策
為解決大規模定制下生產(chǎn)管理所面臨的新問(wèn)題，需要提出一種新的管理思想。在建立這種管理思想之前，必須借鑒其它先進(jìn)管理思想和方法，深刻理解其內涵，以便集各種管理方法的精髓，揚長(cháng)避短，同時(shí)結合大規模定制生產(chǎn)的自身需求進(jìn)行改造提高，形成適應大規模定制生產(chǎn)的現代化生產(chǎn)管理方法。
1． MRPⅡ與JIT相結合的Pull/Push生產(chǎn)策略。
在信息技術(shù)與管理科學(xué)的不斷發(fā)展與推動(dòng)下，涌現出了許多與信息技術(shù)緊密相連的先進(jìn)管理技術(shù)。其中制造資源計劃(Manufacturing Resources Planning, MRPⅡ)和準時(shí)生產(chǎn)(Just In Time, JIT)，是在離散性生產(chǎn)裝配型企業(yè)里獲得廣泛應用的兩種生產(chǎn)管理方式。MRP Ⅱ用物料投入的方式來(lái)推動(dòng)系統運行，故稱(chēng)為Push控制策略。而JIT則用產(chǎn)成品取出的方式來(lái)拉動(dòng)系統運行，故稱(chēng)為Pull控制策略。這兩種生產(chǎn)控制方式是在不同的社會(huì )經(jīng)濟環(huán)境中產(chǎn)生的，其出發(fā)點(diǎn)和要素構成均有很大的區別，因此導致了二者在生產(chǎn)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(chǎn)，它的管理范圍相當廣，它能用于計劃工具、維修等活動(dòng)的物料需求及輔助財務(wù)管理。它既可作為一個(gè)經(jīng)營(yíng)戰略計劃系統，也可作為一個(gè)生產(chǎn)控制系統使用。但MRPⅡ的控制功能較弱，系統的生產(chǎn)控制難以達到比較理想的水平，如存在過(guò)量的在制品、零部件生產(chǎn)提前期誤差較大，產(chǎn)品的生產(chǎn)周期較長(cháng)等。
JIT一般被認為適用于大批量、高重復性的生產(chǎn)。它最大的特點(diǎn)是具有很強的在線(xiàn)控制功能，通過(guò)看扳管理的方式，能夠有效地調控各生產(chǎn)環(huán)節生產(chǎn)產(chǎn)品的品種、數量、時(shí)間，消除了生產(chǎn)環(huán)節的過(guò)量生產(chǎn)，實(shí)現所謂的無(wú)庫存生產(chǎn)。而這一點(diǎn)正是MRPⅡ所欠缺的。但JIT也存在著(zhù)計劃能力不足、難以適應多變的市場(chǎng)環(huán)境、庫存短缺與定貨成本高、實(shí)施困難等問(wèn)題。
MRPⅡ、JIT各有自己的優(yōu)缺點(diǎn)，單獨使用任何一種方式都難以滿(mǎn)足大規模定制生產(chǎn)的需求。能否結合MRPⅡ與JIT各自?xún)?yōu)勢，形成推/拉(Push/Pull)混合的生產(chǎn)管理模式呢？
有人認為，“推動(dòng)式”和“拉動(dòng)式”控制方式不可能協(xié)調共存，其實(shí)并不是這樣。MRPⅡ提出的思想是：怎樣才能在規定的時(shí)間、規定的地點(diǎn)、按照規定的數量得到真正需要的物料。JIT的思想是：僅在需要的時(shí)間，按需要的數量，生產(chǎn)需要的合格產(chǎn)品。因此，從MRPⅡ的出發(fā)點(diǎn)來(lái)看，它同JIT的原則是一致的，都是要求準時(shí)、按需生產(chǎn)出產(chǎn)品。所以MRPⅡ與JIT兩者不應該對立起來(lái)，兩者有機結合的發(fā)展能夠推動(dòng)企業(yè)的生產(chǎn)管理不斷優(yōu)化。
通過(guò)分析MRPⅡ和JIT的特點(diǎn)可知，MRPⅡ的優(yōu)點(diǎn)在于，它集中式的信息管理方法便于實(shí)現信息集成 ，并能夠對將來(lái)的生產(chǎn)提供“推動(dòng)式”的計劃。而JIT縮短準備時(shí)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(guò)“拉動(dòng)式”控制對車(chē)間生產(chǎn)進(jìn)行精確控制。因此，采用JIT對生產(chǎn)現場(chǎng)進(jìn)行控制也十分必要。由此可見(jiàn)，MRPⅡ、JIT各有所長(cháng)，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(lái)，以充分發(fā)揮它們的優(yōu)勢。
一方面，MRPⅡ在制定計劃時(shí)需要準確、及時(shí)、規范的數據，JIT的優(yōu)化機制運用于企業(yè)的全部經(jīng)營(yíng)活動(dòng)中，減少浪費，降低成本，縮短計劃周期，將為滿(mǎn)足MRPⅡ的這種需求奠定基礎，為MRPⅡ制定出準確的計劃提供保障。JIT“拉動(dòng)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(shí)現計劃與控制的同步化，使生產(chǎn)與計劃相符合。
另一方面，在JIT生產(chǎn)過(guò)程中引入MRPⅡ的中、長(cháng)期計劃能力的長(cháng)處，解決 了JIT中的生產(chǎn)計劃的“神經(jīng)質(zhì)”問(wèn)題，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(chǎn)的缺點(diǎn)。
MRPⅡ和JIT結合的主要優(yōu)勢是使生產(chǎn)有計劃地進(jìn)行的同時(shí)，對生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行有效的控制，以進(jìn)一步減少庫存和在制品。但是，它依然沒(méi)有有效解決如何以大批量生產(chǎn)的價(jià)格快速響應市場(chǎng)的多樣化需求這一問(wèn)題，因此，有必要研究在MRPⅡ/JIT的混合系統下大規模定制生產(chǎn)的應用策略，徹底解決大規模定制生產(chǎn)所面臨的問(wèn)題。
2． 基于模塊化設計與延遲區分的生產(chǎn)管理思想。
大規模定制生產(chǎn)的基本思想是：將定制產(chǎn)品的生產(chǎn)問(wèn)題通過(guò)產(chǎn)品重組和過(guò)程重組，運用現代信息技術(shù)、管理技術(shù)及制造技術(shù)等一系列高新技術(shù)，把產(chǎn)品的定制生產(chǎn)問(wèn)題全部或部分轉化為批量生產(chǎn)，盡量減少定制零部件數和定制環(huán)節。從而以大批量生產(chǎn)的成本和速度，為顧客提供多樣化、個(gè)性化的產(chǎn)品。因此，大規模定制生產(chǎn)的策略在于：一方面，在產(chǎn)品設計中融入模塊化 (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量；另一方面，在制造過(guò)程中，充分挖掘產(chǎn)品的共性成分，盡量采用標準的生產(chǎn)環(huán)節，減少定制環(huán)節。
模塊化設計是指把產(chǎn)品的結構設計成許多功能相互獨立的模塊，各模塊可以容易地裝配成不同形式的產(chǎn)品。因此，模塊化設計把產(chǎn)品的多變性與零部件的標準化有效地結合起來(lái)，充分利用了規模經(jīng)濟和范圍經(jīng)濟的效應。在產(chǎn)品設計中，模塊化水平越高，定制產(chǎn)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(chǎn)品的定制活動(dòng)推遲到供應鏈的下游進(jìn)行，生產(chǎn)過(guò)程中定制活動(dòng)開(kāi)始的點(diǎn)即為客戶(hù)訂單分離點(diǎn)(CODP)。CODP是企業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中由基于預測的庫存生產(chǎn)，轉向響應客戶(hù)需求的定制生產(chǎn)轉換點(diǎn)。通過(guò)延遲CODP，可以降低制造過(guò)程的復雜程度，減少供應鏈的不確定性，以及降低成品庫存，縮短定制時(shí)間。
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論文出處(作者): 模塊化設計是面向產(chǎn)品結構的設計，它體現了大規模定制企業(yè)充分利用規模經(jīng)濟的效應。延遲策略則是面向過(guò)程的設計，是面向大規模定制的過(guò)程重組思想。模塊化設計為延遲策略提供了基礎，沒(méi)有標準化的模塊和零部件，定制企業(yè)很難把客戶(hù)的定制要求延遲到供應鏈的下游，因此也難以對客戶(hù)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(chǎn)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(chǎn)的優(yōu)勢。
圖1表示了延遲策略在大規模定制生產(chǎn)中的應用。在客戶(hù)訂單分離點(diǎn)CODP以前，生產(chǎn)系統按計劃推動(dòng)生產(chǎn)，主要生產(chǎn)標準零部件及其通用零部件，而在CODP以后，由客戶(hù)訂單拉動(dòng)生產(chǎn)過(guò)程。
由圖1可知，利用延遲區分策略將大規模定制生產(chǎn)過(guò)程分成了兩大階段，在客戶(hù)訂單分離點(diǎn)(CODP)以前，其生產(chǎn)過(guò)程利用計劃推動(dòng)，按預測生產(chǎn)標準件及其通用零部件、常見(jiàn)的定制零部件，取得“規模經(jīng)濟”的效益，該階段主體是計劃“推動(dòng)式”(Push)；而在客戶(hù)訂單分離點(diǎn)(CODP)后，其生產(chǎn)過(guò)程由客戶(hù)訂單驅動(dòng)，也就是當客戶(hù)訂單確定以后，再安排產(chǎn)品的最終裝配，該階段采用JIT的“拉動(dòng)式”(Pull)組織生產(chǎn)。按照延遲策略組織生產(chǎn)，一方面，由于有效的“規模經(jīng)濟”和定制過(guò)程的引入，使產(chǎn)品的成本在接近于大批量生產(chǎn)成本的同時(shí)又滿(mǎn)足了客戶(hù)的多樣化、個(gè)性化需求；另一方面，由于標準零部件和通用零部件已經(jīng)在前一階段加工、裝配完成，只需要在定制階段進(jìn)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(hù)的需求。這正是大規模定制生產(chǎn)所追求的目標。
三、面向大規模定制的生產(chǎn)管理模型
通過(guò)前面的分析知道，大規模定制生產(chǎn)管理模式要求在客戶(hù)訂單到達之前，對標準零部件和原材料進(jìn)行有比例的預測性生產(chǎn)和采購，在訂單到達后根據客戶(hù)的實(shí)際需求，選擇零部件和原材料，產(chǎn)生針對該訂單的物料清單和工藝路線(xiàn)，并生成跟蹤訂單的生產(chǎn)作業(yè)計劃，進(jìn)行有效地組織生產(chǎn)。同時(shí)利用計算機信息技術(shù)，將企業(yè)設計、制造、銷(xiāo)售等全部信息進(jìn)行集成。
MRPⅡ/JIT的集成應用實(shí)現了大規模定制生產(chǎn)條件下Push/Pull混合模式的要求，同時(shí)模塊化設計與延遲區分的思想對于大規模定制生產(chǎn)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(shù)與系統的優(yōu)點(diǎn)，針對大規模定制生產(chǎn)的需求，提出了適用于大規模定制生產(chǎn)的管理模型，其模型如圖2所示。這種生產(chǎn)管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(dòng)后延；將MRP“拉動(dòng)式”與JIT“拉動(dòng)式”的機制集成應用，使計劃推動(dòng)與拉動(dòng)控制有機結合。
在模型中，計劃推動(dòng)階段是通過(guò)主生產(chǎn)計劃(MPS)和物料需求計劃(MRP)來(lái)完成的。通過(guò)市場(chǎng)預測，已有訂單以及企業(yè)經(jīng)營(yíng)計劃，基于預測對各標準零部件、通用零部件以及常見(jiàn)的定制零部件進(jìn)行有庫存的生產(chǎn)。和傳統的MRPⅡ系統不同，在這個(gè)階段，主生產(chǎn)計劃的計劃對象是產(chǎn)品族，而不是規格品種繁多的最終產(chǎn)品，通過(guò)模塊化計劃BOM預測產(chǎn)品族中各標準零部件、通用零部件及常見(jiàn)定制零部件的百分比。由于這些零部件的種類(lèi)比最終產(chǎn)品的種類(lèi)要少得多，從而使得預測比較準確，可以有效地降低庫存。在計劃推動(dòng)階段，由于提取了各產(chǎn)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(chǎn)，可獲得大批量生產(chǎn)的制造成本和效益。
在訂單拉動(dòng)階段，當客戶(hù)訂單到達以后，由系統提供的產(chǎn)品配置系統進(jìn)行產(chǎn)品配置，生成定制產(chǎn)品的定制BOM，最后，由訂單裝配計劃對訂單進(jìn)行分解，下達裝配任務(wù)和生產(chǎn)任務(wù)。一般來(lái)說(shuō)，在這個(gè)階段，只需要將由計劃階段生產(chǎn)的相關(guān)零部件進(jìn)行最后裝配，即可形成最終的定制產(chǎn)品。如果在計劃階段個(gè)別零部件沒(méi)有生產(chǎn)出來(lái)，或者有特殊的定制零部件，則按JIT的拉動(dòng)方式組織訂單生產(chǎn)，從而既縮短了產(chǎn)品的交貨期，又降低了庫存和在制品，使生產(chǎn)過(guò)程與市場(chǎng)需求緊密地結合，有效地提高了企業(yè)的市場(chǎng)競爭力。
四、小結
本文討論了大規模定制生產(chǎn)對傳統的生產(chǎn)管理的影響及其產(chǎn)生的主要問(wèn)題，指出了傳統的MRPⅡ、JIT不能滿(mǎn)足大規模定制生產(chǎn)的需求，提出了基于模塊化設計與延遲技術(shù)的Push/Pull生產(chǎn)管理模型。該模型將MRPⅡ、JIT以及延遲區分等技術(shù)有機地結合起來(lái)，利用延遲策略在客戶(hù)訂單分離點(diǎn)以前對通用零部件、常用可選件按計劃“推動(dòng)”進(jìn)行有庫存的生產(chǎn)，在客戶(hù)訂單分離點(diǎn)以后按訂單“拉動(dòng)”進(jìn)行定制生產(chǎn)，一方面減少了庫存，另一方面可以快速響應客戶(hù)的訂單，滿(mǎn)足了大規模定制生產(chǎn)的要求。
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