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大規(guī)模定制的生產(chǎn)治理模式研究
摘要：分析了大規(guī)模定制生產(chǎn)環(huán)境下生產(chǎn)治理面臨的新題目；研究了MRPⅡ/JIT集成、模塊化設(shè)計、延遲區(qū)分戰(zhàn)略等技術(shù)，同時結(jié)合大規(guī)模定制生產(chǎn)的自身需求，提出了適應(yīng)大規(guī)模定制生產(chǎn)的現(xiàn)代化生產(chǎn)治理方法。
關(guān)鍵詞：大規(guī)模定制；生產(chǎn)模式；MRPⅡ；JIT
一、大規(guī)模定制下生產(chǎn)治理的新題目
大規(guī)模定制是一種嶄新的生產(chǎn)模式，結(jié)合了大規(guī)模生產(chǎn)和定制生產(chǎn)這兩種模式的上風(fēng)，在不犧牲企業(yè)經(jīng)濟效益的條件下，以大規(guī)模生產(chǎn)的低本錢和短交貨提前期提供定制化的產(chǎn)品，滿足客戶個性化需求。大規(guī)模定制生產(chǎn)為企業(yè)進步市場競爭能力提供了新的途徑，也不可避免地對傳統(tǒng)生產(chǎn)治理提出了嚴重的挑戰(zhàn)，導(dǎo)致很多新題目的出現(xiàn)。概括起來，大規(guī)模定制生產(chǎn)對傳統(tǒng)生產(chǎn)治理的影響及其產(chǎn)生的主要題目有以下幾點。
1． 對生產(chǎn)治理模式的影響。
傳統(tǒng)的生產(chǎn)治理理論按照產(chǎn)品需求特性的不同，把生產(chǎn)類型分為訂貨型生產(chǎn)(MTO)和備貨型生產(chǎn)(MTS)。在大規(guī)模定制中，生產(chǎn)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(chǎn)。MTO的生產(chǎn)方式不能解決大規(guī)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。要實現(xiàn)既滿足客戶多樣化的需要，又不影響生產(chǎn)效率，必須對傳統(tǒng)生產(chǎn)治理模式的業(yè)務(wù)流程和組織結(jié)構(gòu)進行重組和改造。
2． 對生產(chǎn)計劃制定的影響。
傳統(tǒng)的生產(chǎn)計劃天生機制，如MRPⅡ、JIT等，有很多地方不適應(yīng)大規(guī)模定制生產(chǎn)。如MRPⅡ系統(tǒng)中的物料清單(Bill of Materials, BOM)是基于單個產(chǎn)品的，在大規(guī)模定制生產(chǎn)環(huán)境下，由于顧客的需求千差萬別，終極產(chǎn)品的規(guī)格品種相當(dāng)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(chǎn)品的項目編碼與屬性，用傳統(tǒng)的BOM，將會導(dǎo)致至上而下整體安排資源，很難滿足生產(chǎn)的需求。
3． 對生產(chǎn)過程控制方法的影響。
傳統(tǒng)的生產(chǎn)治理以為顧客需求與生產(chǎn)過程是分離的，生產(chǎn)控制的職能是協(xié)調(diào)生產(chǎn)內(nèi)部因素以完成生產(chǎn)計劃任務(wù)。而在大規(guī)模定制生產(chǎn)環(huán)境下，當(dāng)顧客有訂單要求時，生產(chǎn)系統(tǒng)應(yīng)該對定制產(chǎn)品的價格、交貨期、交貨數(shù)目等數(shù)據(jù)快速地反饋給顧客，以實現(xiàn)正確的訂單承諾；另外生產(chǎn)系統(tǒng)應(yīng)能及時反映訂單產(chǎn)品的生產(chǎn)執(zhí)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(tǒng)的生產(chǎn)控制方法所不能滿足的。
4． 對生產(chǎn)治理信息系統(tǒng)的影響。
傳統(tǒng)的制造企業(yè)采用基于MRPⅡ或JIT思想的治理信息系統(tǒng)，進行生產(chǎn)的計劃和控制。這些系統(tǒng)產(chǎn)生的背景、生產(chǎn)計劃與控制的實質(zhì)各不相同。任何一種治理系統(tǒng)的出現(xiàn)都與生產(chǎn)實踐的需求分不開，MRPⅡ、JIT等現(xiàn)代化生產(chǎn)治理系統(tǒng)也是如此，均具有特定的應(yīng)用條件。然而，相對于大規(guī)模定制的生產(chǎn)條件，這些信息系統(tǒng)越來越不能滿足生產(chǎn)治理的需要。必須對大規(guī)模定制下的生產(chǎn)計劃天生機制、物料清單的重構(gòu)技術(shù)、信息集成方法等題目進行研究，以適應(yīng)大規(guī)模定制生產(chǎn)對治理信息系統(tǒng)的需求。
二、大規(guī)模定制下生產(chǎn)治理的對策
為解決大規(guī)模定制下生產(chǎn)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(nèi)涵，以便集各種治理方法的精華，揚長避短，同時結(jié)合大規(guī)模定制生產(chǎn)的自身需求進行改造進步，形成適應(yīng)大規(guī)模定制生產(chǎn)的現(xiàn)代化生產(chǎn)治理方法。
1． MRPⅡ與JIT相結(jié)合的Pull/Push生產(chǎn)策略。
在信息技術(shù)與治理科學(xué)的不斷發(fā)展與推動下，涌現(xiàn)出了很多與信息技術(shù)緊密相連的先進治理技術(shù)。其中制造資源計劃(Manufacturing Resources Planning, MRPⅡ)和準時生產(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(yīng)用的兩種生產(chǎn)治理方式。MRP Ⅱ用物料投進的方式來推動系統(tǒng)運行，故稱為Push控制策略。而JIT則用產(chǎn)成品取出的方式來拉動系統(tǒng)運行，故稱為Pull控制策略。這兩種生產(chǎn)控制方式是在不同的社會經(jīng)濟環(huán)境中產(chǎn)生的，其出發(fā)點和要素構(gòu)成均有很大的區(qū)別，因此導(dǎo)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)，它的治理范圍相當(dāng)廣，它能用于計劃工具、維修等活動的物料需求及輔助財務(wù)治理。它既可作為一個經(jīng)營戰(zhàn)略計劃系統(tǒng)，也可作為一個生產(chǎn)控制系統(tǒng)使用。但MRPⅡ的控制功能較弱，系統(tǒng)的生產(chǎn)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(chǎn)提前期誤差較大，產(chǎn)品的生產(chǎn)周期較長等。
JIT一般被以為適用于大批量、高重復(fù)性的生產(chǎn)。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(diào)控各生產(chǎn)環(huán)節(jié)生產(chǎn)產(chǎn)品的品種、數(shù)目、時間，消除了生產(chǎn)環(huán)節(jié)的過量生產(chǎn)，實現(xiàn)所謂的無庫存生產(chǎn)。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(yīng)多變的市場環(huán)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(yōu)缺點，單獨使用任何一種方式都難以滿足大規(guī)模定制生產(chǎn)的需求。能否結(jié)合MRPⅡ與JIT各自上風(fēng)，形成推/拉(Push/Pull)混合的生產(chǎn)治理模式呢？
有人以為，“推動式”和“拉動式”控制方式不可能協(xié)調(diào)共存，實在并不是這樣。MRPⅡ提出的思想是：怎樣才能在規(guī)定的時間、規(guī)定的地點、按照規(guī)定的數(shù)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(shù)目，生產(chǎn)需要的合格產(chǎn)品。因此，從MRPⅡ的出發(fā)點來看，它同JIT的原則是一致的，都是要求準時、按需生產(chǎn)生產(chǎn)品。所以MRPⅡ與JIT兩者不應(yīng)該對立起來，兩者有機結(jié)合的發(fā)展能夠推動企業(yè)的生產(chǎn)治理不斷優(yōu)化。
通過分析MRPⅡ和JIT的特點可知，MRPⅡ的優(yōu)點在于，它集中式的信息治理方法便于實現(xiàn)信息集成 ，并能夠?qū)淼纳a(chǎn)提供“推動式”的計劃。而JIT縮短預(yù)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(chǎn)進行精確控制。因此，采用JIT對生產(chǎn)現(xiàn)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(zhí)行功能(Pull)有機地結(jié)合起來，以充分發(fā)揮它們的上風(fēng)。
一方面，MRPⅡ在制定計劃時需要正確、及時、規(guī)范的數(shù)據(jù)，JIT的優(yōu)化機制運用于企業(yè)的全部經(jīng)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(chǔ)，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(yīng)用于MRPⅡ中，將大大改善MRPⅡ自身存在的缺陷，實現(xiàn)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)過程中引進MRPⅡ的中、長期計劃能力的優(yōu)點，解決 了JIT中的生產(chǎn)計劃的“神經(jīng)質(zhì)”題目，增強系統(tǒng)對需求的適應(yīng)能力，消除了JIT只適用于大批量、高重復(fù)性生產(chǎn)的缺點。
MRPⅡ和JIT結(jié)合的主要上風(fēng)是使生產(chǎn)有計劃地進行的同時，對生產(chǎn)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(chǎn)的價格快速響應(yīng)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(tǒng)下大規(guī)模定制生產(chǎn)的應(yīng)用策略，徹底解決大規(guī)模定制生產(chǎn)所面臨的題目。
2． 基于模塊化設(shè)計與延遲區(qū)分的生產(chǎn)治理思想。
大規(guī)模定制生產(chǎn)的基本思想是：將定制產(chǎn)品的生產(chǎn)題目通過產(chǎn)品重組和過程重組，運用現(xiàn)代信息技術(shù)、治理技術(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)題目全部或部分轉(zhuǎn)化為批量生產(chǎn)，盡量減少定制零部件數(shù)和定制環(huán)節(jié)。從而以大批量生產(chǎn)的本錢和速度，為顧客提供多樣化、個性化的產(chǎn)品。因此，大規(guī)模定制生產(chǎn)的策略在于：一方面，在產(chǎn)品設(shè)計中融進模塊化 (Modularization)設(shè)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(shù)目；另一方面，在制造過程中，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(jié)，減少定制環(huán)節(jié)。
模塊化設(shè)計是指把產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)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(chǎn)品。因此，模塊化設(shè)計把產(chǎn)品的多變性與零部件的標準化有效地結(jié)合起來，充分利用了規(guī)模經(jīng)濟和范圍經(jīng)濟的效應(yīng)。在產(chǎn)品設(shè)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)品的定制活動推遲到供給鏈的下游進行，生產(chǎn)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(yè)生產(chǎn)活動中由基于猜測的庫存生產(chǎn)，轉(zhuǎn)向響應(yīng)客戶需求的定制生產(chǎn)轉(zhuǎn)換點。通過延遲CODP，可以降低制造過程的復(fù)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(shè)計是面向產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的設(shè)計，它體現(xiàn)了大規(guī)模定制企業(yè)充分利用規(guī)模經(jīng)濟的效應(yīng)。延遲策略則是面向過程的設(shè)計，是面向大規(guī)模定制的過程重組思想。模塊化設(shè)計為延遲策略提供了基礎(chǔ)，沒有標準化的模塊和零部件，定制企業(yè)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(yīng)。模塊化設(shè)計與延遲策略是大規(guī)模定制生產(chǎn)的兩大策略，而這兩大策略只有相互結(jié)合，才能充分體現(xiàn)出大規(guī)模定制生產(chǎn)的上風(fēng)。
圖1表示了延遲策略在大規(guī)模定制生產(chǎn)中的應(yīng)用。在客戶訂單分離點CODP以前，生產(chǎn)系統(tǒng)按計劃推動生產(chǎn)，主要生產(chǎn)標準零部件及其通用零部件，而在CODP以后，由客戶訂單拉動生產(chǎn)過程。
由圖1可知，利用延遲區(qū)分策略將大規(guī)模定制生產(chǎn)過程分成了兩大階段，在客戶訂單分離點(CODP)以前，其生產(chǎn)過程利用計劃推動，按猜測生產(chǎn)標準件及其通用零部件、常見的定制零部件，取得“規(guī)模經(jīng)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(chǎn)過程由客戶訂單驅(qū)動，也就是當(dāng)客戶訂單確定以后，再安排產(chǎn)品的終極裝配，該階段采用JIT的“拉動式”(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(guī)模經(jīng)濟”和定制過程的引進，使產(chǎn)品的本錢在接近于大批量生產(chǎn)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(jīng)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(dāng)然，有可能還需要設(shè)計、制造部分定制零部件），從而可以快速響應(yīng)客戶的需求。這正是大規(guī)模定制生產(chǎn)所追求的目標。
三、面向大規(guī)模定制的生產(chǎn)治理模型
通過前面的分析知道，大規(guī)模定制生產(chǎn)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(chǎn)和采購，在訂單到達后根據(jù)客戶的實際需求，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，并天生跟蹤訂單的生產(chǎn)作業(yè)計劃，進行有效地組織生產(chǎn)。同時利用計算機信息技術(shù)，將企業(yè)設(shè)計、制造、銷售等全部信息進行集成。
MRPⅡ/JIT的集成應(yīng)用實現(xiàn)了大規(guī)模定制生產(chǎn)條件下Push/Pull混合模式的要求，同時模塊化設(shè)計與延遲區(qū)分的思想對于大規(guī)模定制生產(chǎn)具有很大的指導(dǎo)作用。因此本文在這些研究成果基礎(chǔ)上，綜合應(yīng)用這些技術(shù)與系統(tǒng)的優(yōu)點，針對大規(guī)模定制生產(chǎn)的需求，提出了適用于大規(guī)模定制生產(chǎn)的治理模型，其模型如圖2所示。這種生產(chǎn)治理模式的基本思想是：以模塊化設(shè)計與延遲區(qū)分戰(zhàn)略的思想為基礎(chǔ)，將定制活動后延；將MRP“拉動式”與JIT“拉動式”的機制集成應(yīng)用，使計劃推動與拉動控制有機結(jié)合。
在模型中，計劃推動階段是通過主生產(chǎn)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(yè)經(jīng)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(chǎn)。和傳統(tǒng)的MRPⅡ系統(tǒng)不同，在這個階段，主生產(chǎn)計劃的計劃對象是產(chǎn)品族，而不是規(guī)格品種繁多的終極產(chǎn)品，通過模塊化計劃BOM猜測產(chǎn)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(chǎn)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(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)的制造本錢和效益。
在訂單拉動階段，當(dāng)客戶訂單到達以后，由系統(tǒng)提供的產(chǎn)品配置系統(tǒng)進行產(chǎn)品配置，天生定制產(chǎn)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(wù)和生產(chǎn)任務(wù)。一般來說，在這個階段，只需要將由計劃階段生產(chǎn)的相關(guān)零部件進行最后裝配，即可形成終極的定制產(chǎn)品。假如在計劃階段個別零部件沒有生產(chǎn)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(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)過程與市場需求緊密地結(jié)合，有效地進步了企業(yè)的市場競爭力。
四、小結(jié)
本文討論了大規(guī)模定制生產(chǎn)對傳統(tǒng)的生產(chǎn)治理的影響及其產(chǎn)生的主要題目，指出了傳統(tǒng)的MRPⅡ、JIT不能滿足大規(guī)模定制生產(chǎn)的需求，提出了基于模塊化設(shè)計與延遲技術(shù)的Push/Pull生產(chǎn)治理模型。該模型將MRPⅡ、JIT以及延遲區(qū)分等技術(shù)有機地結(jié)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(chǎn)，在客戶訂單分離點以后按訂單“拉動”進行定制生產(chǎn)，一方面減少了庫存，另一方面可以快速響應(yīng)客戶的訂單，滿足了大規(guī)模定制生產(chǎn)的要求。 參考文獻：
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