大規(guī)模定制帶來(lái)的挑戰(zhàn)
最近一些年,很多制造業(yè)企業(yè)會(huì)感覺(jué)到這樣幾種現(xiàn)象:
產(chǎn)品的品種越來(lái)越多;
生產(chǎn)的批量越來(lái)越??;
交貨期越來(lái)越急;
生產(chǎn)過(guò)程的例外越來(lái)越頻;
生產(chǎn)周期越來(lái)越長(zhǎng);
庫(kù)存也越來(lái)越大;
供應(yīng)鏈管理越來(lái)越復(fù)雜;
工廠的產(chǎn)能變得越來(lái)越??;
...... ......。
這種現(xiàn)象已經(jīng)清晰地表明,大規(guī)模定制的時(shí)代快要到來(lái)了,在一些行業(yè)實(shí)際上已經(jīng)來(lái)到面前。應(yīng)對(duì)大規(guī)模定制的挑戰(zhàn)是我們無(wú)法回避的一個(gè)事實(shí)。但是,很多制造企業(yè)還沒(méi)有準(zhǔn)備好,還沒(méi)有意識(shí)到這個(gè)挑戰(zhàn)的核心是什么。我們都是從大規(guī)模生產(chǎn)走過(guò)來(lái)的。固有的思維習(xí)慣還在束縛著我們思想。工業(yè)企業(yè)的體制架構(gòu)不一定能夠適應(yīng)新的市場(chǎng)。制造企業(yè)的管理模式、系統(tǒng)、方法和工具都是沿用過(guò)去的;盡管在這個(gè)過(guò)程中,企業(yè)已經(jīng)做了很多改進(jìn)完善,但是工業(yè)管理的理論基礎(chǔ)基本還是停留在大規(guī)模生產(chǎn)模式。所以,我們需要研究大規(guī)模定制對(duì)我們的影響及其原因,去勇敢地面對(duì)大規(guī)模定制帶來(lái)的挑戰(zhàn)。
一、對(duì)產(chǎn)能的影響
汽車工業(yè)經(jīng)過(guò)一百多年的發(fā)展已經(jīng)非常成熟。由于汽車產(chǎn)業(yè)在經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的重要地位,幾乎所有的新技術(shù)、新工藝、新材料都涌向汽車工業(yè)。汽車在消費(fèi)市場(chǎng)的巨大作用,讓汽車企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)非常激烈。所以,在效率、質(zhì)量、成本方面的要求,汽車工業(yè)都極其嚴(yán)苛。在這種環(huán)境下,我們通常看到的汽車工廠大多是高新技術(shù)的集大成者。我們看到高度自動(dòng)化的汽車生產(chǎn)線的視頻后,會(huì)被這登峰造極的“機(jī)器智能”景象震撼。但是人們并不知道這條生產(chǎn)線背后的情況。
所有的汽車生產(chǎn)線都大同小異。主要是四道工序:沖壓、焊接、噴涂、總裝。根據(jù)汽車廠的場(chǎng)地布局、生產(chǎn)車型的種類等等因素,各個(gè)工序可能是一條或幾條生產(chǎn)線。為了確保各條生產(chǎn)線能夠連續(xù)作業(yè)防止停工待料,在各個(gè)工序之間都設(shè)計(jì)了庫(kù)存作為緩沖。在噴涂工序的前后端設(shè)置了WBS、PBS的緩沖庫(kù)存。在這里可以重新編排上序工件的順序,以滿足下序特定的要求。比如最容易理解的,焊接要盡可能把同樣的車型,而噴涂工序偏愛(ài)同色的車型排序以減少換型。汽車總裝工序,線邊庫(kù)存受到供應(yīng)鏈的各種限制、場(chǎng)地限制、配送限制等等,需要考慮的因素更多。通常,生產(chǎn)線運(yùn)行要滿足的約束條件有幾十個(gè),而最重要的約束是訂單準(zhǔn)時(shí)交付。
舉例國(guó)內(nèi)某個(gè)工廠的自動(dòng)化生產(chǎn)線。這是四年前設(shè)計(jì)投產(chǎn)的,設(shè)計(jì)產(chǎn)能是每小時(shí)60輛。四年之后,由于市場(chǎng)訂單呈多品種、小批量,而生產(chǎn)線依舊必須滿所有約束條件才能運(yùn)行,于是就在生產(chǎn)線上插入放空運(yùn)行。這樣生產(chǎn)線產(chǎn)能變成每小時(shí)50輛左右,產(chǎn)能下降了約10%-20%。
二、對(duì)生產(chǎn)周期的影響
按說(shuō)過(guò)去訂單以千為單位,現(xiàn)在訂單以百為單位,訂單的生產(chǎn)周期應(yīng)該更短。而事實(shí)恰恰相反,國(guó)內(nèi)某汽車集團(tuán)實(shí)施客戶定制化生產(chǎn)以后,汽車生產(chǎn)線生產(chǎn)的“節(jié)拍”沒(méi)有變化,但是訂單的生產(chǎn)周期由20天增加到40天。在離散性更大的一些制造業(yè)企業(yè),這個(gè)現(xiàn)象就更加嚴(yán)重。我有時(shí)候會(huì)問(wèn)企業(yè)生產(chǎn)主管一個(gè)問(wèn)題。假如這個(gè)訂單資源獨(dú)享的情況下需要多長(zhǎng)時(shí)間做出來(lái)?答案一定與實(shí)際執(zhí)行的結(jié)果相差巨大。訂單在生產(chǎn)過(guò)程的安排控制難題拉長(zhǎng)了生產(chǎn)周期僅僅是一個(gè)方面,實(shí)際上由于訂單的處理、供應(yīng)鏈的支持可能占用了更多的時(shí)間。訂單的生產(chǎn)周期管理的關(guān)鍵并不是設(shè)備資源先進(jìn)與否決定的,也不是車間工人滿負(fù)荷8小時(shí)工作能夠改善的,它主要是由管理決定的。
三、對(duì)生產(chǎn)成本的影響
大型客機(jī)基本都是定制化的。自從美國(guó)波音設(shè)計(jì)了大型飛機(jī)的脈動(dòng)柔性裝配生產(chǎn)線,這種生產(chǎn)模式已經(jīng)普遍得到推廣應(yīng)用。所謂“脈動(dòng)”,其實(shí)就是有時(shí)候工件(飛機(jī))固定位置,生產(chǎn)設(shè)備人員輪流移動(dòng)到工件進(jìn)行加工;有時(shí)候生產(chǎn)資源固定,工件隨生產(chǎn)進(jìn)程移動(dòng);并且這些操作都按照一個(gè)相對(duì)固定的“節(jié)拍”。大型飛機(jī)的裝配生產(chǎn)受到非常復(fù)雜嚴(yán)格的環(huán)境條件,眾多供應(yīng)鏈提供的零件和部件、場(chǎng)地、工裝、測(cè)試、人員資質(zhì)、標(biāo)準(zhǔn)、第三方等等條件都需要滿足才能夠生產(chǎn)。所謂柔性也是在一定范圍內(nèi)容許加工產(chǎn)品和工藝的變動(dòng)。為確保訂單準(zhǔn)時(shí)交付,制定這樣生產(chǎn)線的生產(chǎn)計(jì)劃非常復(fù)雜,工作量繁重。
上圖就是波音公司大型飛機(jī)的脈動(dòng)生產(chǎn)線的計(jì)劃??梢钥闯鰜?lái),這個(gè)用Excel做的生產(chǎn)計(jì)劃非常復(fù)雜。這樣帶來(lái)一個(gè)巨大矛盾。生產(chǎn)計(jì)劃的執(zhí)行涉及到眾多部門(mén),臨時(shí)改變計(jì)劃幾乎不可能。而生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)由于個(gè)性化定制帶來(lái)的復(fù)雜情況,缺料、設(shè)計(jì)、工裝、設(shè)備、人員等等例外出現(xiàn)是經(jīng)常性的。為了滿足交付,最有效的辦法就是加班。在這個(gè)工廠,加班工資占據(jù)了工資總額的1/3。
大規(guī)模定制帶來(lái)的挑戰(zhàn)不僅僅表現(xiàn)在影響了企業(yè)運(yùn)營(yíng)的效率、質(zhì)量、成本,更重要的是我們還沒(méi)有意識(shí)到,沒(méi)有準(zhǔn)備好如何應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)。
從大規(guī)模生產(chǎn)到大規(guī)模定制是一個(gè)極其緩慢的過(guò)程。人們?cè)谶@個(gè)過(guò)程中渾然不覺(jué),如同“溫水煮青蛙”,待感覺(jué)到難受的時(shí)候已為時(shí)過(guò)晚。再加上墨守陳規(guī)是人的本能。大多數(shù)情況下,人們?cè)诟杏X(jué)需要改革時(shí)總是在既有的習(xí)慣、方法、理論基礎(chǔ)進(jìn)行改善。當(dāng)量變到質(zhì)變的時(shí)候,才發(fā)現(xiàn)“轉(zhuǎn)型”、“升級(jí)”、“換代”的必要性。
與大規(guī)模生產(chǎn)相比,大規(guī)模定制的顯著特征就是變化多、變化快、多種變化的交織。應(yīng)對(duì)這樣的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)景先不說(shuō)相應(yīng)的管理軟件,至少須要有一個(gè)與之相適應(yīng)的敏捷的管理組織和管理機(jī)制。但是,組織機(jī)構(gòu)和體制機(jī)制的變革往往是傷筋動(dòng)骨的,是涉及到方方面面的利益和權(quán)限,所以工業(yè)企業(yè)沒(méi)有被逼到生死邊緣的時(shí)候往往不會(huì)進(jìn)行大刀闊斧的組織機(jī)構(gòu)變革。
四、差異化程度是定制化的一個(gè)重要指標(biāo)
我們研究大規(guī)模定制必須理解差異化程度。定制化生產(chǎn)從來(lái)不是一個(gè)新需求。商品生產(chǎn)從來(lái)都是定制化的。大規(guī)模生產(chǎn)是面向一些普適性特定群體的生產(chǎn)模式。過(guò)去自行車只有28、26;男車、女車;黑色、紅色。那是為普適性的客戶需求定制的。當(dāng)前我們所說(shuō)的進(jìn)入了大規(guī)模定制的生產(chǎn)模式,主要是因?yàn)閭€(gè)性化需求的增強(qiáng)以及市場(chǎng)化程度的加大所引起生產(chǎn)模式新的變化。這個(gè)變化就是定制化差異化程度加大。市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)追求低成本,這就要求我們必須在定制化商品生產(chǎn)的時(shí)候?qū)崿F(xiàn)規(guī)模生產(chǎn)的高效率。定制與規(guī)模這一矛盾的兩個(gè)概念在這里結(jié)合了?;\統(tǒng)地說(shuō)“大規(guī)模定制”并不是一個(gè)準(zhǔn)確的表述。只有定制化差異程度作為前置,才能客觀表達(dá)大規(guī)模定制的生產(chǎn)模式。
在過(guò)去幾年,從大規(guī)模定制的營(yíng)銷角度出現(xiàn)了一些大規(guī)模定制的案例。比如某家電廠商推廣了“菜單式”定制化模式。將市場(chǎng)店面里的商品搬到網(wǎng)上供客戶選定,然后提供一個(gè)視頻窗口看自己定制的產(chǎn)品在產(chǎn)線生產(chǎn)過(guò)程。這的確是一個(gè)“定制化”案例,但是應(yīng)該是定制化差異程度比較小的。
服裝大多是定制化的,尤其是外裝。作為一家服裝廠如果需要應(yīng)對(duì)所有的服裝從面料到款式都是高度定制化,那么只要把眾多的裁縫鋪集合就可以實(shí)現(xiàn)。但是低成本的要求需要實(shí)現(xiàn)集中化的批量生產(chǎn),實(shí)行專業(yè)分工。一件衣服訂單到了工廠就轉(zhuǎn)化為衣領(lǐng)、衣袖等等的一堆工單。數(shù)字化技術(shù)可以很好地管理這些工單、工序的信息,并且很容易還原為訂單。服裝生產(chǎn)由于結(jié)構(gòu)和工序相對(duì)簡(jiǎn)單、流程路線穩(wěn)定,實(shí)現(xiàn)高度定制化生產(chǎn)的需求并不是很難。關(guān)鍵是你建設(shè)這樣一個(gè)大規(guī)模定制的工廠是不是能夠拿到足夠的訂單。服裝生產(chǎn)成本占銷售價(jià)格的很小部分。降低生產(chǎn)成本并不是服裝價(jià)值鏈的主要訴求。市場(chǎng)訂單的獲取、物流、供應(yīng)鏈布局、實(shí)現(xiàn)快速交付訂單是成敗關(guān)鍵。這也就是“犀?!蹦軌虺錾脑颉?/span>
差異性程度從生產(chǎn)任務(wù)(訂單)有這樣幾個(gè)區(qū)別。
1、差異的數(shù)量,即通常所說(shuō)的小批量多品種的數(shù)量問(wèn)題。
2、差異的異質(zhì)。如果差異數(shù)量很多但是類別相同,比如選配汽車內(nèi)飾、音響、座椅,選定一個(gè)和多個(gè)對(duì)生產(chǎn)環(huán)節(jié)沒(méi)有區(qū)別。
3、差異的層次。定制化生產(chǎn)從材料、零件、部件、結(jié)構(gòu)、裝配都是不同的層次。這些差異化定制的層次之間以及與整體生產(chǎn)的相互影響決定了差異化程度的區(qū)別。從大規(guī)模定制生產(chǎn)的目標(biāo)出發(fā),不管什么樣的定制化都必須遵照“通用化、組合化、系列化”的原則,否則就不是生產(chǎn)制造,而是科學(xué)研究項(xiàng)目。
差異性程度對(duì)生產(chǎn)資源的影響主要體現(xiàn)在生產(chǎn)資源的綜合利用效率方面。工廠的產(chǎn)能布局都是按照針對(duì)某幾類訂單實(shí)現(xiàn)所有的資源綜合利用效率最大化的原則設(shè)計(jì)。當(dāng)訂單種類增加、定制化程度加大、尤其是定制的差異化加大的時(shí)候,生產(chǎn)資源會(huì)出現(xiàn)瓶頸,而且是動(dòng)態(tài)瓶頸。這時(shí)就引起資源利用效率的降低。所以,一個(gè)訂單充足正常管理運(yùn)營(yíng)的制造企業(yè),OEE是衡量該企業(yè)定制化差異化程度的參數(shù)。企業(yè)的OEE在30%至90%甚至更高都是常見(jiàn)的。
通常定制化生產(chǎn)分為三種模式。按訂單裝配,比如冰箱、彩電;按訂單制造,例如汽車零部件;按訂單設(shè)計(jì),例如火箭、飛船、工業(yè)裝備。客戶定制化需求越是往制造的前端轉(zhuǎn)移,定制化差異程度也隨之加大。
工業(yè)企業(yè)的訂單定制化程度加大是市場(chǎng)發(fā)展的一種必然趨勢(shì),訂單定制化差異程度會(huì)越來(lái)越大,而且這個(gè)現(xiàn)象也是當(dāng)前工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)管理的眾多問(wèn)題的起源。這一發(fā)展趨勢(shì)是制造企業(yè)無(wú)法回避的。盡管工業(yè)企業(yè)大都認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn),但是從應(yīng)對(duì)這一現(xiàn)象的思想方法依然是設(shè)法回避和降低定制化的程度,而不是勇敢地面對(duì)。從習(xí)慣的大規(guī)模生產(chǎn)模式走出來(lái),以最低的成本生產(chǎn)制造小批量、多品種的訂單將是一個(gè)新的挑戰(zhàn)。
五、大規(guī)模定制“智能立方體”
大規(guī)模生產(chǎn)和大規(guī)模定制其中的“規(guī)?!笔且粋€(gè)經(jīng)濟(jì)學(xué)概念。在微觀經(jīng)濟(jì),規(guī)模經(jīng)濟(jì)是指企業(yè)通過(guò)一定的規(guī)模(產(chǎn)量)形成良好的資源配置、健康的供應(yīng)鏈以保證企業(yè)邊際效益的增加。簡(jiǎn)單說(shuō)就是企業(yè)產(chǎn)能規(guī)模必須跨過(guò)盈虧平衡點(diǎn)越遠(yuǎn)越能盈利。所以企業(yè)必須追求一定的產(chǎn)能規(guī)模。
在早期的工業(yè)發(fā)展階段大多都是小批量的定制化生產(chǎn),企業(yè)規(guī)模小(投資?。?,可以實(shí)現(xiàn)小規(guī)模、多品種的生產(chǎn)并且盈利。在大規(guī)模生產(chǎn)階段,由于標(biāo)準(zhǔn)化流程化的進(jìn)步,也能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模低成本地運(yùn)營(yíng)。當(dāng)我們進(jìn)入到小批量、多品種的生產(chǎn)模式后,如果犧牲一定的成本,實(shí)現(xiàn)大規(guī)模定制化生產(chǎn)并不難。然而,固定成本的增加以及管理成本的提升必然影響到企業(yè)的盈利。數(shù)字化建設(shè)、智能化管理的目標(biāo)就是要在多品種大規(guī)模定制化的條件下實(shí)現(xiàn)低成本。這里所謂的“智能”的程度就是指實(shí)現(xiàn)低成本的能力。在成本的約束下,生產(chǎn)規(guī)模與定制化的程度是相互制約的。這個(gè)時(shí)候,企業(yè)需要規(guī)劃適當(dāng)?shù)漠a(chǎn)能規(guī)模,并控制定制化的程度,讓圖示的“智能立方體”的體積最大化。
當(dāng)我們看到任何“示范工程”、“標(biāo)桿項(xiàng)目”、“燈塔工廠”,首先要研究人家的經(jīng)營(yíng)模式、品牌戰(zhàn)略、廣告效應(yīng)。就目前的技術(shù)而言,只要肯投入,人們想象中的自動(dòng)化“智能化”場(chǎng)景都能實(shí)現(xiàn),而且也可以做到大規(guī)模的客戶化的定制。核心是能不能實(shí)現(xiàn)低成本,企業(yè)能不能持續(xù)盈利。
以大規(guī)模生產(chǎn)的環(huán)境,用數(shù)字化技術(shù)和工具實(shí)現(xiàn)低成本目標(biāo),滿足小批量、多品種的市場(chǎng)需求,這是當(dāng)前我們推動(dòng)智能制造的目標(biāo)。
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