第二章 转型期需要什么样的BOM体系
第一节 智能制造及大规模个性化定制体系的关键能力要求
正如第一章所述，智能制造及大规模个性化定制是汽车行业转型期所面临的一项非常关键的内容。那么，智能制造与大规模个性化定制是一种怎样的关系？是不是随着跨行业技术，如云计算、大数据、物联网、人工智能等技术的发展，企业就能“水涨船高”地自然达到智能制造以及大规模个性化定制的水平？在各种喧嚣中，车企该如何稳步扎实地推进企业竞争力的提升？
一、智能制造与大规模个性化定制
德国、美国、英国、中国等国在近几年都提出了以智能制造为核心的制造业转型战略。2011年，德国通过政府、弗劳恩霍夫研究院和各州政府合作投资于数控机床、制造和工程自动化行业应用制造研究，并于2013年正式实施以智能制造为主体的“工业4.0”战略。美国于2012年推出“先进制造业国家战略计划”，提出建设智能制造技术平台以加快智能制造的技术创新，并展开以工业互联网和新一代机器人为特征的智能制造战略布局。英国将信息通信技术、新材料等科技及产品和生产网络融合为核心的工业2050战略。
在国际上纷纷以智能制造为核心推进工业化升级的各种战略大背景下，我国也高度重视智能制造的整体规划，陆续出台了《智能制造发展规划（2016—2020年）》《国家智能制造标准体系建设指南》《智能制造能力成熟度模型白皮书（1.0）》等文件，对智能制造的含义、标准体系以及成熟度模型进行了定义和规范。
根据《智能制造发展规划（2016—2020年）》，智能制造是基于新一代信息通信技术与先进制造技术深度融合，贯穿于设计、生产、管理、服务等制造活动的各个环节，具有自感知、自学习、自决策、自执行、自适应等功能的新型生产方式。
《国家智能制造标准体系建设指南》对于智能制造系统架构从生命周期、系统层级、智能特征三个维度进行了定义。
生命周期维度是指从产品原型研发到产品回收再制造的各个阶段，包括设计、生产、物流、销售、服务等一系列相互联系的价值创造活动。系统层级维度是指与企业生产活动相关的组织结构的层级划分，包括设备层、单元层、车间层、企业层和协同层。智能特征维度是指基于新一代信息通信技术使制造活动具有自感知、自学习、自决策、自执行、自适应等一个或多个功能的层级划分，包括资源要素、互联互通、融合共享、系统集成和新兴业态五层级智能化要求。
这份标准体系建设指南强调了三个维度的集成，即实现贯穿企业设备层、单元层、车间层、工厂层、协同层不同层面的纵向集成；实现跨资源要素、互联互通、融合共享、系统集成和新型业态不同级别的横向集成；实现覆盖设计、生产、物流、销售、服务的端到端的集成。
同时，这份标准体系建设指南对智能制造标准体系框架从基础共性、关键技术、行业应用三个维度进行了定义。其中关键技术包括智能装备、智能工厂、智能服务、智能使能技术、工业互联网五个方面。而大规模个性化定制则被定义为智能服务的范畴。
2016年9月，中国电子技术标准化研究院发布了《智能制造能力成熟度模型白皮书（1.0版）》。该白皮书参考借鉴了《国家智能制造标准体系建设指南（2015年版）》中智能制造系统架构提出的生命周期、系统层级和智能功能三个维度，对智能制造的核心特征和要素进行提炼总结，归纳为“智能+制造”两个维度，最后展现为一维的形式，即设计、生产、物流、销售、服务、资源要素、互联互通、系统集成、信息融合、新兴业态十大类核心能力以及细化的27个域。模型中对相关域进行从低到高五个等级（规划级、规范级、集成级、优化级、引领级）的分级与要求。值得注意的是，在这个成熟度模型中，大规模个性化定制被定义在智能维的新型业态范畴，从成熟度层级规划来讲，属于智能制造的第五层级，即引领级智能制造级别，是智能制造实现的最高级别。所谓新兴业态，是企业在互联网的推动下，采用信息化手段以及智能化管理措施，重新思考和构建制造业的生产模式和组织方式，进而形成的新型商业模式，属于智能制造高阶段实现的内容。
从以上体系规范定义、智能制造架构规范、成熟度模型可以看出，大规模个性化的实现，代表了智能制造的最高水平，甚至可以说是智能制造整个体系的追求目标。
但从另一个方面来讲，大规模个性化定制却不是一个新概念。早在1970年，美国未来学家阿尔文·托夫勒（Alvin Toffler）在《未来的冲击》一书中提出了一种全新的生产方式的设想：以类似于标准化和大规模生产的成本和时间，提供客户特定需求的产品和服务。1993年约瑟夫·派恩（B · Joseph Pine Ⅱ）在《大规模定制：企业竞争的新前沿》一书中进一步阐述了大规模定制的核心要素：“大规模定制的核心是产品品种的多样化和定制化急剧增加，而不相应增加成本；其范畴是个性化定制产品和服务的大规模生产；其最大优点是提供战略优势和经济价值。”从上述历程来看，大规模个性化定制可以说是萌芽于20世纪70年代，概念形成于80年代，到90年代，由于市场环境的变化、客户需求的多样性以及先进制造技术方面的进步，发达国家都在探索这种新型的生产运营模式以取得企业竞争优势。直到最近几年，围绕着智能制造为核心的制造业战略大转型，大规模个性化定制仍然处于工业制造领域的核心和前沿位置，这足以说明大规模个性化定制方式其魅力所在以及实现的难度之大。
二、汽车行业必将引领中国智能制造转型
汽车行业无论在产品设计、规模化生产及物流的组织、生产自动化等方面，都具有高度复杂性，说汽车行业代表了一个国家的工业化水平毫不为过。
相比国外著名车企，中国车企无论技术还是管理还有较大差距。但相比其他行业，中国汽车行业仍然是制造业中体系化程度最高的。
首先，汽车产品开发是一个非常庞大的系统工程，涉及多个团队、多个学科专业的协同协作。国际车企经过几十年乃至上百年的发展，已经沉淀了一整套非常稳固、科学的结构化流程。这套流程对于整车开发全过程各个阶段质量控制阈点的划分，以及各个业务领域在各个阶段的工作内容、工作成果、协作模式都进行了详尽的定义。而通用、福特以及大众等国际老牌车企很早就在中国投资建立合资企业，将这一套整车开发流程带入我国，为我国车企整车开发流程体系的建设打下了很好的基础。其中尤以通用汽车的全球整车开发流程（Global Vehicle Development Process，GVDP）为典型，是我国很多车企，包括目前很多新兴新能源汽车企业研发体系建设的参照。而我国其他行业，除了极个别外，流程体系的完备性和结构化还远未达到汽车行业的水准。
其次，就大规模生产及物流组织而言，早在1913年，福特汽车公司即推出了世界上第一条流水生产线，自此掀开了汽车行业大规模生产的一种全新模式。流水生产线通过将一个重复的过程分为若干子过程，使产品的生产工序被分割成一个个环节，工人间的分工更为细致，产品质量和产能大幅提高，极大地促进了生产工艺过程和产品标准化。大量的汽车产品以非常快的生产节拍在流水线上变成商品。汽车生产流水线以标准化、大批量生产来降低生产成本、提高生产效率的方式使得汽车工业迅速成为美国的一大支柱产业。
随着社会进入市场需求多样化的新阶段，传统的流水线生产模式在适应工业生产向多品种、小批量的发展方向中也暴露出弱点。日本丰田汽车公司正是针对这些弱点，提出了精益生产模式。第二次世界大战后，日本面临着资源稀缺的困境，同时多样化的市场要求多品种、小批量的生产经营模式。精益生产正是这一背景的产物。精益生产强调不“浪费”，即所有的经济活动都要有效，不投入多余的生产要素，只在适当时间生产必要数量的市场或下道工序急需的产品。为此，丰田汽车公司采取了一系列的管理优化措施，通过管理过程的优化，大力精简中间管理层，进行组织扁平化改革，减少非直接生产人员；推行生产均衡化、同步化，实现零库存与柔性生产；推行全生产过程的质量保证体系；通过细到内部沟通方式的规范以及每个车间操作的规范来减少和降低任何环节上的浪费。丰田汽车公司的这一系列精益化生产实践，使得汽车行业进入了拉动式准时化生产的新阶段。
我国汽车工业通过几十年的合资历程，紧跟国外生产组织模式和管理模式，相比其他行业，在智能制造方面更体现了体系化的优势。同时，在车间自动化水平上也达到了一定的高度，如大量采用机器人以及先进的检测设备，特别是车身、涂装、总装车间大量采用机器人，大大提高了生产效率、装配精度以及安全环保水平。
第三，就供应链的管理水平而言，由于汽车行业产品复杂、涉及零部件多，且大规模生产量大、生产节拍快，这些硬性要求反向倒逼汽车行业在供应链管理上形成了一整套管理体系。今天的汽车工业，其竞争已经不单单是整车厂之间的竞争，而是围绕整车厂为核心的一整套供应链体系的竞争。汽车行业从寻源定点、零部件开发过程管理到整车厂及供应商的产能预测与规划、物料筹措、生产车间的物料拉动等，都形成了相应的流程规范。这些流程规范的建立，使得车企跨出内部的价值链，为建立汽车生态体系打下良好的基础。
我国的合资车企由于具备借鉴国外体系化运作的天然优势，加之销量、产量较大，在供应链体系的构建上总体而言比自主品牌车企更为完善。
第四，汽车行业的信息化水平也相对比较成熟。要支撑业务上的体系化运作，必须有相应的信息技术系统的支持，以固化流程和规范，形成全企业统一的管理思路和行为模式。因此，车企各业务领域的关键信息系统基本都已建成，包括研发领域的PLM系统、生产及物流领域的ERP/制造执行系统（Manufacturing Execution System，MES）/物流执行系统（Logistic Execution System，LES）、营销领域的经销商管理系统（Dealer Management System，DMS）或客户关系管理系统（Customer Relationship Management，CRM）等；企业级BOM系统也已构建或正加紧构建。集成的采购业务管理系统也在部分车企采用，以支持采购项目管理、寻源定点、供应商报价、报价分析、成本改善、零部件先期质量策划（Advanced Product Quality Planning，APQP）管理及量产后供应商质量管理等业务。部分车企采用了体现车间设备层的集成以及在设备层之上的制造执行管理集成的MES系统，如在2007年到2010年间，我国某车企就陆续在其各制造基地建成了集生产控制、物料拉动、质量追溯、设备层互联为一体的集成的MES系统，在其企业级BOM系统支撑之下，为适应灵活的市场变化所需要的高节拍、柔性化生产安排奠定了基础。
总之，汽车行业被普遍认为是管理水平最高的行业，代表了最完善的先进制造水平和信息化水平；加之新能源、人工智能及自动驾驶、车联网等技术的飞速发展，使得汽车行业最有条件，也最需要向智能制造转型。
三、智能化大规模个性化定制体系的能力要求
由于汽车行业的这种天然优势以及迫切的市场要求，我国汽车行业率先在大规模个性化定制方面做出尝试。如部分车企在几年前试点C2M模式或C2B模式，这些都是非常有益的探索。但这一探索过程必定曲折而艰苦，因为没有模式可以借鉴，面临的很多问题需要企业自己摸索，甚至是从反复试错中积累经验、沉淀最佳做法和流程规范。汽车行业有很好的体系化基础，但这种体系化基础只是开展大规模个性化定制探索的起点，相对于完善的大规模个性化定制体系的建立而言，无疑还有非常长的路要走。
大规模与个性化是一对矛盾，个性化生产的产品必然是小批量、小规模的。对于汽车这么复杂的产品而言，个性化的要求从技术上实现也许并非难事，但是如何保证快速交付？如何保证价格具有竞争力？如何保证在有竞争力的价格下企业是盈利的？采取大规模的方式去实现小批量、个性化的产品生产，就是期望借助大规模生产所天然具备的成本优势与效率优势，因此大规模个性化定制根本要解决的问题在于如何满足多样化、个性化需求的前提下，确保企业低成本、高效率地运作。低成本、高效率运作是大规模个性化定制最核心的能力要求，也是大规模生产的特征。大规模个性化定制体系的建立，就是要建立企业的关键支撑能力，使得个性化定制与大规模生产这一对矛盾对立统一起来。
围绕成本和效率，车企需要在体系能力建设上重点关注以下内容。
首先，第一个关键能力是全业务链的集成能力。大规模个性化定制是以用户为中心的生产经营模式。企业的一切活动需要高效地围绕用户展开。如果各业务领域的业务是相互割裂的，无疑将极大影响运营效率。就企业内部而言，这种全业务链的集成既包括产品创造过程的产品策划、产品设计、生产准备、采购物流、销售售后等业务领域的集成，也包括商品交付过程的销售预测、生产预测、销售定价、订单处理、整车交付等业务的集成。同时，产品创造和商品交付作为整车厂的两大主体流程，二者之间存在许多需要协同的业务环节。建成一个产品创造与商品交付充分融合的体系将是整车厂未来应对个性化定制的一个关键。
第二个关键能力是产品管理能力。个性化的订单势必会产生数量非常巨大的产品规格，如果没有很好的产品策划，那么不同产品规格的产品势必将从设计开始从头考虑，这样对于个性化订单的响应无论从周期还是从成本而言都是不能接受的。基于共同的平台衍生众多产品系列，每一系列下考虑产品不同的配置以及配置的组合，即通过产品的不同组合来满足市场的多样化与个性化是大规模个性化定制的必然途径。
产品管理最早是货车领域的管理理念，这与货车的行业特点有关。货车一开始就是面向客户的需求提供产品，这样容易造成品种多、商用车改造多，而产品的通用化程度和标准化率都比较低。这种完全由订单驱动商用车改造并机动调度生产的结果使产品线越来越长，难以管理，而企业整体利润率偏低。企业要想盈利，必须进行有效的产品规划与管理。产品管理的特色是从产品创造的早期就开始科学合理地运用经济手段、组织方式以及信息技术来建立资源配置结构，从而以标准化的产品结构管理信息连接上下游业务并形成不断优化产品组合的运作体系，以发挥企业的最大化资源价值。
具体来说，产品管理牵涉产品结构、技术结构以及企业组织结构的优化调整。产品结构优化是指从产品创造早期就开始界定未来的商品资源，并形成可管理的产品结构；技术结构优化是指将标准化的产品技术结构管理信息，贯穿产品创造及商品订单流程，形成不断优化的运作体系；企业组织优化是指通过联合的组织以及整合的业务流程，提高从产品到商品的模块化及复用比例，以提升企业整体竞争力。联合组织包括产品规划组织、产品开发组织、量产工程组织以及采购组织这四个组织之间的协同协作。
当整个汽车行业未来走向智能化大规模个性化定制的时候，那么乘用车也必然会遇到货车一样的困境，整车数量会急剧上升，特殊订单将耗尽研发、生产准备等各个环节的精力，不但成本难以控制、交付期难以保证，并且容易形成恶性循环，导致一切都不能够按照流程规范来开展工作，从而破坏、阻碍企业的流程体系的形成。因此进行有效的产品管理将会是面向智能化大规模个性化定制转型所首要面对的问题。
第三个关键能力是模块化能力。模块是由一组有明确接口定义的组件构成。模块组成一个共同的产品架构，形成产品平台。不同的模块系列在同一产品构架下构成不同产品，从而从产品开发、生产、销售等各个环节能够以更高的效率应对更为丰富的市场要求。模块化本质上是产品以何种深度、颗粒度进行系列化的组合，显而易见，模块化的实现对于大规模个性化定制的价值是非常直接的。但一个车企要达到高的模块化水平并不容易，对设计水平的要求尤其高。许多国际著名车企，如戴姆勒、沃尔沃、斯堪尼亚、大众等，在模块化方面都有非常成功的实践，且模块化优化工作一直在持续。国内车企在模块化方面的探索相对要薄弱得多，很多企业仅仅止步于产品数据的组织方面，很少将模块化作为设计的核心要素融入产品开发过程。
第四个关键能力是并行工程能力。1988年，美国国家防御分析研究所（Institute of Defense Analyze，IDA）完整地提出了并行工程（Concurrent Engineering，CE）的概念，即并行工程是集成地、并行地设计产品及其相关过程（包括制造过程和支持过程）的系统方法。这种方法要求产品开发人员在一开始就考虑产品整个生命周期中从概念形成到产品报废的所有因素，包括质量、成本、进度计划和用户要求。并行工程的目标为提高质量、降低成本、缩短产品开发周期和产品上市时间。
并行工程强调在产品开发初期，组织多种职能协同工作的项目组，使有关人员从一开始就获得对新产品需求的要求和信息，积极研究涉及本部门的工作业务，并将所需要求提供给设计人员，使许多问题在开发早期就得到解决，从而保证了设计质量，避免了大量的返工浪费。正是秉承并行工程的这种多职能部门协同模式，很多产品开发流程将这种模式以集成团队的方式固化在流程里，如著名的集成产品开发（Integrated Product Development，IPD）流程、福特汽车产品开发流程中的四人小组等。
并行工程强调在不违反产品开发过程必要的逻辑顺序和规律的前提下，尽量使得工作并行交叉。产品设计与工艺过程设计、生产准备、采购、生产物流等各种活动，在信息充分共享的前提下尽早展开，各个业务领域的活动由完全串行到合理并行，不仅仅能够缩短产品开发周期，提高订单响应速度，同时也有利于从企业不同领域尽早发现问题。
从上述并行工程的概念及特征可以看出，并行工程更多的是针对产品创造过程，而不是针对订单交付过程的一种工作模式。其对于大规模个性化定制的意义在于，并行工程能够加快产品迭代，使得平台产品能够更快、更丰富地涵盖市场需求。精益化的产品创造过程无疑是快速灵活响应订单的基础。
第五个关键能力是与客户互动的能力。尽管经过几十年的实践，通过模块化技术、并行工程技术以及整车开发的其他技术（如丰田汽车公司的两阶段开发思想），当前的整车开发周期相比一二十年前已大幅度缩短，但整车产品开发毕竟是一个非常复杂的系统工程，当用户需求完全在当初的最大化设计、最大化生产准备范围之外时，要满足这些特殊订单并不容易，特别是当用户的需求涉及汽车产品的技术匹配性、性能甚至安全性时。因此，在未来智能化大规模个性化定制的业务环境中，如何建立与客户的互动环境，使得在产品策划、产品设计时尽可能多、尽可能准确地包含这些需求就显得特别重要。
未来智能化大规模个性化定制的业务场景中，与客户的沟通可能不仅仅局限在产品开发、商品交互的某个环节，更有可能是全方位、多环节的用户参与。典型环节包括产品策划、产品设计、销售预测、销售定价、销售点单、订单处理等环节。
目前我国的许多车企也已经开始了这方面的初步尝试并尝到甜头，如目前正在推C2M、C2B模式的车企，在新车型上市之前组织潜在客户参与定价；如通过客户点单行为分析市场需求，从而帮助制订更精准的产品策划和营销策略等。
第六个关键能力是柔性制造能力。柔性制造技术是现代先进制造技术的统称。其目的是通过先进的自动化技术、信息技术以及制造加工技术，提高生产的柔性，即灵活性，以满足快速响应个性化订单的要求。所谓柔性，主要体现在：生产设备的零部件可以根据所加工的产品的需要进行变换；加工产品的批量可以根据需要迅速做出调整；加工产品的特性参数可以进行调整并能够迅速组织生产；可迅速有效地综合应用新技术；对用户、合作伙伴（如供应商等）、企业内部的变化及特殊要求能够迅速做出响应等。
柔性制造能力是一个企业最终像流水线一样低成本制造出定制产品的落地环节。意识到柔性制造能力对于未来核心竞争力至关重要的作用，我国部分车企目前正对智能工厂进行规划、布局。除了采用机器人等车间自动化设备外，数字化制造、柔性生产排程、智能化物料组单及物料拉动等技术的应用也在逐步推进。
总之，企业建立智能化大规模个性化定制体系将是一个长期的、浩大的工程，是一个将全业务链集成、产品管理、模块化设计、并行工程、客户在各个环节的互动以及柔性制造技术充分融合、沉淀融入企业产品创造流程和商品交付流程的过程。