智能制造系统及关键使能技术
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1.4 个性化定制及个性化定制面临的问题

在传统的大规模生产模式下,企业与用户之间的信息交互不足,企业内部的生产组织缺乏灵活性,这是企业依靠规模经济进行生产的主流模式。随着互联网平台的发展,企业可以与用户进行深度互动,广泛收集需求,并使用大数据分析来建立生产调度模型,以便它们可以依靠灵活的生产线为用户提供个性化的产品,同时保持经济性规模。图1-4显示了大规模生产模式与个性化定制生产模式的对比。

当前,个性化定制正在成为制造业中的常态,国内外已有多家企业探索并实践了个性化定制生产模式。表1-1所示为个性化定制的应用案例。

图1-4 大规模生产模式与个性化定制生产模式的对比

表1-1 个性化定制的应用案例

然而,尽管企业在个性化定制方面看到了良好的市场前景,但是它们也面临着个性化定制带来的问题和挑战。个性化定制迫使企业需要根据用户的个性化需求来组织生产,这与传统生产相对固定的大批量、单品种产品截然不同,这就给企业如何利用相关技术转变生产模式带来了困难。虽然面临着困难,但是在当前背景下,国内制造市场已经出现了适应用户个性化需求的生产模式。这种模式正应用于汽车、服装、电子及其他行业中。有效实施并长期运行个性化定制的生产模式,企业方面要满足以下条件。

(1)企业应运用网络技术构建与用户交互的系统,该系统集成企业自身的制造资源信息及用户的信息。

(2)企业应具备大规模个性化定制的生产技术和能力。

(3)企业应拥有较完善的计算机集成制造系统,应具备物理设备,如加工中心、数控机床、机械手等。在系统上,具备以MRPII、ERP等为基础的柔性化生产系统。

(4)企业应具备完善的物流配送系统,保证将定制产品快速准确地送到用户手中。

(5)企业必须具有完整的售后服务体系,以满足用户所需的个性化服务。

个性化定制的操作模式采用的是“设计、销售、设计、制造”的模式顺序,如图1-5所示,它是以用户为中心的。企业需要通过销售环节预先设计产品的整体结构,并在用户的参与下进行个性化设计,根据用户的喜好制造产品。就驱动方式而言,个性化定制是一种拉动生产。与批量生产和大规模定制相比,企业难以组织个性化的定制生产。这使得个性化定制生产与大规模生产和定制在实现上更加困难。具体表现如下。

(1)由于企业资源的限制,当不同的用户提出个性化定制需求时,无论是从资金还是技术上来讲,企业都很难在短时间内快速完成从设计到生产最终到销售的所有环节。

(2)与大规模生产相比,个性化定制不具备时间和成本优势,产品一般在完成个性化设计后才能投入到生产中。由于用户需求的多样性导致个性化产品的差异性,这导致企业难以进行连续生产,因此难以控制生产效率和成本。这就要求实施个性化定制的企业必须与其他企业紧密合作,进行网络化协同制造,企业间利用彼此的优势,通过分工协作来降低生产成本并提高生产效率。

图1-5 个性化定制的操作模式

目前,个性化定制已被国外公司广泛使用。实践表明,与大规模生产相比,个性化定制的生产模式是未来制造模式的趋势,它可以使企业获得更多的利润并占领更广阔的市场。但是,我国的制造企业通常规模较小,中小型制造企业在整个制造业中所占的比重很大。大多数企业信息应用系统尚未建立,缺乏现代的管理方法和概念,基础管理薄弱;科学技术基础薄弱,对高精度和创新型人才的培训不足,产品创新体系不完善,自主开发能力差;制造水平不高,设备陈旧,生产技术落后,精度高、效率高的数控设备不到5%,现代化的柔性生产体系还不完善。我国的制造业水平与先进西方国家的制造业水平相比,仍然存在很大的差距。由于上述因素的限制,在我国很少有制造企业实施个性化定制。因此,根据我国制造业的实际情况,探索适合我国制造业的个性化定制生产模式尤为重要。