21世紀企業競爭前沿大規模定制模式下的敏捷制造3/16/20251大規模定制模式下的敏捷制造第一部分綜述第1章大規模定制：企業經營中新的必然趨勢第二部分現有的產品第2章產品多樣化成本第3章現有產品的合理化3/16/20252大規模定制模式下的敏捷制造第4章前期步驟和必要條件：標準化第三部分產品的大規模定制所面臨的挑戰：成本和速度第5章把“大規模”概念融入大規模定制中第6章用敏捷制造的方式快速地生產產品3/16/20253第一部分綜述第1章大規模定制：企業經營中新的必然趨勢3/16/20254大規模定制模式是指對定制的產品和服務進行個別的大規模生產3/16/20255新前沿技術的變化通過柔性和快速反應實現的多樣化和定制

準確地描繪出（常常通過合作的方式）他們的需求，并且制造出產品。即使價格能夠令客戶接受，又使企業有利可圖。變3/16/20256新的必然趨勢新的競爭現實，是不斷變化的經營方式的轉換循環，需要在各種企業模式之間快速變動，而不是在某個時間選擇某一模式。3/16/20257新的必然趨勢3/16/20258產品開發中新的必然趨勢可定制、可客戶化及自適應的比較可客戶化是指由客戶（中間商）從某產品所提供的眾多選項中，選擇當前最符合客戶需求的一個選項。自適應的產品是指由產品自己去適應用戶。通常情況下，最可行的方法是在某種程度上使產品既可定制又具有可適應性。3/16/20259產品開發中新的必然趨勢產品結構為了有效地為客戶定制產品，就要求有一個產品結構。這種結構決定了產品將向客戶提供多大的好處，以及在該范圍內所提供的所有功能。這些功能分別在模塊組合圖中加以定義。3/16/202510產品開發中新的必然趨勢產品結構沒有標準化，任何企業都不能實現有效的定制。模塊化是大規模定制的產品開發中的關鍵。3/16/202511產品開發中新的必然趨勢工藝過程基礎設施是指工作流管理系統、協同管理軟件、企業網絡、一般客戶資料、計算機集成制造和敏捷制造的能力。3/16/202512產品開發中新的必然趨勢工藝過程基礎設施模塊化的工藝基礎設施使企業盡可能快速且有效地確定客戶地需求，盡快找出實現需求的方法，并花費盡可能少的代價將兩者匹配起來。3/16/202513產品開發中新的必然趨勢產品描述工藝基礎設施的關鍵要素之一是將一個客戶需求與企業能力相匹配的設計工具，如果沒有這樣的工具，客戶就很容易迷失在大量的產品組合中，無法找到適合于他們的產品。3/16/202514產品開發中新的必然趨勢獲取聯系企業獲取原來未知的信息（甚至連客戶自己都不知道的），不僅可以生產更好的產品，而且還可以于該客戶建立更加穩固的聯系。3/16/202515產品開發中新的必然趨勢創新當面對客戶新的需求時，許多產品開發小組只在認識并理解了解客戶的需求之后，才會著手開發新的產品。大規模定制的好處在于，模塊化結構能使這一過程分步進行，以很低的成本每次改變一個模塊。3/16/202516第二部分現有的產品第2章產品多樣化成本3/16/202517了解當前的定制嘗試3/16/202518產品的多樣化產品外部多樣化分兩類：第一類是客戶歡迎的、有用的多樣化。第二類無用的。產品內部多樣化通常表現為零件、特征、工具、夾具、原材料和工藝方面過多的和不必要的種類。3/16/202519產品的多樣化產品多樣化成本包括：定制或配置產品的實際費用，多余的零件、過程和工藝的費用，以及由非柔性制造工廠向客戶提供多樣化產品所帶來的額外費用。3/16/202520產品的多樣化3/16/202521批量對產品多樣化成本的影響3/16/202522計算產品多樣化成本與沒有產品變化的情況相對比對產品多樣化的內在成本進行估算的方法是，將企業目前的運作預算與生產相同數量的單一品種產品的理想狀況相比較。目前的運作成本與生產單一產品情況下的成本之差，就是產品多樣化成本。3/16/202523計算產品多樣化成本產品多樣化成本的計算另一種計算產品多樣化成本的方法是，將單個因素的所有成本相加。3/16/202524多樣化成本庫存庫存本身原材料庫存在制品庫存成品庫存工廠的庫存分銷商庫存經銷商庫存/商店庫存3/16/202525多樣化成本與庫存相關的費用管理工作、倉庫工作、數據處理廠房空間報廢和老化內部運輸設備人工廠房空間3/16/202526多樣化成本準備工作準備工作的成本機器利用率人力資源利用率零件的集中人工成本廠房空間3/16/202527多樣化成本產品改型工具/勞動力轉換成本工廠停工的成本材料MRP/BOM管理零件管理/鑒定內部零件分發3/16/202528多樣化成本采購采購過多品種的人工費未達到采購的經濟批量出差操作刀具、模具和夾具過多的差別造成的運輸設備的延誤3/16/202529多樣化成本定制/配置的成本工廠中定制和配置的工作定制的設計文檔費用：定制文檔及文檔的集中營銷產品系列管理、文檔、樣本、報價單因零件用盡，或因對市場反應不迅速而失去的銷售額。3/16/202530多樣化成本因在產品中使用高成本零件造成的產品滯銷而失去的銷售額預測錯誤帶來的損失，如打折、回扣質量在批量生產中出現的多樣產品缺陷造成的成本3/16/202531多樣化成本服務過多種類的零件和工藝造成的額外服務過多種類的備品備件造成的后勤服務加工柔性柔性制造能力及支持設計和信息系統的成本3/16/202532第二部分現有產品第3章現有產品的合理化3/16/202533合理化準則合理化的步驟應該與在自動裝配之前進行的產品設計簡化以及在計算機處理之前進行的信息結構簡化同時進行。在對產品進行合理化時，要確保對產品族進行合理化，而不單單是針對單個產品。3/16/202534合理化準則可以利用下列方法對現有的產品系列進行合理化。銷售量。按帕雷托尋順序排列所有產品。銷售利潤率。按帕雷托尋順序排列所有產品零件的通用性。按通用零件百分比排列所有產品。多樣化成本。按帕雷托尋順序排列所有產品。實際利潤率。按帕雷托尋順序排列所有產品。3/16/202535合理化準則問卷調查。按帕雷托尋順序排列調查反饋。工廠的加工工藝。功能性。客戶需求。企業的核心能力。與全新產品系列的競爭力。未來的潛力。3/16/202536合理化準則帕雷托排序3/16/202537合理化準則分析產品系列的劃分3/16/202538第二部分現有產品第四章前期步驟和必要條件：標準化3/16/202539挑戰大規模定制生產企業所面臨的挑戰是，將產品內部多樣化降低到一定程度，使得能夠柔性地制造產品，不會由于加工準備而造成地成本和時間的延誤。這一目標是通過在設計階段對零件、材料和工藝進行標準化來完成。3/16/202540標準化和小批量產品生產企業說道小批量產品的生產，有一種忽視標準化而僅僅處理品種問題的傾向，特別是在這兩個問題發生沖突的時候。零件分發、不常用零件的采購、裝配指令、零件缺乏、工具、不常用零件的檢驗、零件質量/供應商資格的認定都會影響企業實現產品的大規模定制。3/16/202541標準化和小批量產品生產企業缺乏標準化本身就是小批量生產企業競爭能力的缺陷，因為它會導致成本、交貨、質量、維修、現場服務甚至信譽等方面的劣勢。3/16/202542降低產品的內部復雜性零件種類的激增造成：妨礙了制造的柔性，因此也妨礙了大規模定制。造成了巨大的經常性開支。3/16/202543降低產品的內部復雜性零件種類激增的成本Tektronix公司的一項研究表明，一半的一般性管理成本以某種方式與零件的種類數目有關。3/16/202544降低產品的內部復雜性發生零件種類激增的原因工程師不理解“不是我的工作”想當然的決定重量最小原則重復的零件按合同制造3/16/202545零件通用化方法確定零件固有的通用性首先將每類零件按優先次序排列成表：每年或每月總用量最大的零件。這個信息可以從采購或MRP數據中得到。大多數產品都用到的零件。在許多年內持續使用的零件。3/16/202546零件通用化方法然后，將每類零件的上述數據按下圖形式畫成圖。3/16/202547零件通用化方法建立基本零件表合并重復的零件對零件表進行復審確定實施通用化的范圍3/16/202548工具的通用化它確定在裝配、調整、校準、檢驗、維修和服務過程中需要多少不同的工具。3/16/202549原材料的通用性如果能對加工用的原材料實行標準化，那么就能以足夠的柔性加工不同的產品，而無需對原材料、夾具或切削刀具等進行更換準備過程。3/16/202550工藝的標準化并行的產品和工藝設計保證了由設計部門，而不是根據偶然性或“以后再定”的方式確定工藝，由此產生了工藝的標準化。它確保在不改變系統設置的情況下制造大規模定制族中的所有零件和產品，從而避免制造柔性的降低。3/16/202551第三部分產品的大規模定制所面臨的挑戰：成本和速度第5章把“大規模”概念融入大規模定制中3/16/202552大規模定制面臨的挑戰快速地生產定制的產品以低成本生產定制的產品3/16/202553通過設計把成本降低至最低產品壽命期內累計成本中的80%是由產品的設計決定。3/16/202554計算總成本成本的一般定義3/16/202555計算總成本總成本的概念3/16/202556把間接成本降到最低通過設計出間接成本最低的產品，產品開發工作能夠對間接成本產生極大的影響。通過在設計時降低產品的開發費用、“質量費用”、庫存費用、材料的間接費用和工廠的其他間接費用，可以降低產品的間接成本。3/16/202557把間接成本降到最低產品開發的費用產品開發能夠通過下列活動，大大降低產品開發費用及相關的費用。產品族的優化選擇多功能設計團隊系統的產品定義根據總成本作出決定3/16/202558把間接成本降到最低有效的設計技術開發效率越高，成本越低開發速度越快，產品落伍的風險越小3/16/202559把間接成本降到最低工程更改3/16/202560把間接成本降到最低質量成本實際上是由于低質量而造成的成本，即發現和修復缺陷的成本。缺乏有效的全面質量管理手段的企業，其質量成本可達到銷售收入的15%~40%。3/16/202561把間接成本降到最低先進的產品開發技術能夠在設計中考慮質量因素，并行的處于控制下的工藝也可以考慮質量因素。這兩種控制質量的方法能夠大大地降低內部和外部的質量成本。3/16/202562把間接成本降到最低內部質量成本包括檢測、故障診斷、重復工作、廢棄和浪費等成本。外部質量成本包括現場的失效、保證金、法定債務，以及其他難以計算的成本，例如損壞產品聲譽的不良宣傳等等。3/16/202563把間接成本降到最低工廠的效率針對設計得更好的產品而進行的更加有效的生產，能夠利用現有的工廠和設備，生產出更多的產品3/16/202564把間接成本降到最低合理地選擇成本最低的供貨商不能只向供貨商強調價格把企業的供貨商看作是合作伙伴3/16/202565把間接成本降到最低柔性生產的柔性能夠大大降低間接成本柔性操作帶來的經濟效益比實施柔性操作所需要的費用要高。3/16/202566大規模定制帶來的效益大規模定制模式不僅能夠節約以上成本，而且還能夠因增加收入而提高利潤。準確地按照客戶要求而定制的產品更好地滿足了他們地需求。大規模定制模式是一種徹底改變客戶期望的生產模式。3/16/202567大規模定制帶來的效益大規模定制企業可以在以下兩種情況中作出選擇，即：一種是從節約成本和價格中，最大限度地獲取收益;另一種是把節約的成本讓利于客戶，以增強價格的競爭力，擴大市場份額。通用的設計和柔性的加工能夠擴大市場。3/16/202568大規模定制帶來的效益大規模定制是一種進行市場研究的好方法。大規模定制企業能夠不斷推出“新的”產品。大規模定制企業能夠迅速地適應市場、技術、標準和潮流方面的變化。大規模生產的每一個“集中的加工廠”都有各自的能力限制，彼此之間不能彌補。與此不同的是，大規模定制始終能夠在總能力的范圍內根據需求制造產品，不會錯過任何訂單。3/16/202569產品快速上市帶來的效益任何改進大規模定制產品的市場反饋信息，將有助于后續產品更快、更準確地滿足客戶需求。首先上市的產品的市場占有率為100%。第一個大規模定制企業能夠獲得好的、免費的宣傳。率先上市的產品被認為是領先者。率先上市的產品可以獲得有吸引力的分銷渠道。3/16/202570總成本統計如果在總成本統計的基礎上跟蹤各項成本，就可以了解大規模定制的產品節約成本的潛力，同時為產品制定出合適的、有競爭力的價格。將總成本定量化的能力，是定制生產模式的重要基礎。3/16/202571量化間接成本量化間接成本需要四個步驟：首先要了解現行產品成本統計方法的缺陷第二步是估計成本統計的偏差程度第三步是理解總成本統計的意義最后一不是實施總成本統計3/16/202572傳統統計的缺陷產品成本統計中的偏差產品成本被歪曲了，因為成本被過于簡化的方法分攤在產品上，通常只考慮直接的人工成本，不能反映每件產品對企業資源的需求。產品成本統計的偏差造成了價格的偏差產品成本統計的偏差造成了對企業所有產品利潤的認識上的偏差。3/16/202573交叉補償當大量生產的產品補償少量生產的產品、標準產品補償定制產品時，就發生了交叉補償。少量生產的復雜產品的成本通常高出現有的標準成本統計系統的計算值。3/16/202574估計成本統計的偏差程度用試驗方法確定最壞情況下的成本統計的偏差。根據帕雷托圖，選擇與之最相近的產品。利用問卷調查方法，讓生產者對候選的產品進行表決，這樣能夠縮小查找的范圍。3/16/202575理解總成本的意義了解現有產品的相對利潤率，以確定當前利潤率最高的產品是：高技術的還是低技術的定制的還是標準的大量的還是少量的私人標簽的還是著名商標的3/16/202576理解總成本的意義產品系列的合理化和合并產品開發和資源分配的優先次序為降低成本而重新設計產品確定高質量的零件和優秀的供貨商設計零件還是外購零件集成芯片和結構化3/16/202577理解總成本的意義確定設計工具、培訓、降低間接開支的項目，以及提高質量、生產率和加工柔性的措施。將設計和制造合并或者分離。處理產品的多樣化、配置和定制的問題。現在投資于硬、軟件模塊的開發，以求為將來的產品開發創造條件。找出賠錢的或贏利極低的產品。3/16/202578第三部分產品的大規模定制所面臨的挑戰：成本和速度第6章用敏捷制造的方法快速地生產產品3/16/202579敏捷制造的實現通過一些軟措施，如縮短生產準備時間、準確制造、柔性制造、連續流制造、需求流制造、按訂單生產，以及各種“敏捷”活動等，能夠使敏捷制造得以實現。3/16/202580早期步驟及前提條件標準化是敏捷制造的首要條件許多標準化工作只能在把新產品和新工藝引入生產的時候，才能望權得以實現。3/16/202581縮短生產準備時間和減少生產批量生產準備時間降低了工廠的柔性，同時也阻礙了大規模定制。經濟定貨批量EOQ公式，生產準備時間越長，經濟定貨批量就越大，工廠的柔性就越低。降低批量是許多領先的企業所采取的一個重要步驟。3/16/202582降低庫存/準時制造標準化是縮短生產準備時間的前提條件，縮短生產準備時間又是降低庫存和實現準時制造模式的前提條件。準時制造的真正目的是降低物料庫存和流動量，提高柔性，并通過消除“必備”庫存來實現持續的改善。如果圍繞過多的零件種類進行產品設計，準時制造就不能實現。3/16/202583針對敏捷性進行產品系列合理化的有效性制造的敏捷性最終取決于產品的開發產品和柔性工藝的并行開發。提高制造敏捷性可能就是產品合理化的驅動力之一。3/16/202584提高制造的敏捷性標準化所有的零件都應該能被很容易地分發到使用地點，要求為新設計的零件進行標準化。3/16/202585提高制造的敏捷性合理化/歸并對產品系列合理化，并取消企業自己制造的那些與柔性環境不相符的、銷量低的、有過高間接成本需求的、客戶并不真正喜歡的、未來的潛力有限的，或實際上賠錢的產品。3/16/202586提高制造的敏捷性增加零件箱通過標準化和合理化將零件數量降低到最低點后，為裝配機器和手工裝配工作站增加零件箱可以增加柔性。3/16/202587提高制造的敏捷性試驗在完成了產品系列的合理化之后，選擇“最簡單”的產品系列或產品族進行試驗。把活動集中在該組產品上，將盡量多的步驟付諸實踐。記錄下庫存成本、生產準備成本、重復出現的質量問題造成的成本、實際設備利用率、實際產量等試驗之前的條件，將這些數據與試驗之后的數據進行比較，用比較的結果來總結改進。3/16/202588提高制造的敏捷性消除生產準備工作和縮小批量消除零件的集中歸并零件的形狀快速更換模具多功能的刀具和夾具即時更換CNC程序手工裝配指令3/16/202589提高制造的敏捷性消除在制品庫存降低在制品庫存是一個學習的過程，可能有一條學習曲線。3/16/202590提高制造的敏捷性以面包車方式遞送零件物料后勤中的“最低目標”，是以面包車的方式遞送便宜的小零件。這種供貨方式，消除了所有的MRP/采購費用，而且能夠保證零件的供應，因而避免了生產的中斷。3/16/202591提高制造的敏捷性從碼頭到倉庫的交貨必須把新到的零件和材料總結送到各個使用地點，而不是把它們集中在某個中央收貨倉庫中。3/16/202592提高制造的敏捷性軟工具計算機數控（CNC）機床特別適合于生產準備時間在加工時間中占較大比例的少量零件加工。3/16/202593提高制造的敏捷性實現柔性自動化自動化設備可以作為計算機集成制造模式的一部分，由一臺中央控制器進行控制。3/16/202594提高制造的敏捷性CAD/CAM的集成在真正的大規模定制操作中，可以利用參數化的CAD系統生產獨一無二的產品，該程序能夠根據各個客戶的需求來改變某些尺寸。3/16/202595謝謝3/16/2025969、春去春又回，新桃換舊符