?引言

    1970年，托夫勒(Alvin Toffler)在其《未來(lái)的沖擊(Future Shock)》一書中提出了一種全新生產(chǎn)方式的設(shè)想：以類似于標(biāo)準(zhǔn)化或大批量生產(chǎn)的成本和時(shí)間，提供滿足客戶特定需求的產(chǎn)品和服務(wù)。1987年，達(dá)維斯(Stan Davis)在《未來(lái)的理想生產(chǎn)方式(Future Perfect)》一書中，將這種生產(chǎn)方式稱為大批量定制(Mass Customization)。大批量定制又稱大規(guī)模定制、大規(guī)?？蛻艋a(chǎn)、批量定制和批量客戶化生產(chǎn)等。這種既能滿足客戶的真正需求，而又不犧牲企業(yè)效益和成本的生產(chǎn)方式，正成為21世紀(jì)的主流生產(chǎn)方式。

    大批量定制是一種集企業(yè)、客戶、供應(yīng)商和環(huán)境于一體，在系統(tǒng)思想指導(dǎo)下，用整體優(yōu)化的思想，充分利用企業(yè)已有的各種資源，在標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)、現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法學(xué)、信息技術(shù)和先進(jìn)制造技術(shù)等的支持下，根據(jù)客戶的個(gè)性化需求，以大批量生產(chǎn)的低成本、高質(zhì)量和高效率提供定制產(chǎn)品和服務(wù)的生產(chǎn)方式。

1 外部多樣化和內(nèi)部多樣化

    為了支持企業(yè)以大批量生產(chǎn)的效益，生產(chǎn)滿足客戶個(gè)性化需求的定制產(chǎn)品，必須盡可能減少產(chǎn)品內(nèi)部多樣，增加產(chǎn)品外部多樣化，這是大批量定制的核心。

    產(chǎn)品多樣化可分為兩類：客戶可以感受到的產(chǎn)品外部多樣化；在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造、銷售和服務(wù)過程中，企業(yè)可以感受到的產(chǎn)品內(nèi)部多樣化。

    圖1以一個(gè)簡(jiǎn)單的例子，說(shuō)明了產(chǎn)品外部多樣化和內(nèi)部多樣化之間的聯(lián)系與區(qū)別。當(dāng)一位客戶購(gòu)買汽車時(shí)，除了對(duì)汽車的品牌、價(jià)格、發(fā)動(dòng)機(jī)缸數(shù)以及最高時(shí)速等方面提出基本要求以外，還會(huì)提出其他一些需求，例如換檔方式(自動(dòng)、手動(dòng))、車頂形式(敞蓬、硬頂)、顏色(藍(lán)色、黑色、紅色等)、座椅(布質(zhì)、皮質(zhì))及其他選擇(ABS、GPS等)等。為了盡可能滿足客戶的各種個(gè)性化需求，企業(yè)應(yīng)該對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、組織結(jié)構(gòu)和過程結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，以便只需進(jìn)行很少的改動(dòng)，就可以達(dá)到以最少的內(nèi)部多樣化獲得盡可能多的外部多樣化的目的。

    1.1 產(chǎn)品外部多樣化

    產(chǎn)品外部多樣化直接面向客戶，往往與客戶需求的多樣化直接相關(guān)。產(chǎn)品外部多樣化分為兩類：

    (1)客戶歡迎的、有用的外部多樣化   例如，能夠使客戶對(duì)產(chǎn)品更加滿意的有用的選項(xiàng)、不同的風(fēng)格以及不同的規(guī)格等。應(yīng)該在成本和生產(chǎn)效率允許的范圍內(nèi)，盡量增加有用的外部多樣化。

    (2)客戶不在意的、無(wú)用的外部多樣化   對(duì)客戶來(lái)說(shuō)，不在意的、無(wú)用的外部多樣化是表面性的、不重要的，甚至是令人不知所措的。無(wú)用的產(chǎn)品外部多樣化是由于開發(fā)人員沒有仔細(xì)分析客戶的真正需求而造成的，它只會(huì)產(chǎn)生負(fù)面影響。

    1.2 產(chǎn)品內(nèi)部多樣化

    產(chǎn)品內(nèi)部多樣化通常表現(xiàn)為零部件、工具、夾具、原材料和工藝過程等方面過多的和不必要的種類。這種客戶察覺不到的內(nèi)部多樣化，嚴(yán)重地影響產(chǎn)品的成本、質(zhì)量和交貨期。通過標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)，可以將產(chǎn)品內(nèi)部多樣化減至最少。

    一般情況下，產(chǎn)品外部多樣化能為客戶提供豐富的選擇；而產(chǎn)品的內(nèi)部多樣化則會(huì)造成產(chǎn)品成本的提高、質(zhì)量的不穩(wěn)定和交貨期的延長(zhǎng)，應(yīng)盡量加以避免。本文第4部分將分別從設(shè)計(jì)、管理和制造三方面進(jìn)一步介紹消除產(chǎn)品內(nèi)部多樣化的具體方法。

2 大批量定制的技術(shù)體系

    大批量定制是一種將相似性原理、重用性原理和全局性原理與應(yīng)用實(shí)踐相結(jié)合的生產(chǎn)方式，以減少產(chǎn)品內(nèi)部多樣化、增加產(chǎn)品外部多樣化為目的，在空間上對(duì)整個(gè)產(chǎn)品族、在時(shí)間上對(duì)產(chǎn)品全生命周期進(jìn)行全方位的優(yōu)化，低成本、快速地生產(chǎn)定制產(chǎn)品。圖2描述了大批量定制的技術(shù)體系。該體系由四個(gè)具有密切聯(lián)系的部分組成，即大批量定制的基本原理、面向大批量定制的開發(fā)設(shè)計(jì)技術(shù)、面向大批量定制的管理技術(shù)和面向大批量定制的制造技術(shù)。

    圖3表示了大批量定制的基本思路。由于社會(huì)的進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，消費(fèi)者的個(gè)性化需求日益迫切，要求企業(yè)提供滿足其個(gè)性化需求的定制產(chǎn)品。產(chǎn)品的多樣化，可以進(jìn)一步分成客戶可以感受到的、展現(xiàn)產(chǎn)品個(gè)性化的產(chǎn)品外部多樣化，以及在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造、銷售和服務(wù)過程中企業(yè)可以感受到的產(chǎn)品內(nèi)部多樣化。大批量定制所面臨的矛盾是既要充分展現(xiàn)產(chǎn)品的外部多樣化，又不能因?yàn)椴槐匾漠a(chǎn)品內(nèi)部多樣化對(duì)企業(yè)造成壓力。為了解決這一矛盾，在相似性、重用性和全局性等基本原理的指導(dǎo)下，采用面向大批量定制的開發(fā)設(shè)計(jì)技術(shù)、面向大批量定制的管理技術(shù)和面向大批量定制的制造技術(shù)，以大批量生產(chǎn)的效益生產(chǎn)出符合客戶個(gè)性化需求的產(chǎn)品。

3 大批量定制的基本原理

    大批量定制的基本原理包括相似性原理、重用性原理和全局性原理。這些原理緊緊圍繞減少產(chǎn)品內(nèi)部多樣化，增加產(chǎn)品外部多樣化而提出，相互間存在著十分密切的聯(lián)系，為面向大批量定制的設(shè)計(jì)、管理和制造指出了解決問題的思路和方法，使企業(yè)能高效率地設(shè)計(jì)和制造按客戶需求定制的產(chǎn)品，避免為滿足客戶的個(gè)性化需求耗費(fèi)過多的成本和時(shí)間。

    3.1 相似性原理

    大批量定制的關(guān)鍵是識(shí)別和利用大量不同產(chǎn)品和過程中的相似性。通過充分識(shí)別和挖掘存在于產(chǎn)品和過程中的幾何相似性、結(jié)構(gòu)相似性、功能相似性和過程相似性，利用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化和系列化等方法，減少產(chǎn)品的內(nèi)部多樣化，提高零部件和生產(chǎn)過程的可重用性。

    在不同產(chǎn)品和過程中，存在大量相似的信息和活動(dòng)，需要對(duì)這些相似的信息和活動(dòng)進(jìn)行歸納和統(tǒng)一處理。例如，通過采用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化和系列化等方法，建立典型產(chǎn)品模型和典型工藝文件等。這樣，在向客戶提供個(gè)性化的產(chǎn)品和服務(wù)時(shí)，就可以方便地參考已有的相似信息和活動(dòng)。

    產(chǎn)品和過程中的相似性有各種不同的形式。例如，有零件的幾何形狀之間的相似性，稱為幾何相似性;有產(chǎn)品結(jié)構(gòu)之間的相似性，稱為結(jié)構(gòu)相似性；有部件或產(chǎn)品功能之間的相似性，稱為功能相似性；有事務(wù)處理過程之間的相似性，稱為過程相似性。通過歸納，存在于零件幾何形狀之間、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)之間、部件或產(chǎn)品功能之間以及事務(wù)處理過程之間的相似性，形成標(biāo)準(zhǔn)的零部件模塊、標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)的事務(wù)處理過程，以供日后重用。這些歸納方法對(duì)減少產(chǎn)品的內(nèi)部多樣化具有非常重要的作用。

    圖4給出一個(gè)通過分析零件幾何相似性減少產(chǎn)品內(nèi)部多樣化的例子。某生產(chǎn)動(dòng)力機(jī)械的企業(yè)在其產(chǎn)品中一共采用了15種形狀相似的聯(lián)軸器。對(duì)于客戶來(lái)說(shuō)，他們關(guān)心的是整個(gè)產(chǎn)品的功能和性能，而并不關(guān)心其有多少種不同形狀的聯(lián)軸器，所以這是多余的內(nèi)部多樣化，只會(huì)增加產(chǎn)品成本和管理的復(fù)雜性，應(yīng)盡可能加以消除。經(jīng)過設(shè)計(jì)人員和工藝人員的分析，將這15種相似形狀的聯(lián)軸器標(biāo)準(zhǔn)化為一種標(biāo)準(zhǔn)模塊。在此基礎(chǔ)上，利用CAD/CAPP/NC系統(tǒng)進(jìn)行變型，以適應(yīng)各種產(chǎn)品的需要。這種做法簡(jiǎn)化了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造，明顯降低了產(chǎn)品成本，提高了質(zhì)量(因?yàn)榇藭r(shí)可以用同樣的鍛坯、同樣的工裝夾具、同樣的工藝和同樣的NC程序進(jìn)行零件加工)。圖4所示只是一個(gè)普通的實(shí)例，在實(shí)際生產(chǎn)中這種情況比比皆是。

    3.2 重用性原理

    在定制產(chǎn)品和服務(wù)中存在著大量可重新組合和可重復(fù)使用的單元(包括可重復(fù)使用的零部件和可重復(fù)使用的生產(chǎn)過程)。通過采用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化和系列化等方法，充分挖掘和利用這些單元，將定制產(chǎn)品的生產(chǎn)問題通過產(chǎn)品重組和過程重組，全部或部分轉(zhuǎn)化為批量生產(chǎn)問題，從而以較低的成本、較高的質(zhì)量和較快的速度生產(chǎn)出個(gè)性化的產(chǎn)品。

    3.3 全局性原理

    實(shí)施大批量定制，不僅與制造技術(shù)和管理技術(shù)有關(guān)，還與人們的思維方式和價(jià)值觀念有關(guān)。除了從精益生產(chǎn)、敏捷制造、現(xiàn)代集成制造和成組技術(shù)等方式中吸取有益的思想以外，還要吸取一些特別重要的基本思想和方法，即定制點(diǎn)后移方法、總成本思想和產(chǎn)品全生命周期管理等。

4 大批量定制的關(guān)鍵技術(shù)

    大批量定制的關(guān)鍵技術(shù)，包括面向大批量定制的開發(fā)設(shè)計(jì)技術(shù)、面向大批量定制的管理技術(shù)和面向大批量定制的制造技術(shù)，這些技術(shù)覆蓋了產(chǎn)品的整個(gè)生命周期。

    4.1 面向大批量定制的開發(fā)設(shè)計(jì)技術(shù)

    面向大批量定制的開發(fā)設(shè)計(jì)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)大批量定制的核心和源頭。它包括產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計(jì)技術(shù)與過程的開發(fā)設(shè)計(jì)技術(shù)，前者的對(duì)象是產(chǎn)品，后者的對(duì)象則是產(chǎn)品的制造或裝配過程。完整的面向大批量定制的開發(fā)設(shè)計(jì)過程由面向大批量定制開發(fā)，以及面向大批量定制設(shè)計(jì)兩個(gè)過程組成，這兩個(gè)過程的目的和任務(wù)雖然不同，但卻具有十分緊密的聯(lián)系。

    圖5表示面向大批量定制的開發(fā)設(shè)計(jì)的原理。從圖5可以看到，整個(gè)過程是在PDM/ERP系統(tǒng)的支持下完成的。

    根據(jù)不同的產(chǎn)品特征和不同的大批量定制形式(按訂單裝配ATO、按訂單制造MTO和按訂單設(shè)計(jì)ETO)，可以采用不同的開發(fā)設(shè)計(jì)技術(shù)。圖6反映了一種比較典型的面向大批量定制的開發(fā)設(shè)計(jì)過程，這一過程特別適用于MTO或ETO的機(jī)械產(chǎn)品。在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，充分考慮了定制點(diǎn)后移的問題。

    從圖6可見，面向大批量定制的開發(fā)和面向大批量定制的設(shè)計(jì)是建立在產(chǎn)品主結(jié)構(gòu)、零部件主模型和主文檔基礎(chǔ)上的。產(chǎn)品主結(jié)構(gòu)、零部件主模型和主文檔是標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化的結(jié)果，也是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品資源重用的基礎(chǔ)和實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品配置設(shè)計(jì)和變型設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。

    (1)產(chǎn)品主結(jié)構(gòu)   描述了一個(gè)可配置的，包括所有標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件的模塊化產(chǎn)品系統(tǒng)的組成情況，可根據(jù)不同客戶的需求，從產(chǎn)品主結(jié)構(gòu)中派生出客戶定制產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)。

    (2)零部件主模型   或稱原始模型，利用一些關(guān)鍵的參數(shù)，來(lái)描述零部件外型和尺寸之間的聯(lián)系，只需在主模型中輸入一組數(shù)值，就可自動(dòng)派生出零部件的一個(gè)變型(如圖4)。

    (3)零部件主文檔   在變型設(shè)計(jì)中，所謂主文檔就是各種模板的總稱。利用不同的模板可以派生出不同類型的文檔。例如，為了派生某個(gè)零件或部件的工程圖，需要建立該零件或部件的工程圖模板，稱其為主圖；為了派生某個(gè)零件或部件的工藝過程規(guī)劃，需要建立該零件或部件的工藝過程規(guī)劃模板，稱其為主工藝過程規(guī)劃；為了派生加工某個(gè)零件或部件的NC程序，需要建立該零件或部件的NC程序模板，稱其為主NC程序，等等。

    面向大批量定制開發(fā)是一個(gè)創(chuàng)造性的過程，其主要任務(wù)是：確定新產(chǎn)品的工作原理；進(jìn)行新產(chǎn)品的概念設(shè)計(jì)；進(jìn)行零部件的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化；建立面向大批量定制的產(chǎn)品模型和過程模型。根據(jù)工作內(nèi)容的不同，面向大批量定制開發(fā)過程又可以進(jìn)一步分為前期工作階段和產(chǎn)品建模階段。

    前期工作階段的主要任務(wù)是做一些基礎(chǔ)性的準(zhǔn)備工作，這些工作雖然十分瑣碎、數(shù)量大，但很重要，沒有這些基礎(chǔ)性的工作就無(wú)法順利實(shí)施大批量定制。前期工作階段的主要內(nèi)容有：建立面向大批量定制的編碼體系、零部件ABC分析、零部件分類和零部件名稱分析等。

    產(chǎn)品建模階段的主要任務(wù)是在前期工作的基礎(chǔ)上建立零部件主模型、主文檔和產(chǎn)品主結(jié)構(gòu)，主要內(nèi)容有：零件幾何形狀分析、零件參數(shù)分析、建立零部件主模型、建立零部件主文檔和建立產(chǎn)品主結(jié)構(gòu)。

面向大批量定制設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是：在產(chǎn)品主結(jié)構(gòu)、零部件主模型和主文檔的基礎(chǔ)上，根據(jù)客戶的需求，迅速地提供正確的報(bào)價(jià)；利用在開發(fā)過程建立的產(chǎn)品模型和過程模型，選用標(biāo)準(zhǔn)零部件，快速設(shè)計(jì)產(chǎn)品和完成制造過程，縮短定制產(chǎn)品的交貨周期。面向大批量定制設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)包括產(chǎn)品變型設(shè)計(jì)技術(shù)和產(chǎn)品配置設(shè)計(jì)技術(shù)等。

    圖7以聯(lián)軸器為例，表示了在主模型、主圖、主工藝過程規(guī)劃和主NC程序基礎(chǔ)上進(jìn)行變型設(shè)計(jì)的原理。將事物特性表中的某一行數(shù)據(jù)(相當(dāng)于某一個(gè)具體零件的尺寸)與標(biāo)準(zhǔn)模塊的主圖庫(kù)、主工藝過程規(guī)劃庫(kù)和主NC程序庫(kù)中的模型相結(jié)合，即可自動(dòng)生成具體零件的工程圖、工藝過程規(guī)劃和NC程序。這些導(dǎo)出的文檔與原始模型之間具有很強(qiáng)的相似性，可以看作是原始模型的一種系列化變型。

    圖8表示了模塊化工業(yè)汽輪機(jī)汽缸配置設(shè)計(jì)的原理。根據(jù)客戶的不同要求，可以用基本結(jié)構(gòu)塊組合成不同型號(hào)的工業(yè)汽輪機(jī)汽缸。在組合時(shí)，為了盡可能使過渡圓滑，并使汽輪機(jī)具有盡可能高的效率，采用了具有各種不同作用的連接部分，如減壓段、過渡段、延長(zhǎng)段和法蘭段等。在該工業(yè)汽輪機(jī)組合產(chǎn)品系列中，所有的結(jié)構(gòu)塊基本上采用了一定的公比。例如，進(jìn)汽段采用了R10數(shù)系，其型號(hào)分別為25，32，40，50和63；排汽段采用了R20數(shù)系中的一部分，其型號(hào)分別為28，36，45，56，63，71，80和90。圖9表示利用不同標(biāo)準(zhǔn)模塊組合而成的工業(yè)汽輪機(jī)汽缸。

    4.2 面向大批量定制的管理技術(shù)

    面向大批量定制的管理技術(shù)是實(shí)現(xiàn)大批量定制的關(guān)鍵技術(shù)。為了獲得全面實(shí)施大批量定制的綜合經(jīng)濟(jì)效益，除了在開發(fā)設(shè)計(jì)階段應(yīng)用大批量定制的原理以外，還應(yīng)該針對(duì)大批量定制在管理方面的特點(diǎn)，采用相應(yīng)的管理技術(shù)，包括各種客戶需求獲取技術(shù)、面向大批量定制的生產(chǎn)管理技術(shù)、面向大批量定制的企業(yè)協(xié)同技術(shù)、面向大批量定制的知識(shí)管理和企業(yè)文化等。這些技術(shù)形成了一個(gè)完整的體系，分別在不同的階段，從不同的層次，支持企業(yè)實(shí)現(xiàn)大批量定制。

    面向大批量定制生產(chǎn)管理的主要特點(diǎn)是(如圖10)：客戶信息的有效管理、供應(yīng)商信息的有效管理、產(chǎn)品信息的有效管理、產(chǎn)品定制信息的有效管理和ERP/PDM系統(tǒng)集成。

    對(duì)于復(fù)雜產(chǎn)品的大批量定制，特別是對(duì)于復(fù)雜的ETO產(chǎn)品，其生產(chǎn)計(jì)劃的編制具有一定的難度。因?yàn)樵诟鶕?jù)客戶的需求進(jìn)行產(chǎn)品報(bào)價(jià)時(shí)，一般還不知道該產(chǎn)品的準(zhǔn)確結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品中的很多零部件還未被設(shè)計(jì)出來(lái)，產(chǎn)品的BOM是不完整的，所以不能使用通常的MRP方法處理訂單。對(duì)于復(fù)雜的ETO產(chǎn)品，從接受客戶的訂貨到技術(shù)準(zhǔn)備結(jié)束，形成準(zhǔn)確的BOM，這段時(shí)間大約占整個(gè)產(chǎn)品生產(chǎn)周期的一半。這就是說(shuō)，通常的MRP方法只適用于生產(chǎn)過程的后半部分。為了解決這些問題，可采用粗生產(chǎn)計(jì)劃管理系統(tǒng)來(lái)管理生產(chǎn)過程的前半部分，形成粗生產(chǎn)計(jì)劃、生產(chǎn)計(jì)劃和作業(yè)計(jì)劃三層計(jì)劃模式。

    產(chǎn)品的粗生產(chǎn)計(jì)劃是在合同簽訂過程中或合同簽訂以后，由經(jīng)營(yíng)計(jì)劃部門根據(jù)該產(chǎn)品的交貨日期以及企業(yè)的生產(chǎn)負(fù)荷，按照均衡生產(chǎn)原則，安排出各關(guān)鍵零部件的生產(chǎn)計(jì)劃日程。

    編制粗生產(chǎn)計(jì)劃的主要步驟是：確定“壓縮”的部件構(gòu)成表、選擇參考產(chǎn)品、編制粗生產(chǎn)計(jì)劃、預(yù)估當(dāng)前產(chǎn)品的負(fù)荷、生成負(fù)荷)能力平衡表和重新計(jì)算當(dāng)前產(chǎn)品負(fù)荷等。粗生產(chǎn)計(jì)劃一旦編定后就不再修改，在其規(guī)定的時(shí)間節(jié)點(diǎn)限定下編制生產(chǎn)計(jì)劃。圖11表示了粗生產(chǎn)計(jì)劃與產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)計(jì)劃、作業(yè)計(jì)劃和產(chǎn)品制造的聯(lián)系。

    可在產(chǎn)品粗結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上編制而成的粗生產(chǎn)計(jì)劃，不但可作為毛坯和原材料采購(gòu)的依據(jù)，而且起著協(xié)調(diào)和控制產(chǎn)品總體設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)進(jìn)度的作用(圖11中的虛線箭頭)，直到技術(shù)準(zhǔn)備完成，產(chǎn)生完整的BOM。此時(shí)，可以在粗生產(chǎn)計(jì)劃規(guī)定的時(shí)間框架下編制生產(chǎn)計(jì)劃和作業(yè)計(jì)劃。這種三層計(jì)劃模式，特別適用于ETO的模式。如果能夠?qū)崿F(xiàn)按零部件為單位組織生產(chǎn)，則得到的效果會(huì)更佳。

   4.3 面向大批量定制的制造技術(shù)

    大批量定制除了在產(chǎn)品開發(fā)和管理方面采用各種先進(jìn)的技術(shù)和系統(tǒng)以外，對(duì)底層的制造技術(shù)和系統(tǒng)也提出了較高的要求?？偟膩?lái)說(shuō)，面向大批量定制的制造技術(shù)應(yīng)具有足夠的物理和邏輯的靈活性，能夠根據(jù)被加工對(duì)象的特點(diǎn)，方便、高效、低成本地改變系統(tǒng)的布局、控制結(jié)構(gòu)、制造過程和生產(chǎn)批量等。當(dāng)然，為了有效地實(shí)現(xiàn)面向大批量定制的制造，在制造過程的上游還必須提供一定的條件。例如，產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)必須做到標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化和通用化，以便在制造過程中利用標(biāo)準(zhǔn)的制造方法和標(biāo)準(zhǔn)的制造工具，優(yōu)質(zhì)、高效、快速地制造出客戶定制的產(chǎn)品。

    根據(jù)側(cè)重面不同，可將面向大批量定制的制造技術(shù)分為自動(dòng)化制造技術(shù)和合理化制造技術(shù)(如圖12)。這兩類技術(shù)是密切相關(guān)的，并沒有十分明確的界限。相比之下，前者側(cè)重于通過直接利用先進(jìn)的加工和裝配技術(shù)以及先進(jìn)的制造裝備解決各種大批量定制問題，比較偏重硬件和技術(shù)層面；而后者則更側(cè)重于通過系統(tǒng)的合理化和集成優(yōu)化，增強(qiáng)制造系統(tǒng)的靈活性，以滿足不同客戶的個(gè)性化需求，比較偏重軟件和管理層面?？芍亟M制造系統(tǒng)介于兩者之間，是自動(dòng)化制造技術(shù)與合理化制造技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，汲取了兩者的長(zhǎng)處，所以，在圖12中將可重組制造系統(tǒng)作為第三種面向大批量定制的制造技術(shù)。

    支持大批量定制的自動(dòng)化制造技術(shù)，主要是一些適應(yīng)客戶定制要求的單元制造技術(shù)，可以將其分成兩類：快速制造技術(shù)，包括快速原型技術(shù)、快速換模技術(shù)和精密成形技術(shù)等；計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，包括虛擬軸機(jī)床、各種新型的加工中心、柔性組合機(jī)床、柔性生產(chǎn)線和柔性制造系統(tǒng)等。這些技術(shù)和系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐中。

    支持大批量定制的合理化制造技術(shù)，包括建立在相似性理論基礎(chǔ)上的成組技術(shù)，面向零件族加工全過程的單元制造系統(tǒng)，將工藝設(shè)計(jì)、生產(chǎn)計(jì)劃調(diào)度和制造過程三者有機(jī)地聯(lián)成一體的獨(dú)立制造島等。大批量定制對(duì)可重組制造系統(tǒng)的要求是：快速地由現(xiàn)成的模塊或增加少量的新模塊裝配成新的制造系統(tǒng)；快速地將現(xiàn)有的制造系統(tǒng)重組為滿足客戶需求的新制造系統(tǒng)。可重組制造系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上是模塊化的，在功能上是柔性的，在性能上是多代產(chǎn)品共用的。當(dāng)產(chǎn)品對(duì)象需作較大變動(dòng)時(shí)，仍能以較高的靈活性和較低的改造費(fèi)用迅速地實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)產(chǎn)?？芍亟M制造系統(tǒng)有多種不同形式，如可重組機(jī)床、可重組制造系統(tǒng)和自治分布式制造系統(tǒng)等。

5 結(jié)束語(yǔ)

    大批量定制的基本思路是，基于相似性原理、重用性原理和全局性原理，將定制產(chǎn)品的生產(chǎn)問題通過產(chǎn)品重組和過程重組，全部或部分轉(zhuǎn)化為批量生產(chǎn)問題，盡可能減少產(chǎn)品的內(nèi)部多樣化，增加產(chǎn)品的外部多樣化。本文探討了面向大批量定制的開發(fā)設(shè)計(jì)技術(shù)、面向大批量定制的管理技術(shù)和面向大批量定制的制造技術(shù)，采用這些技術(shù)，可以有效地以大批量的低成本、高質(zhì)量和短交貨期向客戶提供個(gè)性化的定制產(chǎn)品和服務(wù)。