袁紅平 馮利穎

摘要：生產(chǎn)方式在消費(fèi)市場和生產(chǎn)力共同作用經(jīng)歷了一系列的變遷，目前顧客深度參與的個(gè)性化定制是工業(yè)4.0背景下生產(chǎn)模式的主流方向。該模式需要具有匠人精神的勞動者，利用先進(jìn)的智能生產(chǎn)工具，搭建一套具有足夠的可重構(gòu)性和柔性的生產(chǎn)系統(tǒng)，從而生產(chǎn)出同時(shí)滿足功能需求和承載用戶情感的Agent產(chǎn)品。

Abstract： The production mode has experienced a series of changes in the combination of consumer market and productivity. At present， the personalized customization involved deeply by customers is the mainstream of the production mode under the background of Industry 4.0. This model requires the laborers with the spirit of craftsmanship to use an advanced intelligent production tool to build a production system with sufficient reconfigurability and flexibility， thereby producing the agent products that can meet the functional requirements and carry the user's emotion.

關(guān)鍵詞：生產(chǎn)方式;工業(yè)4.0;個(gè)性化定制模式

Key words： production mode;Industry 4.0;personalized customization

中圖分類號：F426 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1006-4311（2019）11-0023-03

1 ?生產(chǎn)方式變遷及因素分析

在制造業(yè)中占主導(dǎo)地位的生產(chǎn)方式經(jīng)歷了手工單件生產(chǎn)、大規(guī)模生產(chǎn)、精益單元生產(chǎn)、大規(guī)模定制、個(gè)性化定制一系列變遷[1]，如圖1。

①手工單件生產(chǎn)。

依靠高技術(shù)的操作者手工完成產(chǎn)品生產(chǎn)，每件產(chǎn)品單獨(dú)制作可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品多樣化的顧客需求。其缺點(diǎn)也很明顯，主要是效率低、產(chǎn)量少和成本高，管理也是憑借個(gè)人的勞動經(jīng)驗(yàn)和師傅定的行規(guī)進(jìn)行。

②大批量生產(chǎn)。

隨著零件的互換性、標(biāo)準(zhǔn)化和系列化的應(yīng)用，1913年福特建立了第一條汽車流水線，剛性的生產(chǎn)流水線大大提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本[2]。此時(shí)泰勒的科學(xué)管理用科學(xué)化、標(biāo)準(zhǔn)化的管理替代傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)管理，也為實(shí)現(xiàn)高效率的工作起到了推動作用。但是流水線的初始投入大，建設(shè)周期長，以犧牲產(chǎn)品的多樣性為代價(jià)，無法適應(yīng)變化愈來愈快的市場需求和激烈的競爭。

③精益生產(chǎn)。

隨著市場的產(chǎn)品類型和消費(fèi)需求的多樣化，企業(yè)競爭模式發(fā)生由商品價(jià)格競爭向商品差異化競爭的轉(zhuǎn)變[3]。以SMED快速換模、cell單元生產(chǎn)方式、5S、andon、看板等技術(shù)為基礎(chǔ)，以準(zhǔn)時(shí)制JIT和自動化為兩大支柱的TPS豐田生產(chǎn)系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，其盡力消除生產(chǎn)過程中的浪費(fèi)，以精益化的拉動式生產(chǎn)方式提升生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)線快速切換，從而應(yīng)對多品種小批量的生產(chǎn)需求。

④大規(guī)模定制。

大規(guī)模定制利用產(chǎn)品族零部件和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的相似性、通用性從而建立標(biāo)準(zhǔn)化模塊化以降低產(chǎn)品的內(nèi)部多樣性，通過客戶定制增加顧客可感知的外部多樣性。大規(guī)模定制利用產(chǎn)品模塊化原理以大批量生產(chǎn)的方式提供個(gè)性化產(chǎn)品。

⑤個(gè)性化定制。

隨著產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來，需要建立一切以顧客為中心，以用戶為導(dǎo)向的個(gè)性化設(shè)計(jì)的理念，產(chǎn)品的需求分析、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、產(chǎn)品測試等每個(gè)環(huán)節(jié)都要與顧客建立聯(lián)系，提高顧客的參與度，滿足消費(fèi)者的個(gè)性化需求，因此，以消費(fèi)需求升級為中心的個(gè)性化定制模式是新工業(yè)革命背景下的主流生產(chǎn)經(jīng)營模式。

生產(chǎn)方式是在消費(fèi)市場推動因素和支撐因素生產(chǎn)力共同作用逐步發(fā)生的變遷[4]。市場因素包括顧客需求、產(chǎn)品品種、市場競爭、生產(chǎn)成本和銷售價(jià)格;生產(chǎn)力因素包含勞動力、生產(chǎn)資料、生產(chǎn)技術(shù)和管理技術(shù)。

消費(fèi)者在不同時(shí)期下的訴求各異，制造者們?yōu)榱诉m應(yīng)市場的變化，從而需要變革生產(chǎn)方式以在激烈的市場競爭中生存下去。低效率高成本的手工作坊時(shí)期如何把昂貴的手工制品變成大眾產(chǎn)品是競爭的關(guān)鍵，所以應(yīng)運(yùn)而生的流水線大批量生產(chǎn)方式取得了先機(jī)。隨著消費(fèi)需求的多樣化，形成了能適應(yīng)多品種小批量生產(chǎn)的精益生產(chǎn)和大規(guī)模定制。

18世紀(jì)60年代從英國發(fā)起蒸汽技術(shù)革命（工業(yè)1.0），它開創(chuàng)了以機(jī)器代替手工勞動的時(shí)代，使手工操作向大機(jī)器生產(chǎn)過渡，使得手工工場被新興的工廠生產(chǎn)組織形式所取代。19世紀(jì)六七十年代起，電力作為一種優(yōu)良而價(jià)廉的新能源被廣泛應(yīng)用，同時(shí)在制造領(lǐng)域傳送帶等設(shè)備促使了大批量的流水線模式的產(chǎn)生。隨著1969年第一個(gè)可編程邏輯控制器Modicon084的產(chǎn)生，以電子計(jì)算機(jī)的廣泛為標(biāo)志的計(jì)算機(jī)及信息技術(shù)革命（工業(yè)3.0）促進(jìn)了電子計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用，提升了制造業(yè)的生產(chǎn)自動化，為精益生產(chǎn)和大規(guī)模定制提供了一定基礎(chǔ)。目前，信息物理融合技術(shù)開啟了以生產(chǎn)高度數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、機(jī)器自組織為標(biāo)志的工業(yè)4.0。

2 ?工業(yè)4.0時(shí)代下的個(gè)性化定制模式

在工業(yè)4.0時(shí)代下，消費(fèi)者在基于產(chǎn)品屬性和功能相關(guān)的產(chǎn)品實(shí)用性功能訴求不斷得到滿足后，在精神層面上對來自產(chǎn)品所承載的情感、有別于他人的個(gè)性傾向和自我表達(dá)有了更高的追求。雖然大規(guī)模定制與個(gè)性化生產(chǎn)都是為了向客戶提供能夠滿足其需求與偏好的產(chǎn)品。但大規(guī)模定制以現(xiàn)有模塊化為基礎(chǔ)，所以市場上仍存在許多類似產(chǎn)品。在個(gè)性化生產(chǎn)模式下，客戶與工廠頻繁交流溝通，讓客戶實(shí)際參與其產(chǎn)品的需求調(diào)研、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)等過程[5]，如圖2。

從消費(fèi)的意義上看，工業(yè)4.0就是將原料、生產(chǎn)、加工、運(yùn)輸與消費(fèi)結(jié)為一體的大網(wǎng)，消費(fèi)者只需要手機(jī)或電腦等下單，網(wǎng)絡(luò)就會自動將訂單以及個(gè)性化需求下達(dá)到工廠。從實(shí)質(zhì)上看，工業(yè)4.0就是將信息技術(shù)與工業(yè)技術(shù)深度融合，智慧工廠與智能生產(chǎn)讓用戶的個(gè)性化需求得到滿足。工業(yè)4.0時(shí)代下的智慧工廠、智慧生產(chǎn)和智慧物流這三大主題都以CPS（Cyber-Physical System）信息物理融合技術(shù)為基礎(chǔ)。CPS采用物聯(lián)網(wǎng)和服務(wù)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)人的控制在時(shí)間、空間等方面的延伸，實(shí)現(xiàn)人、機(jī)、物的融合，從而實(shí)現(xiàn)客戶要求和生產(chǎn)制造的實(shí)時(shí)溝通。最終實(shí)現(xiàn)企業(yè)的縱向集成（企業(yè)內(nèi)部人流、信息流、物流、資金流）、橫向集成（企業(yè)之間的價(jià)值鏈和信息網(wǎng)絡(luò)）和產(chǎn)品的端對端集成（產(chǎn)品生命周期）集成（產(chǎn)品生命周期），從而使企業(yè)能夠快速對客戶的實(shí)時(shí)需求做出相應(yīng)反饋，業(yè)之間的價(jià)值鏈和信息網(wǎng)絡(luò)）和產(chǎn)品的端對端集成（產(chǎn)品生命周期），從而使企業(yè)能夠快速對客戶的實(shí)時(shí)需求做出相應(yīng)反饋。

3 ?定制模式的生產(chǎn)系統(tǒng)構(gòu)建

工業(yè)4.0時(shí)代下為了讓用戶的個(gè)性化需求得到滿足，需將生產(chǎn)中的供應(yīng)、制造、銷售信息數(shù)據(jù)化和智慧化，構(gòu)建一套全新的制造體系-智慧工廠，從而實(shí)現(xiàn)快速、有效、個(gè)性化的產(chǎn)品供應(yīng)。具體來說就是需要具有匠人精神的勞動者，利用先進(jìn)的智能生產(chǎn)工具，搭建一套具有足夠的可重構(gòu)性和柔性的生產(chǎn)系統(tǒng)，從而從制造出附帶更多價(jià)值信息的Agent產(chǎn)品，如圖3。

3.1 匠人精神的勞動者

匠人精神是一種對工作追求卓越的敬業(yè)態(tài)度，在工業(yè)4.0時(shí)代下對勞動者在知識、技能、追求等方面也有更高的要求，這就需要每一個(gè)勞動者傳承和弘揚(yáng)工匠精神。新時(shí)代下的智能輔助系統(tǒng)可以把工人從單調(diào)、程式化的工作中解放出來，使其能夠?qū)⒕性诋a(chǎn)品本身上，懷著對產(chǎn)品的敬畏將事情做到極致。另外增加對客戶的關(guān)心，客人需求的關(guān)注，從而將設(shè)計(jì)精神與人文關(guān)懷的匠人精神在產(chǎn)品制作過程中進(jìn)行全方位體現(xiàn)。

3.2 智能的生產(chǎn)工具

導(dǎo)入智能的自動化設(shè)備可以減少人力，降低產(chǎn)品生產(chǎn)成本、提升效率和品質(zhì)，通過使用自動化設(shè)備可有效提高產(chǎn)品一致性?？煽康淖詣踊阌诠芾恚瑥亩嵘镜母偁帉?shí)力。工業(yè)4.0時(shí)代下企業(yè)需要具有高速度、高精度、具備感知能力的智能裝備，智能的生產(chǎn)工具可實(shí)現(xiàn)識別、分析、推理、決策、以及控制功能，實(shí)現(xiàn)先進(jìn)制造技術(shù)、信息技術(shù)和智能技術(shù)的深度結(jié)合。生產(chǎn)工具能夠在生產(chǎn)實(shí)踐中不斷地充實(shí)知識庫，具有自學(xué)習(xí)功能，還有搜集與理解環(huán)境信息和自身的信息，并進(jìn)行分析判斷和規(guī)劃自身行為的能力。

3.3 柔性生產(chǎn)結(jié)構(gòu)

要實(shí)現(xiàn)個(gè)性化定制，就需要增強(qiáng)制造企業(yè)的靈活性和應(yīng)變能力，以提高生產(chǎn)結(jié)構(gòu)的柔性，縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期，提高設(shè)備利用率和員工勞動生產(chǎn)率，改善產(chǎn)品質(zhì)量。工業(yè)4.0中，從智能物料進(jìn)入智慧工廠產(chǎn)出智能產(chǎn)品的過程中，智慧工廠中的信息物理生產(chǎn)系統(tǒng)動態(tài)配置的生產(chǎn)方式，工作站能夠通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)訪問所有有關(guān)信息，并根據(jù)信息內(nèi)容，自主切換生產(chǎn)方式以及更換生產(chǎn)材料，從而調(diào)整成為最匹配模式的生產(chǎn)作業(yè)。所以工業(yè)4.0時(shí)代下的定制的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)自組織，能夠根據(jù)當(dāng)前的狀況靈活決定生產(chǎn)過程，從而滿足不同的用戶需求。

3.4 可追溯生產(chǎn)過程

導(dǎo)入信息化系統(tǒng)可以提高生產(chǎn)制造過程的信息化、數(shù)字化、集成化程度和效率（優(yōu)化制造過程、精準(zhǔn)全息追溯、實(shí)時(shí)信息傳遞、檢測設(shè)備的集成，并簡化數(shù)據(jù)采集方式，提高生產(chǎn)制造過程運(yùn)作效率），優(yōu)化生產(chǎn)計(jì)劃流程（生產(chǎn)全程數(shù)據(jù)可視、智能優(yōu)化計(jì)劃，提升多方位協(xié)調(diào)能力）。降低企業(yè)成本，提高全員勞動生產(chǎn)率，提高經(jīng)濟(jì)效益，強(qiáng)化柔性智能制造優(yōu)勢。要實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的可追溯，需要通過將生產(chǎn)過程信息化，完整記錄生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對企業(yè)制造過程控制和制造過程的監(jiān)管。

3.5 Agent產(chǎn)品

未來個(gè)性化定制模式下產(chǎn)品已不僅僅是滿足顧客的功能訴求，它更是承載了客戶的情感訴求。每個(gè)產(chǎn)品背后都有一個(gè)故事，每個(gè)產(chǎn)品都寄托了客戶情感。能夠把客戶的個(gè)性化需求以不同的方式賦予在產(chǎn)品上，使產(chǎn)品成為承載更多價(jià)值信息的Agent產(chǎn)品，從而使客戶真正享受個(gè)性化定制的樂趣和價(jià)值。

工業(yè)4.0時(shí)代下使用智能生產(chǎn)工具和信息化技術(shù)，構(gòu)筑可追溯和柔性的生產(chǎn)系統(tǒng)，從而生產(chǎn)出顧客特有的Agent產(chǎn)品以滿足顧客的個(gè)性化定制。

4 ?總結(jié)

隨著工業(yè)4.0革命、智能制造、信息技術(shù)的進(jìn)一步應(yīng)用和消費(fèi)市場的空前多樣化訴求，相信提升定制產(chǎn)品的象征意義和自我表達(dá)價(jià)值的用戶深度參與的個(gè)性化定制將是未來主流的生產(chǎn)方式。雖然目前的生產(chǎn)構(gòu)造和技術(shù)還無法完全支持用戶深度參與的個(gè)性化定制模式，但是可以看到許多廠商都開始嘗試突破傳統(tǒng)限制進(jìn)行一定程度的個(gè)性化定制嘗試，如酷特云藍(lán)的服裝定制、Dell的電腦定制等。

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