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大规模定制的春天｜工业互联网的新边疆

日期：2019-10-25

一、从大规划出产到大规划定制

福特轿车创始人亨利·福特有句名言：“只要轿车是黑色的，任何顾客都可以把他想要的任何色彩都涂上。”为什么是黑色的？莫非福特本人对色彩有嗜好。不是，因为黑色油漆会比其它色彩干得更快，然后进一步提高产能。仅此而已，出产者的工程功率压倒了全部消费者的需求。工业物联网

这便是大规划出产的年代。大规划出产的中心是环绕着制作商的功率，然后下降出产本钱。

但是作业也早就在发生变化。美国Pine在1997年就定义了四种大规划定制的方法。其间协作定制是最接近常规理解的大规划定制，它在产品自身和表现方法方面，都跟大规划出产的同质性产品有很大不同。它需求将用户的想法——有时分是不成体系的——从头进行工程化表达，并且以合适的本钱完结制作。因为用户的介入，大规划定制的要点一般都会放在规划上。

图1：经典大规划定制的四种方法

在这个概念提出的二十多年里，各种大规划定制的方法在不断的被尝试，但都属于小规划的尝试。直到最近几年，跟着物联网的发展，大规划定制迎来了自己的春天。

图2：大规划定制之路

二、大规划定制的障碍：双向-用户和制作才干

大规划定制是一个双向改动。一方面，原有大规划地出产同一种产品，变成大规划地出产不同产品，这是出产模式的变化；另一方面是消费者从被动、有限的挑选产品，变满意流程的参加。

天平两端一起发生改换。这次双向的改动，存在一场相互角力的竞赛，就像是一场剑术比赛。一方是有限的制作才干，一方是无尽的愿望。二者是一场应战赛，这是一个寻找最小订单的平衡点。工业物联网+人工智能领域

图3：制作才干与用户愿望的交锋

（来源：德国亚琛大学Frank T. Piller）

来自用户的应战是巨大的。最大的难点是：用户是隐形的，换言之，收集用户的信息是一件贵重的作业。获取用户的精确信息，通常是一个绵长而劳累的进程。许多时分，用户的信息是杂乱不堪的，它们聚集在一起，构成一个庞大的“噪音广场”。要从中找出客户真实想要的东西，本钱很高。

关于制作商来说，也有无尽的苦恼。因为大批量小出产，需求坚持和保护各种材料的库存。这意味着必须要有巨大的库存，意味着打造一种可以从订单快速分化到物料、并完结收购的自适应物流体系是必不可少的。而高度柔性的出产线，则是一个最根本的条件，同一条产线必须具备快速切换组合的才干。

如果以上这些困难还不够极限应战的话，还有一条最令人懊丧：用户不愿意为自己的固执创造，付出太高额定付出的本钱。这是树立一个成功的大规划定制事务最困难的方面。因而，制作商需求学会快速定价的才干，需求在自己的车间和整个供应链上，快速策画本钱，树立有用的制作策略。

三、隐形超级用户，大规划定制的新面孔

跟着移动互联网和社交媒体的呈现，“超级隐形用户”呈现了。海尔提出来“企业永远是弱者，用户是强者”，这听起来好像有悖知识，其实它背面是对产品使用方法的一个深邃的考虑。这样的强势用户，并不是呈现在谈判桌上的实在对手，而是以一种分布式的存在感而构成：一个在线社区或者一群品牌粉丝。这不是一个谈判才干很强的个体，而是一个网络化存在的集体。他们之间乃至都不需求相互认识，只要存在一种共识感，他们就可以经过互联网连接在一起，构成足以让制作商“俯首倾听”的力气。

“隐形超级用户”的呈现，使得制作商以自我功率为中心的年代，一去不复返了。

图4：大规划定制背面的要素

在海尔大规划定制的平台COSMOPlat上面，社群交互正在变成一个超级广场，它让“隐形超级用户”的力气变得愈加有序和高效。开端用户会进行自发的话题评论，诸如“空调是不是舒适”、“是不是有净化功用”、“静音自动化“等。在海尔的一款静音空调中，有15万用户参加了评论。但是这些评论，一开端便是一个噪音广场，充满着各种奇怪的杂音。作为大规划定制的制作商，必须可以将良莠不齐的噪音群，引向一个快速收敛的本钱走廊。

在这样一个工程化的走廊上，有675位用户深度参加交互和产品的规划，并且有6家供货商参加了收敛进程，供给了规划方案，并且经过虚拟仿真产品与用户在平台上实时交互。用户在平台上完结虚拟体会，终究完结了1万多台的产品预售。与之前大规划定制不同的是，海尔一直环绕用户需求，并为其他企业供给提质增效、优化资源配置和模式转型。

在这个进程中，大规划定制商需求有足够的智慧，完结从“噪音广场”进入“本钱走廊”，处理“隐形超级用户”需求可以进入实在的本钱核算。剩下的作业，则交给了工厂的产线。这条为定制产品而专门发动的产线，早已在前期的产品规划进程中，一起完结产线的仿真，随时联机上线。

这是一个规划、制作和服务全流程联动的进程。

关于智能产品而言，它自身也会成为用户日子体会的交互入口，这也是海尔将“电器”称为“网器”的原因，一字之差，表明晰产品可以开口讲话。在前面的新兴静音空调的使用进程中，后续有近4000人参加了第2次深度交互，重视点和问题点与第一次不一样，要点重视清洁程度如何。“噪音广场“再次发动560万的用户进行了参加交互，交互意见到达1.5万条，创意规划超过2万个。“本钱走廊”也跟着变得热烈，愈加丰富通明的资源参加进来，工程化规划方案也越来越多，第2次预售产品到达约18万台。规划、制作和服务全流程联动，不只是一次交易，当网器到了用户家中之后，可以继续与用户交互，然后推进不断创新、不断迭代。工业设备的信息化和智能化

“隐形超级用户”正在开释前所未有的能量，网络效应激活了用户的活力，也大大振奋了制作商的应对才干。用户可以呈现出更多固执的一面。例如，在吉利轿车那里定制轿车的用户，可以被允许呈现许多反复。吉利轿车正在规划的柔性定制化出产线，在用户下完订单之后，提前7天可以取消订单，提前3天可以换车型，提前1天可以换发动机。这种简略的数字背面，关于物料和产线的准备，是一个惊人的应战。订单改换，现已出库的物料则需求快速退回原位，并从头进入下一轮分配，而不至于积压太多物料。这样的资源调度，需求一种全通明的管理。

大规划定制，正在呈现出最有诚意的对话和连接。

四、大规划定制的五大要素

大规划出产与大规划定制，二者并不是肯定分隔的，他们有着很多的穿插地带。在这宽广的穿插地带之间，两个首要的决定因素便是本钱凹凸和产品变形程度。二者权衡的结果，使得各种企业都可以找到自己的生存空间。

但是，真实大规划定制的理念方针，便是要寻找一种低价格和高定制的产品空间。大规划出产的价格，成为一种简略通明的对照标准。制作商需求在这条苛刻的对照线的笼罩下，完结高水平的定制。这需求一种全局上的考虑，有五个要素，可以协助大规划制作商得以完结隐形用户那乌托邦式的定制抱负。

图5：大规划定制的五个要素

1 产品模块化

大规划定制的根底要素之一便是模块化。在波音1994年发动数字化规划项目的时分，就现已开端将其视为一项重要技能。许多零部件被从头组合成模块，来作为根本单元，来应对各个不同航空公司的很多差异化要求。这算是应对大规划定制的一个肇始。这项方案5年的项目，最后用了11年才得以完结。最大的阻力不是技能，而是来自组织文化的变革。现在这种模块化方法现已被制作业广泛使用，在轿车行业尤其明显。尽管是定制化的产品，也需求尽或许的共享相同的部件。这些模块，可以尽或许使用传统的批量出产技能进行规划出产。而只要在终究装配期间，才会出产终究定制版本的轿车。

宝马每年出售的各种类型轿车，其实根本都是源于两款根底车型的变型。这种方法，可以有用缩短从订单到交给的时刻。在2000年前发动的COSP（根据客户的出售处理）项目中，从订单到交给的时刻方针是10天。这在当时许多厂家的从订单到交给的时刻中是最短的，像群众、丰田、日产都将方针定在14天，而美国车系则更长。物联网软件及硬件开发技术

图6：各大车系的定制交给的时刻方针

（source：宝马大规划定制方案，2015年）

丰田、美丽和雪铁龙乃至更多家公司也是如此。例如，丰田的Aygo、美丽107和雪铁龙C1都是根据同一辆轿车，只做了一些表面上的小修改。

2 产线柔性自动化

自动化一般都会存在着一个消极因素，那便是会下降出产线的灵活性。自动化程度越高，产线的切换越缓慢，出产不同产品就会显得越吃力。为了满意大规划定制的出产需求，一种全新的柔性自动化开端呈现。这种柔性充分体现在产线的快速切换，完结工艺流程的数字化。而这需求很多的软件仿真，可以在数字世界完结产线切换的方案优化，使得产线设备可以自若切换。海尔沈阳冰箱的十个根本型、二十五个类型，要放在同一条线上完结混流出产，而时刻节拍则仅仅10秒——也便是说每10秒就会有一台冰箱下线。这需求精准的排产规划和工序协同等，才干保证排产的有用和加工的质量。五序一体的压力机连线设备，要跟各种数字化设备经过软件进行集成，经过软件定义的方法，才干真实完结柔性自动化。传统工厂一条线的产能在50万，而柔性自动化的产线才干将到达3倍，完结一条线年产150万不同产品的惊人才干。

这背面，产线的标准化，则是一个最根底的柱石。而这样的道理，并不限于在工业，农业出产也是如此。要可以完结大规划定制，一定要进行出产端的优化，而标准化则首当其冲。海尔COSMOPlat与山东金乡大蒜基地的协作便是从“农业工业化，流程标准化”的理念开端。当地协作社种植的一千亩地大蒜，首先进行的便是标准化规划。将温度、湿度、风力、光照、土壤、降水量等指标逐个进行量化。随后在农场基地中投进很多传感器等物联网设备，将大数据等技能应用在其间。经过可视化体系，可以全方位实时监测大蒜的出产进程，并且根据土壤的成份剖析，进行科学种植。

产线柔性自动化其实还隐藏着别的一个秘籍，那便是规划制作的一体化趋势。前端在进行产品规划研发的时分，需求将规划数据可以同步进行后期的工艺验证，确保制作环节的可完结性。

3 供应链通明化

大规划定制不只影响到出产体系，并且简直影响到公司的供货商。大规划定制的信息体系既然要处理很多或许的产品品种，就必须向整个供应链进行敞开。一种通明的供应链应运而生。订单呈现之后，它所分化的模块可以自动生成分布式的收购合同，告诉到相关供货商。

根据IoTONE供给的大规划定制成熟度曲线，企业或行业可以快速地分配自己的大规划定制成熟度水平，并确定他们的客户是否准备好成为这一大规划定制出产供应链的一部分。

图7：大规划定制成熟度曲线

一个大规划定制的制作商，需求上游的供货商一起做好准备，进行联动的出产与发货，才干保证产品的快速呼应时刻。

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