毫不夸張地說,當今富裕的生活和先進的社會是建立在能夠實現大量生產的工業技術之上的。近代工業一直被作為通過借助機器的力量追求大量生產來實現先進產品的低成本和高質量的手段。即使是相同規格的產品,生產得越多,每件產品的成本就越低,而且對生產方式的熟練程度也越高。通過不斷改進用于大量生產家用電器、汽車、半導體、電容器等電子元件以及構成它們的材料的技術,應用和市場已經逐步擴大。
什么是高效生產消費者需要的特有產品的大規模定制?
然而,近年來,一種被稱為“大規模定制”的新生產體制引起了人們的關注,它能高效地分別生產每個消費者所需規格的工業產品(圖1)。這種新的產品制造形式只有智能工廠才能實現。
圖1 少品種大量生產、變種變量生產與大規模定制的區別
在陶器和裝飾品中,有些產品是工匠費時費力打造的“特有的產品”,不存在第二件相同規格的產品 。這些特有的物品正如文字所表述的那樣,具有特有的價值,但并非所有人都能使用它們,因為它們的生產成本相當高。此外,由于是手工制作,無法像機械一樣穩定生產。另一方面,大規模定制同時利用生產機械控制技術(Operation Technology:OT)、人工智能和大數據分析等信息技術(Information Technology:IT),力爭以低成本制造出高質量的特有的產品?梢哉f,這是對變種變量生產進行的一種更進一步的嘗試。
大規模定制引發的商業模式創新
如果能夠實現大規模定制,就有可能提供正好符合消費者需求的產品。
理想產品的規格會因每個人的喜好、體型、體質、性格、使用場所和時間的區別而發生很大變化的產品可以說是大規模定制的完美應用對象。具體來說,食品、醫藥品、化妝品等被稱為“三品產業”的產品、服裝、鞋子、服飾等人類穿戴的產品、工匠使用的工具、道具、在工作機中支撐物品的夾具、高爾夫俱樂部中的工具類就是這樣的例子。
而且,通過開發和生產滿足個性化需求的產品,可以將制造業的商業模式從銷售商品轉變為提供服務。消費者將不再是從推薦的商品中選擇購買接近理想的產品,而是能夠切實獲得理想的產品。因此,它是一項客戶滿意度非常高的高附加值業務。
用于實現大規模定制的要素技術正在不斷完善
實現大規模定制需要與迄今為止的工業產品開發和生產不同的技術和方法論。但是,實現大規模生產所必需的要素、“客戶需求數據化”、“設計/生產條件策定自動化”、“高效地分別生產所開發的產品”使用的技術幾乎都在不斷完善(圖2)。
圖2 實現大規模定制所使用的技術
在客戶需求數字化中,利用人工智等能根據過去的銷售和營銷數據來推斷和策定滿足需求的產品規格的信息處理技術正在不斷取得進步。在產品設計領域,符合所需規格的產品形狀的自動設計技術已在飛機等需要高可靠性的領域中得到實際應用。
此外,作為根據產品規格快速、正確地策定生產條件的技術,人們正在嘗試應用CPS(Cyber-Physical System)。而且,隨著用軟件定制電子功能的技術和基于設計數據自動生產各種形狀的物體的3D打印機等的進步,現在已經能夠高效地分別制作各種產品。
大規模定制的先進事例已經出現
人們對大規模定制的未來期待很高,現在已經出現了將其付諸實踐并開展為消費者提供新價值的業務的企業。
德國運動器材制造商已經開始提供一項服務,將消費者的腳型數據直接發送到工廠,并使用機器人進行自動化生產,在短短幾小時到幾天的時間內交付與消費者的腳完全吻合的鞋子。這是一項讓普通消費者能夠像專ye運動選手那樣購買定制鞋的服務。它是通過將腳的形狀轉換為數據的捕捉技術和使用3D打印機創建與用戶的腳形狀匹配的鞋底的技術實現的。
此外,美國醫療器械制造商已在銷售與每個人完全吻合的咬合式牙齒矯正器具。它是一種通過定期依次更換形狀逐漸改變的牙套來矯正牙齒排列。使用3D 掃描儀獲取牙齒輪廓數據,并根據數據使用3維CAD 自動設計必要的牙套。然后通過將設計數據輸入到加工機來自動加工出所需形狀的牙套。
大規模定制是制造業商業模式由造物向謀事轉變的重要方法。為了振興只依靠追求大量生產的傳統方法往往容易停滯不前的業務,今后,在各個行業中的舉措必定會得到進一步推進。
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