如今，隨著社會的發(fā)展，消費(fèi)者的需求逐漸向多樣化、個性化演進(jìn)，大規(guī)模個性化定制逐漸成為制造企業(yè)核心能力競爭的主賽道。主要發(fā)達(dá)國家都將其作為制造業(yè)的未來主攻方向進(jìn)行重點(diǎn)推廣。例如，日本提出的“社會 5.0”將“支持大規(guī)模定制的新一代智能制造系統(tǒng)技術(shù)”列為六大必須攻克的關(guān)鍵技術(shù)之一；歐盟提出了工業(yè)5.0，強(qiáng)調(diào)以人為核心的“個性化定制”；我國在《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》中提出要培育推廣大規(guī)模定制等新模式。

隨著生產(chǎn)力的發(fā)展，人類社會的生產(chǎn)模式不斷演進(jìn)，從古代的精耕細(xì)作農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)，發(fā)展到以家庭為單位的個體經(jīng)濟(jì)，再到工業(yè)革命時期機(jī)器生產(chǎn)取代手工勞動，并進(jìn)一步出現(xiàn)了以流水線為代表的大規(guī)模生產(chǎn)模式。如今，隨著社會的發(fā)展，消費(fèi)者的需求逐漸向多樣化、個性化演進(jìn)，大規(guī)模個性化定制逐漸成為制造企業(yè)核心能力競爭的主賽道。主要發(fā)達(dá)國家都將其作為制造業(yè)的未來主攻方向進(jìn)行重點(diǎn)推廣。例如，日本提出的“社會 5.0”將“支持大規(guī)模定制的新一代智能制造系統(tǒng)技術(shù)”列為六大必須攻克的關(guān)鍵技術(shù)之一；歐盟提出了工業(yè)5.0，強(qiáng)調(diào)以人為核心的“個性化定制”；我國在《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》中提出要培育推廣大規(guī)模定制等新模式。

本文首先對大規(guī)模個性化定制的研究歷程進(jìn)行了綜述，重點(diǎn)闡述了其概念，分析了大規(guī)模個性化定制的實(shí)現(xiàn)原理，指出其核心在于解決外部多樣性和內(nèi)部多樣性之間的矛盾，實(shí)現(xiàn)高標(biāo)準(zhǔn)滿足用戶需求下的高效率生產(chǎn)制造。同時，對大規(guī)模個性化定制所涉及的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究，重點(diǎn)介紹了目前在用戶需求識別、產(chǎn)品設(shè)計技術(shù)、產(chǎn)品制造技術(shù)中所涉及的關(guān)鍵技術(shù)。同時，以家電、服裝等行業(yè)為例，分析了大規(guī)模個性化定制在典型行業(yè)的應(yīng)用，展示了其如何在產(chǎn)業(yè)中落地并提升企業(yè)競爭力。最后，總結(jié)了大規(guī)模個性化定制對于提升用戶體驗(yàn)、加強(qiáng)企業(yè)競爭力和促進(jìn)社會高質(zhì)量發(fā)展的價值，并對未來大規(guī)模個性化定制的技術(shù)發(fā)展進(jìn)行了展望。

01

研究歷程

大規(guī)模個性化定制的研究總體上歷經(jīng)概念提出（20世紀(jì)70年代至90年代）、概念深化（2000—2010年）和概念演進(jìn)（2010年至今）三個階段，如圖 1 所示。

圖1 大規(guī)模個性化定制概念研究歷程

1970年， 未來學(xué)家 Alvin Tofflerr出版專著《未來的沖擊》，提出一種全新的生產(chǎn)方式設(shè)想，即“以類似于大規(guī)模生產(chǎn)的時間和成本提供滿足客戶特定需求的產(chǎn)品和/或服務(wù)”，此種生產(chǎn)方式于 1987 年被 Start Davis在Future Perfect 一書中首次定義為“大規(guī)模定制（mass customization）”。1993年，B·Joseph PinelI等在《大規(guī)模定制：企業(yè)競爭的新前沿》中提出，大規(guī)模定制的核心為產(chǎn)品或服務(wù)品種的定制化與多樣化急劇增加，滿足個性化定制需求的同時不相應(yīng)增加成本，最大優(yōu)點(diǎn)在于提供戰(zhàn)略優(yōu)勢和經(jīng)濟(jì)價值。1996 年，Lampel 等認(rèn)為在完全定制與完全標(biāo)準(zhǔn)化之間存在一個戰(zhàn)略的連續(xù)集，并根據(jù)顧客參與設(shè)計的程度提出了大規(guī)模定制的五個水平，即完全標(biāo)準(zhǔn)化、細(xì)分標(biāo)準(zhǔn)化、定制標(biāo)準(zhǔn)化、剪裁定制化和完全定制化。這一時期，學(xué)者們重點(diǎn)關(guān)注大規(guī)模定制的生產(chǎn)方式、定制程度分類、實(shí)施策略及應(yīng)用領(lǐng)域等問題，探討如何實(shí)現(xiàn)個性化定制與降低成本的平衡。

進(jìn)入新千年，大規(guī)模個性化定制的研究逐漸成為熱點(diǎn)。2000年，Gilmore J H，Joseph Pine再次提出“大規(guī)模個性化旨在通過客戶參與價值共創(chuàng)（Value Co－creation）過程并充分體驗(yàn)企業(yè)排他的或首選的個性化服務(wù)，真正實(shí)現(xiàn)面向個人市場（Market of one）高度個性化，其最顯著特征在于客戶體驗(yàn)”，探索了大規(guī)模定制的前景和陷阱。周炳海等提出大批量定制的內(nèi)涵：大批量是指生產(chǎn)產(chǎn)品的批量大，定制是指按客戶需求為客戶提供個別的服務(wù)；大批量定制生產(chǎn)是一個綜合考慮市場環(huán)境影響和產(chǎn)品的客戶個性化需求的現(xiàn)代化大批量制造模式。祁國寧等系統(tǒng)研究了大批量定制及其模型構(gòu)建的一般性方法，并在2003年出版專著《大批量定制技術(shù)及其應(yīng)用》，將相關(guān)成果寫入其中。2001年，Silveria 和 Borenstein曾對大規(guī)模定制的生產(chǎn)模式及多品種大量生產(chǎn)所引發(fā)的制造資源沖突等問題進(jìn)行系統(tǒng)分析與論述。2002 年，Anderson以個性化產(chǎn)品需求為驅(qū)動，研究了大規(guī)模定制模式下客戶參與產(chǎn)品族開發(fā)設(shè)計的模式及其影響。2005年，Adomavicius G 等基于迭代反饋原理提出了面向過程視角的個性化實(shí)現(xiàn)與優(yōu)化流程，構(gòu)建了“理解客戶需求—傳輸個性化產(chǎn)品—測量個性化影響”的迭代過程。2007 年，Kumar提出了大規(guī)模定制戰(zhàn)略正在轉(zhuǎn)變?yōu)榇笠?guī)模個性化戰(zhàn)略，提出了推動大規(guī)模定制向大規(guī)模個性化轉(zhuǎn)型的重要因素。為了將用戶行為施加到個性化的產(chǎn)品與服務(wù)上，Adomavicius 等基于迭代反饋原理，提出了一個能夠理解用戶需求、提交個性化產(chǎn)品和測評個性化效果的個性化流程。楊青海、祁國寧等認(rèn)為大規(guī)模定制生產(chǎn)方式既能滿足客戶的定制化需求，又能在大量定制產(chǎn)品的生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)接近大規(guī)模生產(chǎn)的效率/成本指標(biāo)的目標(biāo)，從而在市場競爭中贏得優(yōu)勢。這段時期，研究者們主要關(guān)注客戶需求驅(qū)動的生產(chǎn)模式，大規(guī)模個性化定制的概念逐步深化；分析客戶參與產(chǎn)品開發(fā)的模式及其影響，探討大批量定制生產(chǎn)的內(nèi)涵和多品種大量生產(chǎn)引發(fā)的制造資源沖突問題，利用數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化手段滿足大規(guī)模定制生產(chǎn)。

自 2010年以來，國內(nèi)知名專家學(xué)者先后出版專著針對網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造模式進(jìn)行系統(tǒng)性研究，《網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造模式》對某些關(guān)鍵要素和關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行了深入的技術(shù)性剖析；《大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)協(xié)同定制：價值創(chuàng)造機(jī)理與驅(qū)動因素》研究大規(guī)模定制的價值創(chuàng)造機(jī)理，系統(tǒng)分析大規(guī)模定制的驅(qū)動因素，包括動機(jī)、模塊化、供應(yīng)鏈整合、大數(shù)據(jù)分析能力，并基于實(shí)驗(yàn)研究方法提出大規(guī)模定制中的營銷策略。2021年，肖人彬等提出大規(guī)模個性化設(shè)計基本框架和實(shí)施流程，闡述客戶參與設(shè)計的網(wǎng)絡(luò)交互平臺、開放式體系結(jié)構(gòu)產(chǎn)品平臺、數(shù)據(jù)驅(qū)動、3D打印和韌性制造等支撐大規(guī)模個性化設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)。新時期的研究內(nèi)容著眼于大規(guī)模個性化定制的概念演進(jìn)，主要側(cè)重點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造模式、大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)協(xié)同定制等，同時智能制造、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)開始大規(guī)模應(yīng)用，在需求收集、產(chǎn)品定制、柔性生產(chǎn)等場景促進(jìn)大規(guī)模個性化定制模式的落地。

02

基本原理

大規(guī)模個性化定制的方法和技術(shù)以減少產(chǎn)品內(nèi)部多樣化、增加產(chǎn)品外部多樣化為目標(biāo)，建立在相似性原理、重用性原理和全局性原理等基本原理的基礎(chǔ)上。相關(guān)基本原理為解決定制與大批量之間的矛盾指出了方向和思路，可用于大批量定制的設(shè)計、管理和制造等各個環(huán)節(jié)。大規(guī)模個性化定制的基本原理總結(jié)如下。

（一）相似性原理

相似性是指大規(guī)模個性化定制產(chǎn)品族在客戶需求、產(chǎn)品功能、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、零件幾何特性以及生產(chǎn)過程等方面所存在的相似性，定制的關(guān)鍵是識別和利用大量存在于不同產(chǎn)品和過程中的相似性。

（二）重用性原理

重用性是指大規(guī)模個性化定制產(chǎn)品族中相似單元的可重新組合和可重復(fù)利用的性質(zhì)。大規(guī)模定制產(chǎn)品族中存在大量的相似單元，通過這些單元的重用，將定制產(chǎn)品的生產(chǎn)問題轉(zhuǎn)化為或部分轉(zhuǎn)化為批量生產(chǎn)問題。

（三）全局性原理

全局性是指大規(guī)模個性化定制與產(chǎn)品族全生命周期相關(guān)的性質(zhì)，并涉及開發(fā)、設(shè)計、制造和管理過程、時間及成本。全局性原理要求從全局出發(fā)，解決批量生產(chǎn)與定制生產(chǎn)的矛盾，面向整個產(chǎn)品族和產(chǎn)品族全生命周期提高相似性，并盡可能將相似性轉(zhuǎn)化為重用性。

（四）平均成本原理

面向產(chǎn)品族實(shí)施大規(guī)模個性化定制，擴(kuò)大定制范圍，實(shí)現(xiàn)定制數(shù)量增加，從而降低產(chǎn)品平均成本。通過比較發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)品相似度越高，其平均成本曲線越接近大批量生產(chǎn)的平均成本曲線；通過模塊化開發(fā)設(shè)計提高產(chǎn)品和過程的相似度，可顯著降低產(chǎn)品平均成本。

（五）定制點(diǎn)原理

定制點(diǎn)是指企業(yè)生產(chǎn)活動由基于預(yù)測的庫存生產(chǎn)轉(zhuǎn)向響應(yīng)客戶需求的定制生產(chǎn)的轉(zhuǎn)換點(diǎn)，與定制價值和定制成本關(guān)系密切，是評估大規(guī)模個性化定制可行與否的分界點(diǎn)。

03

關(guān)鍵技術(shù)

大規(guī)模生產(chǎn)方式的最大缺陷在于產(chǎn)品單一、定制化程度低、忽視了用戶的差異化需求，且用戶需求千差萬別難以預(yù)測。因此，從企業(yè)生產(chǎn)成本考慮，常規(guī)的大規(guī)模生產(chǎn)無法滿足多樣化的用戶需求。隨著新一代信息技術(shù)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模個性化定制逐漸成為可能。聚焦產(chǎn)品全生命周期關(guān)鍵環(huán)節(jié)與重點(diǎn)需求，大規(guī)模個性化定制主要依賴客戶需求識別技術(shù)、產(chǎn)品設(shè)計技術(shù)與產(chǎn)品制造技術(shù)等三類關(guān)鍵技術(shù)。

（一）客戶需求識別技術(shù)

1.客戶需求識別分析技術(shù)

客戶需求識別是產(chǎn)品、服務(wù)和系統(tǒng)開發(fā)的基本流程之一。在工程設(shè)計領(lǐng)域，客戶需求是產(chǎn)品開發(fā)項(xiàng)目最為重要的影響要素之一，滿足客戶和相關(guān)利益方的需求是保障服務(wù)解決方案成功的關(guān)鍵?？蛻粜枨笞R別是設(shè)計活動的首要環(huán)節(jié)，也是進(jìn)行客戶需求分析與處理的基礎(chǔ)。Tseng 和 Jiao提出利用層次或樹形結(jié)構(gòu)來導(dǎo)出客戶需求，如客戶需求屬性層次結(jié)構(gòu)、功能需求拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等。Miaskiewicz 和 Kozar利用角色（Personas）模型來表達(dá)和溝通客戶需求。Berkovic 等研究了產(chǎn)品、服務(wù)和軟件工程中與需求工程相關(guān)的流程和工具。

2.客戶需求重要度分析技術(shù)

客戶需求重要度分析是客戶需求分析最困難的一個環(huán)節(jié)，直接關(guān)系到能否找出關(guān)鍵需求、合理分配后續(xù)設(shè)計資源。在實(shí)際操作中，客戶經(jīng)常用符合自身表達(dá)習(xí)慣的模糊語義，來描述他們的需求。但是包含模糊語義描述的客戶需求存在一定程度的失真性、模糊性、主觀性等，會影響服務(wù)設(shè)計人員對需求重要性的判斷和分析，影響最終客戶需求的重要度排序，不利于設(shè)計者在資源有限的情況下做出各種合理的設(shè)計決策。國內(nèi)外學(xué)者研究了基于優(yōu)勢關(guān)系的粗糙集、非線性規(guī)劃、群決策技術(shù)等模型/方法，以進(jìn)行客戶需求重要度分析。

（二）個性化產(chǎn)品設(shè)計技術(shù)

1.客戶需求向技術(shù)特性的映射

設(shè)計人員在獲取客戶需求之后，需要將其進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為能夠直接在設(shè)計過程中使用的技術(shù)特性?？蛻敉褂米陨淼恼Z言來表達(dá)其需求，導(dǎo)致需求信息通常是模糊、感性、不規(guī)范的。因此，如何有效地將客戶需求映射為產(chǎn)品設(shè)計屬性是面向客戶需求進(jìn)行產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計的關(guān)鍵，也一直是國內(nèi)外學(xué)術(shù)界的研究熱點(diǎn)。Luo 等提出了一種基于質(zhì)量功能展開（QFD）的產(chǎn)品設(shè)計方法，該法通過質(zhì)量屋矩陣將客戶需求轉(zhuǎn)化為最有價值的工程屬性，達(dá)到了需求轉(zhuǎn)化的目的。方輝等研究建立用戶需求灰色絕對關(guān)聯(lián)矩陣進(jìn)行用戶需求聚類，以去除用戶冗余需求信息。He 等對傳統(tǒng)卡諾（Kano）模型做了改進(jìn)，在理解客戶需求領(lǐng)域上突破了多粒度語言環(huán)境中處理人類思維的模糊性和不確定性時存在的局限性。Wang 等提出一種基于樸素貝葉斯分類器的需求轉(zhuǎn)化方法，提高了客戶需求向產(chǎn)品設(shè)計屬性轉(zhuǎn)化的準(zhǔn)確性。

2.模塊化設(shè)計

模塊化設(shè)計是處理客戶動態(tài)需求和實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品快速設(shè)計的重要手段，通過搭建產(chǎn)品的功能模塊庫，配置適合不同細(xì)分市場的產(chǎn)品系列，可以大大提高產(chǎn)品的設(shè)計及生產(chǎn)效率，縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期，加快產(chǎn)品的更新?lián)Q代以及新產(chǎn)品的研發(fā)，提高產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性。國內(nèi)外學(xué)者針對產(chǎn)品模塊化設(shè)計方法的建模、求解和配置問題進(jìn)行了大量的理論研究和案例分析，Pahl將產(chǎn)品設(shè)計過程分為設(shè)計任務(wù)定義、建立功能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、尋找原理和概念、選擇和評價幾個階段。郟維強(qiáng)等采用基于模糊證據(jù)推理算法的零件關(guān)聯(lián)關(guān)系多準(zhǔn)則非線性融合方法和模糊非支配離散粒子群算法進(jìn)行模塊關(guān)聯(lián)性分析。

3.交互設(shè)計

交互設(shè)計通過模式、指南、組合、方法和工具等產(chǎn)生不同的創(chuàng)新生成類別，開發(fā)不同的用戶體驗(yàn)交互方案，并進(jìn)行體驗(yàn)質(zhì)量實(shí)證評估。交互設(shè)計致力于了解目標(biāo)用戶和他們的期望，了解用戶同產(chǎn)品交互時彼此的行為，了解人本身的心理和行為特點(diǎn)。同時，還包括了解各種有效的交互方式，并對它們進(jìn)行增強(qiáng)和擴(kuò)充，通過對產(chǎn)品的界面和行為進(jìn)行交互設(shè)計，讓產(chǎn)品和使用者之間建立一種有機(jī)關(guān)系，從而使用者的目標(biāo)。交互設(shè)計還將信息技術(shù)嵌入日常生活的新領(lǐng)域，以創(chuàng)造可以吸引人類體驗(yàn)的各種情感、視覺、動作、手勢，以及各種相互關(guān)系的技術(shù)系統(tǒng)與產(chǎn)品。交互設(shè)計已從單純的可用性和效率性研究轉(zhuǎn)移到趣味性、探索性和情感性的交互探索。

4.產(chǎn)品族設(shè)計

產(chǎn)品族是具有相同通用部件的系列產(chǎn)品的集合，具有共享、細(xì)分市場和個性化的優(yōu)點(diǎn)。與傳統(tǒng)設(shè)計相比，產(chǎn)品族設(shè)計研究的對象不止一個，通常為多個同類產(chǎn)品。產(chǎn)品族設(shè)計將系列產(chǎn)品看作一個整體進(jìn)行開發(fā)設(shè)計，而非針對單一產(chǎn)品進(jìn)行分析，需要根據(jù)客戶需求的差異性和相似性，對產(chǎn)品的總客戶群體進(jìn)行細(xì)分，從而得到細(xì)分客戶群的突出屬性，以此構(gòu)建滿足大部分客戶需求的產(chǎn)品族。程賢福將灰色系統(tǒng)理論應(yīng)用到產(chǎn)品平臺的穩(wěn)健設(shè)計中，結(jié)合試驗(yàn)設(shè)計與關(guān)聯(lián)度方差分析，合理識別平臺參數(shù)和變型參數(shù)，確定產(chǎn)品族基體產(chǎn)品和每個變型產(chǎn)品設(shè)計參數(shù)的最佳設(shè)計方案。肖人彬等以公理設(shè)計為基礎(chǔ)，以功能需求為起點(diǎn)，借鑒 Kano 模型，從客戶需求的角度，通過構(gòu)建設(shè)計矩陣和產(chǎn)品設(shè)計關(guān)聯(lián)矩陣來建立產(chǎn)品平臺。

（三）規(guī)模定制化生產(chǎn)技術(shù)

1.可重構(gòu)制造系統(tǒng)

可重構(gòu)制造系統(tǒng)可根據(jù)市場需求的變化對原系統(tǒng)進(jìn)行快速重構(gòu)，通過改變自身的結(jié)構(gòu)和增減設(shè)備等方式來滿足生產(chǎn)要求?？芍貥?gòu)制造系統(tǒng)采用模塊化制造單元解決傳統(tǒng)工廠生產(chǎn)線硬連接問題，根據(jù)生產(chǎn)計劃、資源使用和產(chǎn)品工藝情況，通過模塊制造單元重構(gòu)分析、智能決策以及過程的虛擬仿真，動態(tài)優(yōu)化調(diào)整生產(chǎn)線布局，使整個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的制造資源處于有序可控狀態(tài)，保證高質(zhì)量、高效率、低成本地完成生產(chǎn)任務(wù)。梁福軍等在對可重構(gòu)制造系統(tǒng)的成本構(gòu)成進(jìn)行充分分析的基礎(chǔ)上，建立了成本構(gòu)成的模型，計算出了不同生產(chǎn)需求下的系統(tǒng)成本。蔡宗琰等基于可重構(gòu)制造系統(tǒng)的賦時可重構(gòu) Petri 網(wǎng)模型及其調(diào)度 Gantt 圖，提出可重構(gòu)制造系統(tǒng)的性能指標(biāo)評價方法，定義最大完成時間、生產(chǎn)資源利用率、作業(yè)完成時間和零件的平均生產(chǎn)能力等可重構(gòu)制造系統(tǒng)的性能指標(biāo)。

2.智能成組技術(shù)

智能成組技術(shù)以相似理論為指導(dǎo)，通過充分利用產(chǎn)品和制造過程中的相似性，將不同產(chǎn)品中的相似的零部件，甚至零件中的部分結(jié)構(gòu)信息歸類處理，形成“成組批量”，從而取得較大效益。智能成組技術(shù)將充分利用最新的智能技術(shù)和信息技術(shù)，盡可能多地利用已有的知識和資源，形成“成組大批量”，把品種多轉(zhuǎn)化為“少”，把生產(chǎn)量小轉(zhuǎn)化為“大”，將主要矛盾有條件地轉(zhuǎn)化，合理組織產(chǎn)品的生產(chǎn)協(xié)作，以最快的速度、最低的成本制造出用戶滿意的產(chǎn)品，真正實(shí)現(xiàn)大規(guī)模定制生產(chǎn)目標(biāo)。

3.單元制造技術(shù)

單元制造模式是配備少數(shù)低自動化和機(jī)械化的設(shè)備生產(chǎn)多品種、少批量的產(chǎn)品，其優(yōu)點(diǎn)是低成本、高柔性化以及“少人化”。工人以一個單元為單位，在一個單元內(nèi)部進(jìn)行組裝生產(chǎn)，縮短了生產(chǎn)線的長度，減少了工廠內(nèi)部機(jī)器的數(shù)量，不再需要大量的操作工人，降低了雇傭工人的成本；同時，生產(chǎn)質(zhì)量、生產(chǎn)效率直接與工資掛鉤，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的同時，也提高了生產(chǎn)效率。Chan 等構(gòu)建了一個兩階段求解方法，利用遺傳算法，首先解決單元構(gòu)建問題，再解決單元布局問題，即確定單元內(nèi)的機(jī)器順序和單元順序。單元布局問題的研究大多建立在產(chǎn)品需求一定的基礎(chǔ)上，近年來有少數(shù)研究開始考慮產(chǎn)品的隨機(jī)需求。Wang 等假設(shè)產(chǎn)品數(shù)量在生命周期內(nèi)的不同時間段發(fā)生變化并已知，同步解決單元內(nèi)布局和單元間布局問題。

4.網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造是由“智能機(jī)器+網(wǎng)絡(luò)+工業(yè)云平臺”構(gòu)成的“端管云”架構(gòu)，融合了智能硬件、大數(shù)據(jù)、機(jī)器學(xué)習(xí)與知識發(fā)現(xiàn)等技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)器與機(jī)器、機(jī)器與人、人與人之間的全面連接交互。網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造技術(shù)突破了時空界限，集成了供應(yīng)鏈、客戶關(guān)系、制造執(zhí)行、企業(yè)資源等系統(tǒng)，為整個供應(yīng)鏈上的企業(yè)和合作伙伴搭建了信息共享平臺，將生產(chǎn)過程協(xié)同擴(kuò)大到全供應(yīng)鏈條，實(shí)現(xiàn)了全生產(chǎn)過程優(yōu)勢資源、優(yōu)勢企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)化配置，實(shí)現(xiàn)了真正的社會化大協(xié)同生產(chǎn)，使單一機(jī)器、部分關(guān)鍵環(huán)節(jié)的智能控制延伸至生產(chǎn)全過程，實(shí)現(xiàn)了機(jī)器自組織、自決策、自適應(yīng)的生產(chǎn)。

04

典型應(yīng)用

大規(guī)模個性化定制的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛。從消費(fèi)者需求來看，大規(guī)模個性化定制可以滿足個性化需求和品質(zhì)需求；從企業(yè)角度來看，大規(guī)模個性化定制能夠減少庫存，提高生產(chǎn)效率，同時可以挖掘消費(fèi)者個性化需求，從而提高市場占有率。當(dāng)前，大規(guī)模個性化定制在家電、服裝、汽車等典型行業(yè)均出現(xiàn)了廣泛應(yīng)用。

（一）家電行業(yè)

2005 年，海爾作為國內(nèi)家電行業(yè)的領(lǐng)頭者，提出家電行業(yè)向大規(guī)模定制轉(zhuǎn)型的理念并付諸實(shí)踐，研制了國際領(lǐng)先的大規(guī)模個性化定制平臺——卡奧斯COSMOPlat。該平臺以用戶需求為中心，通過“Mind To Deliver”（MTD，從創(chuàng)意到交付）眾創(chuàng)機(jī)制，以大規(guī)模眾創(chuàng)+預(yù)約預(yù)售的模式，催生出新的產(chǎn)品“定義”方式和新的產(chǎn)品“交付”方式。平臺通過全流程深度交互，讓用戶從消費(fèi)者和旁觀者，變身為產(chǎn)品設(shè)計和研發(fā)的參與者甚至主導(dǎo)者，創(chuàng)造出真正滿足用戶需求的家電產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)“產(chǎn)消合一”。

家電行業(yè)大規(guī)模個性化定制系統(tǒng)如圖 2 所示。該系統(tǒng)提供從線上用戶定制到線下柔性化生產(chǎn)的解決方案，定制流程覆蓋交互定制、開放設(shè)計、精準(zhǔn)營銷、模塊采購、智能生產(chǎn)、智慧物流、智能服務(wù)各環(huán)節(jié)，系統(tǒng)循環(huán)迭代升級，各方資源融合形成共創(chuàng)共贏生態(tài)圈。

圖2 家電行業(yè)大規(guī)模個性化定制系統(tǒng)

以海爾冰箱智能互聯(lián)工廠——中德冰箱智能互聯(lián)工廠為例，該廠是高端大冰箱的新建制造工廠，其用戶對于冰箱的高端化、個性化和質(zhì)量有很高訴求。傳統(tǒng)管理方式只能應(yīng)對同質(zhì)化生產(chǎn)，信息通過人工或訂單系統(tǒng)傳遞和采集，生產(chǎn)過程數(shù)字化智能化水平較低，產(chǎn)線數(shù)據(jù)不夠透明，存在嚴(yán)重的“數(shù)據(jù)孤島”問題。

為適應(yīng)用戶對個性化、高端化產(chǎn)品的需求，中德冰箱智能互聯(lián)工廠以卡奧斯 COSMOPlat 為技術(shù)支撐，圍繞冰箱制造全流程工序建設(shè)信息化、數(shù)字化集成系統(tǒng)。工廠建設(shè)了“1 個模式、9 大系統(tǒng)、1 個中心、6 大維度、N+應(yīng)用”的總體架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)虛實(shí)結(jié)合、智能互聯(lián)，用戶定制直達(dá)工廠、訂單自動匹配和準(zhǔn)時交付、生產(chǎn)全流程追溯可視、產(chǎn)品質(zhì)量實(shí)時監(jiān)控和產(chǎn)品性能的分析優(yōu)化等，有效提升了用戶體驗(yàn)、產(chǎn)品品質(zhì)和生產(chǎn)效率。產(chǎn)線效率提升40%，成本降低25%，設(shè)備維修效率提升55%，設(shè)備停機(jī)時間降低30%。智能制造綜合應(yīng)用效果顯著，助力企業(yè)實(shí)現(xiàn)降本、增效、提質(zhì)、創(chuàng)收。同時，工廠通過全流程業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)鏈貫通實(shí)現(xiàn)了高端大冰箱大規(guī)模定制，用戶可以全流程參與體驗(yàn)，為家電智能制造提供典型應(yīng)用場景。

（二）服裝行業(yè)

在服裝行業(yè)，卡奧斯聯(lián)合生態(tài)方共建服裝工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，提供涵蓋設(shè)計、采購、制造、物流等的全流程解決方案，助力紡織服裝企業(yè)實(shí)現(xiàn)從大規(guī)模制造向大規(guī)模定制的轉(zhuǎn)型。

服裝行業(yè)大規(guī)模個性化定制系統(tǒng)如圖 3 所示。該系統(tǒng)能夠提供一整套大規(guī)模定制軟硬件，通過全業(yè)務(wù)互聯(lián)實(shí)現(xiàn)全流程數(shù)字化驅(qū)動。系統(tǒng)內(nèi)部又包括OMS、WMS、PLM 等系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)從量體、設(shè)計、制造到物流的數(shù)據(jù)互通，以及從計劃、供應(yīng)、生產(chǎn)到銷售的全業(yè)務(wù)互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)敏捷響應(yīng)柔性生產(chǎn)、供應(yīng)鏈高效協(xié)同的全流程數(shù)字化驅(qū)動。

圖3 服裝行業(yè)大規(guī)模個性化定制系統(tǒng)

以青島環(huán)球服裝有限公司（簡稱環(huán)球服裝）為例。該公司面臨著庫存高、產(chǎn)銷不匹配、定制化訂單效率低等行業(yè)痛點(diǎn)，雖然市場上存有大量的多品種、小批量、定制化訂單需求，但是工廠習(xí)慣了大規(guī)模批量化生產(chǎn)，沒有承接能力?？▕W斯平臺為環(huán)球服裝制定了從消費(fèi)到生產(chǎn)乃至倉儲等全流程的物聯(lián)網(wǎng)解決方案。

在硬件方面，工廠實(shí)現(xiàn)了全自動化生產(chǎn)線，配置了智能裁床和吊掛系統(tǒng)；軟件方面，環(huán)球服裝上線了柔性的智能版型庫系統(tǒng)，在獲取用戶 AI 量體精準(zhǔn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，讓用戶一鍵下單便可直達(dá)工廠，憑借自身累積的版型庫資源，幾秒內(nèi)就可完成款式選擇和打版工作，實(shí)現(xiàn)一人一版，排版圖自動傳送到智能裁床進(jìn)行智能裁剪。在全流程數(shù)字化系統(tǒng)的協(xié)同配合下，環(huán)球服裝的新工廠實(shí)現(xiàn)了全面的信息化升級，顛覆了以往的業(yè)務(wù)模式，具備了承接小批量、定制化、個性化、高溢價的訂單能力。環(huán)球服裝的生產(chǎn)效率提高了25%，交貨周期從 45 天縮短到了7天。環(huán)球服裝毛利率提升30%，銷量提升18%，庫存降低 35%。

（三）汽車行業(yè)

在汽車方面，卡奧斯COSMOPlat與中國汽車自主品牌奇瑞，共同打造了汽車行業(yè)首個大規(guī)模定制工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺——海行云 HiGOPlat工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺。該平臺將通過“1+4+6+X”的模式構(gòu)建1個平臺，賦能主機(jī)廠、上游零部件企業(yè)、下游經(jīng)銷商、其他離散制造4大類用戶。同時，沉淀出個性化定制、平臺化設(shè)計、智能化制造、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同、服務(wù)化延伸、數(shù)字化管理6大能力，復(fù)制推廣到X個汽車產(chǎn)業(yè)細(xì)分領(lǐng)域，加速汽車產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級。該平臺的建立為“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+汽車制造業(yè)”的“數(shù)實(shí)融合”探索出一條智造轉(zhuǎn)型新路徑。

汽車行業(yè)大規(guī)模個性化定制系統(tǒng)如圖4所示。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模個性化定制7大節(jié)點(diǎn)業(yè)務(wù)互聯(lián)互通、數(shù)據(jù)統(tǒng)一匯聚，構(gòu)建出大規(guī)模個性化定制套件，賦能汽車行業(yè)制造，實(shí)現(xiàn)高精度下的高效率。

圖4 汽車行業(yè)大規(guī)模個性化定制系統(tǒng)

以海行云 HiGOPlat 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺在奇瑞青島智聯(lián)工廠落地場景為例，平臺助力工廠建立大規(guī)模、個性化定制的新型生產(chǎn)模式，打通了汽車生產(chǎn)領(lǐng)域首次應(yīng)用以 C2M 為核心，基于客戶體驗(yàn)優(yōu)先的 OTD 流程，形成全流程透明、上下游協(xié)同、智能化運(yùn)營的智聯(lián)工廠解決方案。這不僅有效提升了工廠的生產(chǎn)效率、設(shè)備管理與維修效率，更進(jìn)一步提升了企業(yè)數(shù)字化管理能力、安全和環(huán)境管理能力、能源管理能力，同時縮短工藝開發(fā)周期、降低不良率。奇瑞青島智聯(lián)工廠可同時實(shí)現(xiàn)多款常規(guī)動力和新能源乘用車的混線生產(chǎn)。

依托海爾卡奧斯COSMOPlat和奇瑞的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)和資源優(yōu)勢，海行云平臺為汽車行業(yè)及其上下游產(chǎn)業(yè)提供了13個典型解決方案，覆蓋研發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)制造、營銷和服務(wù)等全流程全生命周期的24個場景，打造出汽車產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)字化轉(zhuǎn)型產(chǎn)品矩陣，實(shí)現(xiàn)對蕪湖地區(qū)奇瑞上游供應(yīng)鏈零部件廠商的全面覆蓋，賦能上下游401家中小企業(yè)，助力零部件企業(yè)生產(chǎn)成本降低15%，生產(chǎn)效率提升50%，不入庫率提升10%。

05

結(jié)論

大規(guī)模個性化定制涉及學(xué)科眾多，在學(xué)術(shù)界，國內(nèi)外學(xué)者對大規(guī)模個性定制的基本原理、支撐技術(shù)、業(yè)務(wù)框架和實(shí)施流程進(jìn)行了研究，從多個視角對大規(guī)模個性化定制的邊界條件進(jìn)行探討。在產(chǎn)業(yè)界，以海爾卡奧斯代表的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)在家電、服裝、汽車等多個典型行業(yè)搭建了大規(guī)模個性化定制的平臺，探索實(shí)踐了智造轉(zhuǎn)型的創(chuàng)新模式和路徑。

總之，大規(guī)模個性化定制將具有滿足消費(fèi)者需求、提升產(chǎn)品質(zhì)量和價值、提高企業(yè)競爭力、提升生產(chǎn)效率和靈活性以及促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展等多方面的價值。對消費(fèi)者而言，大規(guī)模個性化定制可滿足其對于個性化、差異化的需求，有效提升用戶體驗(yàn)。對企業(yè)而言，大規(guī)模個性化定制一方面能夠提高產(chǎn)品的附加值，帶來更高的利潤率和市場競爭力；另一方面可以避免過度生產(chǎn)和庫存積壓，提高生產(chǎn)效率和資源利用率。對社會而言，大規(guī)模個性化定制一方面能夠激發(fā)消費(fèi)需求，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同發(fā)展，推動產(chǎn)業(yè)升級和經(jīng)濟(jì)發(fā)展；另一方面能夠按需生產(chǎn)減少庫存和廢棄物的產(chǎn)生，降低資源消耗和環(huán)境污染。

面向未來，隨著消費(fèi)者對個性化產(chǎn)品和服務(wù)的需求不斷增加，大規(guī)模個性化定制將在更多行業(yè)普及和深入，成為主流的生產(chǎn)模式。數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化等技術(shù)的發(fā)展，可進(jìn)一步推動大規(guī)模個性化定制靈活性和高效性的提升，并進(jìn)一步助力企業(yè)提供更加個性化、高質(zhì)量和有價值的產(chǎn)品和服務(wù)，滿足消費(fèi)者需求，增強(qiáng)競爭力，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)發(fā)展。