第二章 轉型期需要什么樣的BOM體系

第一節 智能制造及大規模個性化定制體系的關鍵能力要求

正如第一章所述，智能制造及大規模個性化定制是汽車行業轉型期所面臨的一項非常關鍵的內容。那么，智能制造與大規模個性化定制是一種怎樣的關系？是不是隨著跨行業技術，如云計算、大數據、物聯網、人工智能等技術的發展，企業就能“水漲船高”地自然達到智能制造以及大規模個性化定制的水平？在各種喧囂中，車企該如何穩步扎實地推進企業競爭力的提升？

一、智能制造與大規模個性化定制

德國、美國、英國、中國等國在近幾年都提出了以智能制造為核心的制造業轉型戰略。2011年，德國通過政府、弗勞恩霍夫研究院和各州政府合作投資于數控機床、制造和工程自動化行業應用制造研究，并于2013年正式實施以智能制造為主體的“工業4.0”戰略。美國于2012年推出“先進制造業國家戰略計劃”，提出建設智能制造技術平臺以加快智能制造的技術創新，并展開以工業互聯網和新一代機器人為特征的智能制造戰略布局。英國將信息通信技術、新材料等科技及產品和生產網絡融合為核心的工業2050戰略。

在國際上紛紛以智能制造為核心推進工業化升級的各種戰略大背景下，我國也高度重視智能制造的整體規劃，陸續出臺了《智能制造發展規劃（2016—2020年）》《國家智能制造標準體系建設指南》《智能制造能力成熟度模型白皮書（1.0）》等文件，對智能制造的含義、標準體系以及成熟度模型進行了定義和規范。

根據《智能制造發展規劃（2016—2020年）》，智能制造是基于新一代信息通信技術與先進制造技術深度融合，貫穿于設計、生產、管理、服務等制造活動的各個環節，具有自感知、自學習、自決策、自執行、自適應等功能的新型生產方式。

《國家智能制造標準體系建設指南》對于智能制造系統架構從生命周期、系統層級、智能特征三個維度進行了定義。

生命周期維度是指從產品原型研發到產品回收再制造的各個階段，包括設計、生產、物流、銷售、服務等一系列相互聯系的價值創造活動。系統層級維度是指與企業生產活動相關的組織結構的層級劃分，包括設備層、單元層、車間層、企業層和協同層。智能特征維度是指基于新一代信息通信技術使制造活動具有自感知、自學習、自決策、自執行、自適應等一個或多個功能的層級劃分，包括資源要素、互聯互通、融合共享、系統集成和新興業態五層級智能化要求。

這份標準體系建設指南強調了三個維度的集成，即實現貫穿企業設備層、單元層、車間層、工廠層、協同層不同層面的縱向集成；實現跨資源要素、互聯互通、融合共享、系統集成和新型業態不同級別的橫向集成；實現覆蓋設計、生產、物流、銷售、服務的端到端的集成。

同時，這份標準體系建設指南對智能制造標準體系框架從基礎共性、關鍵技術、行業應用三個維度進行了定義。其中關鍵技術包括智能裝備、智能工廠、智能服務、智能使能技術、工業互聯網五個方面。而大規模個性化定制則被定義為智能服務的范疇。

2016年9月，中國電子技術標準化研究院發布了《智能制造能力成熟度模型白皮書（1.0版）》。該白皮書參考借鑒了《國家智能制造標準體系建設指南（2015年版）》中智能制造系統架構提出的生命周期、系統層級和智能功能三個維度，對智能制造的核心特征和要素進行提煉總結，歸納為“智能+制造”兩個維度，最后展現為一維的形式，即設計、生產、物流、銷售、服務、資源要素、互聯互通、系統集成、信息融合、新興業態十大類核心能力以及細化的27個域。模型中對相關域進行從低到高五個等級（規劃級、規范級、集成級、優化級、引領級）的分級與要求。值得注意的是，在這個成熟度模型中，大規模個性化定制被定義在智能維的新型業態范疇，從成熟度層級規劃來講，屬于智能制造的第五層級，即引領級智能制造級別，是智能制造實現的最高級別。所謂新興業態，是企業在互聯網的推動下，采用信息化手段以及智能化管理措施，重新思考和構建制造業的生產模式和組織方式，進而形成的新型商業模式，屬于智能制造高階段實現的內容。

從以上體系規范定義、智能制造架構規范、成熟度模型可以看出，大規模個性化的實現，代表了智能制造的最高水平，甚至可以說是智能制造整個體系的追求目標。

但從另一個方面來講，大規模個性化定制卻不是一個新概念。早在1970年，美國未來學家阿爾文·托夫勒（Alvin Toffler）在《未來的沖擊》一書中提出了一種全新的生產方式的設想：以類似于標準化和大規模生產的成本和時間，提供客戶特定需求的產品和服務。1993年約瑟夫·派恩（B · Joseph Pine Ⅱ）在《大規模定制：企業競爭的新前沿》一書中進一步闡述了大規模定制的核心要素：“大規模定制的核心是產品品種的多樣化和定制化急劇增加，而不相應增加成本；其范疇是個性化定制產品和服務的大規模生產；其最大優點是提供戰略優勢和經濟價值。”從上述歷程來看，大規模個性化定制可以說是萌芽于20世紀70年代，概念形成于80年代，到90年代，由于市場環境的變化、客戶需求的多樣性以及先進制造技術方面的進步，發達國家都在探索這種新型的生產運營模式以取得企業競爭優勢。直到最近幾年，圍繞著智能制造為核心的制造業戰略大轉型，大規模個性化定制仍然處于工業制造領域的核心和前沿位置，這足以說明大規模個性化定制方式其魅力所在以及實現的難度之大。

二、汽車行業必將引領中國智能制造轉型

汽車行業無論在產品設計、規模化生產及物流的組織、生產自動化等方面，都具有高度復雜性，說汽車行業代表了一個國家的工業化水平毫不為過。

相比國外著名車企，中國車企無論技術還是管理還有較大差距。但相比其他行業，中國汽車行業仍然是制造業中體系化程度最高的。

首先，汽車產品開發是一個非常龐大的系統工程，涉及多個團隊、多個學科專業的協同協作。國際車企經過幾十年乃至上百年的發展，已經沉淀了一整套非常穩固、科學的結構化流程。這套流程對于整車開發全過程各個階段質量控制閾點的劃分，以及各個業務領域在各個階段的工作內容、工作成果、協作模式都進行了詳盡的定義。而通用、福特以及大眾等國際老牌車企很早就在中國投資建立合資企業，將這一套整車開發流程帶入我國，為我國車企整車開發流程體系的建設打下了很好的基礎。其中尤以通用汽車的全球整車開發流程（Global Vehicle Development Process，GVDP）為典型，是我國很多車企，包括目前很多新興新能源汽車企業研發體系建設的參照。而我國其他行業，除了極個別外，流程體系的完備性和結構化還遠未達到汽車行業的水準。

其次，就大規模生產及物流組織而言，早在1913年，福特汽車公司即推出了世界上第一條流水生產線，自此掀開了汽車行業大規模生產的一種全新模式。流水生產線通過將一個重復的過程分為若干子過程，使產品的生產工序被分割成一個個環節，工人間的分工更為細致，產品質量和產能大幅提高，極大地促進了生產工藝過程和產品標準化。大量的汽車產品以非常快的生產節拍在流水線上變成商品。汽車生產流水線以標準化、大批量生產來降低生產成本、提高生產效率的方式使得汽車工業迅速成為美國的一大支柱產業。

隨著社會進入市場需求多樣化的新階段，傳統的流水線生產模式在適應工業生產向多品種、小批量的發展方向中也暴露出弱點。日本豐田汽車公司正是針對這些弱點，提出了精益生產模式。第二次世界大戰后，日本面臨著資源稀缺的困境，同時多樣化的市場要求多品種、小批量的生產經營模式。精益生產正是這一背景的產物。精益生產強調不“浪費”，即所有的經濟活動都要有效，不投入多余的生產要素，只在適當時間生產必要數量的市場或下道工序急需的產品。為此，豐田汽車公司采取了一系列的管理優化措施，通過管理過程的優化，大力精簡中間管理層，進行組織扁平化改革，減少非直接生產人員；推行生產均衡化、同步化，實現零庫存與柔性生產；推行全生產過程的質量保證體系；通過細到內部溝通方式的規范以及每個車間操作的規范來減少和降低任何環節上的浪費。豐田汽車公司的這一系列精益化生產實踐，使得汽車行業進入了拉動式準時化生產的新階段。

我國汽車工業通過幾十年的合資歷程，緊跟國外生產組織模式和管理模式，相比其他行業，在智能制造方面更體現了體系化的優勢。同時，在車間自動化水平上也達到了一定的高度，如大量采用機器人以及先進的檢測設備，特別是車身、涂裝、總裝車間大量采用機器人，大大提高了生產效率、裝配精度以及安全環保水平。

第三，就供應鏈的管理水平而言，由于汽車行業產品復雜、涉及零部件多，且大規模生產量大、生產節拍快，這些硬性要求反向倒逼汽車行業在供應鏈管理上形成了一整套管理體系。今天的汽車工業，其競爭已經不單單是整車廠之間的競爭，而是圍繞整車廠為核心的一整套供應鏈體系的競爭。汽車行業從尋源定點、零部件開發過程管理到整車廠及供應商的產能預測與規劃、物料籌措、生產車間的物料拉動等，都形成了相應的流程規范。這些流程規范的建立，使得車企跨出內部的價值鏈，為建立汽車生態體系打下良好的基礎。

我國的合資車企由于具備借鑒國外體系化運作的天然優勢，加之銷量、產量較大，在供應鏈體系的構建上總體而言比自主品牌車企更為完善。

第四，汽車行業的信息化水平也相對比較成熟。要支撐業務上的體系化運作，必須有相應的信息技術系統的支持，以固化流程和規范，形成全企業統一的管理思路和行為模式。因此，車企各業務領域的關鍵信息系統基本都已建成，包括研發領域的PLM系統、生產及物流領域的ERP/制造執行系統（Manufacturing Execution System，MES）/物流執行系統（Logistic Execution System，LES）、營銷領域的經銷商管理系統（Dealer Management System，DMS）或客戶關系管理系統（Customer Relationship Management，CRM）等；企業級BOM系統也已構建或正加緊構建。集成的采購業務管理系統也在部分車企采用，以支持采購項目管理、尋源定點、供應商報價、報價分析、成本改善、零部件先期質量策劃（Advanced Product Quality Planning，APQP）管理及量產后供應商質量管理等業務。部分車企采用了體現車間設備層的集成以及在設備層之上的制造執行管理集成的MES系統，如在2007年到2010年間，我國某車企就陸續在其各制造基地建成了集生產控制、物料拉動、質量追溯、設備層互聯為一體的集成的MES系統，在其企業級BOM系統支撐之下，為適應靈活的市場變化所需要的高節拍、柔性化生產安排奠定了基礎。

總之，汽車行業被普遍認為是管理水平最高的行業，代表了最完善的先進制造水平和信息化水平；加之新能源、人工智能及自動駕駛、車聯網等技術的飛速發展，使得汽車行業最有條件，也最需要向智能制造轉型。

三、智能化大規模個性化定制體系的能力要求

由于汽車行業的這種天然優勢以及迫切的市場要求，我國汽車行業率先在大規模個性化定制方面做出嘗試。如部分車企在幾年前試點C2M模式或C2B模式，這些都是非常有益的探索。但這一探索過程必定曲折而艱苦，因為沒有模式可以借鑒，面臨的很多問題需要企業自己摸索，甚至是從反復試錯中積累經驗、沉淀最佳做法和流程規范。汽車行業有很好的體系化基礎，但這種體系化基礎只是開展大規模個性化定制探索的起點，相對于完善的大規模個性化定制體系的建立而言，無疑還有非常長的路要走。

大規模與個性化是一對矛盾，個性化生產的產品必然是小批量、小規模的。對于汽車這么復雜的產品而言，個性化的要求從技術上實現也許并非難事，但是如何保證快速交付？如何保證價格具有競爭力？如何保證在有競爭力的價格下企業是盈利的？采取大規模的方式去實現小批量、個性化的產品生產，就是期望借助大規模生產所天然具備的成本優勢與效率優勢，因此大規模個性化定制根本要解決的問題在于如何滿足多樣化、個性化需求的前提下，確保企業低成本、高效率地運作。低成本、高效率運作是大規模個性化定制最核心的能力要求，也是大規模生產的特征。大規模個性化定制體系的建立，就是要建立企業的關鍵支撐能力，使得個性化定制與大規模生產這一對矛盾對立統一起來。

圍繞成本和效率，車企需要在體系能力建設上重點關注以下內容。

首先，第一個關鍵能力是全業務鏈的集成能力。大規模個性化定制是以用戶為中心的生產經營模式。企業的一切活動需要高效地圍繞用戶展開。如果各業務領域的業務是相互割裂的，無疑將極大影響運營效率。就企業內部而言，這種全業務鏈的集成既包括產品創造過程的產品策劃、產品設計、生產準備、采購物流、銷售售后等業務領域的集成，也包括商品交付過程的銷售預測、生產預測、銷售定價、訂單處理、整車交付等業務的集成。同時，產品創造和商品交付作為整車廠的兩大主體流程，二者之間存在許多需要協同的業務環節。建成一個產品創造與商品交付充分融合的體系將是整車廠未來應對個性化定制的一個關鍵。

第二個關鍵能力是產品管理能力。個性化的訂單勢必會產生數量非常巨大的產品規格，如果沒有很好的產品策劃，那么不同產品規格的產品勢必將從設計開始從頭考慮，這樣對于個性化訂單的響應無論從周期還是從成本而言都是不能接受的。基于共同的平臺衍生眾多產品系列，每一系列下考慮產品不同的配置以及配置的組合，即通過產品的不同組合來滿足市場的多樣化與個性化是大規模個性化定制的必然途徑。

產品管理最早是貨車領域的管理理念，這與貨車的行業特點有關。貨車一開始就是面向客戶的需求提供產品，這樣容易造成品種多、商用車改造多，而產品的通用化程度和標準化率都比較低。這種完全由訂單驅動商用車改造并機動調度生產的結果使產品線越來越長，難以管理，而企業整體利潤率偏低。企業要想盈利，必須進行有效的產品規劃與管理。產品管理的特色是從產品創造的早期就開始科學合理地運用經濟手段、組織方式以及信息技術來建立資源配置結構，從而以標準化的產品結構管理信息連接上下游業務并形成不斷優化產品組合的運作體系，以發揮企業的最大化資源價值。

具體來說，產品管理牽涉產品結構、技術結構以及企業組織結構的優化調整。產品結構優化是指從產品創造早期就開始界定未來的商品資源，并形成可管理的產品結構；技術結構優化是指將標準化的產品技術結構管理信息，貫穿產品創造及商品訂單流程，形成不斷優化的運作體系；企業組織優化是指通過聯合的組織以及整合的業務流程，提高從產品到商品的模塊化及復用比例，以提升企業整體競爭力。聯合組織包括產品規劃組織、產品開發組織、量產工程組織以及采購組織這四個組織之間的協同協作。

當整個汽車行業未來走向智能化大規模個性化定制的時候，那么乘用車也必然會遇到貨車一樣的困境，整車數量會急劇上升，特殊訂單將耗盡研發、生產準備等各個環節的精力，不但成本難以控制、交付期難以保證，并且容易形成惡性循環，導致一切都不能夠按照流程規范來開展工作，從而破壞、阻礙企業的流程體系的形成。因此進行有效的產品管理將會是面向智能化大規模個性化定制轉型所首要面對的問題。

第三個關鍵能力是模塊化能力。模塊是由一組有明確接口定義的組件構成。模塊組成一個共同的產品架構，形成產品平臺。不同的模塊系列在同一產品構架下構成不同產品，從而從產品開發、生產、銷售等各個環節能夠以更高的效率應對更為豐富的市場要求。模塊化本質上是產品以何種深度、顆粒度進行系列化的組合，顯而易見，模塊化的實現對于大規模個性化定制的價值是非常直接的。但一個車企要達到高的模塊化水平并不容易，對設計水平的要求尤其高。許多國際著名車企，如戴姆勒、沃爾沃、斯堪尼亞、大眾等，在模塊化方面都有非常成功的實踐，且模塊化優化工作一直在持續。國內車企在模塊化方面的探索相對要薄弱得多，很多企業僅僅止步于產品數據的組織方面，很少將模塊化作為設計的核心要素融入產品開發過程。

第四個關鍵能力是并行工程能力。1988年，美國國家防御分析研究所（Institute of Defense Analyze，IDA）完整地提出了并行工程（Concurrent Engineering，CE）的概念，即并行工程是集成地、并行地設計產品及其相關過程（包括制造過程和支持過程）的系統方法。這種方法要求產品開發人員在一開始就考慮產品整個生命周期中從概念形成到產品報廢的所有因素，包括質量、成本、進度計劃和用戶要求。并行工程的目標為提高質量、降低成本、縮短產品開發周期和產品上市時間。

并行工程強調在產品開發初期，組織多種職能協同工作的項目組，使有關人員從一開始就獲得對新產品需求的要求和信息，積極研究涉及本部門的工作業務，并將所需要求提供給設計人員，使許多問題在開發早期就得到解決，從而保證了設計質量，避免了大量的返工浪費。正是秉承并行工程的這種多職能部門協同模式，很多產品開發流程將這種模式以集成團隊的方式固化在流程里，如著名的集成產品開發（Integrated Product Development，IPD）流程、福特汽車產品開發流程中的四人小組等。

并行工程強調在不違反產品開發過程必要的邏輯順序和規律的前提下，盡量使得工作并行交叉。產品設計與工藝過程設計、生產準備、采購、生產物流等各種活動，在信息充分共享的前提下盡早展開，各個業務領域的活動由完全串行到合理并行，不僅僅能夠縮短產品開發周期，提高訂單響應速度，同時也有利于從企業不同領域盡早發現問題。

從上述并行工程的概念及特征可以看出，并行工程更多的是針對產品創造過程，而不是針對訂單交付過程的一種工作模式。其對于大規模個性化定制的意義在于，并行工程能夠加快產品迭代，使得平臺產品能夠更快、更豐富地涵蓋市場需求。精益化的產品創造過程無疑是快速靈活響應訂單的基礎。

第五個關鍵能力是與客戶互動的能力。盡管經過幾十年的實踐，通過模塊化技術、并行工程技術以及整車開發的其他技術（如豐田汽車公司的兩階段開發思想），當前的整車開發周期相比一二十年前已大幅度縮短，但整車產品開發畢竟是一個非常復雜的系統工程，當用戶需求完全在當初的最大化設計、最大化生產準備范圍之外時，要滿足這些特殊訂單并不容易，特別是當用戶的需求涉及汽車產品的技術匹配性、性能甚至安全性時。因此，在未來智能化大規模個性化定制的業務環境中，如何建立與客戶的互動環境，使得在產品策劃、產品設計時盡可能多、盡可能準確地包含這些需求就顯得特別重要。

未來智能化大規模個性化定制的業務場景中，與客戶的溝通可能不僅僅局限在產品開發、商品交互的某個環節，更有可能是全方位、多環節的用戶參與。典型環節包括產品策劃、產品設計、銷售預測、銷售定價、銷售點單、訂單處理等環節。

目前我國的許多車企也已經開始了這方面的初步嘗試并嘗到甜頭，如目前正在推C2M、C2B模式的車企，在新車型上市之前組織潛在客戶參與定價；如通過客戶點單行為分析市場需求，從而幫助制訂更精準的產品策劃和營銷策略等。

第六個關鍵能力是柔性制造能力。柔性制造技術是現代先進制造技術的統稱。其目的是通過先進的自動化技術、信息技術以及制造加工技術，提高生產的柔性，即靈活性，以滿足快速響應個性化訂單的要求。所謂柔性，主要體現在：生產設備的零部件可以根據所加工的產品的需要進行變換；加工產品的批量可以根據需要迅速做出調整；加工產品的特性參數可以進行調整并能夠迅速組織生產；可迅速有效地綜合應用新技術；對用戶、合作伙伴（如供應商等）、企業內部的變化及特殊要求能夠迅速做出響應等。

柔性制造能力是一個企業最終像流水線一樣低成本制造出定制產品的落地環節。意識到柔性制造能力對于未來核心競爭力至關重要的作用，我國部分車企目前正對智能工廠進行規劃、布局。除了采用機器人等車間自動化設備外，數字化制造、柔性生產排程、智能化物料組單及物料拉動等技術的應用也在逐步推進。

總之，企業建立智能化大規模個性化定制體系將是一個長期的、浩大的工程，是一個將全業務鏈集成、產品管理、模塊化設計、并行工程、客戶在各個環節的互動以及柔性制造技術充分融合、沉淀融入企業產品創造流程和商品交付流程的過程。