大規模定制模式之于MES的三點思考

大規模定制(Mass Custermization) ，其目標是大規模生產定制化產品，并且在效率、質量(一致性)等指標方面與大規模批量生產等齊。

這是一種理想或者追求，其提出的背景是目前越發普遍的多品種、變批量、研產混線的生產特點。

大規模定制具有豐富的內涵，設計的模塊化是源頭，但這個范圍就有點大了，設計與制造各司其職是目前普遍的常態，因此，本文重點從制造方面，尤其是執行控制角度，對大規模定制下的MES策略，做出一些初步思考。

(1)模式：定制分離點決定了MES的根本模式

大規模定制具有定制分離點，不同的定制分離點主導的MES系統模式重點也是不同的。

比如面向備貨型生產的MTS，是直接面向庫存而不是面向訂單的，通過庫存的控制，牽引生產節奏，包括虛擬補貨型生產訂單的生成并制定生產計劃，一般這種生產計劃不需要人的干預而是系統自動生成的。

比如面向訂貨型生產的MTO，是沒有訂單就不生產的，傳統上我們說的MES或APS大多都是面向這種情況的。

但對于大規模定制而言，嚴格的等到見到了訂單再生產，有時候生產周期是根本無法滿足的，也是為了提高對客戶的響應速度，這時候就涉及到需要兩個方面的改進：一是基于預測提前投產，包括各種物料的提前準備，涉及到需求預測方面的技術;二是在APS中，屬于MTS和MTO混合的模式。企業的運行模式是復雜的，MES相關的技術也應針對性的調整與改變。

(2)效率：大規模的定制對MES系統提出了更嚴苛的快速響應要求

主要體現在三個方面。

一是，業務流程及其信息的快速響應。這方面應該秉持“管理自動化”的思路，規范和固化業務流程，避免歧義乃至可選的業務流程，對信息內容和格式進行結構化表達和組織，目標是實現信息的快速甚至自動的流轉。

二是，多發生產切換的有效控制：大規模定制涉及到頻繁的生產切換，在實物上需要建立類似精益生產的快換工裝，在APS系統方面需要進行靈活的組批排產控制，爭取實現從小批量到訂單組合后的大批量生產，一定程度上減少生產切換，追求批量經濟效益。

三是，生產擾動的快速響應處理：即使進行了生產切換控制，但總體而言，大規模定制對于生產而言，仍然是大量的碎片化訂單在并行生產的狀態。生產擾動的類型是多樣的，應該在線下進行規范、系統進行體現、技術進行保證。比如對于APS，需要實現快速的生產作業計劃的響應調整處理，應結合企業的實際約束或響應要求進行快速的處理。

(3)質量：多品種小批量下的質量一致性控制問題

這里所提的質量一致性，是因為大批量生產由于生產條件相對固化，質量一致性比較好，但對于大規模定制而言，不可能建立物理上的專線來只生產一種產品，固定的專線無法滿足多品種變批量的混線并行生產。那有什么辦法，在多品種小批量生產能夠達到類似大批量生產所具有的質量一致性的目標，就是需要解決的問題。

一是，SPC控制手段。這是傳統的手段，但也是必須的，這里就不多說了。

二是，品種不多時，建立資源的配置模板庫。制定不同品種間生產切換的規范，遵照執行即可。建立資源配置模板庫的目的是，保證某種產品的生產條件，包括機床、人員等都保持不變，有利于提高質量一致性。這種實現涉及到對車間制造資源及其加工歷史經驗和數據的提煉，也不失為大數據運用的一種方式。

三，品種很多時，通過APS實現基于邏輯制造單元的資源配置。這種單元是隨任務而建立，隨任務結束而解散的。這種單元是邏輯而非物理的，當然物理臨近的因素也是應該考慮的。既然有了單元，零件在單元的周轉應該流水式而非離散式的，否則單元的效力并沒有真正發揮出來，此時應該考慮“一個流”的生產方式，也有利于保證質量一致性。當然，哪些任務走單元也是需要綜合判斷分析，一般來說大件、精密件、批量件，或者關重件，是需要走單元的。對于APS而言，技術上非常復雜，但效果上應該是很好的，是支持大規模定制下多品種變批量生產模式的支撐技術。