家具大規(guī)模定制的發(fā)展背景及現(xiàn)狀研究

崔曉磊，孫艷君，沈 雋

(1.青島農(nóng)業(yè)大學(xué) 藝術(shù)學(xué)院，青島 266109；2.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 藝術(shù)學(xué)院，哈爾濱 150030；3.東北林業(yè)大學(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)院，哈爾濱 150040)

為了滿足人們對(duì)家具多樣化和個(gè)性化的需求，家具產(chǎn)業(yè)正經(jīng)歷著從傳統(tǒng)批量化生產(chǎn)模式到小批量、多品種生產(chǎn)模式的轉(zhuǎn)變。因此，如何將客戶個(gè)性化需求與大批量生產(chǎn)有機(jī)結(jié)合，將成為產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。在此背景下，“大規(guī)模定制(MC，Mass Customization)”的概念被引入家具產(chǎn)業(yè)。大規(guī)模定制(MC，Mass Customization)是試圖將大批量生產(chǎn)的速度和成本，與滿足客戶定制的個(gè)性化需求結(jié)合起來的一種新型生產(chǎn)模式[1-4]。

1 家具大規(guī)模定制發(fā)展的技術(shù)背景

產(chǎn)品的設(shè)計(jì)技術(shù)(標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化)、制造技術(shù)(計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)，CIMS)和管理技術(shù)(產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理，PDM)是其發(fā)展的必備條件，如圖1所示，大規(guī)模定制是設(shè)計(jì)方法、數(shù)字化、信息化與制造業(yè)有效結(jié)合的產(chǎn)物。

圖1 家具大規(guī)模定制的技術(shù)基礎(chǔ)

1.1 設(shè)計(jì)技術(shù)——標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化

標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化設(shè)計(jì)是現(xiàn)代制造業(yè)保持高效率的根源，是實(shí)現(xiàn)企業(yè)管理現(xiàn)代化的一個(gè)重要標(biāo)志。標(biāo)準(zhǔn)化可以使零部件的外協(xié)度更加容易，減少專用件，縮短研發(fā)周期和生產(chǎn)周期。鐘振亞[5]提出家具產(chǎn)品設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化是產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化的核心，是提高生產(chǎn)效率的關(guān)鍵，運(yùn)用模塊化思想，提出實(shí)施家具標(biāo)準(zhǔn)化的兩個(gè)途徑：功能單元組合和零、部件的標(biāo)準(zhǔn)化。楊紅艷[6]對(duì)模塊化的板式家具進(jìn)行了研究，分析了模塊化實(shí)施的必要性，論述了家具模塊設(shè)計(jì)是大規(guī)模家具生產(chǎn)核心技術(shù)。Ulrich and Tung[7]將模塊進(jìn)行了相似分類，提出了多種模塊技術(shù)：共享模塊技術(shù)(Component-sharing Modularity)、部件交換模塊技術(shù)(Component-swapping Modularity)、適應(yīng)模塊技術(shù)(Cut-Fit Modularity)、混合模塊技術(shù)(Mix Modularity)、添加模塊技術(shù)(Bus Modularity)和組合模塊技術(shù)(Sectional Modularity)，如圖2所示，更加形象的展現(xiàn)了模塊化設(shè)計(jì)的應(yīng)用，通過模塊的不同組合及不同的設(shè)計(jì)表現(xiàn)，呈現(xiàn)了產(chǎn)品模塊化基礎(chǔ)上的多樣性?？傊?，標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的設(shè)計(jì)方法增加了產(chǎn)品“外部(造型)”的多樣化，提高了家具“內(nèi)部(結(jié)構(gòu)和工藝)”的統(tǒng)一化，形成了外部多元化和內(nèi)部統(tǒng)一化的積木效應(yīng)，為大規(guī)模定制設(shè)計(jì)(Design For Mass Customization，DFMC)提供了前提基礎(chǔ)，既保證了其生產(chǎn)的高效性又滿足了多樣性的外觀需要。

1.2 制造技術(shù)——計(jì)算機(jī)集成制造技術(shù)(CIMS)

計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(Computer Integrated Manufacturing System)簡稱CIMS主要包括敏捷制造(AM-Agile Manufacturing)、虛擬制造(VM-Virtual Manufacturing)和并行工程(CE-Concurrent Engineering)三部分，是一種集多種高新科技為一體的現(xiàn)代化制造技術(shù)。其在信息技術(shù)的支撐下采用數(shù)據(jù)流的形式將工廠、車間、單元層和設(shè)備層集成[8]。主要體現(xiàn)在2個(gè)支持分系統(tǒng)和4個(gè)功能分系統(tǒng)，如圖3所示。利用以上6個(gè)系統(tǒng)模塊[9]對(duì)企業(yè)的計(jì)劃、生產(chǎn)、管理、調(diào)度和銷售等整個(gè)生產(chǎn)過程進(jìn)行處理，并可對(duì)各種孤立的自動(dòng)化子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)功能的有機(jī)集成，優(yōu)化運(yùn)行，從而有效的縮短研發(fā)周期，降低成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量。CIMS技術(shù)的集成性揉合了人/機(jī)構(gòu)、經(jīng)營與技術(shù)三個(gè)要素，充分體現(xiàn)了設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理的高度和諧，為家具的大規(guī)模定制提供了“高效”的基礎(chǔ)。

圖2 模塊化技術(shù)分類[7]

1.3 管理技術(shù)——產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(PDM)

產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(Product Data Management)簡稱PDM，是一種管理所有與產(chǎn)品相關(guān)系的信息和過程的技術(shù)[10]。據(jù)CIMData的調(diào)查顯示，PDM在國外制造業(yè)得到了廣泛的認(rèn)同，除了已實(shí)施PDM的50%的企業(yè)，未實(shí)施的98%的企業(yè)都將實(shí)行PDM技術(shù)[11]。在我國PDM的應(yīng)用多集中于汽車和機(jī)械等行業(yè)。鐘世祿[12]以辦公家具企業(yè)實(shí)施PDM為研究對(duì)象，探討了PDM技術(shù)在家具企業(yè)中的實(shí)施和開發(fā)方法，并采用E-R圖分析優(yōu)化了家具PDM數(shù)據(jù)模型，開始了PDM在家具企業(yè)的應(yīng)用研究。PDM為CE、VW和AM等先進(jìn)制造技術(shù)的實(shí)施提供了必要的支撐環(huán)境，同時(shí)在實(shí)現(xiàn)企業(yè)的信息集成、提高企業(yè)的管理水平及產(chǎn)品開發(fā)效率等方面具有十分重大的意義[13]。因此，為大規(guī)模定制家具的研發(fā)和管理提供了基礎(chǔ)。

2 家具大規(guī)模定制生產(chǎn)模式主要特征

大規(guī)模定制(MC)，是在大批量生產(chǎn)基礎(chǔ)上的個(gè)性化定制。它既滿足了“小批量、多品種”的需求，又保留了大批量生產(chǎn)的特性[14-16]。在家具大規(guī)模定制生產(chǎn)模式中，最顯著的特征就是以客戶為中心，以市場的實(shí)際需求和訂單拉動(dòng)生產(chǎn)，進(jìn)行產(chǎn)品的制造，改變了以往傳統(tǒng)依靠市場預(yù)測的單純性批量化生產(chǎn)方式，而又不同于多品種小批量的生產(chǎn)模式。因此，一方面，MC提高了產(chǎn)品設(shè)計(jì)效率，縮短了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)周期，降低了生產(chǎn)成本，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的零庫存，大大節(jié)約了資金。另一方面，MC強(qiáng)調(diào)的外部多元化和內(nèi)部統(tǒng)一化的特征，將多品種小批量的定制轉(zhuǎn)換為以模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化為基礎(chǔ)的大規(guī)模生產(chǎn)下的定制，解決了產(chǎn)品個(gè)性化與大批量生產(chǎn)的矛盾。

圖3 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)

3 家具大規(guī)模定制研究發(fā)展現(xiàn)狀

3.1 國內(nèi)發(fā)展相關(guān)研究現(xiàn)狀

2003年，國內(nèi)家具行業(yè)的專家學(xué)者在廣州家具博覽會(huì)上第一次提出了“大規(guī)模定制家具”的概念。同年，南京林業(yè)大學(xué)的林海[17]在《論大規(guī)模定制的家具設(shè)計(jì)》中，分析了大規(guī)模定制家具設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)大批量生產(chǎn)模式下家具設(shè)計(jì)的區(qū)別，介紹了大規(guī)模定制設(shè)計(jì)的概念，探討了大規(guī)模定制的家具設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)流程。并在《家具企業(yè)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模定制的途徑》一文中從標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、柔性化、業(yè)務(wù)流程重組及信息化五個(gè)方面探討了家具企業(yè)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模定制的具體途徑[18]。

2005年，中南林學(xué)院的解愛華[19]在其碩士學(xué)位論文《大規(guī)模定制在家具企業(yè)中實(shí)施方式的研究》中，以大規(guī)模定制的理論原則為指導(dǎo)，研究了企業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)過程、組織結(jié)構(gòu)和人力資源的弊端及其變革，并注重對(duì)環(huán)境變化的反應(yīng)，就如何在家具企業(yè)中合理實(shí)施大規(guī)模定制的方法、步驟進(jìn)行了初步探討。

2008年，復(fù)旦大學(xué)的辜慶云[20]在其碩士學(xué)位論文《櫥柜企業(yè)實(shí)施大規(guī)模定制戰(zhàn)略研究》中論述了大規(guī)模定制在櫥柜企業(yè)中的實(shí)際運(yùn)用。

2011年，南京林業(yè)大學(xué)的吳智慧教授在國家863計(jì)劃課題“木竹制品模數(shù)化定制敏捷制造技術(shù)”中，分5講在《家具》雜志上從基本內(nèi)涵、產(chǎn)品設(shè)計(jì)體系、工藝規(guī)劃和標(biāo)準(zhǔn)化幾個(gè)方面對(duì)家具企業(yè)大規(guī)模定制的技術(shù)體系進(jìn)行了闡述；李 兵，關(guān)惠元，吳智慧[21]在《面向MC的家具模塊化設(shè)計(jì)研究》一文中，對(duì)家具模塊化設(shè)計(jì)方法、模塊編碼、劃分、接口、配置與維護(hù)等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究與剖析；同時(shí)，郁有蘭、吳智慧[22]在《家具產(chǎn)品協(xié)同定制數(shù)字化設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)》一文中，闡述了面向網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同環(huán)境下的家具產(chǎn)品協(xié)同定制數(shù)字化體系結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)。中南林業(yè)科技大學(xué)的郭靖[23]在其碩士論文《基于大規(guī)模定制的板式家具研發(fā)體系研究》中對(duì)大規(guī)模定制模式下的體系組織構(gòu)成及類型進(jìn)行了研究，最后通過衣柜設(shè)計(jì)案例對(duì)研發(fā)體系運(yùn)作的可行性進(jìn)行了分析。

2012年，南京林業(yè)大學(xué)李兵[24]在其博士學(xué)位論文《面向大規(guī)模定制的復(fù)合衣柜的模塊化設(shè)計(jì)方法研究》中構(gòu)建了人造板·實(shí)木復(fù)合衣柜的模塊庫，模塊編碼體系，模塊配置規(guī)則，形成了一套面向大規(guī)模定制的復(fù)合衣柜模塊化方案。

目前我國在定制家具系統(tǒng)的研發(fā)和應(yīng)用中，廣東圓方計(jì)算機(jī)軟件工程有限公司和維尚集團(tuán)一直走在前列。2006年，廣州市科技局啟動(dòng)“家具企業(yè)大規(guī)模定制生產(chǎn)”科技攻關(guān)計(jì)劃和應(yīng)用推廣項(xiàng)目。廣州市圓方計(jì)算機(jī)軟件工程有限公司為項(xiàng)目的承擔(dān)單位，并以維尚家具制造集團(tuán)(擁有“維意”和“尚品宅配”兩大核心品牌)開發(fā)了面向板式家具的“圓方設(shè)計(jì)生產(chǎn)銷售”系統(tǒng)，具體包括圓方家具設(shè)計(jì)系統(tǒng)、網(wǎng)上訂單管理系統(tǒng)和條碼系統(tǒng)等，基本實(shí)現(xiàn)了定制與規(guī)模的對(duì)接。

3.2 國外發(fā)展相關(guān)研究現(xiàn)狀

2003年，Jiao等[25]探討了實(shí)施大規(guī)模定制的機(jī)遇和挑戰(zhàn)并總結(jié)了其技術(shù)路線，主要從塊的識(shí)別、產(chǎn)品平臺(tái)開發(fā)和產(chǎn)品生命周期集成三個(gè)方面進(jìn)行了闡述。認(rèn)為大規(guī)模定制是高附加值產(chǎn)品和服務(wù)的有效結(jié)合。

2004年，Jiao等[26]從設(shè)計(jì)的角度，針對(duì)大規(guī)模定制從設(shè)計(jì)定制化、流程定制化和基于定制的客戶感知價(jià)值三個(gè)方面進(jìn)行了定制化分析。采用聯(lián)合分析法研究了針對(duì)多個(gè)產(chǎn)品特征的客戶偏好。認(rèn)為定制化是一種設(shè)計(jì)評(píng)估或設(shè)計(jì)優(yōu)化問題，目的在于使定制的客戶感知價(jià)值最大化。

2007年，Nemli等[27]對(duì)土耳其的家具和櫥柜市場進(jìn)行了研究，調(diào)研了該國680家企業(yè)，結(jié)果顯示，土耳其67.8%的家具和櫥柜企業(yè)從事定制生產(chǎn)，比重較大。論文還對(duì)原材料采購、庫存能力、生產(chǎn)模式和市場等方面存在的問題進(jìn)行了分析，最后給出了解決以上問題的一些建議。

2008年，Lihra等[28]研究發(fā)現(xiàn)，北美很多家具制造商能夠提供高水平的大規(guī)模定制并將其作為企業(yè)競爭策略的一部分。

2012年 Lihra等[29]通過聯(lián)合分析法(Conjoint Analysis)研究了在民用家具領(lǐng)域?qū)嵤┒ㄖ频乃姆N影響因素：定制類型、定制時(shí)間、交貨期限和價(jià)格。研究表明，在消費(fèi)者決策過程中，價(jià)格因素成為主要的影響因素，約占50%，定制類型和交貨期限的影響均約占20%，而受定制時(shí)間的影響最小，約占10%。另外，通過調(diào)查分析，得出女性與男性相比，更偏愛于家具產(chǎn)品的定制。

在產(chǎn)業(yè)應(yīng)用中，目前國外針對(duì)家具大規(guī)模定制的系統(tǒng)，主要包括德國豪邁的WoodCadCam(易生產(chǎn))和Wood net(易網(wǎng)銷)和加拿大20-20公司推出的板式家具銷售設(shè)計(jì)系統(tǒng)、InSight家具企業(yè)管理軟件和與Imos(易模式)家具工藝設(shè)計(jì)軟件。WoodCadCam(易生產(chǎn))是德國豪邁集團(tuán)推出的家具生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)軟件，其前端軟件為Wood net(易網(wǎng)銷)。20-20軟件是加拿大20-20科技有限公司推出的集家具行業(yè)的設(shè)計(jì)、管理和工藝的數(shù)字軟件。

4 我國實(shí)施家具大規(guī)模定制存在的問題及對(duì)策

4.1 行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化程度低

行業(yè)整體的標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化程度較低，對(duì)于同類產(chǎn)品，產(chǎn)品的零部件沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化尺寸，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)孔和系統(tǒng)孔的孔徑、孔深和孔邊距也尚未統(tǒng)一，因此，五金件尺寸也是五花八門，這些都大大制約了大規(guī)模定制的程度。對(duì)于家具產(chǎn)品，可以看做“家具=基本模塊+專業(yè)模塊+接口”的組合體[30-33]。模塊化的通用性、標(biāo)準(zhǔn)化及易加工性可減少模塊的數(shù)量，降低生產(chǎn)成本。針對(duì)此情況，首先可以加強(qiáng)行業(yè)間的交流，制定行業(yè)內(nèi)同類產(chǎn)品的相關(guān)尺寸標(biāo)準(zhǔn)；另一方面，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)模塊化制品的研究，加強(qiáng)零部件之間的互換性及結(jié)構(gòu)或連接方式的相通性。同時(shí)可采用模塊化方法，對(duì)非標(biāo)部分做進(jìn)一步的跟進(jìn)[34-35]。

4.2 行業(yè)的數(shù)字化、自動(dòng)化水平低

據(jù)調(diào)查，2006年，我國家具機(jī)械設(shè)備的數(shù)控率僅在5%，制造技術(shù)難以滿足其生產(chǎn)的需要。大規(guī)模定制的生產(chǎn)模式需要高度的數(shù)字化和機(jī)械化，這是其保證大規(guī)模、快速生產(chǎn)的基礎(chǔ)。另外，柔性化的生產(chǎn)制造系統(tǒng)也是我們企業(yè)應(yīng)該建立的，其較好的敏捷性，能夠靈活及時(shí)的響應(yīng)客戶的需求，具備較高的生產(chǎn)效率，符合“小批量、多品種”生產(chǎn)模式的特點(diǎn)。一些大規(guī)模定制系統(tǒng)的實(shí)施，如德國豪邁的WoodCadCam(易生產(chǎn))和Wood net(易網(wǎng)銷)和加拿大20-20公司推出的板式家具銷售設(shè)計(jì)系統(tǒng)、InSight家具企業(yè)管理軟件和與Imos(易模式)家具工藝設(shè)計(jì)軟件等能夠?qū)⒃O(shè)計(jì)與后臺(tái)生產(chǎn)自動(dòng)連接，促進(jìn)了大規(guī)模定制的順利實(shí)施。

4.3 企業(yè)管理的信息化不足

對(duì)我國大部分家具企業(yè)而言，信息化已廣泛存在，但成熟的較少，阻礙了大規(guī)模定制的發(fā)展進(jìn)程。大規(guī)模定制模式需要迅速的響應(yīng)客戶的需求，加強(qiáng)各部門之間與供應(yīng)商、銷售商和物流企業(yè)的聯(lián)系，協(xié)同完成家具產(chǎn)品的生產(chǎn)，而完整成熟的信息化則是獲得客戶需求和快速響應(yīng)的基礎(chǔ)。因而，可以加強(qiáng)對(duì)產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(PDM)、企業(yè)資源管理(ERP)、企業(yè)供應(yīng)鏈管理(SCM)和企業(yè)客戶管理(CRM)等的實(shí)施，進(jìn)一步統(tǒng)一數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)信息的管理集成[33]。

5 結(jié)束語

大規(guī)模定制(MC)既滿足了產(chǎn)品個(gè)性化的需求又滿足了大規(guī)模生產(chǎn)的高效性，將成為21世紀(jì)制造企業(yè)的主流生產(chǎn)模式，對(duì)提高產(chǎn)品附加值，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。

因此，加強(qiáng)我國家具企業(yè)設(shè)計(jì)技術(shù)、制造技術(shù)和管理技術(shù)的升級(jí)優(yōu)化已成為實(shí)現(xiàn)行業(yè)持續(xù)長遠(yuǎn)發(fā)展的必然要求。

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