在新能源汽車市場的激烈競爭中,大規模定制已成為品牌吸引消費者的重要手段,并對傳統汽車制造商構成了巨大挑戰。以小米汽車為例,其在線選配系統提供超過100種個性化組合,涵蓋車身顏色、輪轂尺寸、內飾材質、智能駕駛輔助系統和車載娛樂設施等。數據顯示,超過60%的購車用戶選擇了個性化配置,這一比例遠高于傳統汽車。這種高度定制化的模式不僅提升了消費者的使用體驗和滿意度,還滿足了他們對于自我表達和獨特性的需求。
與傳統汽車生產模式相比,造車新勢力的創新之處在于其擁有強大的數字化支撐體系,這一體系使其實現了從傳統生產模式向大規模定制的轉變。這種轉變表面上是制成品變得高度可定制,本質則是企業利用數字技術打通了生產端與消費端的通路。傳統汽車定制往往局限于高端豪華車市場,消費者可以選擇車身顏色、內飾材質等,但這類定制通常意味著更長的生產周期和更高的成本,范圍也相對有限。相比之下,造車新勢力憑借高度數字化的供應鏈和柔性制造能力,使個性化定制普及開來,不僅提高了客戶的參與度,還顯著縮短了定制周期,并降低了定制成本。可見,造車新勢力的大規模定制實踐,已成為推動制造業數實融合的重要抓手。
事實上,大規模定制并非新事物,其可行性在個人電腦行業早已得到驗證。20世紀9 0年代初,戴爾(Dell)率先推行了“按需生產”模式。戴爾通過電話、傳真和后來的互聯網直接接受客戶訂單,允許消費者自由選擇處理器、內存、硬盤、顯卡等硬件配置,并根據需求進行定制化生產。憑借這一模式,戴爾迅速崛起,成為全球領先的PC制造商之一。然而,當時的大規模定制仍處于早期階段,受限于供應鏈的脆弱性和規模經濟效應的不足,并未使個人電腦行業發生顛覆性變化。如今,隨著物聯網、大數據、數字孿生等技術的突破,真正的大規模定制正走入現實。特斯拉在上海建立超級工廠,從開發設計、采購供應、生產制造、物流配送到客戶服務的全流程數字化管理,確保了個性化訂單能夠高效執行;長安汽車通過平臺化造車,在保持規模經濟優勢的同時,推動了規?;c定制化的兼容。大規模定制連通了高度規模化的生產端與日益個性化的消費端,成為造車新勢力乃至整個制造業的標配。
在探討大規模定制之前,我們需要深入理解大規模生產的本質及其背后的邏輯。大規模生產的核心是標準化、規模經濟與流程優化,目標是通過工業化手段實現高效、低成本的制造,以滿足日益增長的市場需求。在工業革命之前,商品生產主要依賴手工勞動,生產效率低下且成本高昂,難以支撐大規模市場。隨著市場需求的增長與工業技術的進步,制造業開始尋求更高效的生產方式,大規模生產模式由此誕生。
斯普林菲爾德軍工廠始建于1794年,位于美國馬薩諸塞州斯普林菲爾德市,被譽為現代大規模生產的奠基者之一,其最大貢獻是確立了標準化制造體系。過去,槍支主要由工匠手工打造,每把槍的零件尺寸略有不同,維修和更換零件十分困難。19世紀初,斯普林菲爾德軍工廠開始進行管理改革與技術創新,確立了使用機器生產標準化武器的思路。工廠投入大量計量控制設備,對產出的每一個零件進行檢查,確保每個零部件都適用于任意同型號步槍。由于步槍零部件的高度可互換,斯普林菲爾德軍工廠大幅提高了生產效率并降低了制造成本。
零件互換的創舉源自伊萊·惠特尼( EliWhitney )提出的標準化生產體系,其核心是高精度計量控制設備、標準化零件生產和嚴格的質量控制。惠特尼提出零件互換性原則,他通過精密的測量和嚴格的質量控制,確保每個零件的尺寸和規格一致,實現了零件在不同產品上的兼容;他還將復雜的槍支分解為多個標準化組件,分別在不同的生產線上制造。這一模式不僅提高了生產靈活性,還降低了制造成本。此外,嚴格的質量控制措施確保每個零件都符合標準,從而保證了產品質量。
由此,斯普林菲爾德軍工廠形成了早期的標準化生產模式,這一模式使武器制造更加高效和可靠,大大提升了軍隊的裝備水平和戰斗力。其他軍工企業紛紛效仿斯普林菲爾德軍工廠,采用標準化生產模式,推動了整個軍工行業的革新。斯普林菲爾德軍工廠的標準化生產模式也為制造業其他領域提供了寶貴的借鑒,推動了整個制造業的轉型和發展。盡管標準化提高了生產效率,但此時單一零件的制造仍然依賴人工操作,尚未實現真正意義上的大規模生產。直到20世紀初,亨利·福特將標準化制造與流水線生產相結合,才使大規模生產達到新的高度。
福特T型車生產線開創了工業化制造的新紀元,使汽車從奢侈品變為大眾消費品。1908年,亨利·福特推出T型車,這款車設計簡潔、實用,流水線生產方式還使得生產成本大幅降低。最初,生產一輛T型車需要84個步驟,12.5小時。隨著流水線的不斷改進,到了1914年,生產時間縮短至93分鐘。這一顯著的效率提升得益于福特對架構式設計和流水線模式的創新應用。
流水線的核心是“標準化+分工協作”。復雜的生產過程被拆解為簡單、重復的步驟,每位工人專注于單一任務,從而提高了熟練度并減少了時間浪費。機械化操作進一步提升了效率。福特引入自動化沖壓機、焊接機器人和裝配線輸送帶,既加快了生產速度,又減少了人為錯誤,確保了產品質量的一致性。通過流水線生產方式,福特大幅降低了生產成本,使得汽車價格從最初的850美元降至1924年的290美元,實現了“汽車平民化”。這一變革使得汽車從奢侈品變為大眾消費品,極大地推動了汽車的普及。
福特模式不僅影響了汽車行業,也深刻改變了全球制造業。日本的精益生產模式在很大程度上借鑒了福特的流水線生產方式。精益生產通過持續改進和消除浪費,進一步優化了生產流程,提高了生產效率和產品質量。今天,全球制造企業仍然受益于福特模式的核心原則——標準化、流程優化和成本控制。
大規模生產對社會的意義深遠。首先,它推動了商品的普及,使得普通消費者能夠以較低的價格購買到高質量的產品。其次,大規模生產通過標準化和模塊化設計,顯著降低了生產成本,提高了生產效率,從而提升了整個社會的經濟水平。最后,大規模生產還推動了技術進步和創新,為如今的經濟繁榮奠定了基礎。
大規模生產的基本思想可以通過組件思維來理解。組件思維由諾貝爾經濟學獎獲得者赫伯特·西蒙(Herbert Simon )在 1962 年提出,核心是將復雜系統拆解為多個功能獨立的組件,并通過架構式設計來協調這些組件。組件思維強調以模塊化設計提升系統靈活性,以架構式設計確保組件在系統中的高效協同,從而保持系統的一致性。模塊化設計支持企業快速調整生產計劃,減少因需求變化導致的延誤,架構式設計則確保生產環節之間能夠緊密銜接。從斯普林菲爾德軍工廠的模塊化設計(強調靈活性,各零部件可以互換)到福特T型車流水線的架構式設計(強調一致性,生產過程無縫銜接),可以看出,大規模生產的本質體現為組件思維中強調模塊化設計的模塊觀以及側重架構式設計的結構觀,兩種觀點相互交織,共同構成了大規模生產的底層邏輯。
基于赫伯特·西蒙提出的“近似分解”(Near-Decomposability)概念,模塊觀認為將復雜系統拆解為相對獨立的模塊,可以降低系統設計與管理的復雜性,并提升其靈活性和適應性。模塊化設計將系統劃分為多個功能獨立且能夠自主運行的組件,這些組件可以通過標準化接口進行通信和協作,從而實現獨立開發、部署和維護。模塊化不僅降低了系統的復雜性,還提升了其靈活性、可擴展性和復用性,使系統能夠快速適應變化,并能支持新功能的無縫集成。根據模塊觀,合理劃分模塊、優化接口設計和模塊間協作能夠有效提升復雜系統的性能和可操作性,從而實現更高效的系統管理與創新。
模塊觀的核心特征之一是功能獨立性,即強調每個組件應具備清晰的功能定義,并能夠在不依賴其他組件的情況下完成其任務,從而實現自主開發、維護和升級,降低系統整體開發成本,同時,系統設計者也能夠根據需求替換或擴展組件,而無需調整整個系統。功能獨立性在現代制造業中得到廣泛應用。例如,大眾汽車集團的MQB平臺通過共享底盤和動力系統,實現了不同車型的高效生產,降低了成本并提升了產品靈活性。與功能獨立性同樣重要的是接口標準化,通過預先設計的標準化接口進行交互,組件之間能夠實現互操作和互換。標準接口不僅降低了組件間的耦合度,使其更易于替換或升級,還提升了系統的可擴展性和開放性。接口標準化不僅是模塊化設計的必要條件,也是實現跨領域協作和技術復用的關鍵。例如,在智能手機行業,USB-C接口的普及使不同品牌的設備可以共用充電器,既提升了用戶體驗,又降低了制造成本。
結構觀的理論基礎是復雜系統的協同和依賴特征。結構觀認為,組件雖然可以設計為功能獨立的單元,但其實際表現和功能實現往往依賴于系統整體架構的支持與約束。因此,組件間的相互依賴關系及形成的整體架構,直接決定了系統的性能表現。換句話說,一個系統的性能不僅取決于單個組件的質量,還取決于組件之間的協同關系。如果說模塊觀是“自下而上”地關注組件的靈活性,結構觀則是采取“自上而下”的視角,強調組件間的相互依賴和層次化的架構設計,從而滿足復雜系統在動態環境中長期穩定的需求。蘋果生態系統的架構設計便是結構觀的典型案例。雖然iPhone、iPad和MacBook是獨立產品,但它們的操作系統、云端存儲、應用程序等核心架構高度統一,用戶可以無縫切換。
組件間的相互依賴是結構觀的核心特征之一,結構觀認為系統一致性深受組件之間關系的影響。組件之間的相互依賴不僅涉及信息流動和功能耦合,還包括接口協議、協作手段等關系。例如,航空航天系統中的組件(如導航系統、動力系統和通信系統)高度依賴于其他組件的功能和性能,任何一個組件失效都可能導致整個系統的崩潰。通過分析和優化復雜系統組件間的依賴關系,各個組件得以在動態環境中高效協作。層次化的架構設計是結構觀的另一個核心特征。系統的架構設計包括組件的功能定義、關系模式以及系統層級的劃分。層次化的組件架構設計可以降低組件之間的直接依賴性,明確各層級組件的職責和接口規則。因此,優化架構設計能夠有效減少組件間的沖突,并提升系統的整體協調性和可靠性。例如,在航空航天領域,飛行控制系統、導航系統和動力系統處于不同的架構層級,并通過嚴格定義的接口和協議進行交互,以確保飛行安全。
在規?;ㄖ浦?,模塊觀強調的局部靈活性與結構觀側重的整體一致性共同發揮作用,但二者也各有其局限性。組件模塊分解帶來的功能獨立性和接口標準化,使企業能夠通過局部靈活性快速響應市場變化并降低生產成本。然而,由于模塊設計通常基于預定義的標準,模塊化系統難以實現深度個性化,因此,有可能會導致產品的獨特性和性能優化受限。組件結構集成基于組件間的相互依賴與整體架構設計,能夠確保企業生產出功能復雜且高性能的產品。然而,這種高度集成的架構往往降低了系統的靈活性,使個別組件的調整變得困難,定制成本高昂,難以快速滿足多樣化的市場需求。也就是說,模塊觀與結構觀之間存在著天然的內在矛盾。模塊化設計在追求靈活性和快速迭代的同時,犧牲了系統的深度優化能力;結構化設計在確保整體一致性和高效協同的同時,降低了局部調整和個性化定制的可能性。傳統制造企業總是在局部靈活性與整體一致性之間小心翼翼地尋求平衡,無法實現真正的定制化。
首先,靈活性向一致性妥協可以提升生產效率,但會限制個性化。模塊觀的核心優勢在于局部靈活性,企業能夠快速調整產品功能以適應市場需求。然而,為了維持系統的整體穩定性和兼容性,企業往往需要限制模塊的變化范圍,并確保所有模塊都在標準化接口下運作。這種靈活性向一致性的妥協,雖然降低了生產成本,提高了供應鏈效率,但也意味著消費者無法自由調整核心部件,定制化僅停留在表面。
其次,一致性向靈活性妥協可以提升局部靈活性,但會破壞整體優化。企業為了迎合市場對個性化的需求,可能會在整體結構化設計的基礎上引入一定程度的模塊化,以提供多樣化的產品選擇。然而,這種一致性向靈活性的妥協往往會破壞系統的整體優化,使得定制化難以達到最優效果。也就是說,當企業為了提升靈活性而做出結構上的讓步時,可能會犧牲整體性能,使得定制化體驗無法真正滿足用戶需求。
最后,均衡一致性與靈活性會犧牲定制化深度,難以真正實現大規模定制。這種折中方式往往意味著企業既無法實現完全的個性化,也無法在生產效率和產品優化上做到極致,難以實現真正的大規模定制。例如,在汽車行業,大眾的 M Q B 平臺、豐田的TNGA平臺等確實提高了零部件的通用性,使得不同車型可以共享核心技術,從而降低了生產成本。但這種方式的本質是“批量化定制”,而非真正的大規模定制。消費者的選擇被限制在幾個預設的模塊組合之內,不能自由調整車輛的核心架構。
可見,大規模生產向大規模定制轉變的核心挑戰是局部靈活性與整體一致性之間的沖突。靈活性意味著定制化、快速響應需求,一致性則要求穩定、高效、可復制。模塊化的方式雖然提升了局部靈活性,但容易削弱整體協調性;架構化的方式確保了生產的一致性,卻限制了個性化調整的空間。這一困境使得傳統制造業長期裹足于批量化定制,難以順利邁向大規模定制。
傳統大規模制造體系在化解模塊化設計與整體架構的沖突方面存在天然障礙。受物理屬性限制,實體組件一旦設計完成,其功能和形態就難以更改,因此,企業在追求局部靈活性時往往需要犧牲整體一致性,反之亦然。首先,設計階段的固定性意味著一旦產品設計完成,其功能和形態就難以更改,任何修改都要經過復雜的流程并會產生高昂的成本。其次,生產過程的剛性使得流水線嚴重依賴特定的模具和工藝流程,任何改動都可能導致生產調整、設備更換,進而增加時間和成本。最后,系統維護難度也限制了產品的長期升級能力。由于實體組件之間高度集成,某個模塊的更新或故障可能會影響到整個系統,甚至需要完整替換,從而加劇了維護難度。如何在不損害整體一致性的前提下提高產品的靈活性,成為大規模定制的關鍵挑戰。
近年來,隨著數字技術的迅猛發展與廣泛應用,出現了數字化形態的組件,這為大規模定制帶來了新的可能性。數字組件通常以應用程序、媒體內容等虛擬人工制品的形式嵌入實體產品或服務中,為使用者提供特定的功能或價值。數字組件不僅有傳統組件“功能獨立”“相互依賴”等特征,還有“邊界開放”“自我更新”等數字化新特性。一方面,由于數字組件的二進制表述方式,其物理形式的限制被大大削弱,組件以流動變化的準物體形式存在于各類場景中,能夠被不同的用戶或系統訪問、調用。另一方面,數字組件天生就是未完成的,始終處于制造和更新的過程中,功能可以持續更新和不斷擴展,無需時常更換硬件。因此,具備可重新編輯性與可重新組合性的數字組件能夠動態平衡局部靈活性與整體一致性,有效化解二者之間的沖突,賦能企業實現大規模定制。
可重新編輯性:在不損害整體一致性的前提下,實現局部靈活性
可重新編輯性指的是數字組件能夠被系統之外的其他對象訪問并修改其行為邏輯。這種修改通常涉及對組件邏輯結構的調整,平臺參與者可以根據自身需求靈活調整組件功能,無需重新部署整套系統。這使得企業能夠在不破壞系統整體一致性的前提下,實時響應個性化的用戶需求,確保局部靈活性。
小米汽車的智能座艙系統便體現了組件的可重新編輯性。在小米汽車的智能生態中,用戶可以通過OTA(Over-the-Air,在線升級)遠程更新功能,自主調整駕駛模式、車機交互界面、智能輔助駕駛參數等配置,無需更換任何實體零部件。這意味著,對于用戶購車后產生的新需求,企業可以在不影響整車核心架構的前提下,通過軟件調整車輛的功能體驗,使其滿足用戶的個性化偏好。數字組件的重新編輯性使得小米汽車不僅能夠賦予用戶使用自由度,還能在大規模生產的基礎上,提供高度個性化的駕駛體驗。更重要的是,通過智能制造體系,這些個性化需求能夠高效傳導至生產端。用戶的個性化配置反饋至智能生產系統,系統會自動調整生產計劃,匹配相應的軟件版本與硬件適配,使每一輛車都能按照用戶需求進行精準裝配。例如,若用戶選擇了高級自動駕駛功能,系統會自動匹配對應的傳感器、計算單元,并確保軟件系統的預裝版本支持該功能。即使是在大規模生產中,這種模式也能確保每輛車可以根據用戶需求進行靈活調整,而不會影響整體制造流程的穩定性。
可重新組合性:在不犧牲局部靈活性的前提下,保持整體系統的一致性
可重新組合性指的是數字組件能夠相互關聯,并在此基礎上進行功能構建。通過將內容與媒介分離,數字組件能夠整合不同來源的數據和功能,允許平臺根據參與者的需求靈活地組合功能模塊,突破單一組件的應用邊界。這使得企業能夠在不損失系統局部靈活性的前提下,實時校準整體目標,確保產品的整體一致性。
小米汽車的智能座艙展現了數字組件的高度可重新組合性。其車機系統整合了導航、語音助手、娛樂系統、智能家居聯動等多個數字組件,用戶可以自由調整車機界面布局,選擇不同的語音助手模式,甚至在車內控制家中的智能設備。用戶可以在回家途中通過車機系統提前打開家中的空調,調整智能燈光,甚至啟動掃地機器人。這種跨設備的功能整合,使得汽車不再是一個獨立的交通工具,而是智能生態的一部分,同時確保了系統整體的一致性和穩定性。
在制造端,數字組件的可重新組合性也推動了生產系統的靈活適配。小米汽車的柔性制造體系允許在同一條生產線上,基于用戶訂單的不同配置,動態調整軟件與硬件。例如,系統會根據訂單中的個性化需求,自動匹配不同的硬件組件(如屏幕尺寸、座椅材質、自動駕駛傳感器),并確保整車軟件能夠無縫對接這些硬件,從而減少人工干預,提高生產效率。這種模式不僅確保了大規模生產的效率,同時也能滿足用戶的個性化需求。例如,兩輛外觀完全相同的小米汽車,它們的智能座艙布局、駕駛輔助功能、動力管理系統都可以根據用戶需求進行深度定制,這些變化不會影響生產線的標準化流程。
小米汽車的實踐證明,數字組件的可編輯性與可重組性能夠推動局部靈活性與整體一致性的動態平衡,從而實現大規模定制??芍匦戮庉嬓允沟糜脩裟軌螂S時調整車輛的功能而不影響整體架構,實現個性化體驗的持續優化??芍匦陆M合性使得車機系統能夠靈活整合不同功能模塊,確保在相同硬件基礎上,不同用戶能獲得高度個性化的體驗,同時維持系統的整體穩定性。通過這種組件數字化改造,小米汽車不僅提升了用戶的定制自由度,還確保了生產效率與規模經濟,實現了個性化需求與大規模制造的有機融合,為智能制造模式提供了全新的范式。
從“戴爾們”的按需生產到“小米們”的智能制造,我們看到,大規模定制的本質不僅僅是讓用戶自由選擇配置,而是要在產品設計、制造、供應鏈、交付等環節,通過數字化能力實現局部靈活性與整體一致性的動態平衡(見圖1)。這一本質源自大規模生產所依賴的組件思維。傳統制造體系基于模塊觀提升生產的靈活性,通過標準化零部件和流水線作業提高效率;同時,基于結構觀確保系統的穩定性,通過架構式設計協調各生產環節。然而,受到實體組件的限制,傳統大規模生產中局部靈活性與整體一致性存在天然的沖突,導致個性化生產難以大規模落地。數字組件的可重新編輯性與可重新組合性,為動態平衡局部靈活性與整體一致性提供了可行性,為打通需求端與制造端提供了新的可能。可重新編輯性使得產品能夠在生命周期內不斷演進,用戶可以靈活調整產品功能而不影響整體架構。可重新組合性意味著產品功能不再是固定的,而是可以根據不同需求進行動態配置。

未來,大規模定制將不再是少數企業的競爭優勢,而是整個制造行業的必然趨勢。企業若想跨越從大規模生產到大規模定制的鴻溝,必須構建以數字組件為核心的柔性制造體系,基于數字組件的可重新編輯性與可重新組合性,實現真正意義上的大規模定制。只有這樣,企業才能真正實現需求定制化與生產規模化的深度融合,在新時代的市場競爭中占據先機。