1.2　内因之一：以客户个性化需求升级为代表的来自市场的挑战

近年来，全球市场所面临的挑战日益复杂、日益升级。它们就像“潘多拉盒子”一样，已经接近或达到目前技术手段可以解决的极限，因此需要由一场颠覆性的变革来解决。这些挑战包括：

·全球化的市场和全球化的制造网络的形成。

·不断增加的组织复杂度。

·不断提高的产品复杂度。

·对实时响应的期望。

·更高的客户个性化需求。

·新的竞争对手。

·来自成本的压力。

其中，客户个性化需求在其中最具有代表性。在很多文章里，都将它与工业4.0联系在一起。不过，尽管从吸引读者的角度，个性化需求确实是一个博取眼球的话题，但我们仍然要清楚地牢记，个性化需求只是众多推动工业4.0的市场挑战中的一个。

那么，我们就来看一看，客户的个性化需求是如何催生出工业4.0的。

1.2.1　工业4.0时代，通过客户定制化需求的拉动来进行价值重构

长期以来，客户都处在一个信息不对称的市场中，并且相对于制造商和流通商来说，处于相对较弱的不利地位。通常，卖方（或者说是企业）对自己所生产或提供的产品拥有更多的信息，而客户则拥有更少的信息。虽然市场竞争日益激烈，但客户所处的信息不对称的弱势地位一直没有本质上的变化。

在这样一个信息不对称的市场中，尽管存在一定的信息搜集成本，并受到知识、灵活性和收入等条件的限制与约束，客户仍然希望能够成为价值最大化的追求者。于是，在做出最终购买决策时，客户感知价值（Customer Perceived Value，CPV）就成为一个具有决定性的能影响客户的变量。简单地说，客户感知价值就是客户在对一种产品的感知利得与其所付出的成本之间进行权衡的基础上，对产品效用的整体评价。这是构筑在工业2.0和工业3.0阶段，基于功利主义的行为方式的结果。这一阶段客户感知的利得包括品牌形象、产品功能、产品可靠性、产品多样性、服务能力等。客户感知的成本包括信息搜集成本、产品成本、渠道成本、服务成本等。

因此，对于企业来说，提高客户的感知价值就具有了极为重要的实践意义。在交易前，企业开展的市场营销往往就是利用信息不对称，发掘出商品中不为客户注意的价值，或者让客户从中获得溢价的感觉，从而产生更高的感知价值。

在以互联网为代表的新技术的冲击下，客户的信息不对称的地位得到了极大的改观，在互联网上可以方便地进行产品的性能与价格比较。客户在走进商店的时候，对产品的了解可能不会比售货员少很多。并且，在电商世界普遍只有10元左右的快递费，甚至免费送货的“教育”下，客户对于传统渠道的价值认可程度也在急剧下降，不会认为商场做了“搬运工”的事情就应该拿到那么多的增值收入。这一切都造成不少企业（先是流通企业，后是制造企业）的利润明显下滑。

与此同时，对于客户来说，除了产品功利之外的其他价值也开始得到重视，包括产品的定制化、服务的定制化，以及客户在接受产品和服务的过程中的个人体验、社会化体验等。这种转变直接导致了一场价值重构的革命（见图1-7）。从企业的角度来看，这就是工业4.0最有代表性的外部动因。为什么这么说呢？

在工业3.0时代，有一个生产者驱动下的市场均衡。一方面，工厂以低成本、高质量为目标，大批量地向市场推出产品。客户在信息不对称的市场中，在一定的搜索成本和有限的知识、收入等条件的限制下，对利得和成本进行感知，推导出价值，并进一步根据得到的感知价值做出购买与否的决策。这一阶段，工厂的能力和客户的感知价值之间建立了一种平衡。

随着时代的发展和技术的进步，一方面客户的收入水平不断提高，另一方面客户通过互联网获取信息也越来越方便，由此他们改变了对一些传统的利得和成本的认识，产品的定制化需求在客户感知的利得中所占的比例与重要性日益提升，并且他们对于一些传统的渠道成本和物流成本，哪怕再低，也难以认可，甚至完全不予认可。由于客户感知价值发生了这些变化，原有的市场均衡被打破，所以企业必须要按照客户认同的感知价值来组织生产，提供相应的产品和服务——这就是工业4.0产生的一种由来。

近年来，中国市场上出现了一股消费者到企业（Consumer to Business，C2B）的思潮。它试图改变原有的企业和消费者的关系，是一种消费者贡献价值（Create Value），企业消费价值（Consume Value）的过程。按照C2B的理想，真正的C2B应该先有消费者需求而后有企业生产，即先由消费者提出需求，后由生产企业按需求组织生产。通常情况为消费者根据自身需求定制产品和价格，或主动参与产品设计、生产和定价，产品、价格等彰显消费者的个性化需求，而生产企业进行定制化生产。在C2B的模式下，渠道不掌握定价权，同时产品的价格构成必须合理。

以前在国外学术界和产业界，被普遍接受的提法是所谓的“定制”（Customi-zation）。

应该说，人人都不会拒绝定制化的需求。那么，为什么客户的定制化需求会在今天“逼出”工业4.0呢？

1.2.2　产品多样化给企业的经营带来了巨大的挑战

众所周知，为了满足客户的定制化需求，就必然提高产品的多样化水平，但另一个问题是，由此也会给企业的经营带来巨大的挑战。

实际上，制造企业一直面临着各种挑战。其中，最常见的挑战包括两类：一类是企业自身的生产要素，如产品、业务流程、供应商构成的网络等日益复杂，企业之间的竞争也日益激烈；另一类是企业外部来自客户的需求日益提高，包括成本、质量、交货速度、产品满足需求的程度也在不断变化和日益苛刻。这两类挑战就像跷跷板的两端，如果一端翘起来，例如要降低成本，本能的做法就是把产品做得简单一些，流程尽可能稳定和标准化，只有这样才能把跷跷板的另一端压下去。但现在的问题是，这种妥协总是有限度的。如果到了两边都压不下去的时候，企业要怎么办？

近年来，几乎在每个行业里，企业提供给市场的产品多样性都在急剧增加。图1-8展示了汽车、化工、机械、快速消费品（Fast Moving Consumer Goods，FMCG）、药品五类产品在过去十几年里的变化趋势。我们发现，在1997~2012年的15年里，产品的多样性以及复杂性有了很大的提高。相比1997年，在2012年可销售的产品种类增加了120%，产品的生命周期缩短到76%。与此同时，原材料和零部件的种类也增加了85%。最后这个数字要略低于同期可销售产品种类的增长，这说明一些行业中（特别是汽车工业和快速消费品）的标准化和模块化的工作起到了一定的作用。事实上，不但是这五类产品有这种趋势，几乎所有的产品在过去的这些年里都在发生同样的变化。

造成这一现象的原因有好几种。

第一，无论是在消费品市场还是生产资料市场，很多企业都面临着投放到市场上的新产品的生命周期不断缩短的现象。当然，缩短的产品生命周期又会导致更多的新产品上市。但是，同类型产品的商业生命周期不应该和其物理生命周期混淆起来，后者甚至有延长的可能。因此，在一段时间里，在市场保有的产品类型中，增加的那一部分主要是来自新上市的产品。

第二，在成熟市场上不断升温的竞争导致了对狭小细分市场的不断挖掘，从而产生更多小众的产品类型。

第三，对于企业来说，增加产品种类是一种提高客户满意度的好办法。一般的想法是，客户总是希望买到真正符合自己心意的产品，能够为客户提供大量选择的企业总是能够讨得更多客户的欢心。

在以上三种原因的共同作用下，这一趋势最后导致了所谓的大规模定制（Mass Customization）的出现，即根据客户的个性化需求，以大批量生产的低成本、高质量和高效率提供定制的产品和服务。

但是，工厂总是被设计成提供有限种类的产品类型。当然，一些手工作坊式的工厂确实能够生产大量种类的产品，但是他们遇到的难题是如何将客户对交货速度、成本和质量的要求结合起来。直至今天，对生产系统的设计出发点都是在产量和品种都相对稳定的假设前提下仔细地分析产品类型与加工工艺。只有在产品类型与工艺路线不是经常改变的前提下，通过学习进行持续改进，才有可能提高生产效率和产品质量。

处理多样性的困难不止工厂有，实际上所有的业务流程都需要某种程度上的稳定性。无限制的多样化和无节制的变动，对于质量控制、效率以及流程的通过时间都会造成威胁。也就是说，产品多样性会给几乎所有的业务流程带来严重的影响。在这里，我们选择了一些业务流程进行分析，包括产品开发、制造、营销、订单获取、交付和售后服务等。如图1-9所示，在整条价值链上，产品多样性都会给企业带来更大的成本，其中最普遍的是：

·增加了库存管理的困难。

·更强烈的客户需求的差异性。

·由更碎片化的产品组合带来的需求的易变性。

·在全局供应链上的更高的复杂性（供应商、客户）。

·由更复杂的计划带来的处理成本。

·由更短的产品生命周期带来的更频繁的产品导入和退出。

产品多样性对企业带来的影响可以从两个方面来看。如图1-10所示，一方面是增加了企业的运营成本和风险；另一方面则是给企业带来了更多的价值。产品多样性是企业在市场竞争中的关键差异性武器，可以锁定更多的潜在消费客户。福特汽车创始人亨利·福特曾说过，“你可以选择任何一种颜色，只要它是黑色的（You can paint it any colors，as long as it's black）”，其出发点就是运营成本最低。而《长尾理论》一书的作者克里斯·安德森则写道“无限的选择创造无尽的需求（Endless choice is creating unlimited demand）”，这则是从产品多样性可以带来的价值的角度做出的论断。

讲了这么多关于产品多样性的不同方面，工业4.0的到来究竟对产品多样性或定制造成了什么影响呢？

1.2.3　大规模生产和大规模定制的变迁

大规模定制出现在工业3.0时代。在此之前，是大规模生产流行的阶段。大规模生产这种模式之所以能够稳定运行至今，是因为它有着自己特定的反馈循环圈（见图1-11）。

在这个反馈循环圈中，新产品在大规模生产方式下制造，生产成本低、质量稳定、面向统一市场提供尽可能标准的产品，进而形成较为稳定的需求和较长的产品生产周期，从而允许新产品的开发周期同步延长。此外，企业通过忽略细分市场、调节市场库存、开展促销等调控方式，加强稳定性，以保证生产过程的高效率和低成本，从而通过大规模生产与定制产品价格上的差异进一步推动需求向同类大规模生产产品集中。通过这种不断加强的反馈循环，大规模生产越来越向少数品种的生产集中，表现为产能不断加大直至过剩。目前市场上过剩的是大规模生产的能力，而不是定制生产的能力。

而在大规模定制的反馈循环圈中（见图1-12），通过大规模定制过程，生产出低成本、高质量的定制产品，为多元化的细分市场提供足够丰富的产品，并进一步推动客户的需求分化。不断分化的客户需求造成产品的生命周期日益缩短，从而推动企业以更短的产品开发周期开发新的产品。

显然，在这里要实现反馈循环圈从大规模生产向大规模定制的转变，关键在于是否能够通过大规模定制的制造过程，在低成本的前提下生产出高质量的定制产品，以高水平地满足客户的个性化需求。总的来说，大规模定制针对细分市场，通过充分满足客户的个性化需求而取得更高的利润。随着细分市场越来越小，从而逼近个性化定制。尽管不少产业开始了从大规模生产到大规模定制的转变，但低水平的大规模定制难以保证足够的盈利，实现可盈利的高水平的个性化定制已经变得迫在眉睫。

从理论上说，实现大规模定制的主要方法有三种（见图1-13），它们对于个性化定制或大规模定制的贡献程度是逐步提高的。

第一种方法是提高企业的响应灵活性，加快它的响应速度：通过在供应链上设置多个耦合点，加强供应链上的信息共享，用最经济的推拉结合的手段快速满足客户的定制化需求 。

第二种方法是由产品模块化带来的规模性和灵活性的结合：用标准化和模块化的零部件实现规模经济，零部件可以按照多种方式进行组合，形成多种产品，从而实现灵活性。具体的手段包括零部件共享（Sharing）、零部件交换（Swapping）、分割适应（Cut-to-Fit）、材料混合（Mix）、平台（Platform）、可组合（Sectional）等手段。由于篇幅所限，在这里不做进一步介绍。

第三种方法是柔性化生产，通过引进柔性化的加工设备和物流设备，在加工过程中实现柔性化的加工工艺。

前两种方法在目前的大规模定制过程中是最为常见的。其中，供应链耦合技术对于现有的产品和加工过程几乎没有改变，是对现有的工作方式影响最小的做法。产品模块化技术需要对现有的产品设计进行改变，需要改变产品的结构和组装方式。这两种方法都是工业3.0时代实现大规模定制的主要技术，但是它们对于深度的个性化定制来说，仍显得力不从心。在工业3.0时代，工艺过程的灵活性没有得到很好的解决，因此未能充分发挥柔性化生产的潜能。而实际上，加工环节的灵活性对于大规模定制和个性化定制的实现，是最为直接和有效的方式。

在国内外的很多行业中，早已经出现了一批能为客户提供定制化产品的企业。图1-14以最能体现客户定制化需求的鞋服消费品等行业为例，总结了目前国外出现的一些提供定制化产品的企业的情况。实际上，这种前台通过电商平台进行交互式配置，后台进行产品定制化生产交付的业务模式，在国外的消费品行业里早已屡见不鲜。早在1993年，Levis牛仔裤就已经开始了这方面的尝试。除了常见的鞋服之外，手袋、婴儿用品、化妆用品、珠宝、手表、食品等均已出现了定制化的商业模式。可以这么说，在工业3.0时代，通过图1-13中的第一、第二种方法，一些行业已经实现了大规模定制。

应该说，定制化产品是每个行业与生俱来的能力。那么，既然工业3.0已经能够实现产品的定制化交付，那么工业4.0出现的意义又在哪里？如图1-15所示，以汽车工业为例，从工业1.0时代的手工定制（几乎100%满足客户的个性化需求）到工业2.0时代的大规模制造，再到工业3.0时代的大规模定制1.0，我们需要的是需求更加细化、产品变化种类更多、成本更低的工业4.0下的大规模定制2.0。而实现这一大幅度提升的利器，就是我们将在下一章详细介绍的网络物理系统（CPS）。