王 偉，牛 浩

(鄭州大學(xué) 商學(xué)院，鄭州 450001)

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模塊化制造對產(chǎn)品成本的影響研究

王 偉，牛 浩

(鄭州大學(xué) 商學(xué)院，鄭州 450001)

摘要：隨著經(jīng)濟全球化的深入發(fā)展，市場競爭愈加激烈，顧客的需求由單一變得較為多樣。同時，技術(shù)的快速發(fā)展也使得產(chǎn)品的生命周期大幅縮短。企業(yè)在這樣開放且不斷變化的競爭市場中，如果能夠使產(chǎn)品以低于同行業(yè)的價格水平進入市場，那將對提高企業(yè)產(chǎn)品的競爭力具有重要的意義。模塊化的生產(chǎn)方式在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，能大大降低產(chǎn)品的成本。此外，模塊化的實現(xiàn)并非是完全免費的，它不僅會增加企業(yè)實施的成本，而且會帶來一定的交易成本與機會成本。

關(guān)鍵詞：模塊化；模塊化制造；產(chǎn)品成本

一、引言

全球制造業(yè)發(fā)展至今，發(fā)生了一系列的重大變革，大規(guī)模定制生產(chǎn)已經(jīng)成為制造業(yè)新的選擇。這種生產(chǎn)方式很好地滿足了消費者的需求，同時，尖端技術(shù)的發(fā)展縮短了產(chǎn)品的生命周期，使得企業(yè)能夠根據(jù)消費者的需求快速設(shè)計并制造出優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品。有調(diào)查結(jié)果顯示，產(chǎn)品的生產(chǎn)技術(shù)在經(jīng)歷了幾十年的發(fā)展后，如今產(chǎn)品的生命周期已經(jīng)縮短到原來的1/4。以高新技術(shù)為基礎(chǔ)的先進制造模式的出現(xiàn)，加劇了制造業(yè)在全球的競爭。企業(yè)產(chǎn)品的競爭能力很大程度上取決于產(chǎn)品成本、質(zhì)量及進入市場的速度，因此，企業(yè)能否快速地開發(fā)出新產(chǎn)品并推向市場決定了其未來的發(fā)展空間以及是否能在激烈的市場競爭中擊敗競爭對手，從而獲得一席之地。同時，隨著產(chǎn)品種類日益豐富，競爭的日益激烈，企業(yè)必須能夠不斷向市場輸送新的產(chǎn)品，這些產(chǎn)品不僅要具有較高的品質(zhì)，而且要擁有更具競爭力的價格。實際生活中，物美價廉的產(chǎn)品總會受到消費者的青睞，具有更大的競爭優(yōu)勢，而產(chǎn)品的價格很大程度上取決于產(chǎn)品的成本。因此，研究如何在快速生產(chǎn)產(chǎn)品的同時有效地降低成本就顯得非常重要。模塊化生產(chǎn)方式的出現(xiàn)解決了上述問題，并且逐漸成為制造業(yè)的發(fā)展趨勢。從20世紀60年代起，模塊化技術(shù)逐步取代流水線技術(shù)，開始主導(dǎo)全球制造業(yè)新的發(fā)展方式。模塊化是產(chǎn)業(yè)分工的產(chǎn)物，已日趨成為全球制造業(yè)未來的發(fā)展方向[1-2]。不同于傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式，模塊化制造方式使企業(yè)擺脫了需要靠自身生產(chǎn)產(chǎn)品全部部件的困擾，而是能夠通過多種渠道獲得所需模塊，再通過集成技術(shù)將零部件重新組合，從而完成新產(chǎn)品的研制。這樣，企業(yè)可以憑借自身技術(shù)優(yōu)勢專注于開發(fā)核心部件，間接縮短了生產(chǎn)產(chǎn)品的周期。

二、模塊及模塊化

(一)模塊

其實，模塊并不是一個新概念。早在20世紀初期，建筑行業(yè)中就已經(jīng)存在模塊的概念，當(dāng)時的建筑模塊更多的是強調(diào)其能夠?qū)崿F(xiàn)幾何尺寸上的連接和替代。后來，機械制造業(yè)、計算機和其他行業(yè)相繼引入了模塊，模塊在功能、接口、以及功能傳輸接口上的特征變得更加清晰。對于模塊的內(nèi)涵，不同的學(xué)者給出了不同的定義。表1是部分學(xué)者對模塊的定義。

表1　部分學(xué)者對模塊的定義

從表1我們可以看出，模塊是根據(jù)產(chǎn)品的功能特征、結(jié)構(gòu)特征或者技術(shù)特點,將復(fù)雜的產(chǎn)品分解成為各個單元后得到的，每一個模塊的功能相對獨立且有標準的接口結(jié)構(gòu)，接口相同而功能不同的模塊可以自由調(diào)換，通過模塊的不同組合形成功能多樣的最終產(chǎn)品。模塊具有三大特征：一是獨立性，不同的模塊可以單獨地進行研發(fā)和生產(chǎn)；二是可替代性，具有相同接口結(jié)構(gòu)的模塊可以相互替換，滿足顧客的個性化需求；三是通用性，模塊在系統(tǒng)內(nèi)部可以實現(xiàn)共享，在不同產(chǎn)品間可以實現(xiàn)通用。

(二)模塊化

哈佛大學(xué)商學(xué)院的Badlwin和Clark教授在1997年的《哈佛商業(yè)評論》上發(fā)表了一篇影響較大的文章《模塊化時代的管理》，對模塊化作了一個科學(xué)的詮釋。文章指出，模塊化就是將一個或多個相對較小的，能夠分別獨立進行功能設(shè)計的子系統(tǒng)組成一個復(fù)雜的系統(tǒng)或流程。其中，每一個子模塊的研發(fā)過程和生產(chǎn)過程是獨立于其他模塊的，每一個模塊的內(nèi)部包含了信息處理的過程，最后通過標準的界面將這些模塊與其他模塊進行連接。

目前，對于模塊化，學(xué)術(shù)界還沒有一個被大家認可的定義，但是關(guān)于模塊化的討論一直十分激烈。對于模塊化的定義，學(xué)術(shù)界比較認可的是青木昌彥的說法。他提出：“模塊化是指將一個比較復(fù)雜的系統(tǒng)或過程按照一定的規(guī)則和聯(lián)系分解成半自律的子系統(tǒng)，這些子系統(tǒng)可以進行獨立的設(shè)計，同時，這些相對獨立的子系統(tǒng)又可以依據(jù)某種規(guī)則或者聯(lián)系與其他相對獨立的子系統(tǒng)構(gòu)成更加復(fù)雜的系統(tǒng)或過程”。所以，我們可以將模塊化理解為兩個過程，即模塊分解和模塊集成，它是一種追求工作效率又能節(jié)約生產(chǎn)費用的分工方式。模塊化可以使復(fù)雜的產(chǎn)品簡單化，節(jié)約產(chǎn)品的成本。模塊化戰(zhàn)略的框架如圖1所示。

圖1　青木昌彥對模塊化戰(zhàn)略框架的描述

隨著模塊化理論的發(fā)展，學(xué)者對模塊化含義的理解越來越完善。表2是筆者對部分學(xué)者觀點的整理。

表2　部分學(xué)者關(guān)于模塊化含義的觀點

三、模塊化制造對產(chǎn)品成本的影響

成本是企業(yè)在生產(chǎn)經(jīng)營中的實際消耗，是企業(yè)定價的基礎(chǔ)。通常，產(chǎn)品的生產(chǎn)成本主要包括產(chǎn)品的研發(fā)(設(shè)計)成本、制造成本和銷售成本。模塊化產(chǎn)品在產(chǎn)品的生產(chǎn)制造階段與非模塊化產(chǎn)品有不同的特點，存在很大的差異。模塊化與非模塊化產(chǎn)品的不同特點見表3。

表3　模塊化與非模塊化產(chǎn)品的不同特點

(一)模塊化制造降低了產(chǎn)品的研發(fā)成本

企業(yè)進行模塊化生產(chǎn)可以節(jié)省企業(yè)開發(fā)新產(chǎn)品的周期，同時可以降低研發(fā)成本。Allen等認識到相似模塊的重復(fù)利用可以減少產(chǎn)品開發(fā)時間。Sosale等認為企業(yè)在模塊化設(shè)計階段，可以將一個設(shè)計任務(wù)劃分為多個子任務(wù)，并且這些子任務(wù)是可以并行開發(fā)的。為了完成這個目標，總體設(shè)計的任務(wù)被分成更小的設(shè)計任務(wù)，同時要明確他們之間正確的接口。然后，可以對現(xiàn)有的設(shè)計進行細微的變化進而重用該模塊，這就節(jié)省了對現(xiàn)有產(chǎn)品進行更新的時間和精力，可以減少產(chǎn)品的研發(fā)成本。Tosunoglu用機器人的例子描述了模塊化給生產(chǎn)帶來的好處：增加了生產(chǎn)的靈活性，降低長期的開發(fā)成本，加快設(shè)計周期等。Sanderson以福特汽車V—8發(fā)動機為例，也說明了當(dāng)他們基于模塊化來進行產(chǎn)品開發(fā)時能夠節(jié)省研發(fā)的費用。模塊化制造對產(chǎn)品研發(fā)成本的影響主要體現(xiàn)在兩個方面：一是不同產(chǎn)品的相似模塊可以重復(fù)利用，減少了新產(chǎn)品研發(fā)的時間和成本；二是對于產(chǎn)品劃分不同的模塊后，不同模塊的研發(fā)是同時獨立進行的，減少了產(chǎn)品的研發(fā)周期，加快了新產(chǎn)品上市的速度。

(二)模塊化制造降低了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本

關(guān)于模塊化與產(chǎn)品生產(chǎn)成本之間的關(guān)系，相關(guān)的研究表明，企業(yè)通過模塊化能夠大幅降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。Hopwood以電子制造業(yè)為例來說明模塊化為企業(yè)帶來的好處：企業(yè)可以通過模塊化來減少產(chǎn)品裝配時間，降低勞動成本和庫存成本等[10]。Gershenson等認識到模塊化能夠使企業(yè)根據(jù)顧客的要求來靈活地設(shè)計產(chǎn)品，另一個好處是模塊通過減少生產(chǎn)過程的數(shù)量和減少重復(fù)的過程，降低產(chǎn)品的成本[11]。Ulrich 和Tung詳細說明了產(chǎn)品模塊化帶來的好處以及其對產(chǎn)品整體的成本帶來的變化[12]。Lapp和Golay在模塊化過程中引入成本懲罰指數(shù)，建立了一套獨有的理論。通過該方法的運用，不但使工程質(zhì)量明顯改善，而且大幅度節(jié)省了成本[13]。Erixon說明了模塊化為企業(yè)帶來的一些好處，其中一個好處就是規(guī)模經(jīng)濟[14]。Ishii等認為模塊化導(dǎo)致成本下降的原因是零件和原材料價格的下降。當(dāng)零件和原材料的采購數(shù)量很大時會有價格折扣進而產(chǎn)生規(guī)模經(jīng)濟。模塊化生產(chǎn)能夠通過使企業(yè)在生產(chǎn)過程中較多地使用通用模塊，較少使用專用模塊來實現(xiàn)這樣的規(guī)模經(jīng)濟[15]。Van Hoek以奔馳汽車為例來解釋模塊化對該企業(yè)的影響：該企業(yè)只在生產(chǎn)組裝汽車時購買相應(yīng)的模塊，這樣它能夠更靈活地應(yīng)對顧客的訂單，還能夠減少企業(yè)庫存的成本[16]。Edward等從供應(yīng)商和制造商的角度來分析模塊化帶來的好處：對于制造商來說，借助模塊化可以減少直接勞動力從而降低生產(chǎn)成本和提高生產(chǎn)率，還可以減少工程的設(shè)計成本[17]。Sandra等以西班牙的工業(yè)為例，分析了西班牙工業(yè)通過在全球范圍內(nèi)進行模塊化生產(chǎn)，將產(chǎn)品劃分為不同的模塊，然后外包給不同的供應(yīng)商(這些供應(yīng)商大多來自中國)，由于這些外來的供應(yīng)商大多具有廉價的勞動力和原材料，使得企業(yè)產(chǎn)品能夠在成本方面具有優(yōu)勢[18]。Francisco等將模塊化的思想用在集裝箱建筑的建設(shè)方面，認為模塊化的建造方法不但實現(xiàn)了“即插即用”靈活性的特點，同時使得建造成本比傳統(tǒng)的建造方式節(jié)省了85%[19]。模塊化制造對產(chǎn)品生產(chǎn)成本的影響主要體現(xiàn)在兩個方面：一是對通用模塊的大規(guī)模制造，具有規(guī)模效應(yīng)；二是企業(yè)無需生產(chǎn)所有的零部件，減少了原材料的庫存成本。

盡管我們發(fā)現(xiàn)，模塊化能夠為企業(yè)帶來成本方面的優(yōu)勢。但是，模塊化的實現(xiàn)并不是完全免費的，不僅企業(yè)實施模塊化技術(shù)本身需要成本，而且還將帶來市場交易成本與機會成本。模塊化本身是一項非常復(fù)雜的活動，IBM為了實現(xiàn)PC的模塊化花費了數(shù)年的時間，投入了大量的人力物力。尹建華認為，產(chǎn)品的模塊化與產(chǎn)品特點有緊密的聯(lián)系，不同的產(chǎn)品實現(xiàn)模塊化的難度也是不同的，越復(fù)雜的產(chǎn)品實現(xiàn)模塊化越困難，所需付出的代價越高。他認為模塊化生產(chǎn)會產(chǎn)生相應(yīng)的交易費用和機會成本[20]。因此，模塊化帶來的成本與產(chǎn)品的復(fù)雜程度有一定的聯(lián)系。

四、結(jié)論

目前，模塊化理論的研究已經(jīng)成為了學(xué)術(shù)研究的焦點，有學(xué)者認為，我們已經(jīng)步入模塊化時代。隨著模塊化越來越多地運用在實踐中，國內(nèi)外學(xué)者已有很多相關(guān)的理論研究。目前，國內(nèi)外對模塊化的研究主要從三個層面入手，即產(chǎn)品層面、企業(yè)層面和網(wǎng)絡(luò)層面。但是，這些研究較多地針對產(chǎn)業(yè)組織結(jié)構(gòu)展開，缺少對企業(yè)內(nèi)部動力機制的剖析。在產(chǎn)品層面，根據(jù)產(chǎn)品的特性，通過模塊化技術(shù)將產(chǎn)品劃分為多個模塊，可以對多個模塊同時進行研發(fā)和制造，不僅縮短了產(chǎn)品的研發(fā)時間，同時減少了制造成本，最終實現(xiàn)降低成本、提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量的目標，進而提升企業(yè)競爭力。

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·啟事·

【經(jīng)管探新】

作者簡介：王偉(1965- )，男，河南鄭州人，教授，博士，主要從事知識管理和技術(shù)創(chuàng)新管理研究；牛浩(1988- )，男，河南焦作人，碩士生。

基金項目：國家社會科學(xué) (13BGL061)

收稿日期：2015-09-13

文章編號：1672-3910(2015)06-0076-05

中圖分類號：F275.3

文獻標志碼：A

DOI:10.15926/j.cnki.hkdsk.2015.06.015