趋势下的模块化制造——提高生产柔性和降低成本

在产品个性化、大规模定制化的制造趋势下，对生产体系的柔性产生了空前的挑战。产品设计、工艺设计、制造体系都面临着巨大的复杂性、重资产投入和技术难题。模块化战略把整个产品设计和制造分解成无缝连接的单个模块，每个模块设计制造的复杂性、资产的投入都将大幅降低。同时，由于整个产业链都基于模块分工，可以让专业的公司具备需求和人才集成的规模效应，从而提升创新能力和生产效率，降低生产成本。基于虚拟仿真的数字化产品设计、制造技术以及基于云和工业互联网的技术，大大提升了工业4.0时代的横向集成能力。生产制造体系的模块化是基于生产工艺的数字化、精细化分工，以及设备的智能化。不同的作业站，都是专业的生产模块，可以精准地执行某类加工或装配的工作。物联网技术大幅度提升了模块化制造的广度和深度。

在汽车行业采用模块的动力是生产而非需求的带动。模块化生产系统的吸引力在于，它降低了生产的复杂性、资本需求和组装成本。在模块化组装过程中，生产任务被分解成可以独立进行可分离的元件。最终产品是由这些大组件组装而成的。企业可以通过外包将复杂性生产、资产和费用转移给供应商。在生产模块化之后的下一个合乎逻辑的步骤是设计产品的模块化，将设计任务分离成可分离的单位。形成了明确的产品界限，制造商完全有机会外包设计工艺，由此降低了设计工作的复杂性。

汽车行业的模块化战略越来越成为一个不可逆转的趋势。给整个行业带来巨大的效率提升和资源优化。模块化设计和制造也推动了汽车设计的平台化战略的升级——平台合并。“合并平台带来的成本节约不可估量，产品质量也有所提升，新车和改款车从构思到上市的时间大幅缩短。你将看到我们会向市场投放多少新车，倘若没有新平台战略，是无法实现这一点的。”戴姆勒集团旗下梅赛德斯—奔驰全球研发负责人托马斯·韦伯（Thomas Weber）表示，奔驰未来将只采用四大模块化平台架构，在5年前9个平台的基础上减少一半以上。

据宝马集团研发负责人赫伯特·迪斯（Herbert Diess）介绍，目前BMW和MINI总计拥有五大平台，未来将缩减为两个平台——前轮驱动和后轮驱动。未来，宝马将在前驱平台和后驱平台基础上推出45款新车，包括30款后驱车型和15款前驱车型，其中至少有5款前驱车为宝马品牌。(www.xing528.com)

大众汽车集团CEO马丁·文德恩曾预言：MQB平台可让其生产成本削减20%；同时还可减少制造时间，最多可加快30%；到2019年，模块化的生产将为大众集团带来190亿美元的收入和近10%的净利润。

设备的智能化和互联为模块生产带来了巨大的生命力。每个工作站可以由控制系统中的软件进行参数配置和设定，执行个性化的加工。工具工装可以实现柔性化和快速切换。每个智能产品可以通过物联网把工作参数直接传递给模块化的工作站。这样整个制造体系就具备了零换型时间，也就具备了高效率生产的能力，从而为大规模业务定制提供支撑。