摘 要：由于用户订单的随机性，MTO型企业在利用成组技术进行订单重组之后，分解产生的对各零部件的需求数量也会不同。对于一些标准化的零部件，采取自制的形式还是直接外包给具有合适资源的制造企业，对于制造任务完成效率会产生影响。文章主要通过订单分解过程，对得到的随机数量的零件制造任务进行分析，从制造任务生产规模、成本效率的角度考虑合适的外包策略，并利用实例对方法进行了验证。

关键词：大规模定制；成组技术；订单分解；外包策略

1 引言

云制造是目前迅速发展起来的一种基于网络、面向服务的智慧制造新模式。利用云制造技术，可以将产品制造过程中的部分加工型的制造任务，分别由网络中多个企业所提供的制造服务完成，实现产能拓展、降低成本、更好地满足客户需求的目的。因此，在云制造环境下，MTO型制造企业更倾向于将一些非核心的制造业务外包出去，从而节约制造资源完成更多的定制任务。但是在大规模定制过程中，顾客的个性化订单由于其多品种小批量的特性，必须经过订单重组过程。订单重组是订单按产品结构分解后根据零部件相似性重新聚类的过程。由于需求的多样性，导致产品的结构有一些差异，例如某产品A分别由1、2、3号零部件各5个构成，产品B由2、3、4号零部件各5个组成，经过订单重组后，相同的2号3号零部件各需要生产10个，而1号4号零部件仍然各生产5个，由此产品分解并重组后得到的零部件数量会有差异，订单越多这种差异就会越明显。如果同种零部件生产数量达到一定规模，企业选择自制会占用过多企业内部的制造资源，而同时外包生产所需要的费用相对较少，那么可以采用直接外包的形式生产；相反，如果同种零部件生产数量太少，企业外包费用相对较高，那么选择企业内部自制更符合企业当前的状况。因此，根据企业的实际情况选择采取恰当的外包策略对于企业减少成本、提高生产效率来说有重要的意义。

相关学者对于确定外包策略问题进行了研究。文献[1]从外包企业的业务层次、外包决策层次进行了分析，在核心竞争力、资产专用性和技术的角度分析建立了外包战略决策模型；文献[2]基于博弈理论构建了考虑激励因素和不考虑激励因素两种情况下废旧产品回收外包的决策模型，推导出临界外包成本，提出废旧产品回收是否外包取决于临界外包成本；文献[3]从业务外包的角度，基于业务流程维度和外包合同时间维度提出了一个二维的外包决策模型；文献[4]建立了外包可行性评估模型，并根据环境的动态性构建了闭环动态外包决策模型；文献[5]将制造规范概念引入外包决策，从考虑企业长期绩效和长期竞争力的角度提出了一个以制造规范核心度和流失度为控制变量的二维外包决策模型，并给出了考虑提供制造规范主体和供应商类型的不同类型合作和联盟治理结构策略。

目前学者对于制造企业的外包策略已经进行大量的研究，目前主要集中在产品或者服务等大粒度的层面上。但是在大规模定制环境下，企业在接收到订单后，并不能直接按照订单生产。订单产品需要经过分解和零部件重组才能完成相应的制造流程。因此，本文考虑在零部件制造的粒度层面，基于制造任务生产规模和成本效率选择合适的外包策略。

2 任务的外包决策模型

2.1 企业自制与外包效率模型建立

ERP系统在接收到客户订单后，必须根据产品的结构对订单进行分解。每个产品具有自己固定的产品结构，建立相应的产品结构树，通过对产品结构树的搜索动态生成BOM （物料清单，Bill of Material）。对分解后的零部件根据相似性原理划分成相应的零部件族，由此大规模定制企业可以根据得到的需求数据制定相应的生产计划。根据上述生产订单的数据结构，按生产件n汇总出该产品各零部件在计划期的需求量E（sti，Di），i=1，2，……，n。

为了得到某标准化零部件A，企业可以选择利用原材料和制造资源自己生产的方式，也可以采取付出一定的外包成本后直接外包的方式。假设企业决定通过自制的方式完成该制造任务。为了生产零部件A，需要n种原材料，每种原材料的价格为Pi，需要的数量为Qi，由上一节可知，该零部件的需求量为D（X），X=st1，st2，……stn，则原材料成本

.......=Σ=niiiiQPXDS1，在整个过程中需要一些控制成本Ct，

其中在自制生产之前的控制成本为C0，而随着制造过程，可能还会产生其他一些成本，包括人力成本、制造设备损耗、管理成本等，记做ΔC。因此企业自制需要的总控制成本为：CCCtΔ+=0，制造任务完成后得到的成品或半成品的价值为S1，其中111qpS.=，p1和q1分别表示成品或半成品的单位价格和数量。此刻利润R1为

itSCSR..=11 （1）

假设θ为制造任务的效率，θ的大小表示单位时间内单位控制成本获得实际利润的效率的高低。则θ1代表自制的生产效率，表示为

1211TTCRt..=θ （2）

如果企业选择直接将该制造任务外包，则假设为了完成该外包任务，需要付出的市场价值是S0’。在制造任务准备过程中，企业需要产生一定的控制成本C0’，最终得到的外包产品价值为S2，单位价值为p2，数量为q2，222qpS.=，利润为R2，则

''0022SCSR..= （3）

得到的制造任务效率θ2为

）（'12022TTCR..=θ （4）

2.2 外包决策模型求解

企业通过订单分解得到制造任务后，需要根据当前市场的情况决定是否进行外包或者自制。如果当前的制造任务难以匹配到具有合适制造资源的外包企业，即市场上没有外包企业能够完成企业提出的外包任务，则企业只能采取自制的方式进行生产，那么当前情况下Sa趋向于无穷大，即Sa→+∞。反之，如果存在很多外包企业能够完成当前制造任务，激烈的竞争关系导致企业直接外包的成本几乎等于、甚至可能低于企业自制的成本，那么企业采取外包的方式效率更高。在两种极端情况之间，，肯定存在一种情况使得两者的效率相同，则该点可以视为外包临界点，可以表示为

21θθ= （5）

整理后可以得到

）

（'''010110220CCQPXDCqpCqpSniiiΔ+..=Σ= （6）

由公式（6）可以看出，当外包的单位市场价值等于公式右边的结果时，企业采取直接外包或者自制的效率相同。当左边小于右边时，企业选择外包的效率更高，而当制造任务的外包市场价值大于右边得到的结果时，企业更倾向于采用自制的方式完成当前的制造任务。

3 实例分析

假设某定时器制造企业在接收订单后，需要对订单进行分析。定时器的主要由销/键槽、齿轮、凸轮、外壳、银点和制动闸构成。经过订单分解和重组后，得到对凸轮需求量为1330个。为了完成该制造任务，企业所需要的制造成本如下。凸轮需要两种原材料，原材料m单位成本为6元，需求数量为1.6，原材料n单位成本为4.5元，需求数量为1.2个。自制过程控制成本60元，其他成本200元。产成品单位价格16元，考虑废品率的影响，产成品比需求量增加10%，数量为1463个。

如果将齿轮A制造任务外包，外包任务的市场价值为3000元，产成品单位市场价值为18元，控制成本为800元。将凸轮的相关数据带入效率模型，可以得到92.3764"'=