要從中國制造到中國智造,這是中國經(jīng)濟界的共識。但怎樣才能實現(xiàn),卻不是所有人都很清楚。
君不見,很多企業(yè)在“工業(yè)4.0、智能制造、互聯(lián)網(wǎng)+”等概念滿天飛的環(huán)境下迷失了方向,不知該如何下手,盲目跟風(fēng),看別人投自動化,自己也跟著投,看別人上信息化,自己也跟著上,很有可能在看到智能制造落地之前已經(jīng)被自己折騰死掉。
其實,智能制造也好,智能工廠也好,都有自己的實施條件和路徑,沒有捷徑可走。行業(yè)不同、企業(yè)不同,道路都會不同。一般來講,以下十個路徑方向是中國工業(yè)從制造邁向智造的必經(jīng)之路,只不過對于不同的行業(yè)和不同的企業(yè)來說,由于市場需求模式不同、產(chǎn)品工藝不同、管理基礎(chǔ)不同等,側(cè)重點有所不同而已,但你總能從中找出幾條通往智能制造的可行之路。
一、精益化
精益生產(chǎn)這個起源于豐田的生產(chǎn)管理方式TPS,最早就是面向多品種小批量的個性化需求而設(shè)計的,其兩大支柱就是“準(zhǔn)時化”與“智能自動化”,與今天智能制造的思路不謀而合,我們不得不佩服豐田早在50年前的遠見卓識。
至今為止,精益已經(jīng)演變?yōu)橐环N涉及營銷、研發(fā)、供應(yīng)鏈、生產(chǎn)、流程乃至創(chuàng)業(yè)的全價值鏈的精益管理理念和方法,帶動了全球產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型。從制造業(yè)到服務(wù)業(yè),它所追求的“創(chuàng)造價值消除浪費”的思想、方法和工具促進了生產(chǎn)資源的優(yōu)化配置,獲得質(zhì)量、效率和反應(yīng)速度的快速提升。
根據(jù)我們輔導(dǎo)企業(yè)的經(jīng)驗,只要企業(yè)堅持做下去,大部分都能獲得50%甚至更高的提升空間。遺憾的是,精益在中國的大部分企業(yè)中并未得到有效實施,他們大多只是口頭上說說,因為急功近利以及缺乏導(dǎo)入經(jīng)驗方法等,無法堅持下來半途而廢。走進這些企業(yè),你會發(fā)現(xiàn)浪費比比皆是,高企的庫存、反復(fù)的搬運、高強度的手工作業(yè)、間斷分割的生產(chǎn)模式、粗制濫造的品質(zhì)、漫長的交貨周期等。
在電子行業(yè),中國企業(yè)的平均庫存周轉(zhuǎn)時間為51天,而美國則為8天;在紡織服裝行業(yè),中國企業(yè)的平均庫存周轉(zhuǎn)時間為120天,而行業(yè)標(biāo)桿ZARA則為15天。也就是說,即使利潤率相同的情況,股東的投資回報率相差6倍以上。
智能制造不可能建立在這種低效的生產(chǎn)模式之上,精益是必須要走的第一步,而且是投資回報最高的一條路徑。因為精益幾乎不需要企業(yè)做出額外的投資,只是在現(xiàn)有基礎(chǔ)上重新配置生產(chǎn)資源就可以獲得超出想象的回報。
我們幫助過上百家從一個億到上千億規(guī)模的不同行業(yè)的制造企業(yè),通過重新規(guī)劃生產(chǎn)布局和物流,改善供應(yīng)鏈管理,以及TQM、TPM、IE改善等精益方法工具的導(dǎo)入,短短6-18個月時間就獲得顯著提升,將庫存降低30-75%,生產(chǎn)效率提高25-90%,交貨期縮短30-70%,每年成本降低上千萬元。
精益的成功實施并不難,關(guān)鍵在于領(lǐng)導(dǎo)的決心與管理層觀念的轉(zhuǎn)變。
二、標(biāo)準(zhǔn)化
標(biāo)準(zhǔn)化是自動化的基礎(chǔ),也是智能制造的前提。
國內(nèi)一家知名的家電企業(yè)去寶馬、豐田等企業(yè)參觀,感嘆汽車行業(yè)的自動化程度之高,為何汽車這么復(fù)雜的產(chǎn)品都可以,而家電這種簡單產(chǎn)品卻不行,一個重要原因就是標(biāo)準(zhǔn)化。
汽車行業(yè)普遍采取的共用平臺、通用零部件等策略極大地降低了產(chǎn)品成本。豐田在2000年的時候發(fā)起“CCC21”計劃,通過將原來的根據(jù)整車進行零部件生產(chǎn)改為根據(jù)零部件進行整車生產(chǎn)的方法,也就是說標(biāo)準(zhǔn)化的零部件實現(xiàn)批量生產(chǎn),三年時間成功降低成本30%。
反觀國內(nèi)企業(yè),根本不重視或者沒有意識到標(biāo)準(zhǔn)化的重要性。很多企業(yè)產(chǎn)品零部件規(guī)格種類之多令人咋舌,比如簡單的螺絲、包裝紙箱就有幾十上百種規(guī)格,庫存和零部件成本怎么能不高?從研發(fā)設(shè)計開始完全沒有控制,開發(fā)一個新產(chǎn)品或者換了一個人,就隨意地增加新的零部件,缺乏一個標(biāo)準(zhǔn)化的流程以及產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫。
標(biāo)準(zhǔn)化當(dāng)然也還包括標(biāo)準(zhǔn)化的作業(yè)流程和作業(yè)方式,麥當(dāng)勞是這方面的典型。有了標(biāo)準(zhǔn)化,自動化才能據(jù)此開發(fā)出來,比如自動焊接,自動裝配,假設(shè)零部件千變?nèi)f化,作業(yè)方式也不固定,自動化將很難實現(xiàn),即使實現(xiàn)成本也很高。
三、模塊化
汽車和電腦是最早實現(xiàn)模塊化的行業(yè),從模塊化設(shè)計、模塊化采購到模塊化生產(chǎn),模塊化也是智能制造能否實現(xiàn)低成本滿足個性化消費的關(guān)鍵所在。
谷歌在去年向外界展示了模塊化手機項目Project Ara的最新進展以及通過該平臺組裝的原型機。根據(jù)谷歌的介紹,Ara手機最為重要的組件是由谷歌自行設(shè)計的包括通訊模塊和備用電池在內(nèi)的鋁制手機骨架,而包括屏幕、處理器和電池在內(nèi)的零部件都將能以模塊形式接入,最終組成一部完整的手機。
如果一旦實現(xiàn),真正意義上個性化的手機將成為可能,每個人的手機都可以獨一無二,人們可以像拼裝積木一樣任意組合自己中意的手機。
模塊化降低了從設(shè)計、采購到生產(chǎn)的復(fù)雜程度,標(biāo)準(zhǔn)化的接口和連接方式增加了通用性,降低了制造成本與周期,自動化生產(chǎn)、物流與信息溝通更加容易實現(xiàn)。如以前每個手機品牌的充電器都不同,一換手機全都扔掉,造成很大浪費,現(xiàn)在有了改進。
房地產(chǎn)也在朝這個方向發(fā)展,萬科借鑒日本的做法,將各建筑模塊在工廠建造好后再到工地進行模塊化安裝,無論是質(zhì)量、周期還是成本都得到大幅改善。
模塊化實施起來相對較難,涉及到行業(yè)與企業(yè)標(biāo)準(zhǔn),需要上下游企業(yè)共同參與,這是一項長期的工作,所以相互間構(gòu)建精益的戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系尤為重要。
四、自動化
自動化是智能制造中談?wù)摰米疃嗟模芏嗟胤秸推髽I(yè)形象地把其稱之為“機器換人”,也做了不斷的嘗試,有成功也有失敗。
一家國內(nèi)大型的裝備制造企業(yè)通過自主創(chuàng)新,將原來原材料處理的離散型加工方式進行集成,把原來獨立的10個工序通過自動化生產(chǎn)線連接在一起,實行精益式的連續(xù)生產(chǎn),消除了中間環(huán)節(jié)的上下料、儲存和搬運,生產(chǎn)速度本身也比以前提高了2倍,結(jié)果這條自動化線的生產(chǎn)效率是原來的5倍,人員減少70%,生產(chǎn)周期縮短80%,其中一項改進的噴涂工藝為節(jié)省油漆損耗達到40%,雖然他們?yōu)檫@條生產(chǎn)線投資超過2000萬,但不到2年就收回了成本,現(xiàn)在每年獲取投資回報1000多萬元。
一家大型造紙企業(yè)通過建設(shè)新的生產(chǎn)線項目,引進國外更先進的設(shè)備,來為產(chǎn)品升級換代,提高生產(chǎn)效率,大幅度降低人員數(shù)量,以前完成產(chǎn)能50萬噸需要1300人左右,而現(xiàn)在新的生產(chǎn)線投產(chǎn)后只需要300人就可以完成同樣的產(chǎn)能。
另一家機械制造企業(yè)收獲的則是教訓(xùn),這家企業(yè)投資將近一個億上馬了一系列的自動化改造項目,包括大型的自動倉庫、自動化的鑄造與裝配線等,投產(chǎn)后發(fā)現(xiàn)成本不但沒有降低反而大幅上升了,雖然操作人員減少了,但設(shè)備維護人員增加了,由于經(jīng)濟不景氣市場下滑,產(chǎn)能不足導(dǎo)致折舊和能耗成本大幅上升,10年都難以收回投資,面臨虧損壓力。
自動化與信息化是實現(xiàn)智能制造投資最大的部分。企業(yè)在做自動化改造前千萬要慎重,為什么要升級自動化?投資回報率是多少(合理的投資回報期應(yīng)控制在5年以下)?自動化設(shè)備可靠性怎樣?有何風(fēng)險?能適應(yīng)產(chǎn)品的升級換代嗎?一定要想清楚,否則成本不降反升。
很多企業(yè)投入后才發(fā)現(xiàn)設(shè)備不成熟故障頻繁,或者上馬的設(shè)備不好用,還不如人工操作靈活方便,結(jié)果幾十萬、上百萬投入的設(shè)備被任性地擱置,這種無效的投入甚至?xí)峡迤髽I(yè)。
曾經(jīng)有一家企業(yè)想上AGV(無人配送小車)代替人工配送,咨詢我們意見,當(dāng)我們測算完這家企業(yè)的物流強度后建議他們暫緩?fù)顿Y,因為只有當(dāng)物流強度達到一定的數(shù)值后投入AGV才是劃算的,否則成本更高,最終他們接受了我們建議暫停了該項自動化項目。
隨著技術(shù)的進步和人力成本的提高,自動化是個不可逆轉(zhuǎn)的趨勢。對于不同的行業(yè)不同的企業(yè),有的有成熟的自動化方案,有的則沒有,企業(yè)需要結(jié)合自身情況來規(guī)劃自動化方向。從投資回報最大、最容易實現(xiàn)的部分做起,當(dāng)然還要結(jié)合前面所講的標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化,并且滿足精益生產(chǎn)的要求,優(yōu)化相應(yīng)的生產(chǎn)流程,一步一步循序推進,且不可操之過急,盲目跟風(fēng)。
五、服務(wù)化
中國目前擁有超過6億網(wǎng)民,7億臺智能終端,移動互聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展加速了從制造向服務(wù)的轉(zhuǎn)型。美國倡導(dǎo)的“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”將人、數(shù)據(jù)和機器連接起來,形成開放而全球化的工業(yè)網(wǎng)絡(luò),其內(nèi)涵已經(jīng)超越制造過程以及制造業(yè)本身,跨越產(chǎn)品生命周期的整個價值鏈,涵蓋航空、能源、交通、醫(yī)療等更多工業(yè)領(lǐng)域。
服務(wù)化的典型案例是,GE通過飛機引擎工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)分析,幫助運營145架飛機、單月執(zhí)行1.6萬個航班的歐洲大型航空公司意大利航空(Alitalia)一年節(jié)約了1500萬美元的燃油成本,由硬件供應(yīng)商到增值服務(wù)供應(yīng)商,實現(xiàn)客戶的價值最大化。
類似的,提供智能電網(wǎng)設(shè)備的公司也可以通過節(jié)省的電力成本來收費,而不是靠賣硬件來賺錢;提供新能源汽車給公交公司的制造商可以通過節(jié)省的能源成本和碳排放來收取服務(wù)費用,而不是單純依靠政府的車輛補貼,這樣可以更好激勵新能源車制造商改進產(chǎn)品,并且防止政府補貼的濫用;提供電梯設(shè)備的可以依靠良好的電梯運行維護來收取小時服務(wù)費,避免現(xiàn)今普遍存在的電梯故障甚至“吃人”現(xiàn)象;醫(yī)療健康產(chǎn)品的制造商也可以通過產(chǎn)品的智能化改造,自動采集分析消費者的健康大數(shù)據(jù),提供健康解決方案的增值服務(wù)來幫助消費者改善健康狀況。
此外,制造企業(yè)還可以通過設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)監(jiān)測、分析和改善設(shè)備的設(shè)計與制造,提高產(chǎn)品可靠性和效率。
當(dāng)然行業(yè)不同產(chǎn)品不同,可服務(wù)的內(nèi)容也千差萬別。“互聯(lián)網(wǎng)+”模式下,傳統(tǒng)企業(yè)需要不斷創(chuàng)新商業(yè)模式找到一款適合自己的服務(wù)方式來打動客戶。
六、個性化
過去30年,市場商品種類急劇膨脹了幾十、上百倍,光阿里平臺上的商家就有800萬。這是一個個性化消費的時代,每個人都可以擁有自己的博客、微博、微信等,傳播自己的聲音。
個性化本身不是一個新鮮詞,早在100多年前人們就通過手工作坊制作個性化的商品,個性化實現(xiàn)的難度在于需要達到大批量生產(chǎn)的低成本和高品質(zhì)。豐田在50年前開發(fā)的精益生產(chǎn)部分實現(xiàn)了這個目標(biāo),從多品種小批量到單件流的生產(chǎn)模式獲得了比大批量生產(chǎn)更高的品質(zhì)和更低的成本。
除豐田之外,戴爾也是最早開創(chuàng)個性化消費的企業(yè)之一,這家1984年才創(chuàng)立的計算機公司,2001年做到全球第一,短短十幾年超過老牌企業(yè)IBM、蘋果、HP,依靠的就是個性化定制。通過直銷模式,消費者直接在網(wǎng)上或者電話下單,選擇自己喜歡的CPU、主板、屏幕、硬盤以及顏色等配置,戴爾根據(jù)定制訂單生產(chǎn)交貨。戴爾的年庫存周轉(zhuǎn)率為64次,比最大的競爭對手多50次,運營成本則比其降低了一半以上。
所以高品質(zhì)、低成本的個性化實現(xiàn)首先取決于你的精益生產(chǎn)水平,也就是精益所倡導(dǎo)的“價值來自真正的顧客需求的拉動”。今天熱門的概念“C2B”模式其實源于精益,沒有精益,個性化想都別想,因為你做不到高品質(zhì)和低成本。
個性化實現(xiàn)其次取決于你的標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化的設(shè)計。索菲亞是定制衣柜的代表,其板厚和材料都是標(biāo)準(zhǔn)的,根據(jù)你的尺寸進行模塊化積木式的拼裝,即使這樣其成本并不低,但比那些手工家裝打造的個性化衣柜品質(zhì)要有保障。
個性化也帶來了信息溝通、傳遞的復(fù)雜性,高速發(fā)展的互聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)為其提供了支持,使得個性化實現(xiàn)變得容易。例如,紅領(lǐng)通過在每件衣服上增加一個電子標(biāo)簽,實現(xiàn)了個性化定制信息的溝通與傳遞,使得在流水線上的每一件西裝都是根據(jù)客戶需求量身定制的。從產(chǎn)品定制、設(shè)計生產(chǎn)到物流售后,全過程依托數(shù)據(jù)驅(qū)動和網(wǎng)絡(luò)運作,紅領(lǐng)定制西裝從接單到出貨最長只需用時7天,價格根據(jù)面料質(zhì)量不同,最低只需要2000元。
就現(xiàn)階段來說,個性化還是有限條件的個性化,無法做到完全的個性化,不管是汽車、電腦、手機還是服裝等商品,個性化都是在一定范圍內(nèi)選擇。比如方向盤有五種規(guī)格可供選擇,顏色有六種可供選擇等。當(dāng)年日產(chǎn)為追求個性化,方向盤等部件一弄就是幾十種規(guī)格,結(jié)果成本高企,差點把自己拖死。
所以每個企業(yè)需要根據(jù)自己的精益化水平、標(biāo)準(zhǔn)化/模塊化水平以及信息化水平來決定自己的個性化模式,并不是越個性化越好,它建立在一定的實施條件基礎(chǔ)之上。也許未來3D打印和人工智能的發(fā)展能夠為完全的個性化提供一種可能。
七、生態(tài)化
生態(tài)化做得最成功的企業(yè)當(dāng)屬蘋果,蘋果利用Mac電腦、iPhone、iPad、iWatch等硬件以及操作系統(tǒng)、iTunes、各種應(yīng)用APP等軟件形成生態(tài)系統(tǒng),實現(xiàn)了人與人、人與設(shè)備、設(shè)備與設(shè)備之間的溝通與互動,通過硬件產(chǎn)品帶動iTunes內(nèi)容消費,獲得長期收益。
開放的生態(tài)系統(tǒng)是大勢所趨。從2010年的3Q大戰(zhàn)之后,騰訊開始反思并開放其平臺系統(tǒng),至今為止,其生態(tài)平臺接入應(yīng)用數(shù)已超過400萬,平臺合作伙伴的收益分成就已超過100億;小米借鑒蘋果做法,用包括軟件、硬件和應(yīng)用生態(tài)的整體方法,創(chuàng)造全新用戶體驗的同時,也顛覆了中國制造業(yè)公司的傳統(tǒng)做法,三年時間從0做到100億美元估值;海爾則顛覆傳統(tǒng)企業(yè)做法,去中心化,從傳統(tǒng)的科層制向共創(chuàng)共贏生態(tài)圈轉(zhuǎn)型,通過平臺主、小微主、創(chuàng)客來為用戶創(chuàng)造價值,平臺主、小微主和創(chuàng)客可以是海爾內(nèi)部員工也可以是外部資源參與,目標(biāo)就是產(chǎn)消合一,生態(tài)圈的參與各方既是生產(chǎn)者也是消費者,通過這種方式海爾取得了某款凈水產(chǎn)品的成功。
企業(yè)的競爭正在從單個企業(yè)之間逐漸向供應(yīng)鏈之間乃至生態(tài)系統(tǒng)之間的競爭轉(zhuǎn)變。凱文·凱利在《失控》中寫道:“大企業(yè)之間的結(jié)盟大潮,尤其在信息和網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)當(dāng)中,是世界經(jīng)濟日益增長的共同進化的又一個側(cè)面,與其吃掉對手或與之競爭,不如結(jié)成同盟——共生共棲…… 控制的未來是:伙伴關(guān)系、協(xié)同控制、人機混合控制,人類與我們的創(chuàng)造物一起共享控制權(quán)。”
在互聯(lián)網(wǎng)時代,“開放、共享、共贏”成為潮流,早些年豐田通過開放產(chǎn)品設(shè)計平臺與供應(yīng)商結(jié)成戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系成就了其無比強大的供應(yīng)鏈系統(tǒng),至今無人能敵。
所以,如果你的公司是行業(yè)領(lǐng)先者,就去嘗試構(gòu)建一個包含利益相關(guān)方的生態(tài)系統(tǒng),多一個朋友總比多一個敵人強,騰訊今天應(yīng)該感謝當(dāng)初的3Q大戰(zhàn),讓他想清楚了未來的方向。如果你的公司規(guī)模很小也沒有關(guān)系,去加入一個適合你的生態(tài)平臺,站在巨人的肩膀上總會看得更遠。
八、全球化
在世界互聯(lián)互通的今天,當(dāng)你的企業(yè)做到一定規(guī)模,需要考慮全球化來配置資源,以提高效率降低成本。全球化資源包括市場資源、設(shè)計資源、采購資源和生產(chǎn)資源。
我國的“一帶一路”戰(zhàn)略就是尋找全球化的市場資源,輸出我們的富余產(chǎn)能包括高鐵技術(shù)等。設(shè)計資源則是在國外設(shè)立研發(fā)技術(shù)中心,開發(fā)貼近本土的產(chǎn)品或者彌補國內(nèi)設(shè)計能力的不足,還可以形成全球24小時不間斷產(chǎn)品開發(fā),以縮短研發(fā)周期,如華為、海爾、聯(lián)想等企業(yè)都在國外建立了研發(fā)機構(gòu)。
采購和生產(chǎn)資源是尋求品質(zhì)更佳、成本更低的全球物資供應(yīng)地,中國過去20年就是靠低成本奪得了世界工廠的地位。但現(xiàn)在情況正在改變,美國波士頓咨詢公司的調(diào)查顯示,制造業(yè)成本最低的國家依次為印度尼西亞、印度、墨西哥、泰國、中國和美國,中國與美國的制造成本已經(jīng)相差無幾。
2009年,耐克在亞洲共有640家合作代工廠,其中中國的合作工廠最多,達到180家左右,而現(xiàn)在沒有一家在中國。全球化浪潮中,一些中國企業(yè)如雅戈爾、TCL和力帆等也在將制造轉(zhuǎn)移到東南亞低成本國家,以此來降低成本。
制造企業(yè)在全球化的過程中,除了考慮采購和制造單價外,還需要考慮運輸成本增加、供應(yīng)鏈復(fù)雜化、供應(yīng)鏈可視化、交貨周期拉長、更高的庫存、環(huán)保碳排放、質(zhì)量穩(wěn)定性、當(dāng)?shù)貏诠ふ咭约皡R率波動等問題。例如最近松下、佳能等日資企業(yè)將制造環(huán)節(jié)從中國搬回日本本土就跟日元匯率貶值有關(guān)。
九、數(shù)字化
數(shù)字化跟信息化密切相關(guān),與自動化一樣,這是智能制造轉(zhuǎn)型投資最大的一塊。隨著信息技術(shù)的日新月異,一切皆可數(shù)字化,從人、產(chǎn)品到設(shè)備,實現(xiàn)萬物相連。
人可以通過人臉識別技術(shù)被識別,以前要靜態(tài)的才可以,現(xiàn)在你走動過程中就可以被識別。最近谷歌開發(fā)的AI視覺識別技術(shù),可以識別任意一張照片的內(nèi)容,區(qū)分照片中的人是誰。將來人們乘飛機、出入境等安全檢查有望實現(xiàn)自動化。
產(chǎn)品可以通過PLM/ERP軟件,從產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計、物料采購到生產(chǎn)交付全過程實現(xiàn)數(shù)字化,每一張產(chǎn)品圖紙、每一個物料信息、每一個生產(chǎn)工藝都被數(shù)字化連接在一起。
設(shè)備可以通過PLC、傳感器等將運行數(shù)據(jù)傳給MES、互聯(lián)網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò),所以GE可以通過飛機引擎?zhèn)骰氐臄?shù)據(jù)分析優(yōu)化其運行參數(shù)降低燃油成本,谷歌可以實現(xiàn)汽車的無人駕駛。
這意味著在“工業(yè)4.0”時代,第一次有可能將資源、信息、物品和人通過數(shù)字化進行互聯(lián)互通。這種溝通包括人與人、人與產(chǎn)品、人與機器、產(chǎn)品與機器、機器與機器之間的信息交換。
想象一下,未來你通過APP下一個個性化的產(chǎn)品訂單,制造商通過CRM/ERP收到訂單信息,訂單信息被傳遞到PLM系統(tǒng)中,產(chǎn)品仿真模型被設(shè)計出來,產(chǎn)品與物料信息進入ERP和MES系統(tǒng),拉動供應(yīng)商開始生產(chǎn)物料,物料生產(chǎn)出來后通過物聯(lián)網(wǎng)送到工廠,進入自動化生產(chǎn)線,設(shè)備按照MES系統(tǒng)的指示進行加工,成品下線后又通過物聯(lián)網(wǎng)送到你手中。
“工業(yè)4.0”就是制造的數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化,通過IT技術(shù)同制造技術(shù)的結(jié)合,創(chuàng)造智能工廠,使生產(chǎn)變得高度彈性化和個性化,提高生產(chǎn)效率及資源利用效率。德國人宣稱“工業(yè)4.0的真正到來可能需要20年左右的時間”,對于中國來說,這個時間估計更長,我們還有很多企業(yè)還處于2.0、3.0階段,我認(rèn)為至少需要30年。
數(shù)字化也好,“工業(yè)4.0”也好,這是一個大趨勢,雖然目前只實現(xiàn)了人與人的溝通,其他的溝通還需具備多方面條件,比如數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議和衡量標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)化、強大的基礎(chǔ)設(shè)施、數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴⒎杀U?、人才儲備等,但自動駕駛汽車的出現(xiàn)讓我們看到了希望。
每個行業(yè)特征與企業(yè)基礎(chǔ)不同,實現(xiàn)數(shù)字化的先后順序也就不同。我認(rèn)為對于那些流程型的制造行業(yè)如食品飲料、造紙、化工、電力等,可以走在前面,因為他們的制造模式大部分工序已經(jīng)連接起來,并且自動化程度高,一些設(shè)備數(shù)據(jù)已經(jīng)可以自動采集,數(shù)字化的難度相對較小。
而對于那些離散型的制造行業(yè)如機械裝備、紡織服裝、電子電器、家居用品等,由于制造工序、零部件都很分散,而且數(shù)量龐大,想實現(xiàn)連接確實困難,即使實現(xiàn)成本也會非常大。對于這些行業(yè)的可行做法是不要一步到位,而是要逐步實現(xiàn),先應(yīng)用精益的連續(xù)生產(chǎn)技術(shù)將主要工序和物料相連。舉個例子,高速公路和高鐵最先連接的一定是一二線城市,其次再是三四線城市。你可以將數(shù)字化接入點先設(shè)置在工廠之間,然后是車間之間、關(guān)鍵工序、關(guān)鍵物料之間,最后才是每個工序,每個物料。
由于技術(shù)的不成熟與投資的巨大,每個企業(yè)需要權(quán)衡導(dǎo)入的時機,同自動化一樣,綜合考慮投資回報、系統(tǒng)可靠性、信息安全風(fēng)險、人才儲備等問題。
十、智能化
智能化包含兩個含義,一個是產(chǎn)品的智能化,另一個是制造過程的智能化。
首先說說產(chǎn)品的智能化。瑞士信貸銀行《2015全球財富報告》的統(tǒng)計說,中國家庭財富總額2015年已達22.8萬億美元,較去年增加了1.5萬億美元,超過日本躍居世界第二位,僅次于美國,中國中產(chǎn)階級(擁有10萬美元財富)達1.09億人,超過美國的9200萬,躍居世界第一。
這些數(shù)據(jù)說明中國將迎來消費升級的大爆發(fā),前段時間到日本瘋搶馬桶蓋和電飯煲就是典型的例子,智能化為這些工業(yè)品和消費品升級提供了方向。而且我國已成為世界第一大互聯(lián)網(wǎng)國家,加上政府持續(xù)推動網(wǎng)絡(luò)提速降費,為硬件智能化提供了網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。
萬事俱備,只欠“傳統(tǒng)產(chǎn)品+智能化”,從智能手機、智能電視、可穿戴產(chǎn)品、智能水杯到智能汽車、智能機器人等,需要企業(yè)不斷進行技術(shù)創(chuàng)新,投資于產(chǎn)品的智能化。如海爾、格力、美的都在投資于智能電器。
與消費品的智能化相比,工業(yè)品的智能化其實更為迫切。所有設(shè)備都需要加入智能控制模塊,進行加工數(shù)據(jù)的自動采集、分析和控制,配備標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)接口,可與企業(yè)MES系統(tǒng)或其他信息系統(tǒng)連接,這些工業(yè)大數(shù)據(jù)經(jīng)過智能軟件系統(tǒng)的運算分析將幫助提高運營效率,減少故障,降低能耗。比如設(shè)備/生產(chǎn)線也能和電腦一樣在不用時進入休眠模式來節(jié)省能源,這樣就可以像GE一樣與客戶分享帶來的收益,轉(zhuǎn)型為增值服務(wù)商。
制造過程的智能化更加復(fù)雜,你需要完成以上所說的精益化、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、自動化以及數(shù)字化的轉(zhuǎn)變,自動化與數(shù)字化的投資也會很大。
目前還沒有一家真正意義上的“工業(yè)4.0”工廠,西門子據(jù)說擁有“工業(yè)3.X”的工廠,這家德國安貝格工廠擁有1000多員工、10余條生產(chǎn)線,高度自動化的生產(chǎn)線每秒產(chǎn)出一個產(chǎn)品,每年可以用近30億個零部件生產(chǎn)1000多種工業(yè)控制產(chǎn)品,實現(xiàn)了柔性生產(chǎn)的跨越。更為重要的是,這個“數(shù)字工廠”的產(chǎn)品的缺陷率僅為百萬分之12,而全球最出色的德國和日本工人的平均缺陷率也要會達到百萬分之300到500。
就國內(nèi)來說,海爾的智能制造走在了前面,其熱泵、熱水器產(chǎn)品的智能新工廠就由我們幫助規(guī)劃而成。
該工廠通過整體精益布局和物流設(shè)計實現(xiàn)了連續(xù)一個流生產(chǎn)的精益模式,智能工廠有3種線型,對于批量大、個性化需求少的大眾化產(chǎn)品,使用高自動化定制生產(chǎn)線,對于批量小、個性化需求多的小眾化產(chǎn)品,使用柔性定制生產(chǎn)線,對于用戶的個性化定制,就使用單元定制生產(chǎn)線;工廠導(dǎo)入了包括AGV、裝配機器人、自動焊接線等50項自動化項目,物流的自動化率提升到80%,基本實現(xiàn)從倉庫到生產(chǎn)線的自動化配送;數(shù)字化的iMES全程訂單執(zhí)行管理系統(tǒng)把制造、研發(fā)、物流緊密地互聯(lián)互通。該工廠歷時一年建成投產(chǎn),實現(xiàn)了產(chǎn)能提升2倍,人員實現(xiàn)減半的互聯(lián)工廠目標(biāo)。
智能制造是一個復(fù)雜系統(tǒng),每個行業(yè)每個企業(yè)都要摸索出適合自己的模式,你不必一步到位,可以逐步提升精益化、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、自動化以及數(shù)字化方面的水平,重要的是弄清楚你這樣做的理由以及恰當(dāng)?shù)耐顿Y回報。
中國制造已經(jīng)走過了30年的高速發(fā)展,成為世界第一制造大國,但我們至今還拿不出一款真正的世界級產(chǎn)品。未來30年,中國制造需要從重速度輕質(zhì)量轉(zhuǎn)變?yōu)橹刭|(zhì)量輕速度,需要在以上十大領(lǐng)域進行持續(xù)創(chuàng)新,從商業(yè)模式、技術(shù)以及管理方面實現(xiàn)向中國智造的轉(zhuǎn)型。
來源:北大縱橫