智能(néng)制造落地的十條可行之路(lù)
很多企業在“工業4.0、智能(néng)制造、互聯網+”等概念滿天飛的環境下(xià)迷失了(le)方向，不知該如(rú)何下(xià)手，盲目跟風(fēng)，看别人(rén)投自動化(huà)，自己也(yě)跟着投，看别人(rén)上(shàng)信息化(huà)，自己也(yě)跟着上(shàng)，很有可能(néng)在看到智能(néng)制造落地之前已經被自己折騰死掉。
其實，智能(néng)制造也(yě)好(hǎo)(hǎo)，智能(néng)工廠也(yě)好(hǎo)(hǎo)，都有自己的實施條件和路(lù)徑，沒有捷徑可走，行業不同、企業不同，道路(lù)都會不同。一(yī)般來(lái)講，以下(xià)十個(gè)路(lù)徑方向是中國工業從制造邁向智造的必經之路(lù)，隻不過對于不同的行業和不同的企業來(lái)說(shuō)，由于市(shì)場(chǎng)需求模式不同、産品工藝不同、管理(lǐ)基礎不同等，側重點有所不同而已，但(dàn)你總能(néng)從中找出幾條通往智能(néng)制造的可行之路(lù)。
1、精益化(huà)
精益生(shēng)産，最早就(jiù)是面向多品種小批量的個(gè)性化(huà)需求而設計的，其兩大支柱就(jiù)是“準時(shí)化(huà)”與“智能(néng)自動化(huà)”。
至今為(wèi)止，精益已經演變為(wèi)一(yī)種涉及營銷、研發、供應鏈、生(shēng)産、流程乃至創業的全價值鏈的精益管理(lǐ)理(lǐ)念和方法，帶動了(le)全球産業的轉型，從制造業到服務(wù)業，她所追求的“創造價值消除浪費”的思想、方法和工具促進了(le)生(shēng)産資源的優化(huà)配置，獲得質量、效率和反應速度的快(kuài)速提升。
根據我們輔導企業的經驗，隻要企業堅持做下(xià)去，大部分(fēn)都能(néng)獲得50%甚至更高的提升空間(jiān)。遺憾的是，精益在中國的大部分(fēn)企業中并未得到有效實施，他們大多隻是口頭上(shàng)說(shuō)說(shuō)，因為(wèi)急功近利以及缺乏導入經驗方法等，無法堅持下(xià)來(lái)半途而廢。走進這(zhè)些(xiē)企業，你會發現(xiàn)浪費比比皆是，高企的庫存、反複的搬運、高強度的手工作(zuò)業、間(jiān)斷分(fēn)割的生(shēng)産模式、粗制濫造的品質、漫長的交貨周期等等。在電子(zǐ)行業，中國企業的平均庫存周轉時(shí)間(jiān)為(wèi)51天，而美國則為(wèi)8天；在紡織服裝行業，中國企業的平均庫存周轉時(shí)間(jiān)為(wèi)120天。也(yě)就(jiù)是說(shuō)，即使利潤率相同的情況，投資回報(bào)率也(yě)會低(dī)。
智能(néng)制造不可能(néng)建立在這(zhè)種低(dī)效的生(shēng)産模式之上(shàng)，精益是必須要走的第一(yī)步，而且是投資回報(bào)最高的一(yī)條路(lù)徑。因為(wèi)精益幾乎不需要企業做出額外的投資，隻是在現(xiàn)有基礎上(shàng)重新(xīn)配置生(shēng)産資源就(jiù)可以獲得超出想象的回報(bào)。
精益的成功實施并不難，關(guān)鍵在于領導的決心與管理(lǐ)層觀念的轉變。
2、标準化(huà)
标準化(huà)是自動化(huà)的基礎，也(yě)是智能(néng)制造的前提。
國内企業感歎汽車行業的自動化(huà)程度之高，為(wèi)何汽車這(zhè)麽複雜的産品都可以，而家電這(zhè)種簡單産品卻不行，一(yī)個(gè)重要原因就(jiù)是标準化(huà)。
汽車行業普遍采取的共用平台、通用零部件等策略極大地降低(dī)了(le)産品成本。通過将原來(lái)的根據整車進行零部件生(shēng)産改為(wèi)根據零部件進行整車生(shēng)産的方法，也(yě)就(jiù)是說(shuō)标準化(huà)的零部件實現(xiàn)批量生(shēng)産，成功降低(dī)成本。
國内企業不重視(shì)或者沒有意識到标準化(huà)的重要性。比如(rú)簡單的螺絲、包裝紙箱就(jiù)有幾十上(shàng)百種規格，庫存和零部件成本就(jiù)高。從研發設計開始完全沒有控制，開發一(yī)個(gè)新(xīn)産品或者換了(le)一(yī)個(gè)人(rén)，就(jiù)随意地增加新(xīn)的零部件，缺乏一(yī)個(gè)标準化(huà)的流程以及産品數據庫。
标準化(huà)當然也(yě)還包括标準化(huà)的作(zuò)業流程和作(zuò)業方式，有了(le)标準化(huà)，自動化(huà)才能(néng)據此開發出來(lái)，比如(rú)自動焊接，自動裝配，假設零部件千變萬化(huà)，作(zuò)業方式也(yě)不固定，自動化(huà)将很難實現(xiàn)，即使實現(xiàn)成本也(yě)很高。
3、模塊化(huà)
汽車和電腦是最早實現(xiàn)模塊化(huà)的行業，從模塊化(huà)設計、模塊化(huà)采購(gòu)到模塊化(huà)生(shēng)産，模塊化(huà)也(yě)是智能(néng)制造能(néng)否實現(xiàn)低(dī)成本滿足個(gè)性化(huà)消費的關(guān)鍵所在。如(rú)果一(yī)旦實現(xiàn)，真正意義上(shàng)個(gè)性化(huà)的産品将成為(wèi)可能(néng)，比如(rú)手機，每個(gè)人(rén)的手機都可以獨一(yī)無二，人(rén)們可以像拼裝積木一(yī)樣任意組合自己中意的手機。
模塊化(huà)降低(dī)了(le)從設計、采購(gòu)到生(shēng)産的複雜程度，标準化(huà)的接口和連接方式增加了(le)通用性，降低(dī)了(le)制造成本與周期，自動化(huà)生(shēng)産、物流與信息溝通更加容易實現(xiàn)。如(rú)以前每個(gè)手機品牌的充電器(qì)都不同，一(yī)換手機全都扔掉，造成很大浪費，現(xiàn)在有了(le)改進。
模塊化(huà)實施起來(lái)相對較難，涉及到行業與企業标準，需要上(shàng)下(xià)遊企業共同參與，這(zhè)是一(yī)項長期的工作(zuò)，所以相互間(jiān)構建精益的戰略合作(zuò)夥伴關(guān)系尤為(wèi)重要。
4、自動化(huà)
自動化(huà)是智能(néng)制造中談論得最多的，很多地方政府和企業形象地把其稱之為(wèi)“機器(qì)換人(rén)”，也(yě)做了(le)不斷的嘗試，有成功也(yě)有失敗。
企業可以通過自主創新(xīn)，将原來(lái)原材料處理(lǐ)的離散型加工方式進行集成，把原來(lái)獨立的工序通過自動化(huà)生(shēng)産線連接在一(yī)起，實行精益式的連續生(shēng)産，消除了(le)中間(jiān)環節的上(shàng)下(xià)料、儲存和搬運，生(shēng)産速度和生(shēng)産效率将提高。
但(dàn)也(yě)有投産後發現(xiàn)成本不但(dàn)沒有降低(dī)反而大幅上(shàng)升了(le)，雖然操作(zuò)人(rén)員(yuán)減少了(le)，但(dàn)設備維護人(rén)員(yuán)增加了(le)，由于經濟不景氣市(shì)場(chǎng)下(xià)滑，産能(néng)不足導緻折舊和能(néng)耗成本大幅上(shàng)升，難以收回投資，面臨虧損壓力。
自動化(huà)與信息化(huà)是實現(xiàn)智能(néng)制造投資最大的部分(fēn)。企業在做自動化(huà)改造前千萬要慎重，為(wèi)什(shén)麽要升級自動化(huà)？投資回報(bào)率是多少（合理(lǐ)的投資回報(bào)期應控制在5年以下(xià)）？自動化(huà)設備可靠性怎樣？有何風(fēng)險？能(néng)适應産品的升級換代嗎(ma)？一(yī)定要想清楚，否則成本不降反升。很多企業投入後才發現(xiàn)設備不成熟故障頻繁，或者上(shàng)馬的設備不好(hǎo)(hǎo)用，還不如(rú)人(rén)工操作(zuò)靈活方便，結果幾十萬、上(shàng)百萬投入的設備被任性地擱置，這(zhè)種無效的投入甚至會拖垮企業。
随着技術的進步和人(rén)力成本的提高，自動化(huà)是個(gè)不可逆轉的趨勢。對于不同的行業不同的企業，有的有成熟的自動化(huà)方案，有的則沒有，企業需要結合自身(shēn)情況來(lái)規劃自動化(huà)方向。從投資回報(bào)最大、最容易實現(xiàn)的部分(fēn)做起，當然還要結合前面所講的标準化(huà)和模塊化(huà)，并且滿足精益生(shēng)産的要求，優化(huà)相應的生(shēng)産流程，一(yī)步一(yī)步循序推進，且不可操之過急，盲目跟風(fēng)。
5、服務(wù)化(huà)
中國目前擁有超過6億的網民(mín)，7億台智能(néng)終端，移動互聯網的蓬勃發展加速了(le)從制造向服務(wù)的轉型。美國倡導的“工業互聯網”将人(rén)、數據和機器(qì)連接起來(lái)，形成開放(fàng)而全球化(huà)的工業網絡，其内涵已經超越制造過程以及制造業本身(shēn)，跨越産品生(shēng)命周期的整個(gè)價值鏈，涵蓋航空、能(néng)源、交通、醫(yī)療等更多工業領域。
此外，制造企業還可以通過設備的聯網數據監測、分(fēn)析和改善設備的設計與制造，提高産品可靠性和效率。
當然行業不同産品不同，可服務(wù)的内容也(yě)千差萬别，互聯網+模式下(xià)，傳統企業需要不斷創新(xīn)商(shāng)業模式找到一(yī)款适合自己的服務(wù)方式來(lái)打動客戶。
6、個(gè)性化(huà)
過去30年，市(shì)場(chǎng)商(shāng)品種類急劇(jù)膨脹了(le)幾十、上(shàng)百倍，這(zhè)是一(yī)個(gè)個(gè)性化(huà)消費的時(shí)代，每個(gè)人(rén)都可以擁有自己的博客、微博、微信等，傳播自己的聲音(yīn)。
個(gè)性化(huà)本身(shēn)不是一(yī)個(gè)新(xīn)鮮詞，早在一(yī)百多年前人(rén)們就(jiù)通過手工作(zuò)坊制作(zuò)個(gè)性化(huà)的商(shāng)品，個(gè)性化(huà)實現(xiàn)的難度在于需要達到大批量生(shēng)産的低(dī)成本和高品質。
消費者直接在網上(shàng)或者電話(huà)下(xià)單，選擇自己喜歡樣式，企業根據定制訂單生(shēng)産交貨。将有效降低(dī)庫存，運營成本則比其降低(dī)了(le)一(yī)半以上(shàng)。
高品質、低(dī)成本的個(gè)性化(huà)實現(xiàn)首先取決于你的精益生(shēng)産水平，也(yě)就(jiù)是精益所倡導的“價值來(lái)自真正的顧客需求的拉動”。個(gè)性化(huà)實現(xiàn)其次取決于你的标準化(huà)和模塊化(huà)的設計。高速發展的互聯網等信息技術為(wèi)其提供了(le)支持，使得個(gè)性化(huà)實現(xiàn)變得容易。
就(jiù)現(xiàn)階段來(lái)說(shuō)，個(gè)性化(huà)還是有限條件的個(gè)性化(huà)，無法做到完全的個(gè)性化(huà)，不管是汽車、電腦、手機還是服裝等商(shāng)品，個(gè)性化(huà)都是在一(yī)定範圍内選擇。
每個(gè)企業需要根據自己的精益化(huà)水平、标準化(huà)/模塊化(huà)水平以及信息化(huà)水平來(lái)決定自己的個(gè)性化(huà)模式，并不是越個(gè)性化(huà)越好(hǎo)(hǎo)，它建立在一(yī)定的實施條件基礎之上(shàng)。也(yě)許未來(lái)3D打印和人(rén)工智能(néng)的發展能(néng)夠為(wèi)完全的個(gè)性化(huà)提供一(yī)種可能(néng)。
7、生(shēng)态化(huà)
企業的競争正在從單個(gè)企業之間(jiān)逐漸向供應鏈之間(jiān)乃至生(shēng)态系統之間(jiān)的競争轉變。凱文.凱利在《失控》中寫道：“大企業之間(jiān)的結盟大潮，尤其在信息和網絡産業當中，是世界經濟日益增長的共同進化(huà)的又一(yī)個(gè)側面，與其吃掉對手或與之競争，不如(rú)結成同盟——共生(shēng)共栖…… 控制的未來(lái)是：夥伴關(guān)系、協同控制、人(rén)機混合控制，人(rén)類與我們的創造物一(yī)起共享控制權。”
8、全球化(huà)
在世界互聯互通的今天，當你的企業做到一(yī)定規模，需要考慮全球化(huà)來(lái)配置資源，以提高效率降低(dī)成本。全球化(huà)資源包括市(shì)場(chǎng)資源、設計資源、采購(gòu)資源和生(shēng)産資源。
我國的“一(yī)帶一(yī)路(lù)”戰略就(jiù)是尋找全球化(huà)的市(shì)場(chǎng)資源，輸出我們的富餘産能(néng)包括高鐵技術等。設計資源則是在國外設立研發技術中心，開發貼近本土(tǔ)的産品或者彌補國内設計能(néng)力的不足，還可以形成全球24小時(shí)不間(jiān)斷産品開發，以縮短研發周期，如(rú)華為(wèi)、海爾、聯想等企業都在國外建立了(le)研發機構。
采購(gòu)和生(shēng)産資源是尋求品質更佳、成本更低(dī)的全球物資供應地，除了(le)考慮采購(gòu)和制造單價外，還需要考慮運輸成本增加、供應鏈複雜化(huà)、供應鏈可視(shì)化(huà)、交貨周期拉長、更高的庫存、環保碳排放(fàng)、質量穩定性、當地勞工政策以及彙率波動等問題。
9、數字化(huà)
數字化(huà)跟信息化(huà)密切相關(guān)，與自動化(huà)一(yī)樣，這(zhè)是智能(néng)制造轉型投資最大的一(yī)塊。随着信息技術的日新(xīn)月(yuè)(yuè)異，一(yī)切皆可數字化(huà)，從人(rén)、産品到設備，實現(xiàn)萬物相連。
人(rén)可以通過人(rén)臉識别技術被識别，以前要靜态的才可以，現(xiàn)在你走動過程中就(jiù)可以被識别。
産品可以通過PLM/ERP軟件，從産品開發設計、物料采購(gòu)到生(shēng)産交付全過程實現(xiàn)數字化(huà)，每一(yī)張産品圖紙、每一(yī)個(gè)物料信息、每一(yī)個(gè)生(shēng)産工藝都被數字化(huà)連接在一(yī)起。
設備可以通過PLC、傳感器(qì)等将運行數據傳給MES、互聯網等網絡，所以GE可以通過飛機引擎傳回的數據分(fēn)析優化(huà)其運行參數降低(dī)燃油成本，谷歌(gē)可以實現(xiàn)汽車的無人(rén)駕駛。
這(zhè)意味着在“工業4.0”時(shí)代，第一(yī)次有可能(néng)将資源、信息、物品和人(rén)通過數字化(huà)進行互聯互通！這(zhè)種溝通包括人(rén)與人(rén)、人(rén)與産品、人(rén)與機器(qì)、産品與機器(qì)、機器(qì)與機器(qì)之間(jiān)的信息交換。
想象一(yī)下(xià)，未來(lái)你通過APP下(xià)一(yī)個(gè)個(gè)性化(huà)的産品訂單，制造商(shāng)通過CRM/ERP收到訂單信息，訂單信息被傳遞到PLM系統中，産品仿真模型被設計出來(lái)，産品與物料信息進入ERP和MES系統，拉動供應商(shāng)開始生(shēng)産物料，物料生(shēng)産出來(lái)後通過物聯網送到工廠，進入自動化(huà)生(shēng)産線，設備按照MES系統的指示進行加工，成品下(xià)線後又通過物聯網送到你手中。
“工業4.0”就(jiù)是制造的數字化(huà)和網絡化(huà)，通過IT技術同制造技術的結合，創造智能(néng)工廠，使生(shēng)産變得高度彈性化(huà)和個(gè)性化(huà)，提高生(shēng)産效率及資源利用效率。德國人(rén)宣稱“工業4.0的真正到來(lái)可能(néng)需要20年左右的時(shí)間(jiān)”，對于中國來(lái)說(shuō)，這(zhè)個(gè)時(shí)間(jiān)估計更長，我們還有很多企業還處于2.0、3.0階段，我認為(wèi)至少需要30年。
數字化(huà)也(yě)好(hǎo)(hǎo)，“工業4.0”也(yě)好(hǎo)(hǎo)，這(zhè)是一(yī)個(gè)大趨勢，雖然目前隻實現(xiàn)了(le)人(rén)與人(rén)的溝通，其他的溝通還需具備多方面條件，比如(rú)數據傳輸協議(yì)和衡量标準的标準化(huà)、強大的基礎設施、數據傳輸的安全性、法律保障、人(rén)才儲備等等，但(dàn)自動駕駛汽車的出現(xiàn)讓我們看到了(le)希望。
每個(gè)行業特征與企業基礎不同，實現(xiàn)數字化(huà)的先後順序也(yě)就(jiù)不同。我認為(wèi)對于那些(xiē)流程型的制造行業如(rú)食品飲料、造紙、化(huà)工、電力等，可以走在前面，因為(wèi)他們的制造模式大部分(fēn)工序已經連接起來(lái)，并且自動化(huà)程度高，一(yī)些(xiē)設備數據已經可以自動采集，數字化(huà)的難度相對較小。
而對于離散型的制造行業如(rú)機械裝備、紡織服裝、電子(zǐ)電器(qì)、家居用品等，由于制造工序、零部件都很分(fēn)散，而且數量龐大，想實現(xiàn)連接确實困難，即使實現(xiàn)成本也(yě)會非常大。對于這(zhè)些(xiē)行業的可行做法是不要一(yī)步到位，逐步實現(xiàn)。先應用精益的連續生(shēng)産技術将主要工序和物料相連。舉個(gè)例子(zǐ)，高速公路(lù)和高鐵最先連接的一(yī)定是一(yī)二線城市(shì)，其次再是三四線城市(shì)。你可以将數字化(huà)接入點先設置在工廠之間(jiān)，然後是車間(jiān)之間(jiān)、關(guān)鍵工序、關(guān)鍵物料之間(jiān)，最後才是每個(gè)工序，每個(gè)物料。
由于技術的不成熟與投資的巨大，每個(gè)企業需要權衡導入的時(shí)機，同自動化(huà)一(yī)樣，綜合考慮投資回報(bào)、系統可靠性、信息安全風(fēng)險、人(rén)才儲備等問題。
10、智能(néng)化(huà)
智能(néng)化(huà)包含兩個(gè)含義，一(yī)個(gè)是産品的智能(néng)化(huà)，另一(yī)個(gè)是制造過程的智能(néng)化(huà)。
首先說(shuō)說(shuō)産品的智能(néng)化(huà)。瑞士信貸銀行《2015全球财富報(bào)告》的統計說(shuō)，中國家庭财富總額2015年已達22.8萬億美元，較去年增加了(le)1.5萬億美元，超過日本躍居世界第二位，僅次于美國，中國中産階級（擁有10萬美元财富）達1.09億人(rén)，超過美國的9200萬，躍居世界第一(yī)。這(zhè)些(xiē)數據說(shuō)明中國将迎來(lái)消費升級的大爆發，前段時(shí)間(jiān)到日本瘋搶馬桶蓋和電飯煲就(jiù)是典型的例子(zǐ)，智能(néng)化(huà)為(wèi)這(zhè)些(xiē)工業品和消費品升級提供了(le)方向。而且我國已成為(wèi)世界第一(yī)大互聯網國家，加上(shàng)政府持續推動網絡提速降費，為(wèi)硬件智能(néng)化(huà)提供了(le)網絡環境。
萬事(shì)俱備，隻欠“傳統産品+智能(néng)化(huà)”，從智能(néng)手機、智能(néng)電視(shì)、可穿戴産品、智能(néng)水杯到智能(néng)汽車、智能(néng)機器(qì)人(rén)等，需要企業不斷進行技術創新(xīn)，投資于産品的智能(néng)化(huà)。如(rú)海爾、格力、美的都在投資于智能(néng)電器(qì)。
與消費品的智能(néng)化(huà)相比，工業品的智能(néng)化(huà)其實更為(wèi)迫切。所有設備都需要加入智能(néng)控制模塊，進行加工數據的自動采集、分(fēn)析和控制，配備标準數據接口，可與企業MES系統或其他信息系統連接，這(zhè)些(xiē)工業大數據經過智能(néng)軟件系統的運算(suàn)分(fēn)析将幫助提高運營效率，減少故障，降低(dī)能(néng)耗。
制造過程的智能(néng)化(huà)更加複雜，你需要完成以上(shàng)所說(shuō)的精益化(huà)、标準化(huà)、模塊化(huà)、自動化(huà)以及數字化(huà)的轉變，自動化(huà)與數字化(huà)的投資也(yě)會很大。
智能(néng)制造是一(yī)個(gè)複雜系統，每個(gè)行業每個(gè)企業都要摸索出适合自己的模式，你不必一(yī)步到位，可以逐步提升精益化(huà)、标準化(huà)、模塊化(huà)、自動化(huà)以及數字化(huà)方面的水平，重要的是弄清楚你這(zhè)樣做的理(lǐ)由以及恰當的投資回報(bào)。
中國制造已經走過了(le)30年的高速發展，成為(wèi)世界第一(yī)制造大國，但(dàn)我們至今還拿不出一(yī)款真正的世界級産品。未來(lái)30年，中國制造需要從重速度輕質量轉變為(wèi)重質量輕速度，需要在以上(shàng)十大領域進行持續創新(xīn)，從商(shāng)業模式、技術以及管理(lǐ)方面實現(xiàn)向中國智造的轉型。
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