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),看別人投工業(yè)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(shí),智能制造也好,智能工廠也好,都有自己的實(shí)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(gè)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(diǎn)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。
NO.1Lean精益化
精益生產(chǎn),最早就是面向多品種小批量的個(gè)性化需求而設(shè)計(jì)的,其兩大支柱就是“準(zhǔn)時(shí)化”與“智能自動化”。
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(jià)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),她所追求的“創(chuàng)造價(jià)值消除浪費(fèi)”的思想、方法和工具促進(jìn)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)企業(yè)的經(jīng)驗(yàn),只要企業(yè)堅(jiān)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(shí)施,他們大多只是口頭上說說,因?yàn)榧惫约叭狈?dǎo)入經(jīng)驗(yàn)方法等,無法堅(jiān)持下來半途而廢。
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(bào)最高的一條路徑。因?yàn)榫鎺缀醪恍枰髽I(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(bào)。
精益的成功實(shí)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。
NO.2Standardization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)企業(yè)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(gè)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。通過將原來的根據(jù)整車進(jìn)行零部件生產(chǎn)改為根據(jù)零部件進(jìn)行整車生產(chǎn)的方法,也就是說標(biāo)準(zhǔn)化的零部件實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn),成功降低成本。
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,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(shí)現(xiàn),即使實(shí)現(xiàn)成本也很高。
NO.3Modularization模塊化
汽車和電腦是最早實(shí)現(xiàn)模塊化的行業(yè),從模塊化設(shè)計(jì)、模塊化采購到模塊化生產(chǎn),模塊化也是智能制造能否實(shí)現(xiàn)低成本滿足個(gè)性化消費(fèi)的關(guān)鍵所在。如果一旦實(shí)現(xiàn),真正意義上個(gè)性化的產(chǎn)品將成為可能,比如手機(jī),每個(gè)人的手機(jī)都可以獨(dú)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(jī)。
模塊化降低了從設(shè)計(jì)、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(shí)現(xiàn)。如以前每個(gè)手機(jī)品牌的充電器都不同,一換手機(jī)全都扔掉,造成很大浪費(fèi),現(xiàn)在有了改進(jìn)。
模塊化實(shí)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(xiàng)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。
NO.4Automation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(jī)器換人”,也做了不斷的嘗試,有成功也有失敗。
企業(yè)可以通過自主創(chuàng)新,將原來原材料處理的離散型加工方式進(jìn)行集成,把原來獨(dú)立的工序通過自動化生產(chǎn)線連接在一起,實(shí)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(yùn),生產(chǎn)速度和生產(chǎn)效率將提高。
自動化與信息化是實(shí)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(bào)率是多少?自動化設(shè)備可靠性怎樣?有何風(fēng)險(xiǎn)?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。
隨著技術(shù)的進(jìn)步和人力成本的提高,自動化是個(gè)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。
NO.5Service-oriented服務(wù)化
中國目前擁有超過6億的網(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(jī)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(gè)價(jià)值鏈,涵蓋航空、能源、交通、醫(yī)療等更多工業(yè)領(lǐng)域。
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(jì)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。
NO.6Individualization個(gè)性化
過去30年,市場商品種類急劇膨脹了幾十、上百倍,個(gè)性化消費(fèi)的時(shí)代,每個(gè)人都可以擁有自己的博客、微博、微信等,傳播自己的聲音。
高品質(zhì)、低成本的個(gè)性化實(shí)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(jià)值來自真正的顧客需求的拉動”。個(gè)性化實(shí)現(xiàn)其次取決于你的標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化的設(shè)計(jì)。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(gè)性化實(shí)現(xiàn)變得容易。
就現(xiàn)階段來說,個(gè)性化還是有限條件的個(gè)性化,無法做到完全的個(gè)性化,不管是汽車、電腦、手機(jī)還是服裝等商品,個(gè)性化都是在一定范圍內(nèi)選擇。
每個(gè)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(gè)性化模式,并不是越個(gè)性化越好,它建立在一定的實(shí)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?yàn)橥耆膫€(gè)性化提供一種可能。
NO.7Ecologicalization生態(tài)化
企業(yè)的競爭正在從單個(gè)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(jì)日益增長的共同進(jìn)化的又一個(gè)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(jī)混合控制,人類與我們的創(chuàng)造物一起共享控制權(quán)?!?/p>
NO.8Globalization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(jì)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(jì)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(bǔ)國內(nèi)設(shè)計(jì)能力的不足,還可以形成全球24小時(shí)不間斷產(chǎn)品開發(fā),以縮短研發(fā)周期。
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,除了考慮采購和制造單價(jià)外,還需要考慮運(yùn)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。
NO.9Digitization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(shí)現(xiàn)萬物相連。
產(chǎn)品可以通過PLM/ERP軟件,從產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)、物料采購到生產(chǎn)交付全過程實(shí)現(xiàn)數(shù)字化,每一張產(chǎn)品圖紙、每一個(gè)物料信息、每一個(gè)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(yùn)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(jī)引擎?zhèn)骰氐臄?shù)據(jù)分析優(yōu)化其運(yùn)行參數(shù)降低燃油成本,谷歌可以實(shí)現(xiàn)汽車的無人駕駛。
這意味著在“工業(yè)4.0”時(shí)代,第一次有可能將資源、信息、物品和人通過數(shù)字化進(jìn)行互聯(lián)互通!這種溝通包括人與人、人與產(chǎn)品、人與機(jī)器、產(chǎn)品與機(jī)器、機(jī)器與機(jī)器之間的信息交換。
每個(gè)行業(yè)特征與企業(yè)基礎(chǔ)不同,實(shí)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),因?yàn)樗麄兊闹圃炷J酱蟛糠止ば蛞呀?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。
而對于離散型的制造行業(yè)如機(jī)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(shí)現(xiàn)連接確實(shí)困難,即使實(shí)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,逐步實(shí)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。
由于技術(shù)的不成熟與投資的巨大,每個(gè)企業(yè)需要權(quán)衡導(dǎo)入的時(shí)機(jī),同自動化一樣,綜合考慮投資回報(bào)、系統(tǒng)可靠性、信息安全風(fēng)險(xiǎn)、人才儲備等問題。
NO.10Intelligentization智能化
智能化包含兩個(gè)含義,一個(gè)是產(chǎn)品的智能化,另一個(gè)是制造過程的智能化。
首先說說產(chǎn)品的智能化。與消費(fèi)品的智能化相比,工業(yè)品的智能化其實(shí)更為迫切。所有設(shè)備都需要加入智能控制模塊,進(jìn)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(yùn)算分析將幫助提高運(yùn)營效率,減少故障,降低能耗。
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。
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,但真正能拿出去的世界級產(chǎn)品很少。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(jìn)行持續(xù)創(chuàng)新,從商業(yè)模式、技術(shù)以及管理方面實(shí)現(xiàn)向中國智造的轉(zhuǎn)型。