【中國(guó)傳動(dòng)網(wǎng) 行業(yè)動(dòng)態(tài)】 隨著人工智能、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)的發(fā)展，智能制造已成為制造業(yè)企業(yè)的主要發(fā)力方向，而數(shù)字化工廠作為邁向智能工廠的基礎(chǔ)，能夠迅速根據(jù)客戶需求定制產(chǎn)品，快速應(yīng)對(duì)不斷變化的需求和趨勢(shì)，但是現(xiàn)階段數(shù)字化工廠的實(shí)現(xiàn)仍面臨著各方面的阻礙。

近期，普華永道思略特分析了數(shù)字化工廠發(fā)展的阻礙，以及企業(yè)突破阻礙、實(shí)現(xiàn)數(shù)字化應(yīng)走的路線和計(jì)劃。以下是億歐智庫(kù)為您帶來(lái)的精選分享。

尖端科技幫助我們窺探未來(lái)制造，了解制造商如何在競(jìng)爭(zhēng)中保持優(yōu)勢(shì)。

工業(yè)界經(jīng)歷數(shù)字化的陣痛期已逾十幾年。借助企業(yè)資源計(jì)劃（ERP）和制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES），核心規(guī)劃、進(jìn)度安排、倉(cāng)儲(chǔ)、庫(kù)存管理以及物流流程實(shí)現(xiàn)了精簡(jiǎn)和自動(dòng)化。但這些成就僅囿于技術(shù)領(lǐng)域，支持工廠的個(gè)別職能領(lǐng)域，而非在更廣的層面上提升工廠整體效能及其供應(yīng)鏈效率。

時(shí)至今日，數(shù)字化陣痛已然成為過(guò)去，制造商們步入了數(shù)字化紅利的黃金期。伴隨著高端智能傳感器、人工智能、大數(shù)據(jù)庫(kù)、機(jī)器人以及它們與云技術(shù)的廣泛結(jié)合，制造商正迎來(lái)一個(gè)新紀(jì)元：集成式工廠能夠迅速根據(jù)客戶需求定制產(chǎn)品，快速應(yīng)對(duì)不斷變化的需求和趨勢(shì)。這種全面數(shù)字化的工廠能夠成為助力飛躍式發(fā)展的催化劑，提升生產(chǎn)力、產(chǎn)量和市場(chǎng)份額，優(yōu)化財(cái)務(wù)和運(yùn)營(yíng)績(jī)效以及加強(qiáng)供應(yīng)鏈管控和透明度。與此同時(shí)，數(shù)字化工廠在安全、環(huán)境可持續(xù)性和控制碳排放量等方面亦有亮眼表現(xiàn)。

數(shù)字化工廠作為一套覆蓋廣泛的網(wǎng)絡(luò)體系也被稱為工業(yè)4.0，而之前的三次工業(yè)化浪潮分別由蒸汽機(jī)機(jī)械化、電力與流水線以及計(jì)算機(jī)的問(wèn)世所驅(qū)動(dòng)。該網(wǎng)絡(luò)體系中采用的設(shè)備來(lái)自于物聯(lián)網(wǎng)，整合形成端到端的生態(tài)體系。這一生態(tài)體系涵蓋了內(nèi)部職能（如銷售、采購(gòu)、工程設(shè)計(jì)以及研發(fā)）和外部參與者（如供應(yīng)商和客戶）。

數(shù)字化工廠能夠迅速根據(jù)客戶需求定制產(chǎn)品，快速應(yīng)對(duì)不斷變化的需求和趨勢(shì)。

技術(shù)進(jìn)步仍在不斷塑造著數(shù)字化工廠的生態(tài)，從如今的初期形態(tài)來(lái)看，數(shù)字化工廠更像是德國(guó)奧格斯堡的富士通工廠。在這里，包羅萬(wàn)象的信息技術(shù)支撐起一個(gè)“超級(jí)供應(yīng)市場(chǎng)”，儲(chǔ)存著富士通的電腦及其他硬件產(chǎn)品零件。客戶訂單一到，機(jī)器人便會(huì)自動(dòng)挑揀并組裝零件，裝入無(wú)人駕駛電動(dòng)車，即物流火車，之后，通過(guò)準(zhǔn)時(shí)化順序供應(yīng)流程運(yùn)往生產(chǎn)站點(diǎn)。由于每件組裝產(chǎn)品的具體規(guī)格可能有所差異，因此動(dòng)態(tài)屏幕會(huì)精確顯示每個(gè)訂單所需零件并展示具體的操作指南。產(chǎn)品特征的調(diào)整能夠在短時(shí)間內(nèi)由現(xiàn)場(chǎng)工程設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)在組裝過(guò)程中完成，現(xiàn)場(chǎng)工程師還能夠根據(jù)客戶最新要求及時(shí)做出調(diào)整?；诿颗_(tái)設(shè)備的歷史及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，可預(yù)測(cè)性維護(hù)流程能夠防患于未然，避免故障發(fā)生，極大地縮短停工期。由于整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程實(shí)現(xiàn)了無(wú)紙化，工廠幾乎沒(méi)有任何碳足跡，其日產(chǎn)量能夠達(dá)到12000臺(tái)計(jì)算機(jī)以及1000多臺(tái)服務(wù)器，這些成就使得富士通奧格斯堡工廠躋身全球生產(chǎn)效率和成本效益最高的工廠之列。

用數(shù)字化實(shí)現(xiàn)定制化

雖然成就可圈可點(diǎn)，但富士通德國(guó)工廠也只是昭示了數(shù)字化工廠的諸多潛力之一。普華永道最近對(duì)200家德國(guó)制造商的調(diào)研顯示，制造商對(duì)數(shù)字化工廠概念的接受過(guò)程總體較為緩慢（德國(guó)企業(yè)在生產(chǎn)創(chuàng)新領(lǐng)域享有盛譽(yù)，因此，此次調(diào)研將德國(guó)企業(yè)作為全球發(fā)達(dá)制造商的代表）。盡管超過(guò)九成的受訪者表示，他們?cè)O(shè)立了專款用于數(shù)字化工廠的建設(shè)，但這些投資卻過(guò)多地集中于單獨(dú)的或不完全整合的技術(shù)當(dāng)中。只有6%的企業(yè)將自己的工廠歸為“全面數(shù)字化”的行列。

此次調(diào)研最有趣的地方在于，盡管制造商尚未全盤接受數(shù)字化，但他們已經(jīng)開始認(rèn)識(shí)到數(shù)字化的戰(zhàn)略潛力，而此前他們往往對(duì)之視若無(wú)睹。但這并不意味著制造商們不再重視切實(shí)的戰(zhàn)略考量了。事實(shí)上，98%的受訪者仍在某種程度上將數(shù)字化簡(jiǎn)單地等同于提高生產(chǎn)效率的手段。但與此同時(shí)，高達(dá)74%的企業(yè)將區(qū)域化視作數(shù)字化投資的主要原因。區(qū)域化即指有能力在產(chǎn)品銷售市場(chǎng)建廠和擴(kuò)建，通過(guò)定制化產(chǎn)品以及升級(jí)服務(wù)水準(zhǔn)達(dá)到增加營(yíng)收的目的。

此外，隨著數(shù)字化日新月異的發(fā)展，根據(jù)客戶喜好迅速定制產(chǎn)品并且為客戶打造專屬產(chǎn)品的前景似乎成為了影響生產(chǎn)決策的關(guān)鍵因素，相比之下削減勞動(dòng)力成本的影響似乎退居次席。事實(shí)上，目前僅有20%的受訪企業(yè)正計(jì)劃將工廠遷至亞洲、東歐及南美等勞動(dòng)力成本較低的國(guó)家。近80%的受訪企業(yè)將目光鎖定在西歐（主要客戶群所在地）以尋找數(shù)字化工廠需要的新能力。從阿迪達(dá)斯新建的“SPEED工廠”便不難看出這一趨勢(shì)。2017年和2018年這一新概念工廠分別在德國(guó)的安斯巴赫和美國(guó)的亞特蘭大落成。在這些工廠里，自動(dòng)化生產(chǎn)線由程序員進(jìn)行管理，所需原料由監(jiān)控整個(gè)供應(yīng)鏈的網(wǎng)絡(luò)提供，依托這些優(yōu)勢(shì)，“SPEED工廠”能夠在5小時(shí)內(nèi)生產(chǎn)出一雙昂貴的多功能定制運(yùn)動(dòng)鞋。而在數(shù)字化程度低、成本低的亞洲工廠中，這一過(guò)程需花費(fèi)數(shù)周之久。阿迪達(dá)斯表示，一旦形成規(guī)?；?yīng)，“SPEED工廠”將在幾年之內(nèi)收回成本。新概念工廠還有望大大縮短新設(shè)計(jì)的交付周期，迅速應(yīng)對(duì)不斷變化的顧客喜好。

技術(shù)主軸的現(xiàn)代化

數(shù)字化工廠的一些技術(shù)主軸包括相對(duì)過(guò)時(shí)的軟件（主要是過(guò)去的企業(yè)資源計(jì)劃和制造執(zhí)行系統(tǒng)，甚至是EXCEL制表軟件）。使用這些軟件的初衷是為了進(jìn)行基礎(chǔ)的計(jì)劃并解決操作效率低下的問(wèn)題。通過(guò)傳感器和云技術(shù)將這些零散的數(shù)據(jù)以及分析網(wǎng)絡(luò)整合進(jìn)一個(gè)共同的基礎(chǔ)設(shè)施，就可能實(shí)現(xiàn)零件、機(jī)器、生產(chǎn)經(jīng)理、運(yùn)輸車和流水線工人之間以及整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的實(shí)時(shí)交流，這樣一來(lái)就大大縮短了從原材料轉(zhuǎn)變?yōu)槌善返臅r(shí)間和距離，有助于完成機(jī)器設(shè)備的及時(shí)維護(hù)。

數(shù)字化制造的影響力很大一部分來(lái)自于科技的飛躍?？萍歼M(jìn)步的腳步仍未停止，傳統(tǒng)的ERP時(shí)代已成為過(guò)去。例如，機(jī)器人能夠通過(guò)重復(fù)而非編程進(jìn)行學(xué)習(xí)，這種設(shè)備的出現(xiàn)使人類能夠迅速訓(xùn)練機(jī)器進(jìn)行多任務(wù)處理，并且在出現(xiàn)不同任務(wù)要求時(shí)，根據(jù)優(yōu)先級(jí)靈活安排機(jī)器人從事不同活動(dòng)。

另一個(gè)例子是無(wú)人機(jī)。無(wú)人機(jī)能夠迅速將缺失的部件運(yùn)至組裝站，并且實(shí)現(xiàn)工廠和設(shè)備的可視化監(jiān)管。奧地利的汽車供應(yīng)商MagnaSteyr對(duì)無(wú)人機(jī)的應(yīng)用更為廣泛，在格拉茨的工廠里，無(wú)人機(jī)獨(dú)立飛過(guò)流水線，掃描物料標(biāo)簽來(lái)比較倉(cāng)庫(kù)中現(xiàn)有的儲(chǔ)備，為管理工廠庫(kù)存清單的網(wǎng)絡(luò)提供信息。MagnaSteyr還采用了數(shù)字化工廠頗為有趣的一項(xiàng)功能，這項(xiàng)功能的潛在價(jià)值正開始顯現(xiàn)：即數(shù)字化孿生或工廠的虛擬復(fù)現(xiàn)。該技術(shù)能夠?qū)⑿问健⒐δ芎突瘜W(xué)物理流程進(jìn)行復(fù)現(xiàn)。因此，新工廠能夠從三個(gè)維度進(jìn)行設(shè)計(jì)和建造，而潛在的差錯(cuò)和低效會(huì)在工廠投入使用前得到解決。當(dāng)工廠正式投入運(yùn)行后，實(shí)際的運(yùn)營(yíng)表現(xiàn)以及任務(wù)數(shù)據(jù)能夠傳輸回虛擬工廠中，這樣一來(lái)就能不斷進(jìn)行監(jiān)管和調(diào)整，以最高的效率優(yōu)化流程以及維護(hù)設(shè)備。

了解阻礙

勞動(dòng)力構(gòu)成將是數(shù)字化工廠必須應(yīng)對(duì)的棘手難題。數(shù)字化工廠的先進(jìn)生產(chǎn)方式代表了一種全新的人機(jī)交互模式，許多工人或制造商對(duì)此仍毫無(wú)準(zhǔn)備。了解數(shù)字化工廠對(duì)公司員工的影響十分重要，其重要性絲毫不亞于計(jì)算數(shù)字化工廠的經(jīng)濟(jì)效益，部分原因在于前者最終會(huì)對(duì)后者產(chǎn)生影響。因工廠重視新技術(shù)而感到被邊緣化或者沒(méi)有能力在該環(huán)境中工作的員工將會(huì)阻礙工廠的成功發(fā)展。

純粹從這一角度來(lái)看，許多公司清楚地認(rèn)識(shí)到自己還沒(méi)有為數(shù)字化工廠做好準(zhǔn)備。我們的調(diào)查顯示，近半數(shù)的制造商認(rèn)為他們的員工不愿意擁抱數(shù)字化變革，也有半數(shù)的受訪者認(rèn)為其公司缺乏真正的數(shù)字文化。一種解決方案便是重新培訓(xùn)公司中能力出眾的工人，使其精通工廠自動(dòng)化設(shè)備編程，并培養(yǎng)其數(shù)據(jù)敏感度；另一種解決方案是支持政府的學(xué)徒項(xiàng)目，招聘更符合數(shù)字工廠要求的員工。換句話說(shuō)，制造商不應(yīng)消極應(yīng)對(duì)變化，而應(yīng)主動(dòng)出擊，重新調(diào)整當(dāng)前和未來(lái)員工的技能。

但僅解決勞動(dòng)力難題還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。高層管理人員必須積極推進(jìn)數(shù)字化舉措，并在公司上下公開表示支持，通過(guò)向員工闡述技術(shù)的裨益，提升員工對(duì)新戰(zhàn)略的信任度和接受度。

管理人員可以向工人保證，數(shù)字化工廠能讓他們避免高度重復(fù)、耗費(fèi)體力和危險(xiǎn)的工作，同時(shí)提高準(zhǔn)確性和生產(chǎn)力。工人可以享受更加生態(tài)環(huán)保、清潔干凈的工廠環(huán)境，其就業(yè)和薪資前景也將更加廣闊。近半數(shù)的受訪者預(yù)計(jì)數(shù)字化工廠的工人薪資將會(huì)增加，退休年齡將延遲；86%的受訪者預(yù)計(jì)員工的工作時(shí)間仍保持不變。這表明員工可以與公司共享效率和收入增長(zhǎng)的紅利。

前進(jìn)之路

數(shù)字化發(fā)展的阻礙會(huì)對(duì)一些制造商造成寒蟬效應(yīng)。盡管工廠現(xiàn)代化的長(zhǎng)期效益顯而易見(jiàn)，且競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手通過(guò)采用新技術(shù)勢(shì)必構(gòu)成威脅，但制造商仍對(duì)工廠現(xiàn)代化感到畏怯。前進(jìn)的必由之路便是腳踏實(shí)地、穩(wěn)扎穩(wěn)打地實(shí)現(xiàn)數(shù)字化。以下是數(shù)字化六步走計(jì)劃。

1.制定數(shù)字化工廠戰(zhàn)略

為數(shù)字化工廠繪制一套連貫的模型，緊密關(guān)聯(lián)公司的整體業(yè)務(wù)戰(zhàn)略，且能在公司上下切實(shí)執(zhí)行。在確定數(shù)字化工廠的優(yōu)先事項(xiàng)時(shí)，確保人員與技術(shù)同等重要。為了成功落實(shí)這一關(guān)鍵步驟，需建立一個(gè)強(qiáng)大的內(nèi)部贏家網(wǎng)絡(luò)，由高層領(lǐng)導(dǎo)、管理層和工人或車間團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人組成，以真誠(chéng)領(lǐng)導(dǎo)力為網(wǎng)絡(luò)凝聚核心。

2.開展試點(diǎn)項(xiàng)目

從試點(diǎn)項(xiàng)目開始，對(duì)技術(shù)和概念進(jìn)行測(cè)試。當(dāng)未經(jīng)驗(yàn)證、具有風(fēng)險(xiǎn)的全新方式無(wú)法吸引投資或獲得支持時(shí)，該步驟尤其有效。小范圍的試點(diǎn)成功通常能為大范圍推廣樹立信心?？赡艿脑圏c(diǎn)方式是在一到兩個(gè)工廠內(nèi)實(shí)施垂直整合，涵蓋數(shù)字工程和集成制造規(guī)劃，或者是在關(guān)鍵制造設(shè)備上安裝傳感器和執(zhí)行器，并使用數(shù)據(jù)分析來(lái)探索預(yù)測(cè)性維護(hù)解決方案。另一種試點(diǎn)方式是在特定工廠內(nèi)對(duì)特定生產(chǎn)線進(jìn)行數(shù)字化。試點(diǎn)項(xiàng)目應(yīng)整合各種數(shù)字化應(yīng)用程序，而不是單獨(dú)實(shí)施各項(xiàng)技術(shù)升級(jí)。

3.明確所需能力

試點(diǎn)項(xiàng)目所得出的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)可以協(xié)助探索并確定必要能力。這些能力取決于公司的生產(chǎn)戰(zhàn)略、業(yè)務(wù)目標(biāo)以及開發(fā)及采用新技術(shù)的能力。一些公司力求成為物流領(lǐng)域的領(lǐng)頭羊；一些則從提高生產(chǎn)力或產(chǎn)品質(zhì)量中獲得利潤(rùn)增長(zhǎng)；還有一些公司使用數(shù)據(jù)作為開展創(chuàng)新的切入點(diǎn)。盡管數(shù)字化設(shè)備可以為上述發(fā)展增添一臂之力，但如果沒(méi)有在企業(yè)、人員、流程和技術(shù)層面建立起合適的能力，數(shù)字化工廠將無(wú)法實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)業(yè)務(wù)的目標(biāo)。

4.精通數(shù)據(jù)分析和互聯(lián)互通

隨著企業(yè)廣泛使用數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)技術(shù)進(jìn)行流程和質(zhì)量?jī)?yōu)化、資源管理以及預(yù)測(cè)性維護(hù)，互聯(lián)互通成為貫穿數(shù)字化工廠的主線。每家公司都需要掌握生成和傳輸數(shù)據(jù)的連通工具和系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)分析工具，以提高效率和質(zhì)量。

5.轉(zhuǎn)型為數(shù)字化工廠

工廠數(shù)字化轉(zhuǎn)型與其他任何形式的轉(zhuǎn)型一樣，對(duì)變化進(jìn)行管理至關(guān)重要，轉(zhuǎn)型對(duì)公司員工的影響尤其需要得到重視。顯然，數(shù)字化工廠的基礎(chǔ)是新技術(shù)和數(shù)字化解決方案，進(jìn)行工廠數(shù)字化轉(zhuǎn)型的企業(yè)首先需夯實(shí)基礎(chǔ)。與此同時(shí)，發(fā)展流程、組織架構(gòu)、人員等方面的數(shù)字化能力同樣重要，以保障轉(zhuǎn)型的可持續(xù)性。與員工建立合作伙伴關(guān)系，加大培訓(xùn)和進(jìn)修的投入力度，員工問(wèn)題將迎刃而解。此外，高管議程須以數(shù)字化工廠戰(zhàn)略為中心，擯棄傳統(tǒng)的項(xiàng)目審批流程，釋放數(shù)字化團(tuán)隊(duì)的潛力，推動(dòng)數(shù)字化進(jìn)程快速發(fā)展。精簡(jiǎn)報(bào)告渠道可確保數(shù)字化團(tuán)隊(duì)專注于增值活動(dòng)，擺脫行政工作的束縛。

6.數(shù)字化工廠融入全面數(shù)字生態(tài)系統(tǒng)

制定雄心勃勃的數(shù)字化工廠戰(zhàn)略未嘗不可。例如，利用實(shí)時(shí)短期客戶需求數(shù)據(jù)調(diào)整規(guī)劃和生產(chǎn)，從而靈活匹配產(chǎn)量與消費(fèi)者偏好。亦或是將數(shù)字化功能集成到產(chǎn)品中，以提供能挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值的服務(wù)。例如，機(jī)器制造商可能使用傳感器和人工智能來(lái)銷售增強(qiáng)型維護(hù)套餐服務(wù)。

若能找到方式使制造過(guò)程中生成的數(shù)據(jù)產(chǎn)生效益，便能產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。擁有數(shù)字化工廠的企業(yè)有機(jī)會(huì)通過(guò)利潤(rùn)豐厚的售后市場(chǎng)增加其利潤(rùn)率并獲取客戶，也可以進(jìn)軍全新的業(yè)務(wù)領(lǐng)域，而不是僅僅專注于生產(chǎn)。數(shù)字化工廠生態(tài)系統(tǒng)必須包括一個(gè)全面聯(lián)網(wǎng)、透明集成的數(shù)字化供應(yīng)鏈，從原材料和零部件供應(yīng)商到物料和成品運(yùn)輸商，最終流向終端客戶。

成功的工廠數(shù)字化轉(zhuǎn)型需要長(zhǎng)時(shí)間打磨，因此不要期望在某項(xiàng)單獨(dú)的技術(shù)升級(jí)（例如在裝配線上配置一個(gè)機(jī)器人）中獲得快速回報(bào)。雖然數(shù)字化工廠帶來(lái)的效益遠(yuǎn)超一次性技術(shù)升級(jí)，但其投資回報(bào)期可能長(zhǎng)達(dá)五年。漫長(zhǎng)的投資回報(bào)期反而加強(qiáng)了制造商希望立刻轉(zhuǎn)型工廠的迫切性。設(shè)想一下：2023年的工廠是什么樣子？是否可能一成不變？如果企業(yè)對(duì)未來(lái)工廠時(shí)代的到來(lái)后知后覺(jué)，那么其市場(chǎng)地位將岌岌可危。