從制造到“智造”的十條必經(jīng)路徑

來源：http://www.fdbrrprd.cn/news/9.html 發(fā)布時間：2020-09-03 點(diǎn)擊：1310

　　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(diǎn)有所不同而已，但總能從中找出幾條通往智能制造的可行之路。

　　精益化

　　精益生產(chǎn)，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”。

　　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)，她所追求的“創(chuàng)造價值消除浪費(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。

　　遺憾的是，精益在中國的很多企業(yè)中并未得到有效實(shí)施，大多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。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。也就是說，即使利潤率相同的情況，投資回報率也會低。

　　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。

　　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。

　　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。

　　國內(nèi)企業(yè)不重視或者沒有意識到標(biāo)準(zhǔn)化的重要性。比如簡單的螺絲、包裝紙箱就有幾十上百種規(guī)格，庫存和零部件成本就高。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，缺少一個標(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，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。

　　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、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)，真正意義上個性化的產(chǎn)品將成為可能，比如手機(jī)，每個人的手機(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、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。

　　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。

　　但也有投產(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(hù)人員增加了，由于經(jīng)濟(jì)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，難以收回投資，面臨虧損壓力。

　　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)。

　　隨著技術(shù)的進(jìn)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(shí)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(jìn)，且不可操之過急，盲目跟風(fēng)。

　　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)品生命周期的整個價值鏈，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。

　　個性化

　　過去30年，市場商品種類急劇膨脹了幾十、上百倍，這是一個個性化消費(fèi)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，早在一百多年前人們就通過手工作坊制作個性化的商品，個性化實(shí)現(xiàn)的難度在于需要達(dá)到大批量生產(chǎn)的低成本和高品質(zhì)。

　　消費(fèi)者直接在網(wǎng)上或者電話下單，選擇自己喜歡樣式，企業(yè)根據(jù)定制訂單生產(chǎn)交貨。將有效降低庫存，運(yùn)營成本則比其降低了一半以上。

　　高品質(zhì)、低成本的個性化實(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“價值來自真正的顧客需求的拉動”。個性化實(shí)現(xiàn)其次取決于你的標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化的設(shè)計。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(shí)現(xiàn)變得容易。

　　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(jī)還是服裝等商品，個性化都是在一定范圍內(nèi)選擇。

　　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(shí)施條件基礎(chǔ)之上。也許未來3D打印和人工智能的發(fā)展能夠為完全的個性化提供一種可能。

　　生態(tài)化

　　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(jì)日益增長的共同進(jìn)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(jī)混合控制，人類與我們的創(chuàng)造物一起共享控制權(quán)。”

　　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(bǔ)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(jī)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，除了考慮采購和制造單價外，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。

　　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。

　　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。

　　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(shí)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(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。

　　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(jìn)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(jìn)入自動化生產(chǎn)線，設(shè)備按照MES系統(tǒng)的指示進(jìn)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(shí)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(qiáng)大的基礎(chǔ)設(shè)施、數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?、法律保障、人才儲備等等，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(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)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。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(diǎn)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。

　　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。智能化為工業(yè)品和消費(fèi)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(fèi)，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(jī)、智能電視、可穿戴產(chǎn)品、智能水杯到智能汽車、智能機(jī)器人等，需要企業(yè)不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，投資于產(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。

　　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。

　　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