TTB工業智造 | 工(gōng)業制(zhì)造(zào)邁向智造的十個路徑
很多企業在“工業4.0、智能制造、互聯網+”等概念滿天飛的環境下(xià)迷失了方向,不知該如何下手,盲目跟風(fēng),看别人投自動(dòng)化,自己也跟着投,看(kàn)别人上信息化(huà),自己(jǐ)也跟着上,很有可能在看到智能(néng)制造落(luò)地之前已經被自己折騰死掉(diào)。其實,智能(néng)制造也好,智能工廠(chǎng)也好,都(dōu)有自己的實施條件和路徑,沒有捷徑可走,行業不同、企(qǐ)業不同,道路都會不同。一般(bān)來講,以下十個路徑方向是中國工業從制造邁向智造的必經之(zhī)路,隻不過對于不同的行業和不(bú)同的企業來(lái)說,由于市(shì)場需求模式不同、産品工藝不同、管理基礎不同等,側重點有所不同而已,但你總能從中找(zhǎo)出幾條通(tōng)往智能制造的可行之路。 精益生産,最早就是面向多品(pǐn)種小批量的個性化需求而設計的,其兩大(dà)支柱就是“準時化”與“智能自(zì)動化”。至今為止,精益已經(jīng)演變(biàn)為一種涉及營銷、研發、供應鍊(liàn)、生産、流程乃至創業的全價值鍊的精益管理理念(niàn)和方法,帶動了全球産業(yè)的轉型,從制造業到服(fú)務業,她所追求的“創造價值消除浪費”的思想、方法和(hé)工具促進了生産資源的優化配置,獲得質量、效率和反應速(sù)度的快速提升。根(gēn)據企業的經(jīng)驗,隻(zhī)要企業堅持做下去,大部分都能獲得50%甚至更(gèng)高的提升空間。遺憾的是(shì),精益在(zài)中國的大部分企業中并未得到有效實施,他們(men)大多隻是口頭上說說,因為急功近利以及缺乏導入經驗方法(fǎ)等,無法堅持下來半途(tú)而廢。智能制造不可能建立在這(zhè)種低效的生産模式之上,精益是必須要走(zǒu)的(de)第一步,而(ér)且(qiě)是投資回報最高的一條路徑。因為精益幾乎不需(xū)要(yào)企(qǐ)業做出額外的投資,隻是在現有基礎上重新配置(zhì)生産資源(yuán)就可以獲得超出想象的回報。精益的成功實施并不難,關(guān)鍵在于領導的決心與管理層(céng)觀念的轉變。标準化是自動化的基礎,也是(shì)智能(néng)制造的前提。國内企(qǐ)業感歎汽車行業的自動化程度之高,為(wéi)何汽車這麼複雜的産品都可以,而家電(diàn)這種簡單産品卻(què)不(bú)行,一個重要原(yuán)因就是标準化(huà)。汽(qì)車行業普遍(biàn)采取的(de)共用平(píng)台、通用零部件等策略極大地降低了産品成本(běn)。通過将原來的根據整車進(jìn)行零部(bù)件生産改為根據零部(bù)件進行整車生産的方法,也就是說标準化的零部件(jiàn)實現批量生産,成功降低成本。标準化當然也還(hái)包括标(biāo)準化的作業流程(chéng)和作業方(fāng)式,有了标準(zhǔn)化,自動化(huà)才能據此開發出來,比如自動焊接,自動裝配(pèi),假設零部件千變萬化,作業方式(shì)也不固定(dìng),自動化将很難實現,即使(shǐ)實(shí)現(xiàn)成本也很高(gāo)。汽車和電腦是最早實(shí)現模塊化的行業,從模塊化設(shè)計、模塊化采購到模(mó)塊化生産,模塊化也(yě)是智能制造能(néng)否實現低成本滿(mǎn)足個性化消費的關鍵所在。如果一旦(dàn)實現,真(zhēn)正意義上個性化的産(chǎn)品将(jiāng)成為可能,比如手機(jī),每個人的手機都可以獨一無二,人(rén)們可以像拼裝積木(mù)一樣任意組合自己中意的手機。模塊化降低了從設計、采購到生産的複雜程度,标準化的接口和連(lián)接方式增加了(le)通用性,降低了制造成本與周期,自(zì)動化生産(chǎn)、物流(liú)與信息溝通更加容易實現(xiàn)。如以前(qián)每個手機品牌的充(chōng)電器都不同,一換手機全都(dōu)扔掉,造成很大浪費,現在有了改(gǎi)進。模塊化實施起來(lái)相對較難,涉及到行業與(yǔ)企業标準,需要上下(xià)遊企業共同參與,這是一項長期(qī)的工作,所以相(xiàng)互(hù)間構(gòu)建精益的戰(zhàn)略合作夥伴關系(xì)尤為重要。自動化是智能制造中談(tán)論得最多的,很多地(dì)方政府(fǔ)和企業形象地(dì)把其稱之為(wéi)“機器(qì)換人”,也做了不斷的嘗試,有成功(gōng)也有失(shī)敗。企業(yè)可以通過自主創新,将原來原材料處(chù)理的離散型(xíng)加(jiā)工方式進行集成,把原來獨立(lì)的工序通過自動化生(shēng)産線連(lián)接在一起,實行精益式的連續生産(chǎn),消除了中間環節的上下料、儲存(cún)和搬運,生産速度和生産效率将提高。自動化與信息化是實現智能制造投資最大(dà)的部分。企業在做自動化改造(zào)前千萬要慎重,為什(shí)麼要升級自動化?投(tóu)資回報率是多少?自動化設備可靠性怎(zěn)樣?有何風險?能适應産品的升級換代嗎(ma)?一定要想清楚,否則成本(běn)不降(jiàng)反升。随着技(jì)術的進步和人力成本的提高,自動化是個不可逆(nì)轉的趨勢。對于不同的行業不同的企(qǐ)業,有的有(yǒu)成熟的(de)自(zì)動化(huà)方案,有的則沒有,企業需(xū)要(yào)結合自身情況來規劃自動化方向。中國目(mù)前擁有超過6億的網民,7億台智(zhì)能終端,移動互聯網的蓬勃發展加速了從制造向服務(wù)的轉型。美國倡(chàng)導的“工(gōng)業互聯網”将人、數據和機器連接起來,形成開放而全球化的工業網絡,其内涵已經超越制造過程以及制造業本身,跨越産品生(shēng)命周期的整個價值鍊,涵蓋航空、能源、交(jiāo)通、醫療等更多工業領域(yù)。此外,制造企業還可以通過設備的聯網數據監測、分析和改善設備的設計與制造,提高産品可靠性(xìng)和效率。當然行(háng)業不同産品不同,可服務的内容也千差萬别,互聯網+模式下,傳統企業需要不斷創新商業模式(shì)找到一款适合自己的服務方(fāng)式來打(dǎ)動客戶。過去30年,市場商品種類急劇膨(péng)脹了幾十(shí)、上百倍,個性化消費的時代,每個人都可以擁有自(zì)己的博客、微博、微信等,傳(chuán)播自己的(de)聲音。高品質、低成本的個性化實現(xiàn)首先取決于你的精益生産水(shuǐ)平,也(yě)就是精(jīng)益所倡導的“價值來自(zì)真正的顧客需求的拉(lā)動”。個性化實現其次取(qǔ)決于你的标準化和模塊化的設計。高(gāo)速發展(zhǎn)的互聯網等信息技術為其提供了支持,使得(dé)個性化實(shí)現變得容易。就現階段來說,個性化還是有限條件的個性(xìng)化,無法做到完全的個性化,不管是汽(qì)車、電腦、手機還是服(fú)裝等商品,個性化都是在一定範圍内選擇。每(měi)個企業需要根(gēn)據自己的精益化水平、标(biāo)準化/模塊化水平以及信息化水平來決(jué)定自己的個性化模(mó)式,并不是越個性化越好,它建立在一定的實(shí)施條件基礎之(zhī)上(shàng)。也許(xǔ)未來3D打印和(hé)人工智能的發展能夠為完全的個性(xìng)化提供一種可能。企業的競争正在從單(dān)個企業之間逐漸向供應鍊(liàn)之間乃至(zhì)生态系統之間(jiān)的競争轉變。凱文.凱利在《失控》中寫道:“大(dà)企業之間的結盟(méng)大潮,尤其在信息和網絡産業當中,是世界經濟日益(yì)增(zēng)長的共同進化(huà)的又一(yī)個側面,與其吃掉對(duì)手或與之競争,不如結成同盟——共生共栖…… 控(kòng)制的未來是:夥伴關系、協同(tóng)控制、人機(jī)混合控制,人(rén)類與我們的(de)創造物一起共享(xiǎng)控制權(quán)。”在世界互(hù)聯互通的今天,當你的(de)企業(yè)做到一(yī)定規模,需(xū)要考慮全球化來配置資源(yuán),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(yuán)、采購資源和生産(chǎn)資源(yuán)。我國的“一帶一路”戰(zhàn)略就是尋找全球化的市場(chǎng)資源,輸出我(wǒ)們的富餘(yú)産能包括高鐵技術等。設計資源則是在國外設立(lì)研發技術中心(xīn),開發貼近本土的産品或者彌補國(guó)内(nèi)設計能力的不足,還可以形成全(quán)球24小(xiǎo)時不間斷産品(pǐn)開發,以縮短研發周期。采購和生産資源是尋求品質更佳、成本更低的全球(qiú)物資供應地,除了考慮采購和制造單價外,還需要考慮運輸成本增加、供應鍊複雜化、供應(yīng)鍊可視化、交貨周期拉長(zhǎng)、更高(gāo)的庫存、環保碳排放、質量穩定(dìng)性、當地勞工政策以(yǐ)及彙率波(bō)動等(děng)問題。數字(zì)化跟信息(xī)化密切相關,與自動化一樣,這是智能制造轉型投(tóu)資(zī)最大的一塊。随着信息技術的日新月異,一切皆可數字化,從人、産品到設備,實現萬物相(xiàng)連。産品可以通過PLM/ERP軟件,從産品(pǐn)開發設計、物料采購(gòu)到生産交付全過程實現數字化,每一張(zhāng)産品圖紙、每一個物料信息、每一個生産(chǎn)工藝都被數字化連接在一起。設備可以通過(guò)PLC、傳感(gǎn)器等将運(yùn)行(háng)數據傳給MES、互聯網(wǎng)等網絡,所以GE可以(yǐ)通過飛機引擎傳回的數據分析優化其運行參數降低燃(rán)油成本(běn),谷歌可以實現(xiàn)汽(qì)車的無人駕駛。這意味(wèi)着(zhe)在“工業4.0”時代,第一次有可(kě)能将資源、信息、物品和人(rén)通過數字化進行互聯互通!這種溝通(tōng)包括人與人(rén)、人與産品、人與機器、産品與機器、機(jī)器(qì)與機器之間的信息交(jiāo)換。每個行業特征與企業基礎不同,實現數字化的先後順序也就不同。我認為對于那些流程型(xíng)的制造行業,因為他們的制造模式大部分工序已經連接起來,并且自(zì)動化程度高,一些設備數(shù)據已經可以自動采集,數字化的難(nán)度相對較小。而對于離散型的制造行業如機械裝備、紡織服裝、電子(zǐ)電器、家居用品等,由于制造工序、零部件都很分散,而(ér)且數量龐大,想實現連接确實(shí)困難,即(jí)使實現成本也會非常大。對于這(zhè)些行業的可行做法(fǎ)是不要一步到(dào)位,逐步實現。先應用精(jīng)益的連續生産技術将(jiāng)主要工序和物料相連。由(yóu)于技術的不成熟與(yǔ)投資的巨大,每個企業需(xū)要權衡導入的時機,同自動化一樣,綜合考慮(lǜ)投資回報、系統可靠性、信息安全風險、人才儲備等(děng)問題。智能化包含兩(liǎng)個含義,一(yī)個是産品的智(zhì)能化,另一個是(shì)制造(zào)過程的(de)智能化。首先說說(shuō)産品的智(zhì)能化。與消費品的智(zhì)能化(huà)相(xiàng)比,工業品的智能化其實更為(wéi)迫切(qiē)。所有設備都需要加入智能(néng)控制(zhì)模塊,進行加工數據的自動采集、分析和控制(zhì),配備标準數據接口(kǒu),可與企業MES系統或其他信息系(xì)統連接,這些工業大數據經過智能軟件系統的(de)運算分析将幫助提高運營效率,減少故障,降低能耗。制造過程(chéng)的智(zhì)能化更加複雜,你(nǐ)需要完成以上所(suǒ)說的精益化、标準化、模塊化、自動(dòng)化以及數字化(huà)的轉變,自動化與數字化的投資也會很大。中國制造已經(jīng)走過了30年的高速(sù)發展,成(chéng)為世界第一制造大(dà)國,但真(zhēn)正能拿出去的世(shì)界級産品很少。未來30年,中國制造需(xū)要(yào)從重速(sù)度輕(qīng)質量轉變為重質量輕速(sù)度,需要在以上十大領域進行(háng)持續創新,從商業模式、技術(shù)以及管理方面實(shí)現向中國智造(zào)的轉型。