工業(yè) 4.0,制造企業(yè)所面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)

工業(yè) 4.0這個(gè)詞你一定不陌生，可是要想說(shuō)清楚工業(yè) 4.0究竟是什么就比較困難了。

你還記得街邊的裁縫店嗎？服務(wù)熱情，制作的服裝非常合身，而且免費(fèi)提供售后服務(wù)，比如當(dāng)你胖了，裁縫店還可以幫你改一改衣服的腰圍。

在第一次工業(yè)革命之前，裁縫、木匠和鐵匠在集市中接觸客戶(hù)，了解他們的需求，當(dāng)場(chǎng)進(jìn)行制作。第二次和第三次工業(yè)革命將市場(chǎng)活動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)化和全球化后，生產(chǎn)者和消費(fèi)者被一個(gè)叫做“銷(xiāo)售和分銷(xiāo)渠道”的巨大鴻溝分開(kāi)了?，F(xiàn)在，由互聯(lián)網(wǎng)發(fā)起的零售革命讓用戶(hù)的個(gè)性化需求得以爆發(fā)，第四次工業(yè)革命之火被點(diǎn)燃。于是，在物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈、人工智能和云計(jì)算等技術(shù)的幫助下，現(xiàn)代制造企業(yè)遵循先輩的足跡，再次聚集在集市中，以工業(yè)化規(guī)模，為每位客戶(hù)“量體裁衣”。這就是工業(yè)4.0。

具體來(lái)說(shuō)，工業(yè) 4.0的本質(zhì)是以工業(yè)化生產(chǎn)單位成本滿(mǎn)足客戶(hù)的個(gè)性化需求，在實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的同時(shí)，最大程度減少材料資源的浪費(fèi)。

聽(tīng)上去簡(jiǎn)單嗎？實(shí)現(xiàn)起來(lái)可絕非易事。

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我們先來(lái)看看制造企業(yè)所面臨的挑戰(zhàn)。

首先，制造企業(yè)需要知道每一位客戶(hù)的尺碼，之后由產(chǎn)品設(shè)計(jì)或工程團(tuán)隊(duì)來(lái)設(shè)計(jì)產(chǎn)品。僅此一步就給制造企業(yè)帶來(lái)了兩大挑戰(zhàn)。第一，如何對(duì)全球數(shù)百萬(wàn)客戶(hù)進(jìn)行量體裁衣？第二，研發(fā)團(tuán)隊(duì)如何設(shè)計(jì)出一款產(chǎn)品，滿(mǎn)足每一位客戶(hù)的需求？

即使制造企業(yè)找到了解決這些問(wèn)題的方法，但由于現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)是建立在批量生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品的基礎(chǔ)之上，不管是車(chē)間設(shè)備還是辦公流程都無(wú)法針對(duì)高度個(gè)性化的產(chǎn)品需求做出迅速的反應(yīng)。

另外，由于全球化勞動(dòng)力分工極大地拉長(zhǎng)了供應(yīng)鏈，一件成品可能要經(jīng)過(guò) 10 多道獨(dú)立的生產(chǎn)工序，由 10 多個(gè)不同國(guó)家或地區(qū)的企業(yè)合作完成。哪怕是微小的需求變化都會(huì)對(duì)供應(yīng)鏈造成沖擊，高度個(gè)性化的產(chǎn)品需求更是會(huì)對(duì)供應(yīng)鏈造成逐級(jí)放大的長(zhǎng)鞭效應(yīng)，導(dǎo)致原材料、半成品和成品庫(kù)存過(guò)剩。

所以，制造企業(yè)面臨了三項(xiàng)挑戰(zhàn)。

1. 研發(fā)團(tuán)隊(duì)如何像社區(qū)裁縫店一樣，與每位客戶(hù)進(jìn)行互動(dòng)交流？

2. 如何組織車(chē)間生產(chǎn)，及時(shí)有效地響應(yīng)客戶(hù)的個(gè)性化訂單?

3. 如何組織全球供應(yīng)鏈，最大程度減少長(zhǎng)鞭效應(yīng)？

面對(duì)這些挑戰(zhàn)，簡(jiǎn)單地實(shí)施一兩套IT解決方案并不能解決問(wèn)題，我們需要對(duì)現(xiàn)有的制造管理模式進(jìn)行徹底轉(zhuǎn)變。

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但是，轉(zhuǎn)變的過(guò)程并不輕松。

在“產(chǎn)品生命周期管理”領(lǐng)域，盡管十幾年前就已經(jīng)提出了這個(gè)理論，但大多數(shù)制造企業(yè)實(shí)際上實(shí)施的是針對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的“產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理”。并且由于制造企業(yè)缺乏對(duì)售后領(lǐng)域的技術(shù)投資，無(wú)法跟蹤客戶(hù)對(duì)產(chǎn)品的實(shí)際使用情況。因此，我們需要將重點(diǎn)從關(guān)注產(chǎn)品設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變?yōu)殛P(guān)注產(chǎn)品的使用和提升每一位客戶(hù)的體驗(yàn)。

在“訂單到交付”領(lǐng)域，傳統(tǒng)的瀑布式生產(chǎn)模式下，辦公室負(fù)責(zé)生產(chǎn)規(guī)劃，車(chē)間負(fù)責(zé)生產(chǎn)執(zhí)行，兩者之間是割裂的?！颁N(xiāo)售預(yù)測(cè)”成為生產(chǎn)的核心，所有的生產(chǎn)工作都圍繞這一假設(shè)展開(kāi)。這種瀑布式的生產(chǎn)模式不但生產(chǎn)周期較長(zhǎng)，而且風(fēng)險(xiǎn)較大。一旦預(yù)測(cè)出現(xiàn)問(wèn)題，或者單個(gè)客戶(hù)的需求發(fā)生變化，甚至是需求方或生產(chǎn)方發(fā)生意外事件，都無(wú)法做到及時(shí)響應(yīng)。因此，我們需要轉(zhuǎn)變模式，從瀑布式的生產(chǎn)模式，轉(zhuǎn)變?yōu)槊艚莸纳a(chǎn)模式，讓辦公室與生產(chǎn)車(chē)間緊密合作，實(shí)時(shí)了解生產(chǎn)資源的可用性，并且動(dòng)態(tài)地將客戶(hù)訂單與生產(chǎn)資源之間進(jìn)行匹配。

在“供應(yīng)鏈管理”領(lǐng)域，雖然“供應(yīng)鏈管理”要求對(duì)所有參與者保持信息透明度，但在實(shí)際操作中，大多數(shù)制造企業(yè)采用的只是“供應(yīng)商關(guān)系管理”，以便能夠從上下游合作伙伴那里獲取最大利潤(rùn)。因此，對(duì)于大多數(shù)制造企業(yè)而言，生態(tài)系統(tǒng)協(xié)作仍是一個(gè)陌生的概念，原材料供應(yīng)商、零部件制造企業(yè)、倉(cāng)庫(kù)和運(yùn)輸公司之間的信息是無(wú)法做到實(shí)時(shí)共享的。我們需要設(shè)法找到一種機(jī)制，使得供應(yīng)鏈體系中的各個(gè)參與方都能夠?qū)崟r(shí)共享可信的信息，從而打破信息壁壘，實(shí)現(xiàn)高效協(xié)作。

如果剛才說(shuō)到的模式轉(zhuǎn)變順利完成，制造企業(yè)就可以從以?xún)?nèi)部流程為中心的僵化組織形式，轉(zhuǎn)變?yōu)橐钥蛻?hù)為中心的高度敏捷組織。不僅能夠響應(yīng)外部客戶(hù)需求，并且能夠以高度的敏捷性應(yīng)對(duì)意外事件。

聽(tīng)到這里，你可能會(huì)有一個(gè)問(wèn)題。為什么這些模式轉(zhuǎn)變現(xiàn)在才有意義，而在十年、二十年前卻沒(méi)有呢？

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這是因?yàn)橛兴慕M越來(lái)越經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的支撐性技術(shù)正在使這種轉(zhuǎn)變成為可能。

第一組技術(shù)是低成本的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，幫助我們將物理世界與信息化的網(wǎng)絡(luò)世界實(shí)時(shí)連接起來(lái)。通過(guò)信息物理系統(tǒng)，物理世界和信息世界能夠做到有效整合、實(shí)時(shí)交互。

產(chǎn)品設(shè)計(jì)或工程設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)不僅能夠深入到售后領(lǐng)域，充分了解產(chǎn)品使用情況，還可以實(shí)現(xiàn)持續(xù)性研發(fā)，以迭代方式不斷改進(jìn)產(chǎn)品，并通過(guò)動(dòng)態(tài)訂單路徑將客戶(hù)訂單動(dòng)態(tài)地與機(jī)臺(tái)鏈接起來(lái)。

此外，供應(yīng)鏈管理團(tuán)隊(duì)還可以跟蹤司機(jī)、車(chē)輛和貨的實(shí)時(shí)運(yùn)輸情況以及倉(cāng)庫(kù)的位置和容量。

第二組技術(shù)是區(qū)塊鏈，它與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合，通過(guò)弱中心化的超級(jí)賬本使整個(gè)行業(yè)價(jià)值鏈中的所有企業(yè)都能夠高效共享可信的信息。從而幫助行業(yè)價(jià)值鏈中的企業(yè)通過(guò)生態(tài)系統(tǒng)協(xié)作，不斷完善目前的業(yè)務(wù)關(guān)系。

由于在產(chǎn)品及設(shè)備上安裝了傳感器和執(zhí)行器，將其鏡像到信息空間，并且通過(guò)區(qū)塊鏈技術(shù)將信息在整個(gè)價(jià)值鏈中進(jìn)行共享，我們所面對(duì)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和決策點(diǎn)的數(shù)量是以前所無(wú)法想象的。以往，企業(yè)的售后服務(wù)團(tuán)隊(duì)和研發(fā)團(tuán)隊(duì)可能只需要跟蹤幾十個(gè)產(chǎn)品的使用情況，生產(chǎn)規(guī)劃團(tuán)隊(duì)只需要將幾百個(gè)批量訂單與幾十條生產(chǎn)線(xiàn)進(jìn)行匹配，供應(yīng)鏈管理團(tuán)隊(duì)只需要跟蹤幾千輛載貨卡車(chē)，決策團(tuán)隊(duì)的決策周期可能是幾個(gè)星期或者幾個(gè)月。而現(xiàn)在，我們面對(duì)的是來(lái)自于幾十萬(wàn)甚至上百萬(wàn)個(gè)實(shí)體的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)之間存在幾萬(wàn)種可能的組合，并且企業(yè)需要在幾秒鐘之內(nèi)做出決策。

這就需要用到第三組技術(shù)來(lái)“救場(chǎng)”。他們是大數(shù)據(jù)、優(yōu)化引擎、機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能技術(shù)，在這些技術(shù)的支持下，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)能夠即時(shí)采集數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的海量數(shù)據(jù)，進(jìn)行學(xué)習(xí)并找到最優(yōu)解決方案。

第四組技術(shù)就是能夠使上面提到的技術(shù)應(yīng)用越來(lái)越經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、越來(lái)越廣泛普及的云計(jì)算。

我們明白了制造企業(yè)所面臨的運(yùn)營(yíng)挑戰(zhàn)、所需的管理模式轉(zhuǎn)變，也了解了各項(xiàng)支持技術(shù)。下面要知道的就是工業(yè) 4.0 的藍(lán)圖應(yīng)該如何繪制？該從何處入手？以哪種方式開(kāi)啟我們的工業(yè) 4.0 之旅？

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被智能制造這個(gè)名字所誤導(dǎo)，有些制造企業(yè)認(rèn)為購(gòu)買(mǎi)自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)就能實(shí)現(xiàn)智能制造，結(jié)果在投入了數(shù)百萬(wàn)美元購(gòu)置最先進(jìn)的硬件之后，發(fā)現(xiàn)自己仍然不是“智能制造企業(yè)”。

有些制造企業(yè)將物聯(lián)網(wǎng)等同于智能制造，安裝各種類(lèi)型的傳感器改造生產(chǎn)線(xiàn)，使工廠(chǎng)經(jīng)理能夠通過(guò)顯示器監(jiān)控生產(chǎn)過(guò)程，但使用后發(fā)現(xiàn)并沒(méi)有帶來(lái)太大價(jià)值。

有些制造企業(yè)投資了由機(jī)器學(xué)習(xí)支持的預(yù)測(cè)性維護(hù)解決方案，但他們也會(huì)對(duì)預(yù)測(cè)模型最初的準(zhǔn)確度感到失望。

還有些制造企業(yè)將云計(jì)算等同于智能制造，他們認(rèn)為將 ERP 和 MES 遷移到云端就可以實(shí)現(xiàn)智能制造的飛躍。

正如上面所說(shuō)，大多數(shù)制造企業(yè)都在戰(zhàn)略規(guī)劃方面花費(fèi)了大量的時(shí)間和金錢(qián)，但他們所獲得的大部分是與實(shí)際運(yùn)營(yíng)無(wú)關(guān)的花哨的技術(shù)術(shù)語(yǔ)。

IBM 有一種整合方法，將戰(zhàn)略藍(lán)圖規(guī)劃、組織與文化發(fā)展、信息系統(tǒng)構(gòu)建以及持續(xù)試點(diǎn)結(jié)合起來(lái)。這種方法可以幫助制造企業(yè)采用一種結(jié)構(gòu)化的、全面而長(zhǎng)期的視角來(lái)審視工業(yè) 4.0 之旅，通過(guò)推動(dòng)整個(gè)組織的學(xué)習(xí)，來(lái)實(shí)現(xiàn)直接的業(yè)務(wù)效益。

藍(lán)圖規(guī)劃勾勒出一個(gè)過(guò)程，將面向客戶(hù)的生產(chǎn)資源、組織架構(gòu)、企業(yè)文化和信息系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、區(qū)塊鏈和云計(jì)算等支持技術(shù)完美的結(jié)合起來(lái)。

比如為了促進(jìn)組織與文化發(fā)展，可以建立數(shù)字化辦公室或精英團(tuán)隊(duì)，匯集工程、制造、供應(yīng)鏈、售后服務(wù)以及銷(xiāo)售與營(yíng)銷(xiāo)部門(mén)的成員，讓他們通過(guò)學(xué)習(xí)和實(shí)施工業(yè) 4.0 舉措，實(shí)現(xiàn)在售后服務(wù)、持續(xù)工程、辦公與車(chē)間一體化運(yùn)營(yíng)以及價(jià)值鏈生態(tài)系統(tǒng)協(xié)作方面的重大突破。

值得注意的是，在構(gòu)建工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)時(shí)，必須實(shí)現(xiàn)辦公業(yè)務(wù)流程與車(chē)間運(yùn)營(yíng)一體化，并以此為基礎(chǔ)，在個(gè)性化客戶(hù)服務(wù)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)和供應(yīng)鏈優(yōu)化等方面基于數(shù)據(jù)做出更明智的決策。

最后，工業(yè) 4.0 之旅要求制造企業(yè)在實(shí)踐中不斷學(xué)習(xí)。敏捷的組織不會(huì)花費(fèi)幾年時(shí)間去規(guī)劃一個(gè)完美的解決方案，而是采用“車(chē)庫(kù)方法”，從持續(xù)建立原型開(kāi)始，首先推出最小可行產(chǎn)品或流程，通過(guò)持續(xù)收集來(lái)自?xún)?nèi)部和外部客戶(hù)的反饋，以迭代方式不斷進(jìn)行完善。

最后總結(jié)一下，在今天的IBM超in播之“讀懂商業(yè)經(jīng)” 中，IBM為您呈現(xiàn)了以下幾個(gè)觀(guān)點(diǎn):

? 工業(yè) 4.0的本質(zhì)是以工業(yè)化生產(chǎn)單位成本滿(mǎn)足客戶(hù)的個(gè)性化需求，在實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的同時(shí)，最大程度減少材料資源的浪費(fèi)。

? 面對(duì)挑戰(zhàn)，制造企業(yè)需要在“產(chǎn)品生命周期管理”、“訂單到交付”和“供應(yīng)鏈管理”三個(gè)領(lǐng)域發(fā)生轉(zhuǎn)變。

? 工業(yè) 4.0 轉(zhuǎn)型之旅并非易事，需要將整體的藍(lán)圖規(guī)劃和敏捷的“車(chē)庫(kù)方法”相結(jié)合，幫助制造企業(yè)采用一種結(jié)構(gòu)化的、全面而長(zhǎng)期的視角來(lái)審視工業(yè) 4.0 之旅。