歐陽(yáng)生 孔德洋
1.領(lǐng)革智能技術(shù)(上海)有限公司,上海,200233 2.同濟(jì)大學(xué)汽車學(xué)院,上海,201804
自從2013年德國(guó)提出工業(yè)4.0戰(zhàn)略以來(lái),中國(guó)社會(huì)各界都在探討制造業(yè)升級(jí)轉(zhuǎn)型的話題,過(guò)去幾年大概可以分成以下三個(gè)階段:
第一階段:2013~2015年概念植入階段。社會(huì)各界都在學(xué)習(xí)美國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和德國(guó)工業(yè)4.0,學(xué)者專家們將國(guó)外經(jīng)驗(yàn)與國(guó)內(nèi)同行及企業(yè)家們分享。
第二階段:2015~2017年上半年摸索試點(diǎn)階段。在掌握了相關(guān)的知識(shí)和信息后,一些試點(diǎn)企業(yè)開(kāi)始實(shí)踐智能制造(下文中將工業(yè)4.0、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)稱為智能制造),這個(gè)階段以政府主導(dǎo)和推動(dòng)為主,另外也有部分企業(yè)自行實(shí)踐并取得了不錯(cuò)的成果。
第三階段:2017年下半年開(kāi)始進(jìn)入全面爆發(fā)階段。在政府的支持下,各行各業(yè)都開(kāi)始實(shí)施智能制造。不過(guò),不同的企業(yè)做法不完全一樣,有的直接新建智能工廠,有的進(jìn)行現(xiàn)有工廠智能化改造,有的進(jìn)行智能化生產(chǎn)線升級(jí),還有的進(jìn)行數(shù)字化車間建設(shè)……
當(dāng)前中國(guó)智能制造處于第三階段,呈現(xiàn)出一幅熱火朝天的景象,但是在這個(gè)過(guò)程中也有以下三大誤區(qū)值得關(guān)注:
誤區(qū)一:為了賺吆喝而上智能制造項(xiàng)目。企業(yè)在還不了解智能制造是什么,也沒(méi)有仔細(xì)評(píng)估該如何去進(jìn)行智能化升級(jí)轉(zhuǎn)型的情況下,就開(kāi)始向政府申報(bào)智能制造項(xiàng)目,結(jié)果政府專項(xiàng)支持資金撥下來(lái)了,被迫匆匆忙忙上項(xiàng)目。例如國(guó)內(nèi)某寢具企業(yè),現(xiàn)狀是工業(yè)1.0和工業(yè)2.0的水平,投資20億元新建了一個(gè)產(chǎn)業(yè)園,向政府申報(bào)了智能工廠項(xiàng)目,政府很快批準(zhǔn)了該項(xiàng)目并給予專項(xiàng)資金支持。然后該企業(yè)匆忙找了德國(guó)一家知名公司來(lái)協(xié)助進(jìn)行智能工廠規(guī)劃,結(jié)果花了近億元服務(wù)費(fèi)用,除了一堆文件外,沒(méi)有任何能夠落地的東西,該寢具公司非常不滿意,暫停了合同。于是該公司又去找西門(mén)子、ABB等公司求助,結(jié)果這些公司評(píng)估后認(rèn)為該公司目前并不適合做智能工廠,導(dǎo)致該公司的智能工廠項(xiàng)目陷入了進(jìn)退兩難的境地。
誤區(qū)二:將自動(dòng)化或者信息化建設(shè)等同于智能制造。由于中國(guó)企業(yè)現(xiàn)狀普遍是工業(yè)2.0水平,部分企業(yè)還處于工業(yè)1.0階段,少數(shù)企業(yè)達(dá)到了工業(yè)3.0,自動(dòng)化和信息化的普及率還非常低,故在智能制造升級(jí)轉(zhuǎn)型的過(guò)程中,部分企業(yè)認(rèn)為進(jìn)行自動(dòng)化升級(jí)改造或者工廠信息化建設(shè)就是智能制造。例如無(wú)錫一家渦輪增壓企業(yè),聲稱在做智能制造,但是當(dāng)筆者走進(jìn)工廠時(shí)發(fā)現(xiàn),它們只是在幾年前上了一套簡(jiǎn)單的MES報(bào)工系統(tǒng),現(xiàn)在基本上已經(jīng)停用了。自動(dòng)化和信息化是智能制造必不可少的兩個(gè)環(huán)節(jié),但是不能以偏概全,否則將失去發(fā)展的機(jī)會(huì)。
誤區(qū)三:基礎(chǔ)不好,卻直接實(shí)戰(zhàn)智能制造。這是企業(yè)實(shí)戰(zhàn)智能制造最常犯的錯(cuò)誤,實(shí)施智能制造需要具備兩個(gè)方面的基礎(chǔ)條件,一個(gè)是硬條件,另一個(gè)是軟條件。
硬條件是指公司的設(shè)備需要具備信息化聯(lián)網(wǎng)條件,而且要穩(wěn)定??v觀國(guó)內(nèi)很多制造企業(yè)設(shè)備水平,沒(méi)有具備硬條件恐怕就注定走不了智能制造之路。但是隨著智能傳感器、控制器、儀表儀器的發(fā)展和成本下降,設(shè)備的硬性制約會(huì)越來(lái)越小。即使現(xiàn)有設(shè)備不具備信息化聯(lián)網(wǎng)條件,通過(guò)簡(jiǎn)單的改造,加裝一些小的智能硬件,也可以解決設(shè)備信息化聯(lián)網(wǎng)的硬性制約問(wèn)題。設(shè)備不僅要具備信息化聯(lián)網(wǎng)的條件,而且需要穩(wěn)定,這是更高的要求。另外,設(shè)備穩(wěn)定也是智能制造“黑燈工廠”的前提條件之一。
軟條件是指公司需要好的管理基礎(chǔ)。“不能在管理不好的基礎(chǔ)上實(shí)施信息化,不能在落后的產(chǎn)品上搞智能化”,這是筆者輔導(dǎo)的國(guó)內(nèi)某智能制造示范企業(yè)的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。好的管理基礎(chǔ)是成功實(shí)施信息化的前提條件,若一家公司沒(méi)有好的管理基礎(chǔ),那么實(shí)施了信息化后,信息化就會(huì)將公司的一些實(shí)際問(wèn)題屏蔽掉,這樣建立在不好的管理基礎(chǔ)上的信息化就會(huì)是一種低效率的信息化,或者說(shuō)一種帶著腫瘤的信息化,這樣的信息化不太可能提高組織的管理效率。國(guó)內(nèi)很多民營(yíng)企業(yè)都犯過(guò)類似的錯(cuò)誤,當(dāng)采用信息化系統(tǒng)后,發(fā)現(xiàn)公司的效率不但沒(méi)有提高,反而會(huì)下降,公司的管理成本也是節(jié)節(jié)攀升,歸根結(jié)底,原因就在于管理基礎(chǔ)不好。
以上是三個(gè)最為常見(jiàn)的智能制造誤區(qū)。在過(guò)去幾年的實(shí)踐中,筆者將智能制造誤區(qū)總結(jié)成6大方面,共33個(gè)誤區(qū)(目前為止遇到和經(jīng)歷的誤區(qū)數(shù)量,將持續(xù)更新),并以沙龍的形式和社會(huì)各界朋友進(jìn)行了分享。未來(lái)計(jì)劃將這方面的經(jīng)驗(yàn)寫(xiě)成《走出智造誤區(qū)》一書(shū),屆時(shí)再和讀者朋友們分享。
企業(yè)在實(shí)戰(zhàn)智能制造的過(guò)程中,如何才能腳踏實(shí)地,不陷入誤區(qū),少走彎路呢?根據(jù)筆者的經(jīng)驗(yàn),要把握以下“24字原則”:基于現(xiàn)狀,緊盯目標(biāo);系統(tǒng)規(guī)劃,逐步實(shí)施;人才培養(yǎng),升級(jí)轉(zhuǎn)型。
“基于現(xiàn)狀,緊盯目標(biāo)”是指在實(shí)戰(zhàn)智能制造項(xiàng)目前,一定要對(duì)自身有清晰的認(rèn)識(shí)和評(píng)估,另外也要設(shè)定通過(guò)智能制造要實(shí)現(xiàn)的具體目標(biāo)?,F(xiàn)狀評(píng)估可以識(shí)別自身的優(yōu)勢(shì)和不足,目標(biāo)設(shè)定可以少走彎路。
“系統(tǒng)規(guī)劃,逐步實(shí)施”是指在實(shí)戰(zhàn)智能制造項(xiàng)目前,要先進(jìn)行系統(tǒng)構(gòu)架規(guī)劃,再將其轉(zhuǎn)換成項(xiàng)目路線圖。合理清晰的系統(tǒng)構(gòu)架規(guī)劃能夠?qū)⒛繕?biāo)和現(xiàn)狀聯(lián)系起來(lái),是項(xiàng)目成功的保證,能夠以最小的成本和最快的速度實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目目標(biāo)。逐步實(shí)施是結(jié)合企業(yè)的人財(cái)物現(xiàn)狀,合理實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目目標(biāo)的過(guò)程。任何一個(gè)好的方案都需要和企業(yè)的資源匹配起來(lái),只有能和實(shí)際資源完全匹配的方案才具備可執(zhí)行性。
“人才培養(yǎng),升級(jí)轉(zhuǎn)型”是指在實(shí)戰(zhàn)智能制造項(xiàng)目的過(guò)程中,一定要注重和及時(shí)培養(yǎng)智能制造相關(guān)人才,清晰地定義企業(yè)需要什么樣的智能制造人才,以及如何培養(yǎng)需要的人才。企業(yè)實(shí)戰(zhàn)智能制造項(xiàng)目的過(guò)程,也是培養(yǎng)人才最好的時(shí)機(jī),如果錯(cuò)失這個(gè)時(shí)機(jī),人才培養(yǎng)將會(huì)事倍功半;升級(jí)轉(zhuǎn)型是執(zhí)行智能制造項(xiàng)目的結(jié)果,在目標(biāo)設(shè)定的過(guò)程中基本會(huì)定義升級(jí)轉(zhuǎn)型的目標(biāo),項(xiàng)目完成后,通過(guò)驗(yàn)證目標(biāo)是否達(dá)成來(lái)確定是否升級(jí)轉(zhuǎn)型成功。由于智能制造項(xiàng)目周期一般較長(zhǎng),往往會(huì)存在項(xiàng)目初期的目標(biāo)達(dá)成但是升級(jí)轉(zhuǎn)型不一定成功的可能,這就需要在項(xiàng)目的執(zhí)行過(guò)程中持續(xù)關(guān)注內(nèi)外部環(huán)境的變化來(lái)及時(shí)修正目標(biāo)。
筆者過(guò)去15年一直在實(shí)踐精益管理,為100多家企業(yè)提供了精益項(xiàng)目服務(wù),得以深入了解中國(guó)企業(yè)的實(shí)際需求。2013年在博世公司開(kāi)始實(shí)踐智能制造,2015年系統(tǒng)提出精益智能制造理論體系。在踐行精益智能制造的過(guò)程中,總結(jié)了企業(yè)的三個(gè)痛點(diǎn):認(rèn)知之痛、無(wú)奈之痛和迷茫之痛。
認(rèn)知之痛是指企業(yè)在發(fā)展的過(guò)程中,埋頭苦干,看不清形勢(shì),不知如何實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展,從而錯(cuò)失了很多發(fā)展和提升自己的機(jī)會(huì)。就如圖1這張漫畫(huà)(該圖片來(lái)源于網(wǎng)絡(luò),未知出處,筆者對(duì)原創(chuàng)圖片做了部分修改,原創(chuàng)作者看到后可以第一時(shí)間和我們聯(lián)系)所描述的,一個(gè)人在拉車,兩個(gè)人在推車,由于車子沒(méi)有輪子,前行非常吃力。這時(shí)有一個(gè)人拿來(lái)兩個(gè)輪子想讓他們裝上,拉車人說(shuō)我們太忙了,根本沒(méi)有時(shí)間來(lái)裝車輪子;而推車人說(shuō)他們不需要車輪子。
圖1 漫畫(huà)
我們也許感覺(jué)到漫畫(huà)中拉車人和推車人有些不可理喻,倘若花一點(diǎn)時(shí)間把車輪子裝上,車子不就能跑得更快也更輕松嗎?然而身為拉車人和推車人,往往看不到這一點(diǎn)?,F(xiàn)實(shí)中很多企業(yè)的掌舵者就如漫畫(huà)中的拉車人和推車人一樣,整天都在思考如何讓企業(yè)發(fā)展得更快更好,然而在機(jī)會(huì)面前,卻看不見(jiàn)也抓不住。當(dāng)有人提醒他們時(shí),他們表現(xiàn)得非常自負(fù),如推車人一樣說(shuō)不需要。如今在工業(yè)4.0時(shí)代剛剛來(lái)臨之際,能夠幫助企業(yè)升級(jí)轉(zhuǎn)型的兩個(gè)輪子就是“精益管理”和“智能制造”,將兩者合二為一就是“精益智能制造”,這是經(jīng)過(guò)實(shí)踐驗(yàn)證的符合中國(guó)制造業(yè)降本增效升級(jí)轉(zhuǎn)型的有效路徑。
寫(xiě)作《精益智能制造》這本書(shū)的一個(gè)主要目的就是消除認(rèn)知之痛,希望現(xiàn)實(shí)中沒(méi)有如漫畫(huà)中拉車人和推車人一樣的企業(yè)家。
無(wú)奈之痛是企業(yè)開(kāi)始踐行智能制造時(shí),在實(shí)際推進(jìn)過(guò)程中遇到各種問(wèn)題,沒(méi)有資源或者方法來(lái)解決問(wèn)題而感到很無(wú)奈。無(wú)奈之痛的形成通常有兩個(gè)原因:一是沒(méi)有遇到對(duì)的人;二是解決問(wèn)題的技術(shù)和方法還不成熟。信息不對(duì)稱是當(dāng)今社會(huì)的一個(gè)普遍現(xiàn)象,遇不到對(duì)的人來(lái)做對(duì)的事情也很常見(jiàn)。另外,由于智能制造才剛開(kāi)始起步,很多技術(shù)還不成熟,比如云計(jì)算、機(jī)器深度學(xué)習(xí)等,故有些問(wèn)題目前沒(méi)有解決方案也很正常,正是由于這些原因帶來(lái)了無(wú)奈之痛。《精益智能制造》不能幫助解決企業(yè)升級(jí)轉(zhuǎn)型道路上的所有無(wú)奈之痛,但是希望能夠給深陷無(wú)奈之中的企業(yè)帶來(lái)一些啟示,從而根據(jù)實(shí)際條件來(lái)進(jìn)行升級(jí)轉(zhuǎn)型。
迷茫之痛是企業(yè)升級(jí)轉(zhuǎn)型過(guò)程中另一個(gè)非常普遍的問(wèn)題。德國(guó)在倡導(dǎo)工業(yè)4.0,美國(guó)在倡導(dǎo)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),然而這兩個(gè)國(guó)家都有一個(gè)共同特點(diǎn),那就是德國(guó)和美國(guó)的企業(yè)普遍都實(shí)現(xiàn)了工業(yè)3.0,它們是在工業(yè)3.0的基礎(chǔ)上來(lái)實(shí)踐工業(yè)4.0和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的。而中國(guó)的實(shí)際狀況是,工業(yè)1.0、工業(yè)2.0和工業(yè)3.0并存,部分行業(yè)的龍頭企業(yè)實(shí)現(xiàn)了工業(yè)3.0,但是不到整體數(shù)量的5%,大部分企業(yè)仍處于工業(yè)2.0的水平,部分企業(yè)還是工業(yè)1.0水平,那么工業(yè)1.0和工業(yè)2.0水平的企業(yè)該如何踐行工業(yè)4.0呢?這是德國(guó)工業(yè)4.0和美國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)所不能回答的問(wèn)題,這也決定了中國(guó)開(kāi)啟工業(yè)4.0時(shí)代的道路與德國(guó)以及美國(guó)不同,中國(guó)需要走自己的道路,這條道路就是“精益智能制造”。
中國(guó)制造業(yè)要降本增效升級(jí)轉(zhuǎn)型,必須基于當(dāng)前中國(guó)制造業(yè)工業(yè)1.0、工業(yè)2.0、工業(yè)3.0并存這個(gè)基本國(guó)情。
過(guò)去15年間,筆者先是從事制造業(yè)的精益管理工作,從富士康到江森自控,再到博世,經(jīng)歷了當(dāng)今世界三種最有代表性的企業(yè)文化:富士康是典型的臺(tái)日文化,江森自控是美國(guó)文化,博世是典型的德國(guó)文化。在這三家企業(yè)工作期間,得以深刻體會(huì)精益管理是如何在不同文化的企業(yè)中落地生根的。特別是在博世工作時(shí),運(yùn)用精益管理的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)幫助供應(yīng)鏈上的核心供應(yīng)商提升企業(yè)整體水平,從企業(yè)戰(zhàn)略、運(yùn)營(yíng)管理一直到日常工作,共為100多家供應(yīng)商提供了項(xiàng)目落地輔導(dǎo),在此過(guò)程中得以深刻了解中國(guó)制造業(yè)的現(xiàn)狀、問(wèn)題和需求。另外,從2013年博世引領(lǐng)德國(guó)工業(yè)4.0革命開(kāi)始,筆者有機(jī)會(huì)系統(tǒng)了解博世工業(yè)4.0是如何在公司內(nèi)部落地實(shí)施的,也開(kāi)始將博世的工業(yè)4.0實(shí)踐應(yīng)用到供應(yīng)商,幫助供應(yīng)商升級(jí)換型。在這個(gè)過(guò)程中,筆者發(fā)現(xiàn)中國(guó)制造業(yè)需要的是用精益管理來(lái)降本增效,以及用工業(yè)4.0技術(shù)來(lái)升級(jí)轉(zhuǎn)型,于是將精益管理和工業(yè)4.0(智能制造)創(chuàng)造性地結(jié)合起來(lái),提出了“精益智能制造”理論體系,用以幫助中國(guó)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)“降本增效、升級(jí)轉(zhuǎn)型”的目標(biāo)。精益管理是對(duì)管理流程和制造流程進(jìn)行整體優(yōu)化,是軟的方面,可以稱之為“神”;智能制造是對(duì)生產(chǎn)要素和信息系統(tǒng)的智能化改造,是硬的方面,可以稱之為“形”。在此輪制造業(yè)升級(jí)轉(zhuǎn)型的大潮中,軟硬結(jié)合,有神有形,才能事半功倍,以上是《精益智能制造》的實(shí)踐來(lái)源。
另外,在寫(xiě)作《精益智能制造》的過(guò)程中,筆者將過(guò)去實(shí)踐精益管理和智能制造項(xiàng)目的具體心得和最佳實(shí)踐提煉成一些簡(jiǎn)單易懂的原創(chuàng)理論和模型:如蘋(píng)果理論、精益管理“大四元”模型、三次元?jiǎng)?chuàng)新理論、精益人才“修己五式”、精益智能制造理論、縱橫向端到端數(shù)字網(wǎng)絡(luò)模型、升級(jí)轉(zhuǎn)型“五支柱模型”等,這些構(gòu)成了《精益智能制造》的理論基礎(chǔ)。特別是精益智能制造理論,也是本書(shū)的書(shū)名,共有六大要素:“精益化、創(chuàng)新化、自動(dòng)化、數(shù)字化、智能化、互聯(lián)化”,企業(yè)在實(shí)戰(zhàn)智能制造的過(guò)程中應(yīng)系統(tǒng)地分步實(shí)施。
精益智能制造理論體系共有三個(gè)階段六大要素,每個(gè)階段兩個(gè)要素,見(jiàn)圖2。
圖2 精益智能制造理論體系
第一階段精益化+創(chuàng)新化;第二階段自動(dòng)化+信息化;第三階段智能化+互聯(lián)化。
當(dāng)前,很多專家學(xué)者都在呼吁中國(guó)制造業(yè)搞智能制造要“補(bǔ)課”和“趕超”并舉,然而并沒(méi)有說(shuō)明“補(bǔ)課”要補(bǔ)什么內(nèi)容,“趕超”要如何趕超。
由于中國(guó)制造業(yè)普遍落后德美,故筆者也非常認(rèn)同中國(guó)制造業(yè)搞智能制造要“補(bǔ)課”和“趕超”并舉。在精益智能制造理論體系中,明確指出了“補(bǔ)課”的具體內(nèi)容,那就是“精益化+創(chuàng)新化+自動(dòng)化”;“趕超”是在“數(shù)字化+智能化+互聯(lián)化”這個(gè)三個(gè)方面趕超。
企業(yè)實(shí)戰(zhàn)智能制造時(shí),精益化有三個(gè)作用:一是強(qiáng)健體質(zhì);二是模式規(guī)劃;三是頂層設(shè)計(jì)。
強(qiáng)健體質(zhì)是指幫助企業(yè)降本增效,提升盈利能力。企業(yè)要發(fā)展和在市場(chǎng)上有競(jìng)爭(zhēng)力,必須具有較強(qiáng)的盈利能力,具備自我造血功能。中國(guó)企業(yè)目前的現(xiàn)狀是盈利能力普遍不強(qiáng),例如很多行業(yè)只有十幾個(gè)點(diǎn)的毛利。造成盈利能力不強(qiáng)主要有兩個(gè)原因,一是在分工價(jià)值鏈上處于中間環(huán)節(jié),分得的利潤(rùn)少;二是企業(yè)的整體效率不高。在價(jià)值鏈中的位置短時(shí)間內(nèi)無(wú)法改變,這必須靠中國(guó)崛起后才能改變整個(gè)格局,但是企業(yè)的整體效率則是可以迅速提升的。企業(yè)效率提升主要路徑是精益管理,在《精益智能制造》第三章中有詳細(xì)介紹?!吨袊?guó)制造2025》將“質(zhì)量為先”定為一個(gè)指導(dǎo)方針,將“強(qiáng)化制造基礎(chǔ),提升產(chǎn)品質(zhì)量”定為其中的兩大戰(zhàn)略,精益管理也是迅速提升產(chǎn)品質(zhì)量的有力武器,這也決定了精益管理必須當(dāng)好智能制造的排頭兵,要打響《中國(guó)制造2025》的第一槍。當(dāng)企業(yè)有了較強(qiáng)的盈利能力和穩(wěn)定的質(zhì)量后,才會(huì)更積極地去全面實(shí)踐智能制造。
中國(guó)企業(yè)普遍有兩大軟肋:一是盈利能力低,需要精益管理;二是附加值不高,需要?jiǎng)?chuàng)新。例如,中國(guó)企業(yè)人均產(chǎn)值大多數(shù)不超過(guò)100萬(wàn),普遍在30~50萬(wàn);而外資企業(yè),大部分人均產(chǎn)值在100~200萬(wàn),高的可達(dá)500萬(wàn)。中國(guó)企業(yè)和外資企業(yè)人均產(chǎn)值差異非常大,部分原因是自動(dòng)化水平有差異,但是更多的還是產(chǎn)品附加值不一樣。中國(guó)企業(yè)要提高產(chǎn)品附加值,必須走創(chuàng)新之路?!吨袊?guó)制造2025》將“創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)”列為5大方針之首,8大戰(zhàn)略里面也有兩項(xiàng)是關(guān)于創(chuàng)新的:提高創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力、完善技術(shù)創(chuàng)新體系。由此可見(jiàn)創(chuàng)新對(duì)中國(guó)企業(yè)的重要性。
那么要如何創(chuàng)新呢?2016年筆者和創(chuàng)新專家M r.Roy對(duì)此展開(kāi)了研究。Roy擅長(zhǎng)用創(chuàng)新的思維和方法構(gòu)建新商業(yè)模式,開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品;筆者擅長(zhǎng)用創(chuàng)新的思維和方法解決企業(yè)的實(shí)際問(wèn)題,兩人一拍即合,決定共同完善創(chuàng)新體系。隨后兩人從研究人類創(chuàng)新的發(fā)展規(guī)律開(kāi)始,總結(jié)了過(guò)去的創(chuàng)新脈絡(luò),提出了創(chuàng)新4.0概念以及“三次元?jiǎng)?chuàng)新”理論。
從人類創(chuàng)新的發(fā)展過(guò)程來(lái)看,整個(gè)創(chuàng)新史可以分為四個(gè)階段,每個(gè)階段都有鮮明的特點(diǎn)。目前正處于第四階段,故命名為創(chuàng)新4.0,見(jiàn)圖3。
圖3 創(chuàng)新4.0
創(chuàng)新4.0即三次元?jiǎng)?chuàng)新理論,主要從產(chǎn)品創(chuàng)新、制造創(chuàng)新和商業(yè)模式創(chuàng)新這三個(gè)維度來(lái)闡述每個(gè)產(chǎn)業(yè)是如何被這三種創(chuàng)新推動(dòng)不斷向前發(fā)展的。企業(yè)需要結(jié)合其所在行業(yè)所處的不同階段來(lái)選擇不同的創(chuàng)新戰(zhàn)略。
中國(guó)目前的國(guó)情是人口眾多,工業(yè)基礎(chǔ)薄弱,需要解決人們的就業(yè)問(wèn)題,于是勞動(dòng)密集型企業(yè)如雨后春筍一樣發(fā)展起來(lái),中國(guó)也因勞動(dòng)力成本的比較優(yōu)勢(shì)而成為世界工廠。近年來(lái),中國(guó)開(kāi)始步入老齡化社會(huì),再加上年輕人在工廠工作的意愿下降,各地開(kāi)始出現(xiàn)招工難的現(xiàn)象。為了應(yīng)對(duì)招工難的現(xiàn)象,企業(yè)紛紛開(kāi)始進(jìn)行自動(dòng)化升級(jí)改造。例如2014年富士康提出百萬(wàn)機(jī)器人計(jì)劃,要實(shí)施100萬(wàn)臺(tái)機(jī)器手臂,并在5~10年內(nèi)完成首批自動(dòng)化工廠。
在精益智能制造理論體系中,自動(dòng)化有兩個(gè)目標(biāo),一是機(jī)器換人,二是制造升級(jí)。這兩個(gè)概念不能混淆,機(jī)器換人不等于制造升級(jí),兩者有本質(zhì)的區(qū)別。
機(jī)器換人是中國(guó)企業(yè)不得不走的道路。最直接的原因就是招工難,迫使企業(yè)要去使用機(jī)器人;另一個(gè)原因是隨著人工成本的不斷提升,以及機(jī)器人價(jià)格的不斷降低,機(jī)器換人在成本上開(kāi)始展現(xiàn)出優(yōu)勢(shì)。
以前機(jī)器換人主要集中在高危崗位,例如噴涂等在工作過(guò)程中對(duì)勞動(dòng)者有嚴(yán)重職業(yè)危害的崗位,這些崗位不得不使用機(jī)器人;現(xiàn)在針對(duì)很多簡(jiǎn)單重復(fù)的作業(yè)進(jìn)行機(jī)器換人,如設(shè)備上下料等,這些崗位用機(jī)器人效率更高,相對(duì)于人來(lái)說(shuō)有成本優(yōu)勢(shì);未來(lái)隨著招工越來(lái)越難,很多企業(yè)也開(kāi)始考慮全面進(jìn)行機(jī)器換人,即使是在人工有成本優(yōu)勢(shì)的崗位。
在機(jī)器換人的過(guò)程中有一個(gè)嚴(yán)重的誤區(qū),就是很多公司把機(jī)器換人當(dāng)成是制造升級(jí)。機(jī)器換人只是完成了自動(dòng)化改造,減少了勞動(dòng)力的使用量,但是要說(shuō)到制造升級(jí),還得看機(jī)器換人的效果如何。如果機(jī)器換人后,公司的生產(chǎn)效率提升、制造成本下降、產(chǎn)品質(zhì)量提升,這樣的機(jī)器換人是制造升級(jí)。如果機(jī)器換人后,這些指標(biāo)沒(méi)有變化或者還出現(xiàn)下降,那么就不能叫作制造升級(jí),只能叫機(jī)器換人。
在自動(dòng)化改造的過(guò)程中如何才能做到不僅是機(jī)器換人,還要達(dá)到制造升級(jí)的目的呢?這就需要系統(tǒng)的自動(dòng)化解決方案。系統(tǒng)的解決方案需要考慮在自動(dòng)化改造完成后,如何讓生產(chǎn)效率更高,產(chǎn)品質(zhì)量更好,以及盡可能短的投資回報(bào)周期。
在第四次工業(yè)革命開(kāi)始之際,中國(guó)大部分企業(yè)處于工業(yè)2.0水平,小部分企業(yè)達(dá)到了工業(yè)3.0水平,還有一些企業(yè)處于工業(yè)1.0階段,因此,自動(dòng)化變成了很多企業(yè)的硬性需求,這也是工業(yè)1.0和工業(yè)2.0要補(bǔ)課的重要內(nèi)容。
數(shù)字化和自動(dòng)化一樣,是《中國(guó)制造2025》的熱點(diǎn)。有兩方面的原因:一是數(shù)字化建設(shè),大部分企業(yè)需要補(bǔ)課;二是第四次工業(yè)革命以數(shù)據(jù)為中心,沒(méi)有數(shù)據(jù)就談不上智能制造。因此,企業(yè)在實(shí)戰(zhàn)智能制造時(shí),都是從數(shù)據(jù)采集開(kāi)始的,數(shù)據(jù)采集也是數(shù)字化的核心內(nèi)容。
在精益智能制造理論體系里,數(shù)字化建設(shè)需要構(gòu)建兩個(gè)端到端的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò):一個(gè)是橫向物料流端到端;另一個(gè)是縱向信息流端到端,見(jiàn)圖4。
圖4 端到端的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)
在建成了橫縱向端到端的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)后,一個(gè)數(shù)字化工廠基本就成型了。隨著數(shù)字化的不斷深入,未來(lái)供應(yīng)鏈間的協(xié)作會(huì)越來(lái)越緊密,數(shù)字化勢(shì)必會(huì)向供應(yīng)鏈延伸,比如面向供應(yīng)鏈的ERP,見(jiàn)圖5。
圖5 面向供應(yīng)鏈的ERP
以上企業(yè)數(shù)字化建設(shè)包含了諸多內(nèi)容,企業(yè)在執(zhí)行的過(guò)程中要有計(jì)劃地逐步實(shí)施。數(shù)字化會(huì)讓過(guò)程更透明,讓管理更簡(jiǎn)單。
智能化是第四次工業(yè)革命的主旋律。關(guān)于智能化,不同的人可能有不同的見(jiàn)解,例如在德國(guó),關(guān)于工業(yè)4.0的說(shuō)法就有140多種。但是不管見(jiàn)解的差異有多大,如果求同存異地去看,有一點(diǎn)是明確的:那就是智能化是通過(guò)制造升級(jí)和管理升級(jí)來(lái)滿足客戶的個(gè)性化需求的。智能化的本質(zhì)還是制造升級(jí)和管理升級(jí)。
前文提到精益化、創(chuàng)新化和自動(dòng)化都能夠讓企業(yè)制造升級(jí),只不過(guò)方法不一樣。那么智能化是如何讓企業(yè)制造升級(jí)和管理升級(jí)呢?制造升級(jí)主要通過(guò)智能硬件和軟件,管理升級(jí)主要通過(guò)智能軟件和智能解決方案。
企業(yè)升級(jí)到智能化階段,基本就變成了智能工廠?,F(xiàn)今世界是一個(gè)相互關(guān)聯(lián)相互協(xié)作的世界,單個(gè)企業(yè)的智能化不能算是智能化時(shí)代的到來(lái),還需要將千千萬(wàn)萬(wàn)的智能工廠相互連接起來(lái),發(fā)揮協(xié)同效應(yīng),才是走進(jìn)智能化時(shí)代,這就需要互聯(lián)化。
互聯(lián)化有兩個(gè)層面:一是企業(yè)層面,實(shí)現(xiàn)物理層面和信息層面的互聯(lián)互通;二是社會(huì)層面,實(shí)現(xiàn)萬(wàn)物互聯(lián)。本文所說(shuō)的互聯(lián)化內(nèi)涵是指社會(huì)層面,所以包括企業(yè)層面互聯(lián)化的內(nèi)容。
就制造業(yè)而言,互聯(lián)化首先就需要建立工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。目前GE是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的領(lǐng)跑者,GE認(rèn)為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是全球工業(yè)系統(tǒng)與高級(jí)計(jì)算、分析、傳感技術(shù)及互聯(lián)網(wǎng)的高度融合。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)連接的對(duì)象有三大要素:設(shè)備、數(shù)據(jù)和人。
(1)設(shè)備。將現(xiàn)實(shí)世界中的機(jī)器通過(guò)先進(jìn)的傳感器、控制器和軟件應(yīng)用程序連接起來(lái)。針對(duì)目前機(jī)器的不同狀態(tài),有的完全沒(méi)有通信能力,有的通信接口封鎖等狀況,首先要解決的就是讓不同設(shè)備都能夠自由通信。只有解決了設(shè)備的通信問(wèn)題后,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)才有實(shí)施基礎(chǔ)。
(2)數(shù)據(jù)。把各種不同的數(shù)據(jù)以及各地的數(shù)據(jù)連接起來(lái),使用基于物理的分析法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法、遺傳算法等去理解機(jī)器與大型系統(tǒng)的運(yùn)作方式。
(3)人員。建立人員之間的實(shí)時(shí)連接,連接各種工作場(chǎng)所的人員,以支持更為智能的設(shè)計(jì)、操作、維護(hù)以及高質(zhì)量的服務(wù)與安全保障。
在筆者看來(lái),按照工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的落地路徑,可以分為5個(gè)層面進(jìn)行,見(jiàn)圖6。
圖6 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)五層次模型
在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)這五個(gè)層次實(shí)現(xiàn)后,將其鏡像到云端,一個(gè)互聯(lián)互通的虛擬世界就能夠建成,到時(shí)就能真正實(shí)現(xiàn)實(shí)虛協(xié)同,通過(guò)信息世界來(lái)指導(dǎo)物理世界,這也是第四次工業(yè)革命的終極目標(biāo)。
在展望精益智能制造的未來(lái)之前,先和讀者們分享近期的兩個(gè)案例。
2018年5月底,無(wú)錫一家民營(yíng)企業(yè)董事長(zhǎng)告訴筆者:他們計(jì)劃2020年建立一個(gè)工業(yè)4.0工廠,想請(qǐng)我?guī)椭麄兿仍诂F(xiàn)有的4個(gè)工廠做試點(diǎn)。在簽訂合同后,經(jīng)過(guò)半個(gè)月的調(diào)研和規(guī)劃,基于該公司所處的市場(chǎng)環(huán)境和自身優(yōu)劣勢(shì),筆者為該公司制定了未來(lái)升級(jí)轉(zhuǎn)型的“三新戰(zhàn)略”——新產(chǎn)品+新市場(chǎng)+新制造,見(jiàn)圖7。
圖7 升級(jí)轉(zhuǎn)型“三新戰(zhàn)略”
2018年6月底,筆者和深圳一家民營(yíng)上市企業(yè)董事長(zhǎng)聊天,她給我分享她們公司目前和未來(lái)的戰(zhàn)略規(guī)劃,聽(tīng)完后覺(jué)得和筆者的“三新戰(zhàn)略”有些相似,隨后筆者給她分享了“三新戰(zhàn)略”,她說(shuō)這就是她們公司想要的。
基于這兩個(gè)案例,筆者仔細(xì)一想,“三新戰(zhàn)略”不就具有普遍性嗎?新產(chǎn)品新市場(chǎng)解決了企業(yè)發(fā)展的問(wèn)題,新制造解決了企業(yè)的盈利和發(fā)展問(wèn)題,而企業(yè)最重要的使命就是盈利和發(fā)展。
本文重點(diǎn)提一下新制造。新制造是一個(gè)比較寬的概念,比如當(dāng)前流行的智能制造、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、精益生產(chǎn)都屬于新制造的范疇;“三新戰(zhàn)略”中的新制造主要指精益智能制造,因?yàn)榫嬷悄苤圃焓莿?chuàng)造性地將精益管理和智能制造相結(jié)合的產(chǎn)物,相對(duì)于單一的精益管理和智能制造(工業(yè)4.0、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng))來(lái)說(shuō),更貼近企業(yè)的實(shí)際需求。
目前第四次工業(yè)革命剛剛開(kāi)啟,未來(lái)將進(jìn)入智能化時(shí)代,在這次社會(huì)變革中,中國(guó)有機(jī)會(huì)換道超車。過(guò)去西門(mén)子們構(gòu)建的傳統(tǒng)工業(yè)世界將不能滿足智能時(shí)代的需求,整個(gè)工業(yè)將要被重新定義,中國(guó)有機(jī)會(huì)引領(lǐng)此次社會(huì)變革。近期轟轟烈烈的中美貿(mào)易戰(zhàn),在筆者看來(lái)是美國(guó)政府為了打擊中國(guó)制造2025戰(zhàn)略。當(dāng)前美國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)頭羊GE的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略舉步維艱,而中國(guó)制造2025卻是一片火熱的景象。2008年經(jīng)濟(jì)危機(jī)之后,全世界都知道制造業(yè)是一個(gè)國(guó)家真正強(qiáng)大的基礎(chǔ),中美貿(mào)易戰(zhàn)可以延緩中國(guó)制造的崛起,但是卻阻止不了。
2017年中共十九大報(bào)告中,關(guān)于未來(lái)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方向,習(xí)總書(shū)記指出:
中國(guó)經(jīng)濟(jì)已由高速增長(zhǎng)階段轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展階段。必須堅(jiān)持質(zhì)量第一、效益優(yōu)先,以供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革為主線,推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展質(zhì)量變革、效率變革、動(dòng)力變革,提高全要素生產(chǎn)率,著力加快建設(shè)實(shí)體經(jīng)濟(jì)、科技創(chuàng)新。
必須把發(fā)展經(jīng)濟(jì)的著力點(diǎn)放在實(shí)體經(jīng)濟(jì)上,把提高供給體系質(zhì)量作為主攻方向,顯著增強(qiáng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)質(zhì)量?jī)?yōu)勢(shì)。加快建設(shè)制造強(qiáng)國(guó),加快發(fā)展先進(jìn)制造業(yè),推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合。
加快建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家。要瞄準(zhǔn)世界科技前沿,強(qiáng)化基礎(chǔ)研究;加強(qiáng)應(yīng)用基礎(chǔ)研究;加強(qiáng)國(guó)家創(chuàng)新體系建設(shè);深化科技體制改革;倡導(dǎo)創(chuàng)新文化,強(qiáng)化知識(shí)產(chǎn)權(quán)創(chuàng)造、保護(hù)、運(yùn)用。
十九大關(guān)于中國(guó)經(jīng)濟(jì)未來(lái)的發(fā)展闡述,概括起來(lái)就是精益智能制造的核心內(nèi)容“精益化、創(chuàng)新化、自動(dòng)化、數(shù)字化、智能化、互聯(lián)化”。精益智能制造是被實(shí)踐證實(shí)的符合中國(guó)企業(yè)升級(jí)轉(zhuǎn)型的有效路徑,在精益智能制造理論體系的引導(dǎo)下,希望越來(lái)越多的企業(yè)盡快升級(jí)轉(zhuǎn)型成功,中國(guó)制造強(qiáng)國(guó)的目標(biāo)早日實(shí)現(xiàn),中華民族偉大復(fù)興早日到來(lái)。*