文/貝正其,貝思伽
(1.寧波方太廚具有限公司,浙江寧波 315336;2.浙江大學(xué)建筑設(shè)計研究院有限公司,浙江杭州 310017)
2021年10月18日,習(xí)近平總書記在中共中央政治局第三十四次集體學(xué)習(xí)時強(qiáng)調(diào):“要推動數(shù)字經(jīng)濟(jì)和實體經(jīng)濟(jì)融合發(fā)展,把握數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化方向,推動制造業(yè)、服務(wù)業(yè)、農(nóng)業(yè)等產(chǎn)業(yè)數(shù)字化,利用互聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行全方位、全鏈條的改造,提高全要素生產(chǎn)率,發(fā)揮數(shù)字技術(shù)對經(jīng)濟(jì)發(fā)展的放大、疊加、倍增作用?!庇纱丝梢?,制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型與未來工廠建設(shè)是十分迫切的、相當(dāng)復(fù)雜的、非常艱難的任務(wù),實施數(shù)字化轉(zhuǎn)型、建設(shè)未來工廠,沒有現(xiàn)成的標(biāo)準(zhǔn)和模板可供參考與復(fù)制。這是對企業(yè)實力、企業(yè)家智慧和專業(yè)技術(shù)人員能力的全方位考驗。
數(shù)字化是一個技術(shù)概念,它是將許多復(fù)雜多變的信息轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢远攘康臄?shù)字、數(shù)據(jù),再以這些數(shù)字、數(shù)據(jù)建立起適當(dāng)?shù)臄?shù)字化模型,把它們轉(zhuǎn)變?yōu)橐幌盗卸M(jìn)制代碼,引入計算機(jī)內(nèi)部,進(jìn)行統(tǒng)一處理。像大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等,都屬于數(shù)字化技術(shù)。數(shù)字化之所以備受重視,是因為人腦在某些方面還比不上電腦,最典型的就是運(yùn)算能力有限。機(jī)器人阿爾法圍棋(AlphaGo)能輕松戰(zhàn)勝世界圍棋高手,是因為它具有強(qiáng)大的運(yùn)算能力。制造業(yè)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的必要性和緊迫性主要體現(xiàn)在以下兩個方面。
隨著業(yè)務(wù)的多元化發(fā)展和管理的精細(xì)化發(fā)展,具有一定規(guī)模的企業(yè)陸續(xù)引進(jìn)了ERP、OA、CRM、MES、MDC、PDM等信息化系統(tǒng)。這些系統(tǒng)可以應(yīng)用于不同的業(yè)務(wù)場景,但由于數(shù)據(jù)格式、定義不統(tǒng)一,“數(shù)據(jù)煙囪”“信息孤島”等現(xiàn)象仍較普遍。系統(tǒng)越多,系統(tǒng)之間打通和數(shù)據(jù)同步的難度就越大,信息部門對于業(yè)務(wù)部門訴求的快速響應(yīng)也就越發(fā)力不從心。企業(yè)看似擁有大數(shù)據(jù),但是數(shù)據(jù)資產(chǎn)無法轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)據(jù)價值,那些原本幫助企業(yè)提升效率的管理工具,反過來變成了阻礙企業(yè)繼續(xù)發(fā)展的桎梏。因此,欲解決企業(yè)內(nèi)部“數(shù)據(jù)煙囪”“信息孤島”問題,數(shù)字化轉(zhuǎn)型是不二選擇。
計算機(jī)出現(xiàn)以后,工業(yè)自動化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化得到了快速發(fā)展,新技術(shù)不斷涌現(xiàn),技術(shù)更新?lián)Q代的速度越來越快,互聯(lián)網(wǎng)、移動通信、云計算、云存儲、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、5G、人工智能等技術(shù)日益成熟并得到廣泛應(yīng)用,區(qū)塊鏈、數(shù)字孿生、虛擬化和元宇宙等新技術(shù)也正在逐漸為人們所接受。數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展,改變了人類的思維方式、生活方式和習(xí)慣,消費者的需求正在不斷發(fā)生變化,傳統(tǒng)的傳播渠道、商業(yè)模式和服務(wù)形態(tài)也在發(fā)生翻天覆地的變化。企業(yè)只有積極應(yīng)用數(shù)字化技術(shù),才能提高獲客、降本、增效、發(fā)展和創(chuàng)新等能力,才能獲得市場優(yōu)勢,才能實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展?,F(xiàn)代企業(yè)必須順應(yīng)新時代的發(fā)展潮流,及時調(diào)整商業(yè)模式,否則就會被時代淘汰。
數(shù)字化就是要將企業(yè)日常經(jīng)營管理的各個場景、各類信息轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)據(jù),利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在線上創(chuàng)建一個鏡像(平行世界),在平行世界里完成數(shù)據(jù)交互并反過來賦能真實世界。其目的和作用是,實現(xiàn)從業(yè)務(wù)到數(shù)據(jù)、從數(shù)據(jù)到信息、從信息到知識、從知識到智慧決策的高效轉(zhuǎn)換,從前端到后端全面實現(xiàn)智能化,對內(nèi)實現(xiàn)全面在線管理、提高協(xié)同效率,對外實現(xiàn)客戶滿意、適應(yīng)各種變化,幫助企業(yè)自我診斷、高效運(yùn)營、完善商業(yè)模式、提高收益。
數(shù)據(jù)化技術(shù)需要解決的問題是數(shù)據(jù)的“入”“存”“管”“出”。其中,“入”是指數(shù)據(jù)感知和采集,包括傳感器、語言識別、攝像、文本解析、掃碼等數(shù)據(jù)的產(chǎn)生和采集;“存”是指信息解讀、數(shù)據(jù)加工與存儲;“管”是指數(shù)據(jù)管理,即針對目標(biāo)進(jìn)行5W1H分析;“出”是指數(shù)據(jù)消費,包括利用數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)建模、深度學(xué)習(xí)、自適應(yīng)調(diào)優(yōu)等。
數(shù)字化轉(zhuǎn)型應(yīng)當(dāng)遵循以下基本原則。
企業(yè)不僅需要摸清自身的業(yè)務(wù)、財務(wù)、人力資源、技術(shù)和資金等現(xiàn)狀,還需要評估自身的數(shù)字化能力,包括IT架構(gòu)、硬件設(shè)備、軟件系統(tǒng)、數(shù)據(jù)及其存儲狀態(tài)與融合狀態(tài)、IT人才儲備及擅長領(lǐng)域等。
企業(yè)需要梳理自身對數(shù)字化轉(zhuǎn)型的需求,需求的收集范圍要涵蓋研發(fā)、測試、生產(chǎn)、營銷、銷售、人力資源、行政、采購、客服、運(yùn)維等全過程,并且從業(yè)務(wù)實際需求出發(fā),以解決業(yè)務(wù)痛點為目的,以增加收益、降低成本和提高效率為導(dǎo)向,明確自身的核心需求,做到有的放矢,避免盲目轉(zhuǎn)型。
企業(yè)高層領(lǐng)導(dǎo)、數(shù)字化技術(shù)專家需要根據(jù)企業(yè)總體戰(zhàn)略的要求,確定企業(yè)數(shù)字化建設(shè)的遠(yuǎn)景、使命、目標(biāo)和任務(wù),規(guī)劃企業(yè)數(shù)字化建設(shè)架構(gòu)。企業(yè)數(shù)字化規(guī)劃的過程具體包括以下幾個步驟:①識別數(shù)字化關(guān)鍵需求,規(guī)劃編寫數(shù)字化戰(zhàn)略目標(biāo)和長遠(yuǎn)計劃;②形成數(shù)字化治理結(jié)構(gòu),為數(shù)字化戰(zhàn)略實施提供決策和管理框架;③設(shè)計數(shù)字化體系架構(gòu),實現(xiàn)全局性的信息優(yōu)化和整合;④實施數(shù)字化項目,保證轉(zhuǎn)型工作的順利推進(jìn)。
首先,企業(yè)需要引入云架構(gòu)及平臺化思想,采用全新的厚平臺微應(yīng)用架構(gòu)設(shè)計理念,建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管控體系,從豎井式的系統(tǒng)建設(shè)向“云計算”架構(gòu)轉(zhuǎn)變。其次,企業(yè)需要建立前店后廠式敏捷的數(shù)字化架構(gòu)體系,實現(xiàn)前臺應(yīng)用敏捷化、共享化與后臺技術(shù)平臺標(biāo)準(zhǔn)化,并且通過標(biāo)準(zhǔn)化組件來實現(xiàn)模塊化部署。最后,企業(yè)需要建立適合自己的數(shù)據(jù)中臺。數(shù)據(jù)中臺是指在政企數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中,對各業(yè)務(wù)與數(shù)據(jù)的沉淀,構(gòu)建數(shù)據(jù)技術(shù)、數(shù)據(jù)治理、數(shù)據(jù)運(yùn)營等數(shù)據(jù)建設(shè)、管理、使用體系,實現(xiàn)數(shù)據(jù)賦能。數(shù)據(jù)中臺包括事件連接、對象連接、智能標(biāo)簽、指標(biāo)數(shù)據(jù)、算法模型5種數(shù)據(jù)連接方式。數(shù)據(jù)中臺的范圍包括數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)分層和產(chǎn)品架構(gòu)。
企業(yè)需要根據(jù)內(nèi)部資源和數(shù)字化業(yè)務(wù)現(xiàn)狀,從最急需改進(jìn)的環(huán)節(jié)入手,穩(wěn)扎穩(wěn)打,總體規(guī)劃,分步實施。
數(shù)字化轉(zhuǎn)型是一個龐大且復(fù)雜的系統(tǒng)工程,企業(yè)最高層需要親自決策,并且建立強(qiáng)有力的專業(yè)化團(tuán)隊來實施項目化管理。
數(shù)字化轉(zhuǎn)型可促使企業(yè)轉(zhuǎn)變產(chǎn)品模式、渠道模式、營銷模式和供應(yīng)鏈模式,有利于企業(yè)從傳統(tǒng)模式升級為數(shù)字化模式。
其中,產(chǎn)品模式從“企業(yè)生產(chǎn)什么,用戶購買什么,用戶處于被動接受狀態(tài)”的傳統(tǒng)模式向“用戶需要什么,企業(yè)生產(chǎn)什么,用戶參與到產(chǎn)品設(shè)計中”的數(shù)字化模式轉(zhuǎn)變;渠道模式從傳統(tǒng)的線下實體店模式、互聯(lián)網(wǎng)商務(wù)模式,向“線上+線下+AI+虛擬世界(元宇宙)”模式轉(zhuǎn)變;營銷模式從傳統(tǒng)的廣告、推廣、會員制等模式,向“無處不在的”數(shù)字化模式轉(zhuǎn)變;供應(yīng)鏈模式從傳統(tǒng)的單向、雙向牽引模式,向基于物聯(lián)網(wǎng)平臺的即時化、網(wǎng)絡(luò)化、互動化模式轉(zhuǎn)變。
國際知名咨詢機(jī)構(gòu)麥肯錫提供的調(diào)研數(shù)據(jù)顯示,實施數(shù)字化轉(zhuǎn)型,能夠使企業(yè)的勞動生產(chǎn)率提高30%、工人的勞動效率提高40%~60%、運(yùn)營效率提高30%~40%、設(shè)備效率提高15%~25%、預(yù)測準(zhǔn)確率提高8%、產(chǎn)品一次通過率提高5%~8%;能夠使設(shè)備停機(jī)時間下降30%~50%、設(shè)計成本下降10%~30%、報廢率減少20%~35%、庫存下降20%~40%、能耗下降5%~8%、質(zhì)量成本下降5%~8%、制造業(yè)增加值成本減少25%~35%。
自2015年開始,浙江省政府積極倡導(dǎo)企業(yè)進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能制造升級,推動實施了多個省級智能制造試點和新模式應(yīng)用示范項目,取得了很好的效果,例如寧波方太集團(tuán)的“高端廚電產(chǎn)品智能制造新模式項目”。
寧波方太廚具有限公司是一家廚房電器制造企業(yè),它處于行業(yè)領(lǐng)先地位,在“2021年浙江省高新技術(shù)企業(yè)創(chuàng)新能力百強(qiáng)榜單”中排名第五。2017年,方太智能制造新模式項目啟動建設(shè),方太集團(tuán)對原電器工廠進(jìn)行了全面升級改造,更新了傳統(tǒng)的手動和半自動設(shè)備,新建了60000㎡的智能立體倉庫,新建了長度為116m的跨街天橋和全長約7000m的自動物流輸送線,以及中央控制中心、數(shù)據(jù)機(jī)房和信息化管理平臺。該項目建設(shè)歷時約3年,總投資約10億元,并于2020年5月順利通過中華人民共和國工業(yè)和信息化部及中華人民共和國財政部的驗收。該項目的基本情況如下所示。
該項目的總體目標(biāo)是:以大數(shù)據(jù)平臺為核心,融合工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、視覺檢測、5G、AI、數(shù)字孿生等技術(shù),從人、機(jī)、料、法、環(huán)五個方面出發(fā),滿足每一位客戶和消費者的需求;以“數(shù)據(jù)驅(qū)動、智慧引領(lǐng)”為核心理念,加強(qiáng)產(chǎn)品生命周期管理(PLM)、供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)(SCM)和客戶關(guān)系管理系統(tǒng)(CRM)的集成與應(yīng)用,實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享共用和業(yè)務(wù)協(xié)同管理。
企業(yè)應(yīng)建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)中臺,圍繞資源控制、運(yùn)行監(jiān)管、物流管控、生產(chǎn)執(zhí)行、生產(chǎn)跟蹤和質(zhì)量監(jiān)管等建立數(shù)據(jù)中心,實時采集產(chǎn)品全生命周期信息,通過數(shù)據(jù)引擎,向下自主調(diào)整業(yè)務(wù),向上提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù);應(yīng)用新一代信息技術(shù),挖掘數(shù)據(jù)價值,優(yōu)化管理模式,實現(xiàn)智能決策、精益制造和精準(zhǔn)服務(wù)等目標(biāo)。
企業(yè)應(yīng)通過數(shù)據(jù)共享,踐行“以客戶為中心”的經(jīng)營理念,整合產(chǎn)、供、銷等各項管理資源,促進(jìn)銷售、設(shè)計、采購、制造、物流、服務(wù)等環(huán)節(jié)的信息互通,提高訂單的交付率和客戶滿意度。
企業(yè)應(yīng)將業(yè)務(wù)模型和機(jī)理模型相融合,改變傳統(tǒng)的連接方式,應(yīng)用多機(jī)器人路徑規(guī)劃算法,以AI人工智能作為驅(qū)動,生成計算規(guī)則。在離散型生產(chǎn)過程中,企業(yè)可以根據(jù)業(yè)務(wù)需要,實現(xiàn)多設(shè)備協(xié)同作業(yè)調(diào)度。
方太智能制造工廠采用了SCARA機(jī)器人、多功能六軸機(jī)器人、RFID采集系統(tǒng)、CCD視覺系統(tǒng)、AGV等20多種智能制造核心裝備。該工廠通過數(shù)字化改造,已形成一套廚電行業(yè)“1+5+N”全流程網(wǎng)絡(luò)協(xié)同智能制造新模式。該工廠的自動化、智能化水平以及經(jīng)濟(jì)效益得到了明顯提高,主要體現(xiàn)在以下幾個方面。①自動化水平、生產(chǎn)效率大幅提高。相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,企業(yè)的平均生產(chǎn)效率提高了30%以上。②產(chǎn)品質(zhì)量明顯提高,廢次品率大幅下降。相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,方太電器的不良率下降30%以上。③勞動強(qiáng)度降低,人均生產(chǎn)效率提高。相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,人均生產(chǎn)效率提高50%以上。④制造速度加快,產(chǎn)品制造周期縮短。相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,產(chǎn)品制造周期縮短了20%以上。⑤節(jié)能環(huán)保效益突出。智能工廠建設(shè),大大減少了跑、冒、滴、漏現(xiàn)象,大幅提高了廢氣、廢水和固廢的控制與處理水平,改善了工廠的生態(tài)環(huán)境,降低了職業(yè)健康、環(huán)境保護(hù)等方面的風(fēng)險,有助于實現(xiàn)企業(yè)的良性發(fā)展。
2021年7月22日,浙江省經(jīng)濟(jì)和信息化廳正式發(fā)布了《“未來工廠”建設(shè)導(dǎo)則》(T/ZAITS 10601—2021,以下簡稱《導(dǎo)則》)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)。該《導(dǎo)則》定義了“未來工廠”的概念、標(biāo)準(zhǔn)和要求,它將成為浙江省工業(yè)制造企業(yè)實施數(shù)字化轉(zhuǎn)型和不斷升級的指南針。
根據(jù)《導(dǎo)則》,“未來工廠”是指廣泛應(yīng)用數(shù)字孿生、人工智能、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)革新生產(chǎn)方式,以數(shù)據(jù)驅(qū)動生產(chǎn)流程再造,引領(lǐng)新智造發(fā)展的現(xiàn)代化工廠?!秾?dǎo)則》明確了“未來工廠”建設(shè)的“1353”體系:“1”為企業(yè)綜合效益、價值鏈和競爭力提升的高質(zhì)量發(fā)展目標(biāo);第一個“3”為個性化定制、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同、服務(wù)化延伸等模式創(chuàng)新;“5”為數(shù)字化設(shè)計、智能化生產(chǎn)、安全化管控、數(shù)字化管理、綠色化制造五項能力建設(shè)要求;第二個“3”為數(shù)字化生態(tài)組織、新一代信息技術(shù)、先進(jìn)制造技術(shù)三類關(guān)鍵支撐。筆者認(rèn)為,其中的五項能力建設(shè)要求是《導(dǎo)則》的核心內(nèi)容。
數(shù)字化設(shè)計是指企業(yè)在產(chǎn)品設(shè)計、工藝設(shè)計和試驗設(shè)計等環(huán)節(jié)應(yīng)用數(shù)字化技術(shù),建設(shè)協(xié)同、虛擬、綠色、并行和動態(tài)等數(shù)字化設(shè)計平臺,基于大數(shù)據(jù)分析、知識工程等設(shè)計方法,實現(xiàn)設(shè)計的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化,降低開發(fā)成本,加快開發(fā)流程,縮短上市周期,實現(xiàn)最佳設(shè)計目標(biāo)和企業(yè)間協(xié)作的設(shè)計。
智能化生產(chǎn)是指企業(yè)應(yīng)用新一代信息技術(shù),圍繞計劃調(diào)度、生產(chǎn)執(zhí)行、質(zhì)量管控、物流配送和設(shè)備運(yùn)維等生產(chǎn)制造過程的自感知、自優(yōu)化、自決策和自執(zhí)行目標(biāo),實現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)線、車間及工廠的智能化、柔性化和敏捷化的生產(chǎn)。
安全化管控是指企業(yè)圍繞人員、設(shè)備、物料、過程、環(huán)境和數(shù)據(jù)等風(fēng)險要素,應(yīng)用安全可控的新一代信息技術(shù),構(gòu)建功能安全與信息安全的一體化管控體系,持續(xù)提升本質(zhì)安全水平的管控。
數(shù)字化管理是指企業(yè)圍繞制造資源控制、現(xiàn)場運(yùn)行監(jiān)管、物流過程管控、生產(chǎn)執(zhí)行跟蹤和質(zhì)量管理監(jiān)督等構(gòu)建數(shù)據(jù)中心,應(yīng)用深度學(xué)習(xí)等新一代信息技術(shù),挖掘數(shù)據(jù)價值,優(yōu)化管理模式,驅(qū)動企業(yè)實現(xiàn)智能決策、精益制造和精準(zhǔn)服務(wù),加強(qiáng)系統(tǒng)集成應(yīng)用,實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享共用和業(yè)務(wù)協(xié)同管理。
綠色化制造是指企業(yè)圍繞用地集約化、原料無害化、生產(chǎn)潔凈化、廢物資源化和能源低碳化等目標(biāo),在企業(yè)的全生命周期中實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計、制造、包裝、運(yùn)輸、使用、維修到回收及再制造,同時實現(xiàn)資源利用率的提高、碳排放的降低和生態(tài)環(huán)境負(fù)面影響的減少,達(dá)成可持續(xù)協(xié)調(diào)優(yōu)化的制造模式。
綜上所述,企業(yè)需要從企業(yè)文化、戰(zhàn)略目標(biāo)、人才儲備、資金籌劃等方面出發(fā),全面統(tǒng)籌規(guī)劃。另外,企業(yè)應(yīng)當(dāng)腳踏實地,遵循“三不要原則”:不要在落后的工藝基礎(chǔ)上搞自動化,不要在落后的管理基礎(chǔ)上搞信息化,不要在不具備數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化的基礎(chǔ)上搞智能化。