工業4.0破解制造業難題 10大路徑通往智造之路

　　【中國智能制造網 智造快訊】一般來講，以下十個路徑方向是中國工業從制造邁向智造的必經之路，只不過對于不同的行業和不同的企業來說，由于市場需求模式不同、產品工藝不同、管理基礎不同等，側重點有所不同而已，但你總能從中找出幾條通往智能制造的可行之路。　　要從中國制造到中國智造，這是中國經濟界的共識。但怎樣才能實現，卻不是所有的人都很清楚。
　　
　　君不見，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迷失了方向，不知該如何下手，盲目跟風，看別人投自動化，自己也跟著投，看別人上信息化，自己也跟著上，很有可能在看到智能制造落地之前已經被自己折騰死掉。
　　
　　其實，智能制造也好，智能工廠也好，都有自己的實施條件和路徑，沒有捷徑可走，行業不同、企業不同，道路都會不同。一般來講，以下十個路徑方向是中國工業從制造邁向智造的必經之路，只不過對于不同的行業和不同的企業來說，由于市場需求模式不同、產品工藝不同、管理基礎不同等，側重點有所不同而已，但你總能從中找出幾條通往智能制造的可行之路。
　　
　　1、精益化
　　
　　精益生產這個起源于豐田的生產管理方式TPS，早就是面向多品種小批量的個性化需求而設計的，其兩大支柱就是“準時化”與“智能自動化”，與今天智能制造的思路不謀而合，我們不得不佩服豐田早在50年前的遠見卓識。
　　
　　至今為止，精益已經演變為一種涉及營銷、研發、供應鏈、生產、流程乃至創業的全價值鏈的精益管理理念和方法，帶動了產業的轉型，從制造業到服務業，她所追求的“創造價值消除浪費”的思想、方法和工具促進了生產資源的優化配置，獲得質量、效率和反應速度的快速提升。
　　
　　根據我們輔導企業的經驗，只要企業堅持做下去，大部分都能獲得50%甚至更高的提升空間。遺憾的是，精益在中國的大部分企業中并未得到有效實施，他們大多只是口頭上說說，因為急功近利以及缺乏導入經驗方法等，無法堅持下來半途而廢。走進這些企業，你會發現浪費比比皆是，高企的庫存、反復的搬運、高強度的手工作業、間斷分割的生產模式、粗制濫造的品質、漫長的交貨周期等等。在電子行業，中國企業的平均庫存周轉時間為51天，而美國則為8天；在紡織服裝行業，中國企業的平均庫存周轉時間為120天，而ZARA則為15天。也就是說，即使利潤率相同的情況，股東的率相差6倍以上。
　　
　　智能制造不可能建立在這種低效的生產模式之上，精益是必須要走的步，而且是高的一條路徑。因為精益幾乎不需要企業做出額外的投資，只是在現有基礎上重新配置生產資源就可以獲得超出想象的回報。
　　
　　我們幫助過上百家從一個億到上千億規模的不同行業的制造企業，通過重新規劃生產布局和物流，改善供應鏈管理，以及TQM、TPM、IE改善等精益方法工具的導入，短短6-18個月時間就獲得顯著提升，將庫存降低30-75%，生產效率提高25-90%，交貨期縮短30-70%，每年成本降低上千萬元。
　　
　　精益的成功實施并不難，關鍵在于領導的決心與管理層觀念的轉變。
　　
　　2、標準化
　　
　　標準化是自動化的基礎，也是智能制造的前提。
　　
　　國內一家的家電企業去寶馬、豐田等企業參觀，感嘆汽車行業的自動化程度之高，為何汽車這么復雜的產品都可以，而家電這種簡單產品卻不行，一個重要原因就是標準化。
　　
　　汽車行業普遍采取的共用平臺、通用零部件等策略極大地降低了產品成本。豐田在2000年的時候發起“CCC21”計劃，通過將原來的根據整車進行零部件生產改為根據零部件進行整車生產的方法，也就是說標準化的零部件實現批量生產，三年時間成功降低成本30%。
　　
　　反觀國內企業，根本不重視或者沒有意識到標準化的重要性。很多企業產品零部件規格種類之多令人咋舌，比如簡單的螺絲、包裝紙箱就有幾十上百種規格，庫存和零部件成本怎么能不高？從研發設計開始完全沒有控制，開發一個新產品或者換了一個人，就隨意地增加新的零部件，缺乏一個標準化的流程以及產品數據庫。
　　
　　標準化當然也還包括標準化的作業流程和作業方式，麥當勞是這方面的典型。有了標準化，自動化才能據此開發出來，比如自動焊接，自動裝配，假設零部件千變萬化，作業方式也不固定，自動化將很難實現，即使實現成本也很高。
　　
　　3、模塊化
　　
　　汽車和電腦是早實現模塊化的行業，從模塊化設計、模塊化采購到模塊化生產，模塊化也是智能制造能否實現低成本滿足個性化消費的關鍵所在。
　　
　　谷歌在去年向外界展示了模塊化手機項目ProjectAra的新進展以及通過該平臺組裝的原型機。根據谷歌的介紹，Ara手機為重要的組件是由谷歌自行設計的包括通訊模塊和備用電池在內的鋁制手機骨架，而包括屏幕、處理器和電池在內的零部件都將能以模塊形式接入，終組成一部完整的手機。如果一旦實現，真正意義上個性化的手機將成為可能，每個人的手機都可以，人們可以像拼裝積木一樣任意組合自己中意的手機。
　　
　　模塊化降低了從設計、采購到生產的復雜程度，標準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、物流與信息溝通更加容易實現。如以前每個手機品牌的充電器都不同，一換手機全都扔掉，造成很大浪費，現在有了改進。
　　
　　房地產也在朝這個方向發展，萬科借鑒日本的做法，將各建筑模塊在工廠建造好后再到工地進行模塊化安裝，無論是質量、周期還是成本都得到大幅改善。
　　
　　模塊化實施起來相對較難，涉及到行業與企業標準，需要上下游企業共同參與，這是一項長期的工作，所以相互間構建精益的戰略合作伙伴關系尤為重要。
　　
　　4、自動化
　　
　　自動化是智能制造中談論得多的，很多地方政府和企業形象地把其稱之為“機器換人”，也做了不斷的嘗試，有成功也有失敗。
　　
　　一家國內大型的裝備制造企業通過自主創新，將原來原材料處理的離散型加工方式進行集成，把原來獨立的10個工序通過自動化生產線連接在一起，實行精益式的連續生產，消除了中間環節的上下料、儲存和搬運，生產速度本身也比以前提高了2倍，結果這條自動化線的生產效率是原來的5倍，人員減少70%，生產周期縮短80%，其中一項改進的噴涂工藝為節省油漆損耗達到40%，雖然他們為這條生產線投資超過2000萬，但不到2年就收回了成本，現在每年獲取1000多萬元。
　　
　　一家大型造紙企業通過建設新的生產線項目，引進國外更先進的設備，來為產品升級換代，提高生產效率，大幅度降低人員數量，以前完成產能50萬噸需要1300人左右，而現在新的生產線投產后只需要300人就可以完成同樣的產能。
　　
　　另一家機械制造企業收獲的則是教訓，這家企業投資將近一個億上馬了一系列的自動化改造項目，包括大型的自動倉庫、自動化的鑄造與裝配線等，投產后發現成本不但沒有降低反而大幅上升了，雖然操作人員減少了，但設備維護人員增加了，由于經濟不景氣市場下滑，產能不足導致折舊和能耗成本大幅上升，10年都難以收回投資，面臨虧損壓力。
　　
　　自動化與信息化是實現智能制造投資大的部分。企業在做自動化改造前千萬要慎重，為什么要升級自動化？率是多少（合理的期應控制在5年以下）？自動化設備可靠性怎樣？有何風險？能適應產品的升級換代嗎？一定要想清楚，否則成本不降反升。很多企業投入后才發現設備不成熟故障頻繁，或者上馬的設備不好用，還不如人工操作靈活方便，結果幾十萬、上百萬投入的設備被任性地擱置，這種無效的投入甚至會拖垮企業。
　　
　　曾經有一家企業想上AGV（無人配送小車）代替人工配送，咨詢我們意見，當我們測算完這家企業的物流強度后建議他們暫緩投資，因為只有當物流強度達到一定的數值后投入AGV才是劃算的，否則成本更高，終他們接受了我們建議暫停了該項自動化項目。
　　
　　隨著技術的進步和人力成本的提高，自動化是個不可逆轉的趨勢。對于不同的行業不同的企業，有的有成熟的自動化方案，有的則沒有，企業需要結合自身情況來規劃自動化方向。從大、容易實現的部分做起，當然還要結合前面所講的標準化和模塊化，并且滿足精益生產的要求，優化相應的生產流程，一步一步循序推進，且不可操之過急，盲目跟風。
　　
　　5、服務化
　　
　　中國目前擁有超過6億的網民，7億臺智能終端，移動互聯網的蓬勃發展加速了從制造向服務的轉型。美國倡導的“工業互聯網”將人、數據和機器連接起來，形成開放而化的工業網絡，其內涵已經超越制造過程以及制造業本身，跨越產品生命周期的整個價值鏈，涵蓋航空、能源、交通、醫療等更多工業領域。
　　
　　服務化的典型案例是，GE通過飛機引擎工業互聯網大數據分析，幫助運營145架飛機、單月執行1.6萬個航班的歐洲大型航空公司意大利航空（Alitalia）一年節約了1500萬美元的燃油成本，由硬件供應商到增值服務供應商，實現客戶的價值大化。
　　
　　類似的，提供智能電網設備的公司也可以通過節省的電力成本來收費，而不是靠賣硬件來賺錢；提供新能源汽車給公交公司的制造商可以通過節省的能源成本和碳排放來收取服務費用，而不是單純依靠政府的車輛補貼，這樣可以更好激勵新能源車制造商改進產品，并且防止政府補貼的濫用；提供電梯設備的可以依靠良好的電梯運行維護來收取小時服務費，避免現今普遍存在的電梯故障甚至“吃人”現象；醫療健康產品的制造商也可以通過產品的智能化改造，自動采集分析消費者的健康大數據，提供健康解決方案的增值服務來幫助消費者改善健康狀況。
　　
　　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，提高產品可靠性和效率。
　　
　　當然行業不同產品不同，可服務的內容也千差萬別，互聯網 模式下，傳統企業需要不斷創新商業模式找到一款適合自己的服務方式來打動客戶。
　　
　　6、個性化
　　
　　過去30年，市場商品種類急劇膨脹了幾十、上百倍，光阿里平臺上的商家就有800萬。這是一個個性化消費的時代，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，個性化實現的難度在于需要達到大批量生產的低成本和高品質。豐田在50年前開發的精益生產部分實現了這個目標，從多品種小批量到單件流的生產模式獲得了比大批量生產更高的品質和更低的成本。
　　
　　除豐田之外，戴爾也是早開創個性化消費的企業之一，這家1984年才創立的計算機公司，2001年做到，短短十幾年超過老牌企業IBM、蘋果、HP，依靠的就是個性化定制。通過直銷模式，消費者直接在網上或者電話下單，選擇自己喜歡的CPU、主板、屏幕、硬盤以及顏色等配置，戴爾根據定制訂單生產交貨。戴爾的年庫存周轉率為64次，比大的競爭對手多50次，運營成本則比其降低了一半以上。