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中国制造业工业4.0时代,企业发展战略制定之启示篇

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中国制造业工业4.0时代,企业发展战略制定之启示篇
       在消费者而非产品成为稀缺资源的现代社会,权力正从生产者向消费者转移,以客户为中心的经营理念应运而生,创新和服务逐渐成为整个经济的价值核心。全球正处于新一轮科技革命和产业变革之中,随着数据存储和分析能力的提升,工业大数据将为产品全生命周期和工业企业生产经营各环节提供有价值的决策参考,为提高制造业服务化创造了条件,实现对产品全生命周期的管理和服务,并开展各类增值服务。


       制造业服务化趋势意味着制造企业服务创新的重要性日益凸显。服务创新有利于制造业向价值链高端转移。获取竞争优势是制造企业进行服务创新的首要动力。经济的全球化、技术的进步使得制造企业提供的产品越来越趋向于同质化,为了应对越来越激烈的竞争,企业必须打造出独特的、高附加值的服务,才能提升产品差异化,增加企业的竞争优势。


       在全球顶级的制造企业中,服务化及服务创新已经成为了一种大的趋势。如苹果、施乐、米其林等通过战略变革,纷纷成功实现了由“产品导向型”到“服务导向型”的转变。但仅仅增强技术的创新能力是远远不够的。很多企业失败并不在于技术创新的滞后,而在于突破性技术的商业化和营销停滞不前。赢得成功不仅需要新技术,更需要基于新技术的商业模式创新。


       大数据为新技术和服务创新提供了强有力的支撑和驱动力。在传统制造业当中,大数据带来了不小的影响,制造业正在进行一场数据变革。美国的工业互联网、德国的工业4.0以及中国的物联网都以大数据的应用和分析为核心,目的是打造新一代制造业:利用数据来降低成本,其途径是下一代销售和经营规划、生产率的大幅提升、供应链和销售优化以及新型售后服务。数据驱动制造将成为推动高效的响应式生产系统的下一股力量。


       金隆行咨询师认为,中国制造企业已经开始以大数据的应用和分析为核心,加快服务创新,在这段征途上,企业管理者究竟应该采用怎样的发展战略,才能满足客户不断变化的需求。这是所有企业管理层都需要面对的课题。


       工业4.0是一场技术手段、组织方式和商业模式的革命,对于整体仍处于工业2.0时代的中国企业来说,关键在于探索和选择一条适合自己的变革路径。


       90后女生郑晓刚租了房子,要买一个空调,她觉得跑到商场货比三家是一件挺out的事。她的方法是,直接到网络商城去定制一款属于自己的空调。由于房间的面积不大,她选择了1P的空调。接着,在超薄和流线两个选择中选择了超薄类型;之后又选择了空调内机上“唯美昙花”的花式;在功能上,她特意选择了除甲醛的功能……在做了全方位的选择之后,郑晓终于按下了订单键。随后的日子里,郑晓可以在网上随时查看自己定制的空调到了哪一个工位、哪一个工序、有没有出厂、有没有开始送装。


       我经常会用这样一段话作为我在企业高管内训或总裁班讲座的开场白。可以看到,这段话里有用户、有产品、有网络、有工厂、有服务,而更重要的是,这里面还描述了一种全新的围绕用户、用户参与的商业模式。


       没错,这就是工业4.0的时代。一个把人、产品、企业和社会组合成一个整体,并由此产生出各种创新的时代;一个基于互联、集成和智能制造的时代。


       因为工业4.0的“工业”二字,人们常常会把对工业4.0的认识放在“制造”的方面。然而,我们必须认识到当今这个网络化和智能化的大时代背景。从这个大的背景出发,我们才能够更好地理解工业4.0,以及探讨未来中国制造如何通向工业4.0。


       从前面的例子我们可以看到,直接面对消费者的行业,将会是最先遭遇到“工业4.0问题”、最先运用“工业4.0武器”的行业。因为,一旦我们建立起围绕用户价值的一整套商业模式之后,随之而来的,必然是如何构建更能够满足互联网时代的内部运营体系。所以,在探讨中国制造业的变革路径时,我们可以先用直接面向消费者的行业来进行说明。


       工信部部长苗圩曾经说过,德国的工业4.0与中国的两化融合是“异曲同工,殊途同归”。实际上,德国的工业4.0与两化融合的“异曲”,在于德国把网络化和智能化的大背景描述得更为清晰,对战略目的、具体的实现方式、采取的行动以及企业由此会带来的能力,都有相对清晰的描述。由于中德之间的差异,使得我们在变革路径上有所差异。


       中、德工业4.0的差异


       工业4.0源自于德国,却在中国得到广泛的认同,并有蓬勃发展之势。为什么是德国和中国成为工业4.0的拥趸?答案是,德国也好,中国也好,都在这个网络化和智能化的时代感受到了危机,也发现了机遇。


       然而,中、德两国的危机和机遇却不尽然相同。


       德国是一个工业化已经成熟的国家,除了国家对制造业非常重视之外,整个民族也有对制造业的偏爱,有着非常强大的工业基础。在网络化和智能化的大背景之下,德国是在工业化之后,发现自身在网络化和智能化方面的创新落后于美国,甚至在互联网化方面落后于中国,同时也面临着中国等低成本制造国家的竞争力挑战。在这样的危机感之下,德国提出了工业4.0的战略。


       比如,我们熟悉的一些知名德国企业,如西门子、博世、BMW汽车等,他们早已建立起了从研发到采购,到制造,到物流的全流程的强大竞争力。由于他们在产业链上抓住了研发和服务两端,也使其有更多的回报可以用于持续投入。高额的劳动力成本也使得他们在面对高额投资的时候,更容易计算出符合要求的投资回报。此外,德国制造还具备从原材料到加工,到装备,到复杂系统的全面强大基础。在这个基础之上,再进一步地构建互联、集成和智能,会让它持续保持领先。


       在中国,互联网的发展促使一些勇于创新的企业开展了企业的变革,在用户界面的角度上有了很多的案例可以借鉴。然而中国企业的“工业化”尚处于参差不齐的进程中,放眼望去,处于工业1.0、工业2.0、工业3.0的企业百花齐放,也有少数企业正在开始工业4.0的打造。但多数中国企业的内部互联性、集成性和智能程度远低于德国企业。因此,相比于德国企业,中国企业在当前及工业4.0时代,首先应完善自己的工业化建设,形成自己卓越的运营和产品品质,以及实现卓越的运营和产品品质的体系和实力,从而形成中国制造业的“立体”竞争力。


       让我们喜闻乐见的是,中国的互联网化已经形成了一种倒逼制造业转型升级的局面,这种转型升级对中国制造业竞争力的影响力无疑是巨大的。


       倒逼出来的商业模式变革


       互联网自诞生之日起就不断向着实体经济渗透,尤其是移动互联网兴起之后,对流通环节的商业带来了明显的冲击,大广告、大营销不再有原来的效果。在互联网化时代,消费者获取信息的渠道非常广泛,人们不再仅仅依据大众广告去选择商品,基于自己的喜好在海量的商品里选择自己最喜好的商品,甚至四处寻找更加能体现自己个性的商品,已经成为现在乃至未来的商业常态。


       金隆行咨询师指出,对于制造业企业而言,建立围绕用户价值、为用户带来最佳体验的商业模式,是互联网化时代,企业能否赢得用户、赢得未来的关键所在。尤其是那些直接面向消费者的制造企业,C2B的商业模式将成为主流。


       C2B的好处是:定制化,有非常好的现金流;去除了渠道,让利于用户,也让利于自己;抓住微笑曲线的最有价值的研发和服务的两端;零库存。


       然而,要想实现这样的模式,企业需要在以下几个方面苦下内功:建立起与用户交互的平台,让用户参与设计、参与生产;企业需要具备快速满足用户个性化需求的能力,即必须构建一个从用户的需求出发,一直到满足用户需求的端到端的数字化集成的支撑体系;企业的信息化支撑系统能够充分支持研发、供应链和制造等环节快速响应多样化的个性化需求和订单;企业必须构建一个非常柔性、灵活而又高效的工厂,才能最终将用户的个性化需求和订单变成实物产品生产出来。对于有些企业而言,在这个端到端的链条上也可以没有自己的工厂,但必须选择其他的制造型企业来和自己共同组成一个完整的价值网络。


       由此可见,在直接面向消费者的行业,企业可以通过互联网的崛起,找到一种新的商业模式,并且通过工业4.0的理念和变革路径,使这个商业模式形成一个闭环体系。


       金隆行咨询变革路径上的五步法


       最适合中国制造业工业4.0的变革路径应该是,构建一个完全围绕用户价值、并为用户带来最佳体验的C2B商业模式,再由此转化企业的内驱力,实现市场部门、研发部门、服务部门甚至是制造、采购和供应链部门的全面变革。


       如何转化企业的内驱力,将会是未来中国制造业最为关注也最具挑战性的问题。


       工业4.0概念的提出者、德国工程院院长孔翰宁曾经表示,工业4.0首先是确定所有事情的活动逻辑,其次是构建网络—实体系统,将虚拟和现实相结合。这种虚拟和现实的互联通过一种“虚拟网络—实体物理系统”(Cyber-PhysicalSystem,CPS)实现,CPS即为工业4.0的核心。它通过将物理设备连接到互联网上,让物理设备具有计算、通信、控制、远程协调和自治等智能功能,并将资源、信息、物体以及人紧密联系在一起,从而创造物联网及相关服务。


       由此,我们提出了中国制造业工业4.0变革路径的五步法。


       第一步.重建组织的活动逻辑


       目前,很多中国制造企业的组织活动逻辑仍停留在:市场部门制定了一个产品策略,之后交给研发部门去开发,研发部门开发完成后,再交给采购部门或者制造部门去采购或者生产……上面的这些活动都是一个阶段一个阶段独立完成的,我们称之为串行的组织活动逻辑。姑且先不谈论这样的活动逻辑,用户是否参与或如何参与。就是在每一个阶段,企业的不同部门都很少参与到其他阶段的活动。


       这样的组织活动逻辑,显然不能适应工业4.0时代个性化、灵活、高效的制造业需求。


       因此,中国制造业变革的第一步,就是要进行端到端的组织活动逻辑重建。


       首先,在组织内部,将过去的端到端串行活动逻辑,改变为端到端的并行活动逻辑。根据用户的个性化需求,以及产品全生命周期的管理需求,将过去串行活动的不同部门整合成不同的项目管理团队。团队中包含有来自市场、研发、质量、测试、制造、采购、供应链和成本等等部门的工作人员。大家在项目最初,就形成了一个并行工作的团队,共同对外部的市场需求,内部的质量、测试、制造、采购和供应链的需求进行分解和分配,从而形成概要设计,进一步形成详细设计,再到样机的制造、小批量验证,直到量产。这样的项目组甚至会延续到产品批量生产,一直到产品的生命周期结束。


       这种端到端的并行活动逻辑,将会成为工业4.0时代一种主流的组织活动逻辑。


       其实,这种基于产品全生命周期的端到端组织整合,很多中国的企业早已进行了多年的探索和实践。例如,华为的IPD(集成产品开发)流程,就是建立在产品全生命周期管理体系上的一个集成产品研发流程。华为IPD采用了非常清晰的并行活动逻辑,并贯穿了项目的始终,大大提高了对项目需求的把握能力。在华为的IPD模式中,不但有从概要设计,到详细设计,到样机、小批量生产,以及大批量生产的过程,中间还穿插了一系列的技术评审点,来对项目开发的进展进行把握和掌控。并行的组织活动逻辑,避免之前由于各部门串行,导致的“事后”才能提出需求去改变上一个环节的定义或设计的情况,从而大幅度降低了之前低效率的项目管理所带来的投入过高,以及项目周期过长的问题。同时,并行逻辑也可以在项目过程中发现错误时,迅速决策并及时改变方向,甚至可以在判断了市场前景不佳时,及时终止不良项目。


       第二步.打造集成网络


       工业4.0,企业需要打造三个非常重要的集成网络,即价值网络的水平集成,端到端的数字化集成,企业内部的垂直集成。


       在打造集成网络的过程中,企业的组织集成能力将重于系统的集成,而系统的集成则能进一步强化组织的集成。


       随着互联网化的发展,通过网络强大的信息传递能力,企业能够打造更广泛的组织集成化。如,把用户、一些具有核心技术的供应商纳入进来进行共同开发;当一个新产品的开发涉及到工艺技术的开发、装备技术的开发,还可以把外部的工艺专家、外部的装备供应商纳入到这个开发体系中来,从而构成了一个更具力量的开发团体。


       在位于西雅图的波音公司全球供应链中心,悬挂着整面墙的硕大液晶屏幕,监控着每一架波音787客机从生产到服役的整个过程。意大利阿莱尼亚公司为其提供碳纤维材料机身技术,美国的俄赫拉河马州生产其机翼前缘,中国沈阳飞机工业公司设计和生产舱门和方向舵,英国罗尔斯罗伊斯提供发动机,在日本神户,研发和生产机翼主体。四百多万个零部件,按照统一的标准,按照预定的时间陆续抵达西雅图,来到总装线。网络让波音在40多个国家的研发和生产如同在同一屋顶下进行。网络使得企业组织发生了戏剧性的改变,大规模企业组织崩溃了。企业间的联系更多基于“项目”,而这些项目是由网络组织在支持。


       在工业4.0时代,这种基于网络的组织集成力量将会变得更为强大。将分散在全球各地的力量团结起来,共同完成产品的设计、开发,将变为人们司空见惯的事情。


       工业4.0是一个制造业在系统集成方面不断进化的产物。正如我们知道的那样,1955年就有了CAM(computerAidedManufacturing,计算机辅助制造),1959年恩格尔伯格研制出了第一台工业机器人,1963开始出现CAD(ComputerAidedDesign,计算机辅助设计),上世纪90年代有了ERP(EnterpriseResourcePlanning,企业资源计划)和PLM(productlifecyclemanagement,产品生命周期管理),华为实施IPD(IntegratedProductDevelopmen,集成产品开发)流程也已经有十多年的时间。这些属于制造业系统集成的物种一直在不断进化着。


       到了工业4.0时代,系统集成开发的逻辑不但不会被淘汰,还会得到进一步发展。


       第三步.向智能推进


       互联+集成,推动制造业向智能化推进。


       PLM系统是一个融合了互联化和集成化功能,支撑制造业向智能化推进的重要工具,这些年来也一直在不断演进。比如,西门子的PLM系统TeamCenter已经集成了包含CAD、CAE(ComputerAidedEngineering,计算机辅助工程)和CAM(ComputerAidedManufacturing,计算机辅助制造)的NX(NextGeneration,数字化产品开发系统),同时也集成了包含工艺验证、制造仿真和产品展示的TECNOMATIX。同时为了实现更有效的集成,西门子已经把PLM系统与MES系统和自动化控制系统TIA进行了集成。目前,TeamCenter已经实现了云化,一旦云化的系统成熟且安全,将会对制造业的“分散式的协同”带来巨大的促进,大量的中小企业使用该系统的门槛将会大大降低。


       这不是说,企业有了互联+集成的PLM、ERP、MES等系统,就已经实现智能化制造。实现智能化制造的核心,乃是项目及企业组织方式的一种变革。只有组织进行相应的变革,才能实现人、系统、产品和资源之间的互联、集成并由此产生的更高的智能(见图1)。


       互联+集成支撑系统的变化,以及组织向智能制造的变革,可以使企业快速围绕用户需求,去快速、集成地进行产品设计、验证、仿真和虚拟生产。


       第四步.变革生产—研发模式


       未来的工厂将不再会以占地多大、厂房多大、员工多少来表达自己的实力了,工业4.0工厂的实力体现在:把工厂嵌入整个端到端的闭环中,并能实现最顺畅、最高效的信息流动,以及最顺畅、最高效的物料和产品流动。


       工业4.0的工厂要去履行的,是更多的用户差异化和定制化的订单。支撑产品集成开发的系统构建,只是工业4.0工厂基础设施的构建之一。更重要的是,工业4.0的工厂需要思考的是如何在这些基础设施上面,来实现支撑“定制”这一功能。因此,工业4.0的工厂必须向产品开发的源头进行梳理,把目光返回到产品的研发流程,我们需要去构建一个产品设计的标准化和模块化的研发体系。


       标准化和模块化将构成一个通过有限数量的模块组合,产生大量的满足用户差异化需求的能力。这将是在工业4.0时代一个非常核心的能力。


       工业4.0工厂的典型场景就是实现灵活的、高效的个性化定制。有过制造业经验的人都知道,用户的差异需求与卓越的运营会产生相应的冲突。太多的不同产品和型号必然会降低生产效率,传统制造业的高效率一定来自于单一品种的大批量生产。


       工业4.0工厂能够实现灵活、高效的个性化定制生产的秘诀在于,通过有限数量的模块组合,实现大量的差异化产品和型号。


       因此,要实现模块化生产,中国的制造型企业首先要在产品研发模式方面实现变革,围绕用户的个性化与运营需求,形成“集成研发”能力。也只有如此,中国的制造型企业才能够改变目前一直处于制造业微笑曲线底端的局面,向研发和服务两端延伸。


       第五步.智能工厂打通商业闭环


       在产品的研发设计上有了更好的标准化和模块化的条件和能力之后,企业更需要考虑的是,如何将工厂嵌入到整个端到端的闭环中去,真正实现智能工厂。此时,应该更多地用“流程思维”去思考,而不是用“规模思维”去思考问题。


       当商业模式是一种围绕用户价值、用户需求的商业模式时,工厂制造与供应链必须转变成一种按需生产的场景:按需生产的生产线,按需供应的供应流程。并且,他们都应该是柔性、灵活且高效的。


       工业4.0工厂建设的策略和原则也将会发生根本性改变。传统的工厂建设,是根据某一地块去设计建造一个厂房,再在厂房里摆放设备、仓库和办公室。而工业4.0工厂的建设,则是要根据用户的需求先构思一条生产线,再围绕生产线去构思与其配合的物流系统,接着去构思管理这整个系统的信息化系统,最后去构思整个厂房和园区该如何构建。


       此外,在构建上述生产线的时候,企业还需要同时考虑成本问题,即考虑如何尽可能地减少人力、采用更多的自动化技术,去实现这样一个柔性灵活的生产线设计。因此,在构建生产线时,应设计及采用更多的模块化设计,更多柔性、灵活的装备,采用更多的机器人、视觉技术、传感技术、物联网技术等,使得生产线和物流系统既可以替代人力,又具备一定程度的柔性和灵活性。生产线的模块化设计、可移动设计,会给未来工厂的灵活和可重新配置带来更多的可能。精益生产的理念也必须贯穿始终,拉动式的生产、单件流、消除浪费、不为浪费而投资、建立质量理念等,应该是构思未来工厂生产线以及其物流系统的基础思想。对于流程、关键工艺、关键设备都应该具备良好的数据采集能力,以便于和上层的控制系统、数据采集系统甚至制造执行系统有更完美的集成。对于部分核心设备,则应该采用工业大数据的嵌入式系统进行基于CPS的更加智能化的、预防性的诊断和管理。企业还可以利用虚拟设计和仿真的手段对工厂、生产线和物流进行投资前的规划和验证(例如应用材料公司的AutoMod),以实现在小投入下对大规模投入的前期把握和判断。


       以上这些努力,都是为了使得在按需生产的大模式下,整个“生产流”非常的顺畅,同时解决中国制造面对的成本问题,而且也把中国制造一直以来的质量问题同时解决。


       综上可以看出,不论是在C2B的模式驱动之下,还是企业对于自身竞争力的考虑,在研发模式、研发支撑系统、端到端的集成、再到工厂的互联化、集成化和智能化,都是为了实现一个端到端的顺畅的闭环,从而为企业带来更加强大的竞争力。


       从宏观上把握战略、模式和方向,在方法论上的系统性思考,在技术体系上的互联、集成与智能化已经是这个时代的必然趋势,也是中国制造型企业转型升级的必要条件。


       对于企业而言,一个包含了互联网转型、模式转型、端到端的集成,又包含了柔性、灵活和高效的工厂构建的工业4.0,是一个非常庞大、复杂的变革。在这样的变革中,如果没有转型战略的支撑,可能会变成一个“无法完成的任务”。正如我们看到的很多企业,他们在面对必须转型的局面时,并没有形成相应的转型战略,从而任由自己的一艘大船撞向冰山。但是,要实现工业4.0的变革,更重要的还是要去探索一条切实可行的达成战略目标的路径。工业4.0变革路径五步法,可资中国制造企业借鉴。


       第一次工业革命受益最大是英国,成了世界霸主,第二次工业革命受益最大美国和德国,成了资本主义国家的新贵,第三次发源工业革命于美国,成了新的世界霸主,第四次工业革命呢?


       进入21世纪以来,制造业面临着全球产业结构调整带来的机遇和挑战。特别是2008年国际金融危机之后,世界各国为了寻找促进经济增长的新出路,开始重新重视制造业,欧盟整体上开始加大对制造业科技创新的扶持力度,美国国家科学技术委员会于2012年2月正式发布了《先进制造业国家战略计划》。除了美国的《美国先进制造业国家战略计划》之外,德国政府在2013年4月推出了《德国工业4.0战略》,英国政府科技办公室也在2013年10月推出了《英国工业2050战略》。


       中国推进产业升级最常见的问题是急功近利,其实质是:不系统考虑问题,盲目推进创新点,无法形成真正优势,造成资源浪费。在金隆行咨询师看来,我们应仔细研究发达国家发展先进制造业的战略,包括《美国先进制造业国家战略计划》、《德国工业4.0战略》、《英国工业2050战略》等资料,梳理出代表先进制造业发展方向的关键词,结合我国国情,定义出我们未来制造业的发展方向。


       一、软性制造


       从发达国家发展先进制造业的战略规划来看,制造业的概念和附加值正在不断从硬件向软件、服务、解决方案等无形资产转移。相对于传统制造业,如今的制造业是软件带给硬件功能、控制硬件,对硬件造成极大影响。同时,与以往的硬件商品所不同,目前的制造业中,对商品附属的服务或者基于商品解决方案的需求正在快速增加。


       所谓软性制造,就是增加产品附加价值,拓展更多、更丰富的服务与解决方案。因为相对于硬件,产品内置的软件、附带的服务或者解决方案通常是软性和无形的,都是“看不见”的事物,故称之为软性制造。


       软性制造中,不再将“硬件”生产视为制造业,而是认为“软件”在制造业中不断发挥主导作用,商品产生的服务或解决方案对制造业的价值带来巨大影响。所以,未来的制造业需要放弃传统的“硬件式”的思维模式,要从软件、服务产生附加值的角度去发展制造业。


       以软件为主导


       随着模块化的进展和生产设备技术的一体化,以大规模量产的硬件为中心的制造业很容易进行技术转移。由于转移的门槛较低,不少发展中国家都可以承接。但近年来,发达国家不断用


       软件定义产品功能和性能,增强对以软件为主导的创新的重视程度,使得制造业产品产生价值的来源从硬件转移到了以软件为主导,因而也提升了制造业的进入门槛。


       电子产品就是一个典型代表案例。如今的电子产品中,大多预装了操作系统,嵌入各种软件功能,许多电子产品通过联网还能安装更多应用软件(APP)。目前,就连汽车产业这样的传统制造业领域,“软件决定产品价值”也不断得到体现。例如,为了实现汽车的低耗油驾驶,需要由软件来协同控制汽车零部件中的各种硬件的技术模块化,软件执行效果的好坏直接影响到汽车的油耗。许多发达国家正在积极开发自动驾驶汽车,要实现自动驾驶,同样离不开软件帮忙。


       美国企业软性制造方面的趋势表现最为明显,GE、IBM等美国企业很早就开始重视软件的作用。GE跳出制造业的思维模式,致力于软件投入,目前的GE也已经是一个数据分析、软件公司了。IBM在这一点上更为领先,认为管理海量数据的时代即将到来,因此极为重视公司在数学上的解析能力。


       欧洲在制定产业政策时,也很早就意识到未来制造业产生全球化竞争能力的根源是软件。在欧盟的框架计划中,为嵌入式软件的基础研究项目(ARTEMIS)设定的投入高达27亿欧元。西门子、博世等大型企业也摇身变为IT企业。


       服务、解决方案业务


       高度重视售后服务、客户服务和应对解决方案业务,是发达国家制造业发展的重要趋势。未来制造业的商业模式,是以不断解决顾客问题为主的商业模式。在这种模式下,企业将不仅仅是销售硬件,而是通过销售出的硬件产品的维护等售后服务以及提供各种后续服务,来获取更多附加价值。


       对服务、解决方案业务的认识,在美国、德国、英国都已经很普遍。美国的大型企业倾向于对服务、解决方案进行行业标准化,并向新兴市场国家推广。GE在医疗服务中的举措就是一个典型案例。德国、英国则通常是通过销售的咨询化,使得“制造业服务化”得以成功。


       二、从“物理”到“信息”的趋势


       以往,每当提及制造业,大都认为是各种零部件构成硬件产品的核心。但是,随着封装化、数字化的进展,零部件生产加工技术加速向新兴市场国家转移,随之而来的是零部件本身的利润难以维系。因此,发达国家制造业开始更加注重通过组装零部件进行封装化,将部分功能模块化,将系列功能系统化,来提升附加价值。


       模块化是将标准化的零部件进行组装,以此来设计产品。这样做的好处是,能够快速响应市场的多样化需求,满足消费者的各项差异化需求。以往,在产品生产过程中,需要付出很多时间和成本,如果将复杂化的产品通过几个模块进行组装,就能够同时解决多样化和效率化的问题。


       但是,模块化本身不过是产品的一项功能,未来制造业将更加重视在通过模块化和封装化的基础上进行系统化,拓展新的应用与服务。如果以系统化为主导,就能相对于“物理”意义上的零部件,获取更多的带有“信息”功能的附加价值。相反,如果不掌控系统的主导权,无论研发出的零部件的质量和功能多么好,也难以成为市场价格的主导者。


       美国企业一直在研发与设计等价值链的上游部分获取附加价值,就是体现了面向系统的思维模式。位于价值链上游的企业为了汲取附加价值,不应面向零部件,而应面向系统来掌控市场。GE的核心技术就是系统,该公司在上世纪80年代已经向能源系统公司转型,如今,那时积累的成功经验无疑将应用到GE大力推广的医疗服务等领域之中。


       德国提出的“工业4.0”战略中,核心就是物理信息系统(CPS),德国的西门子、博世等大型企业对系统化已经有了高度的认识。其中,博世公司推出了基于AUTOSAR国际标准的封装系统,正在大力开拓印度、中国等新兴市场。


       三、从“群体”到“个体”的趋势


       发达国家将以规模化为对象的量产制造业生产基地转移至新兴市场国家后,以定制化为重点的多种类小批量制造业在本土渐成主流。未来发达国家制造业的走向,将正如诸多专家的共识,根据个性化需求来进行定制,形成“大规模定制”潮流。同时,消费者本身也将有能力把自己的需求付诸生产制造。


       随着以3D打印为代表的数字化和信息技术的普及带来的技术革新,制造业的进入门槛将降至最低,没有工厂与生产设备的个人也能很容易参与到制造业之中。制造业进入门槛的降低,意味着会有一些意想不到的企业或个人参与到制造业,从而有可能给商业模式带来巨大变化。


       “个性化”首先是美国大力推进的。在美国的文化背景下,个性要比组织色彩强烈。制造业的“个性化”趋势在美国制造业回归得到体现。一些专注于通过信息技术使得生产工程高效化、专业性的小规模手工制作的制造业,在一些城市的市区开始涌现。它们根据消费者的需求进行柔性的定制化服务,凭借优越的设计,与大量生产形成差异化竞争。


       四、互联制造


       我们身边的很多产品都开始能够访问互联网了,社会在不断网络化。智能手机如此,家电的“信息家电”也是如此,随着汽车渐渐步入自动驾驶时代,或许汽车未来将仅仅是一个网络终端而已。身边的产品不断地网络化,如同系统化的重要意义一样,“互联制造”代表着掌控网络的主导权。而且,从网络外部性来看,率先掌控主导权的企业将长期获取先行者利益。


       随着信息技术和互联网、电子商务的普及,制造业市场竞争的新要求出现了变化:


       首先,要求制造业企业能够不断地基于网络获取信息,及时对市场需求做出快速反应;


       其次,要求制造业企业能够将各种资源集成与共享,合理利用各种资源。


       互联制造能够快速响应市场变化,通过制造企业快速重组、动态协同来快速配置制造资源。这在提高产品质量的同时,减少了产品投放市场所需的时间,增加了市场份额。同时,还能够分担基础设施建设费用、设备投资费用等,减少经营风险。


       另外,作为一个未来的潮流,工厂将通过互联网,实现内外服务的网络化,向着互联工厂的趋势发展。随之而来,采集并分析生产车间的各种信息,向消费者反馈,将从工厂采集的信息作为大数据通过解析,能够开拓更多的、新的商业机会。对硬件从车间采集的海量数据进行处理,也将在很大程度上决定服务、解决方案的价值。


       美国因为有着Google、IBM等IT巨头和无数的IT企业,所以在大数据应用上较为积极,非常重视对社会带来新的价值。Google不断将制造业企业收购至麾下,就是希望掌握主导权。同时,作为美国大型制造业企业的一个代表,GE公司也开始加强数据分析和软件开发,从车间采集数据,进行解析,提供解决方案,开拓新的商业机会。


       德国将“工业4.0”视为国家战略,将工厂智能化视为国家方针。通过信息技术,最大限度的发挥工厂本身的能力。工业4.0不是工业的问题,而是一场深刻的社会变革!每个人都无法与之撇清关系。


       中国制造业要迈向工业4.0,必须先补工业3.0的课——精益生产;甚至是工业2.0的课——IE(工业工程)。


       IE是一切之本,TPS、6Sigma、TOC(Theoryofconstraints,瓶颈理论,常与精益生产、六西格玛并提)、5S(源自日本的现代工厂管理理论)都是建立在IE基础之上!


       互联网对商业环节的渗透和改造是逆向的,从与消费者最近的广告营销端开始,进入零售、渗透进分销环节,最终倒逼到生产制造环节,在此过程中生产方式、管理理念、生产设备、甚至原材料都将发生重大变化。关于互联网+制造业会发生什么样的变革?传统制造业企业如何拥抱互联网倒逼的变革?金隆行咨询师基于制造业经典理论和产业边缘发生的变革端倪,总结分析,与业内人士共同探讨。


       1、互联网+制造业是倒逼出来的,其改造动力来源于下游环节


       制造业的互联网化是“生产-销售-消费”协同升级中的一环,其改造动力来源于下游流通端和消费端。下游互联网化程度(在线化、数据化)程度越高,对上游制造环节的倒逼作用越显著。目前,图书行业的零售端互联网化程度最高,保守估计超过50%。所以,我们看到图书的生产制造环节—“印刷出版”环节已经高度互联网化,数字出版、数字发行十分普及。纺织服装是另外一个零售端高度互联网化的产业,行业估计在30%以上,这意味着全国每100件服装就有30件是在互联网上销售出去的。


       可以想象,其对上游生产制造产生了多大的倒逼力量。所以,我们看到在服装工厂里面,柔性化生产加速,生产周期缩短,生产方式和装备都有了变化。对于大量的工业制造业企业,下游是B类客户,这类企业互联网+的需求更多来自企业间的协同需求,但动力依旧来自下游客户。譬如,目前热火朝天的智能装备和智能产品,将传感器嵌入产品上,卖给客户后可以不断采集数据上传到云端。但是你可以看到,只有当客户有这样的需求并愿意分享数据的时候,制造端才有这样的动力。


       2、“微笑曲线”误导中国制造业


       1992年,台湾企业家施振荣提出了“微笑曲线”(SmileCurve)理论。微笑曲线认为,曲线左右两侧附加价值高,利润空间大;而处在曲线中间弧底位置的加工、组装、制造等,技术含量不高,附加价值低,利润微薄。中国产业界对“微笑曲线”奉为经典并因此陷入迷惘。在这一思想指导下,中国制造业转型升级的方向必须向所谓的价值链高端延伸,特别是走品牌化的道路。而面向零售市场和品牌之路是“败九成一”的策略,风险极大,并非适用所有制造业企业。


       事实上,制造业并没有那么悲观,理论和实践上都存在与微笑曲线相反的现象。2004年日本索尼中村研究所所长中村末广提出了“武藏曲线”,即和微笑曲线相反的拱形曲线——真正最丰厚的利润源正是在“制造”上。而2005年6月,日本《2004年度制造业白皮书》通过对近400家制造业企业的调查也验证了,认同“制造&组装”利润率最高的企业非常多。而中国制造业之所以被微笑曲线所迷惑,根本原因是中国制造业的管理水平糟糕。


       近20年,中国制造业在WTO外贸红利和政府主导的投资拉动型增长模式下,获利轻松,同时做房地产、金融太容易赚钱,企业主普遍不愿在制造业投入精力。中国制造业30年不仅没有向全球输出任何思想,反而连IE(IndustrialEngineering)、TPS(ToyotaProductionSystem)、6Sigma等成熟的制造业管理理论也极少应用。这一切导致“制造”应有的利润远远没有体现出来。


       3、制造业转型的方向是由单纯“生产制造”转向“供应链协同”


       制造业的互联网转型中,C2M模式需要具备零售的基因和塑造品牌的慢功夫,并不是所有企业都具备这种能力。我们认为,制造业更切实可行的转型之路是做供应链服务。但什么是做供应链?很多人都在讲,但似乎又各有所指。举个简单的例子来说明“单纯制造”与“供应链协同”的区别。


       一个服装工厂在6月1日接到品牌商的一个订单,生产AB两个款式各1000件衣服,要求7月1日前交货。这个工厂埋头苦干,保质保量生产出衣服,在7月1日前把货发出,这叫生产制造。而“供应链协同”的做法是,工厂在生产过程中了解到品牌商那里:A款式畅销,在6月中旬已经低于最低安全库存了,马上就要断货;而B款式滞销,尚有大量库存。那么工厂应该加速A款式的生产和交期,而延缓B款式的生产甚至减少订单量,这就是“供应链协同”的做法。


       无论是消费品还是工业品的生产制造,只要是2B业务,都可以使用这个模型。制造业的长期价值在于帮助你下游的客户赚钱。在没有互联网的时候,一些优秀的企业已经在这方面进行了卓越的探索,比如思科、沃尔玛、丰田汽车、戴尔、华为等。而互联网作为一种广域的连接工具,完全可以更低成本地将供应链的上下游连接起来,通过数据协同实现更大范围的供应链协同。


       4、供应链协同的基础是:打通电商大数据、ERP、MES系统,实现纵向一体化


       要实现供应链协同,需要实现价值链各环节的数据共享和策略一致。在生产制造端,首先需要打通ERP与MES的割裂,实现内部协同。ERP是企业层级的资源计划管理;MES则是位于上层计划管理系统与底层工业控制之间,面向车间层的管理信息系统。ERP的计划生成可执行的生产工单,而MES则对工单的执行过程跟踪记录,并防止错误发生。其管理范围从投产到出货。不幸的是大部分的制造业工厂ERP与MES都是两套系统,各自为政。产能情况、订单进度和生产库存对ERP来说只是黑箱作业。


       若企业内部能实现ERP、MES,乃至CRM的集成协同,进一步就是需要对接电商大数据,包括实时订单数据、需求预测数据等,这部分数据可能分属于不同的合作伙伴。这时候合作伙伴的协同意识、信息化水平、数据接口标准,乃至激励机制就至关重要了。当产业链所有系统都全面集成之后,一条连接市场最终客户、制造业内部各部门、上下游各方的实时协同供应链就形成了。IT时代供应链的最高境界CPFA--协同规划、预测与补货系统就横空出现了。


       过去,只有大企业才能达到这一点,因为涉及巨大的IT和人才投入,但现在互联网出现之后,有可能改变这一格局,小企业也可以做到,而且可以玩的更为极致。


       因为,企业内部的系统集成通过以太网(局域网)即可完成,而跨企业之间的协同互联网则扮演重要角色。特别是电商出现之后,基于电商交易的数据丰富度、实时性和预测准确性,远非POS信息单一维度的日报所能比拟。我们也期待在2B的电商平台上,能尽早看到平台级的供应链协同系统出现。


       5、柔性化生产将成为制造业的核心竞争力


       国务院参事汤敏教授认为:未来中国,以大批量生产、低成本取胜的劳动密集型产业外迁到东南亚势不可挡,中国唯一可以留下的就是小批量、定制化的柔性制造产能。换个角度理解这句话,如果中国能大规模的改造生产制造系统,使之都具备柔性化生产能力,那么就可以把更多的制造业留住中国。


       所谓柔性化生产是指,在品质、交期、成本保持一致的条件下,生产线在大批量生产和小批量生产之间任意切换。业界谈论更多的“大规模个性化定制”只是柔性生产的一种形式,并不是通用模型。同时,所谓“小多快”(小批量、多品类、快速生产)也不是真正的柔性化,因为大批量订单做不了也不是真正的柔性生产。目前,方兴未艾的“智能制造”,我们认为也是应用IOT技术来实现柔性化生产或定制化生产,总体上也属于这个范畴。


       柔性化生产之所以成为制造业企业的核心竞争力,结合前面第三点“供应链协同”就不难理解。“供应链协同”要求制造企业的产能根据市场的实际需求变化弹性释放:卖得好、需求多就多生产;卖不好,需求少就少生产。制造业柔性能力不够,意味着你的客户就要倒霉了,要不必须大批量采购占压资金,要不就要忍受断货停产的风险。


       纵观国内,从服装、鞋包到钢铁、原材料,各行各业的制造柔性化都在加速。以炼钢厂为例,以前订单生产都是以月为交期,以“炉”为单位批量生产(一个品种一炉至少50T);而现在钢厂面临的多品种、小批次订单越来越多,交期也从月到按周交货,这样的市场形势倒逼钢厂在生产模式也发生变化。比如,变连续生产为半连续生产,炼钢炉不停变化钢种,优化钢种排产顺序合并小浇次,精细排产计划。总体上,所谓国内的产能过剩指的都是落后产能、一般性产能,真正具备柔性生产能力的产能十分稀缺。


       6、车间里如何实现柔性化生产,互联网诞生之前已经出现;互联网要解决的是车间之外的事情


       60年前大野耐一创立的“丰田式生产方式”(TPS,美国人总结为精益生产)已经极大地突破了柔性化生产问题。精益生产不仅仅是通过消除浪费来提高效率,更重要的是通过快速换模(SMED)、单件流(onepieceflow)等生产方式的创新实现了柔性化生产。大野先生认为生产市场不需要的产品、过多生产是最大的浪费。这在本质上,已经包含了产销和谐、产销匹配的深意。到90年代,佳能的细胞生产(Cell)又将柔性化生产推进了一大步。以大量运用多能工的细胞式生产,不仅实现了多品种生产组装的快速切换,而且激发了工人的创新能力。


       同时期,以戴尔大规模定制为代表的生产革新代表了另外一种柔性化生产思路,即对产品按照其功能进行划分而进行模块化设计,建立产品族和零部件族,内部实现零部件的标准化、通用化。这一模式成就了戴尔的辉煌,并作为一种商业思想广泛传播。国内工业3.0的标杆企业尚品宅配、索菲亚、青岛红领等也都沿袭这一模式而成为行业翘楚。


       所以说柔性化生产本身与互联网无关,互联网要解决的问题在于更大范围的产业链协同问题,包括生产制造企业与下游的客户,也包括与上游的原材料商、设备制造商之间的协同。


       7、不但要柔还要快,快速响应比降低生产成本更重要


       在需求快速变化的今天,制造业企业最重要的一项能力是快速响应市场,而非生产成本。快速响应包括产品创新能力、快速交货能力,以及连续补货能力等。在产能过剩和互联网的倒逼下,无论是服装鞋帽箱包等消费品,还是棉纱、钢铁、有色金属、五金、塑料等工业品,在订单需求上都出现了小批量、多品类的变化趋势。


       在市场需求不确定的情况下,厂商都不愿意大批量订货,而是更多地通过小批量订货来试产试销,直到测试出市场的真实需求,才开始大批量连续订货。为保障生产和销售的机会,小单、急单、短单已经大行其道,这无形中倒逼生产制造企业必须能否快速响应,否则将逐步出局。


       快速响应对下游客户的价值体现在,把客户从库存积压和断货停产的风险中解放出来,及时把握市场销售机会。


       8、就单个企业而言,迈向工业4.0,精益和IE是绕不开的一道坎;那么出现互联网之后,有没有可能通过“范式转移”实现超越呢?


       基于第6个观点,就不难理解接下来这个命题。中国制造业要迈向工业4.0,必须先补工业3.0的课——精益生产;甚至是工业2.0的课——IE(工业工程)。IE是一切之本,TPS、6Sigma、TOC(Theoryofconstraints,瓶颈理论,常与精益生产、六西格玛并提)、5S(源自日本的现代工厂管理理论)都是建立在IE基础之上。甚至丰田也讲到:丰田生产方式就是工业工程在丰田公司的具体应用。IE是以科学的方法,有效地利用人、财、物、信息、时间等经营资源,实现产出最大化。


       有效实施IE可以实现企业在不需要资本投入的条件下,实现成本降低和效率大幅度提升。但是因为IE起源于泰勒的科学管理,在阶级论之下长期被误解和打压,直到90年代才在我国局部得到重视。


       必须承认用精益和IE来改造现有传统制造业存在巨大困难,最重要的是一把手的观念、决心,甚至情怀。因此,就单个工厂升级到工业4.0无法超越这道鸿沟。在互联网条件下,有没有可能通过“技术-经济范式转移”的方式实现超越呢?是否会出现制造业的“云端制”?是否能实现超越工厂围墙的社会化柔性化生产?理论是可行的,现实也具备条件,但是我们还没有看到!这个值得持续观察。


       9、“机器换人”的核心问题是软件如何柔性化


       以自动化设备、批量生产、降低制造成本为导向的“机器换人”可能存在陷阱,因为这正与全球制造业发展方向背道而驰。比如,自动缝纫机一台可以替代6个缝纫工,确实提高了产能节省人工。


       但是问题来了:自动缝纫机要求针对不同服装款式,不同缝制要求,预先制作工装夹具,还需要人工编程打板,制作缝迹文件。这些额外成本使得自动缝纫机依然最适合的是单一款式大批量生产,而这与服装行业柔性化生产的整体发展方向相悖。因此,“机器换人”的关键是如何实现软件的柔性化、敏捷编程,或自动编程,就像TPS中的“快速换模”一样。


       以“机器换人”为主要内容的技术改造主要解决的是高人力成本问题,而实际上中国制造业面临的主要问题是产能过剩、产销脱离问题。其次,机器人确实可以提高某个操作环节的效率,并不一定能提升企业整体效益,要让机器人真正发挥作用还需要将生产管理、人力资源、信息化管理等“软件”与生产线的硬件进行同步规划。这就意味着机器并不是最主要的技改内容,系统思考更加重要。


       10、制造业转型要放在C2B模式中予以整体思考


       互联网时代,我们要从产供销一体化来看待制造业,任何局部的优化,整体结果可能更糟糕。因此要看到未来整个商业模式的转化。我们坚定地相信,C2B(ConsumertoBusiness)是未来信息经济时代的主流商业模式。C2B=客户定义价值+SNS营销+拉动式配送体系+柔性化生产。


       这其中,柔性化生产体系是C2B落地的重要一环,如果制造业做不到批量可大可小的柔性化生产,C2B不会彻底,并且会因此深受伤害。因为实施C2B的下游企业会把库存都压给制造业。以往大品牌实施的VIM(供应商管理库存)就是这样。


       反之,如果下游零售端模式不变,那么柔性化生产的价值也难以体现。譬如,你依然愿意接沃尔玛这样的大批量采购订单,你自然还是一件产品三万件、五万件地生产,不会有动力和意识去做生产方式的改变。所以商业模式的转变是整体性的,是产供销一体化的转型。


       金隆行咨询师认为,虽然我国制造业的技术水平相对于世界制造强国还有一定差距,但在创新驱动发展战略的推动下,我国制造业创新能力正在快速提升,取得了举世瞩目的成就,并呈现加速赶超的态势。经过30多年的快速工业化进程,我国制造业已具备了厚实的产业基础、全面的配套体系、蒸蒸日上的创新能力,有能力创造新辉煌。