今天要和大家一同交流的主要包含6個(gè)點(diǎn):1、第一個(gè)工業(yè)4.0模型的講解,2、2.0到3.0的案例,3、2.0到4.0的案例,4、3.0到4.0智能工廠的案例,5、如何部署落地,6、企業(yè)信息化同仁的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。
一、工業(yè)4.0智能制造模型
首先,我們看這個(gè)模型有這樣幾個(gè)特點(diǎn):首先,幾點(diǎn)零概念的發(fā)展,其實(shí)不是一個(gè)技術(shù)的概念,首先是一個(gè)來自客戶端需求發(fā)展的概念。研究一下德國的工業(yè)4.0,包括美國的包括我國的工業(yè)制造2025,他的出發(fā)的原點(diǎn)還是基于我們市場(chǎng)和客戶需求點(diǎn)的變化,以及我們技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)上的變化的兩個(gè)力量推進(jìn)起來,才形成了這階段性的發(fā)展。在1.0到2.0也就是工業(yè)化的時(shí)代,在那個(gè)時(shí)候基本是為了滿足客戶的基本需求。這個(gè)時(shí)候的訂單還是大批量的工業(yè)化訂單。在2.0到3.0的時(shí)候我們形成了大規(guī)模定制,大規(guī)模定制的模塊化概念,這個(gè)也不僅僅在汽車行業(yè)和農(nóng)機(jī)挖掘機(jī)行業(yè),家電電腦生產(chǎn)以及最近這幾年在時(shí)裝行業(yè)都陸續(xù)開始走向模塊化,以滿足用戶的定制化需求。在未來也要充分滿足用戶的個(gè)性化需求。也正是因?yàn)閭€(gè)性化需求,所以會(huì)導(dǎo)致我們將來的訂單越來越少甚至成為了單件。所以我們需要產(chǎn)線柔性化來對(duì)應(yīng),否則很難獲得未來的訂單,這是一個(gè)核心的驅(qū)動(dòng)。而在基本驅(qū)動(dòng)里,有5個(gè)層級(jí),其實(shí)最核心的驅(qū)動(dòng)還是業(yè)務(wù)上的驅(qū)動(dòng),從工業(yè)時(shí)代到技術(shù)時(shí)代的業(yè)務(wù)是不同的。在未來的智能制造過程中人才和培育是非常大的挑戰(zhàn)。
接著就是工業(yè)4.0的建設(shè)和原來的信息化有很大不同,工業(yè)化4.0的建設(shè)其實(shí)是企業(yè)未來核心的巨大的建設(shè),這個(gè)建設(shè)不是單單上一個(gè)系統(tǒng),也不是僅僅安裝一個(gè)機(jī)器人,也不是僅僅安裝一些傳感器,他其實(shí)是在未來的更高端的企業(yè)競爭能力建設(shè)的系統(tǒng)性的工程,所以里面需要我們對(duì)于我們現(xiàn)狀的分析,對(duì)未來發(fā)展做規(guī)劃,也可能不是一步一步做,但是我們企業(yè)到底需要幾點(diǎn)零哪些可能有些突破,這些是需要根據(jù)企業(yè)的實(shí)際情況來進(jìn)行確定的。比如說我們想象現(xiàn)在的汽車工業(yè),這些比較先頭的企業(yè)可能走得比較快,但是不太可能很快做到像可口可樂的標(biāo)準(zhǔn)灌裝來實(shí)現(xiàn)個(gè)性化,因?yàn)槠髽I(yè)的具體的業(yè)態(tài)是不變的,由此來制定一個(gè)大概的企業(yè)模型。
下面這個(gè)模型展開。這個(gè)我想多講一下這些工作的具體落地,我大概把這些任務(wù)做了一些主線條的劃分。
在前2.0到2.0時(shí)代,其實(shí)對(duì)于這九個(gè)特點(diǎn)比較明顯,也不是絕對(duì)而是比較明顯,如客戶的基本需求方式;這個(gè)階段的訂單還是按配置按工程的大規(guī)模訂單,尤其是B2B的上游企業(yè),我們的基礎(chǔ)能力建設(shè)呢還是:比如質(zhì)量、交期成本,我們業(yè)務(wù)運(yùn)營能力還是比較滯后的,現(xiàn)場(chǎng)的精益管理知識(shí)現(xiàn)場(chǎng)精益。這些是運(yùn)營建設(shè)還是企業(yè)內(nèi)部運(yùn)營系統(tǒng)的建設(shè),我們所說的5大系統(tǒng),ERP或者是CRM,然后PDM,簡單MES系統(tǒng),物流系統(tǒng),叫做設(shè)備化,有些企業(yè)的設(shè)備化很早,像中上游的化纖紡織,鋼鐵制造,很早就已經(jīng)導(dǎo)入高度的智能化的設(shè)備。這是他們的業(yè)態(tài)所決定的,但這個(gè)劃分還是按照利潤,因?yàn)槲覀兊慕M織效率呢還是科層組織障壁/非E2E流程組織,同時(shí)還是以工業(yè)化和標(biāo)準(zhǔn)化的能力。
在2.0到3.0的階段,也有比較大的變化,主要形成有約束性的個(gè)性化需求(形成差異化競爭力),也就是大批量定制,有一個(gè)比較明顯的感觸,我們通過買寶馬3系可以知道,整個(gè)3系從低配到高配有多種組裝模式,組裝手法就是基于需求的變化。這個(gè)變化會(huì)導(dǎo)致汽車供應(yīng)者需要更好地進(jìn)行基于模塊化的大規(guī)模生產(chǎn),一直到前端的銷售的模塊化的配置器,到設(shè)計(jì)BOM,到工藝BOM,到制造BOM一直到銷售BOM到拼裝BOM的增長。另外就是設(shè)計(jì)、工藝、制造以及供應(yīng)商模塊化這些模塊化建設(shè)幾乎是大規(guī)模定制化實(shí)現(xiàn)的唯一途徑。
精益從現(xiàn)場(chǎng)化的精益逐漸走向了價(jià)值流的標(biāo)準(zhǔn)化精益,模塊化最終不是一個(gè)研發(fā),而是一個(gè)產(chǎn)品的全生命周期管理,包括整個(gè)工程定制化。定制化的要求的深化是需要強(qiáng)化MES系統(tǒng)的功能,MES的輔助可以讓BOM更加智能化,智能化設(shè)備在這里進(jìn)行進(jìn)一步導(dǎo)入的話組織的成熟度將從原來的科層級(jí)組織轉(zhuǎn)變?yōu)榛陧?xiàng)目的協(xié)同組織,核心人員的模塊化能力從業(yè)務(wù)到系統(tǒng)的增強(qiáng)。
在3.0到4.0階段,我們也提出來了有9個(gè)明顯的特征,但是這個(gè)階段并不是一個(gè)僵化的絕對(duì)的界定,比如說很明顯的訂單的需求是越來越多元化了:小批量、多品種,甚至是一個(gè)訂單里面只有一件,現(xiàn)在Nike在越南工廠已經(jīng)開始一個(gè)訂單一件生產(chǎn),我看過一家新西蘭的洗衣機(jī)工廠,基本上一個(gè)生產(chǎn)線上,大小冰箱和洗衣機(jī)都有單件,在這種情況下,整個(gè)產(chǎn)線需要高度的柔性,每一個(gè)組裝的配件,對(duì)應(yīng)每一個(gè)產(chǎn)品知道到底是什么,這個(gè)時(shí)候我們的傳感器和零部件需要進(jìn)行搭配,并逐步走向柔性了。而且在未來,有可能會(huì)直接到我們的工廠,模塊化后期需要進(jìn)行進(jìn)一步的強(qiáng)化,可以走到最后的柔性的智能工序、產(chǎn)線和智能工廠?;睾蛿?shù)據(jù)方面來說,如果沒有數(shù)據(jù)工廠的概念和大數(shù)據(jù)工廠的概念就很難實(shí)現(xiàn)真正的智能制造,僅僅是有可能是高度的智能制造。所以呢,需要進(jìn)一步學(xué)習(xí),這個(gè)里面產(chǎn)生的最佳經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)總結(jié)編輯出了一個(gè)智能化的學(xué)習(xí)曲線,我們有可能導(dǎo)到了最優(yōu)的質(zhì)量化模型,導(dǎo)致最優(yōu)的整合模型,最優(yōu)的社會(huì)效益是需要大量算的。
另外系統(tǒng)質(zhì)的變化例如IT軟件的走向未來的MES,我們最大的IT企業(yè)出口的業(yè)務(wù)根據(jù)美國和德國的研究也就是15%最多到20%,這表明,我們現(xiàn)在處理的都是結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù),已編排好的產(chǎn)能數(shù)據(jù),但是我們大量的數(shù)據(jù)、大量的文件、大量的討論都是圍繞著流程說話,這個(gè)是IT沒法處理,在今天的互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,有可能導(dǎo)入一些云的計(jì)算,一些自動(dòng)化的和智能化的機(jī)器人。關(guān)于制高點(diǎn)和試金石,我個(gè)人覺得還是大數(shù)據(jù)的更為真實(shí),利用大數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè),組織有可能產(chǎn)生形態(tài)上的變化,比如說像華為,我們也看到了像海豹突擊這樣的班級(jí)作戰(zhàn)的,還有像海爾的小微,還有像互聯(lián)網(wǎng)公司這樣的小團(tuán)隊(duì)的快速的迭代現(xiàn)在都有可能生存。
我領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì),正在按照這個(gè)思路開發(fā)28個(gè)模塊,就是測(cè)你這個(gè)企業(yè)到底是在2.0呢,還是在走向3.0呢還是在走向4.0呢,我們有開發(fā)28個(gè)模塊來做診斷,相當(dāng)于一個(gè)測(cè)評(píng),二十八個(gè)模塊呢按照三個(gè)模塊,一共有兩百多個(gè)組件,三百幾十個(gè)項(xiàng)目,來測(cè)試這個(gè)企業(yè)到底是在哪一個(gè)階段上。
你下一步到底應(yīng)該怎么走,這個(gè)給大家看幾張具體的片子就知道了。
這張PPT是超過3.0的智能工廠的未來的藍(lán)圖。
那么在上端,是與客戶打通,下端是供應(yīng)鏈和制造的打通,中間的這個(gè)云就是智能工程、互聯(lián)工廠和數(shù)據(jù)工廠。這是企業(yè)尤其是大部分集團(tuán)企業(yè)的未來發(fā)展的高級(jí)形態(tài)。搞企業(yè)管理的人看這幅圖會(huì)覺得非常遙遠(yuǎn),但是有的企業(yè)已經(jīng)一步一步朝這里走了。
想象一下,下面涉及的都在一個(gè)網(wǎng)上聯(lián)通了,而這里面的訂單呢,有可能是專屬定制的訂單,有可能是眾創(chuàng)的訂單,也有可能是客戶交互的訂單,有可能是模塊化的大批量定制的批量訂單,有可能是前端的用戶直接參與產(chǎn)品研發(fā),另外有可能是我們傳統(tǒng)的電商。下面的智能工廠,智能物流,模塊化供應(yīng)商,設(shè)備商,設(shè)計(jì)資源,以及采購研發(fā),進(jìn)行互聯(lián),而且整個(gè)內(nèi)容是可視的,不僅僅是企業(yè)可視而且是用戶可視。
左邊就是一家汽車企業(yè)的KPI,汽車工業(yè)KPI在整個(gè)技術(shù)中心里面的第四個(gè),第五個(gè)KPI,就是確保產(chǎn)品開發(fā),適應(yīng)市場(chǎng)需求,并具備價(jià)格優(yōu)勢(shì)。那么這個(gè)KPI在未來的形態(tài)有可能是這樣:你怎么確保你的產(chǎn)品開發(fā)適合市場(chǎng)需求,如何和市場(chǎng)用戶的需求進(jìn)行直接勾連,現(xiàn)在我們是不相連的,產(chǎn)品研發(fā)都屬于滯后狀態(tài),我們沒有平臺(tái),沒有工具,沒有組織,沒有流程,也沒有系統(tǒng)相連,這個(gè)就是給大家舉一個(gè)例子了。這個(gè)里面?zhèn)鹘y(tǒng)電商和傳統(tǒng)渠道,在2.0之前就可以做到,而這些人人創(chuàng)客,規(guī)?;K化定制的訂單,眾創(chuàng)的定制和模塊的定制,就是未來2.0到3.0,3.0到4.0的才能達(dá)到的。
這張圖就更細(xì)了,關(guān)于仿真在未來的智能制造里面,尤其是2.0到3.0,3.0到4.0都非常重要,為什么說重要呢?看KPI,在設(shè)計(jì)領(lǐng)域的仿真,會(huì)提升20%-30%的效果,在裝配的工藝效果上可以提升40%-60%的效果,在制造方面也可以提高20%-30%的效果。
上圖的意義在于:
在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的仿真里面,應(yīng)該做三個(gè)方面的仿真,例如:3D建模3D標(biāo)注、3D公差分析、和產(chǎn)品CAE的仿真分析;在工藝上的仿真,也主要是3個(gè):裝配、尺寸、和裝配工藝的仿真;在制造領(lǐng)域的仿真總共6大塊。
這三大類12個(gè)仿真,是仿真的全部應(yīng)用,這個(gè)目前我們是把他們放在2.0-3.0-4.0階段的標(biāo)志性的能力建設(shè),這塊引入了大量的實(shí)踐,有些企業(yè)開始了能力的建設(shè),尤其是為了新工廠的建設(shè),工廠的智能工廠的仿真怎么做,因?yàn)檫@里面提到了降低單車成本了,所以提到了虛擬仿真,那么產(chǎn)品涉及的工藝從里面來降低單車成本,這就是舉個(gè)例子了。這里說到的模塊化結(jié)構(gòu),我們有一個(gè)模塊就是虛擬仿真,這個(gè)就是我們模塊當(dāng)中的一張圖,后面會(huì)展示具體的模板。
二、從2.0到3.0以模塊化實(shí)現(xiàn)定制化
我越來越堅(jiān)信,2.0到3.0本質(zhì)特征是大規(guī)模定制,我不太相信能從標(biāo)準(zhǔn)化的大訂單完全過渡到完全個(gè)性化的訂單,你想象不出來該怎么過渡,你的標(biāo)準(zhǔn)化平臺(tái)化,模塊化都沒做好怎么才能過渡到一個(gè)完全個(gè)性化的訂單呢?你的產(chǎn)業(yè)怎么去適應(yīng)呢?所以中間的過渡性呢?
我看過很多行業(yè)的實(shí)踐。在我看來模塊化是走向這個(gè)過程必不可少的一個(gè)階段,那么模塊化這個(gè)階段看圖可以看出來越來越多的企業(yè)已經(jīng)走到這個(gè)階段了。
比如汽車產(chǎn)業(yè),飛機(jī)產(chǎn)業(yè),高科技,白色家電現(xiàn)在這幾年其實(shí)包含在內(nèi)的紅領(lǐng)在內(nèi)的企業(yè)不比他們差,像最近的報(bào)喜鳥特別是耐克和阿迪,在模塊化方面走的非常之快。
這個(gè)是我們開發(fā)的模塊化測(cè)評(píng)的具體的模塊。
在模塊化結(jié)構(gòu)方面,首先是你對(duì)于企業(yè)來說有沒有模塊化的戰(zhàn)略,模塊化的戰(zhàn)略有四個(gè)組件來考評(píng)。那么你的行業(yè)特殊性的對(duì)標(biāo)模塊化戰(zhàn)略的選擇、模塊化的運(yùn)營模式、團(tuán)隊(duì)和資源的支持你有沒有;在產(chǎn)品的企劃設(shè)計(jì)上,你有沒有模塊化的企劃,你有模塊化的企劃,我們就來測(cè)試,你有沒有追求QFD的分析、產(chǎn)品設(shè)計(jì)參數(shù)、產(chǎn)品陣容、產(chǎn)品對(duì)比管理有沒有項(xiàng)目分解;在模塊化研發(fā)、模塊的柔性制造、模塊化的采購、模塊化銷售等方面都有著不同的標(biāo)準(zhǔn)。
再往下走就是在模塊化企劃里面QFD分析。
這個(gè)該怎么做,這個(gè)就是我們系統(tǒng)的底層的模板,具體怎么做,我們這里有大量的底層模板,因?yàn)檫@個(gè)不是那么容易,我知道一個(gè)企業(yè)做模塊化已經(jīng)做了八年,這個(gè)為什么這么難呢,很大一部分是在供應(yīng)商的地方,因?yàn)槲覀儗?duì)于供應(yīng)商來說,不像豐田那么具有吸引力,在這種情況下,供應(yīng)商沒有模塊化,模塊化就難以走出去。
為什么汽車行業(yè)的供應(yīng)商都是千萬的供應(yīng)商,千萬的供應(yīng)商百分之百是模塊化的供應(yīng)商,如果一個(gè)汽車48個(gè)模塊,你48個(gè)供應(yīng)廠商,如果做的好的話,一級(jí)產(chǎn)品一定是會(huì)有7個(gè)模塊,一個(gè)新品的零部件的重用率必須要達(dá)到80%,豐田有三個(gè)80為例,重用率必須達(dá)到80%,最多允許新件20%,現(xiàn)在大眾做的還不夠。這是一個(gè)案例,現(xiàn)在的模塊化還是企業(yè)內(nèi)部的模塊化,還是供應(yīng)商的模塊化,這已經(jīng)很難了,再往下走,客戶是否需要參與模塊化、客戶參與模塊化需要怎么參與、是否有平臺(tái)讓客戶參與、是否有模塊化的實(shí)踐檢測(cè)、模塊化的訂單以及模塊化供應(yīng)商的全球機(jī)制、到用戶怎么評(píng)價(jià),這都是更遙遠(yuǎn)的也是更艱巨的一個(gè)困難,這就涉及到互聯(lián)了,用到了互聯(lián)網(wǎng)。而現(xiàn)在有些企業(yè)已經(jīng)開始探討了。
三、從2.0到4.0從物流走向智能物流
首先這個(gè)物流的前端的收入、智能排產(chǎn)、生產(chǎn)、到最后的產(chǎn)品入庫、一直到外部物流,物流和我們的inbound 和outbound兩個(gè),現(xiàn)在的智能物流主要是在inbound,在工廠和車間這個(gè)范圍內(nèi)的智能物流比較多,這個(gè)智能物流主要就是八大,我們測(cè)試是否有智能物流主要就是看的八塊:你的訂單拉動(dòng)、你的物料的簡配、智能的AGV、智能的積放鏈、模塊商的可視化,他能不能看到我的料件在什么樣的狀態(tài)下,智能立體倉庫,以及智能立體的倉的物流配送。
我最近看到了奧迪的最新的工業(yè)4.0工廠,這里做的更先進(jìn)了,它的駕駛?cè)艘呀?jīng)不是通過AGV小片來做了,而是通過嚴(yán)格的限制,通過無人機(jī),將空中的物流利用了起來,因?yàn)榭罩械奈锪鳑]必要去走地面物流的嚴(yán)格的線路,它要求時(shí)間,它利用無人機(jī)按照料單,很迅速的幾秒鐘就送到了下一個(gè)工序了,看到這個(gè)讓我感到非常震驚。所以它的空間物流得到了有效的利用,所以在物流的概念里需要有四個(gè)條件要滿足:柔性、可視、智能和互聯(lián),這是智能的開啟,這是一個(gè)總的用戶驅(qū)動(dòng)的智能物流的總圖。
這個(gè)圖從車間層面上有流程,這邊是開端,訂單直達(dá),精準(zhǔn)排配,到底是什么型號(hào),哪個(gè)車間生產(chǎn),一直到庫位預(yù)約,信息跟蹤到位;然后到揀配區(qū),先到智能揀配區(qū),這時(shí)候每個(gè)料件會(huì)說話,它知道我是誰,需要往哪里走,這就是體現(xiàn)了柔性了,不是大批量訂單,不是一個(gè)生產(chǎn)線一旦啟動(dòng)生產(chǎn)就是幾百臺(tái)幾千臺(tái)的,所以如果沒有這個(gè)就實(shí)現(xiàn)不了。揀配之后進(jìn)入產(chǎn)線。
上面的圖和接下來這張圖是汽車行業(yè)最先進(jìn)的(樣例)。
下面的廠間物流AGV小車全部的零部件統(tǒng)一加載匯總,車身與動(dòng)力總成合裝使用AGV工藝,這個(gè)先進(jìn)在AGV本身作為了一道工序,移動(dòng)式工序,然后再到總裝再到無人倉自動(dòng)分配,再到outbound的廠外物流。而在上面是涉及到的iMES也好,IWMS倉庫管理系統(tǒng),最后再用大數(shù)據(jù)作為跟進(jìn),然后這個(gè)更先進(jìn)的一點(diǎn)是自動(dòng)物流走向數(shù)據(jù)物流,這是一個(gè)大數(shù)據(jù)的概念。這套物流體系已經(jīng)部分實(shí)踐落地了。
對(duì)于B2C的企業(yè)客戶而言,假定我的前端——B2C客戶每個(gè)月對(duì)我的企業(yè)采購一次,資金是三百萬,其實(shí)他要滿足幾個(gè)條件就可以,第一品類管理,保證自己不斷貨,我在保證自己不斷貨的情況下,區(qū)域倉的排布我最大的滿足條件就是不斷貨。因?yàn)槊總€(gè)單品不一樣,一個(gè)小的電商有600多個(gè)單品,大的有幾千個(gè)單品,我要計(jì)算出,從各個(gè)庫位里面配這些單品怎么配,這些都是需要算法的。
如果這些算法可以有效滿足這幾個(gè)KPI:第一個(gè),缺貨率少于百分之五,預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性大于80%,庫存周轉(zhuǎn)天數(shù)90天到45天,按客戶180億備貨,它可以啟動(dòng)90億,如果300億最佳情況下,這個(gè)公司可以用150億,300萬用150萬可以滿足整個(gè)物流的配送,如果有150萬這個(gè)基地就堅(jiān)持下來了,其實(shí)余額寶就是這么來的,那么這個(gè)150萬就是這個(gè)公司的余額寶,這個(gè)余額寶放在銀行就有6%的凈利,這個(gè)物流公司就是很好的利用率。但是這個(gè)很難的地方是算法,其實(shí)這個(gè)和滴滴打車本質(zhì)上一樣,同時(shí)比滴滴打車還難的是缺貨率<5%,訂單預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率高于80%。這個(gè)地方?jīng)]有系統(tǒng)的支撐沒有完整的系統(tǒng)的支撐,沒有一個(gè)每一個(gè)節(jié)點(diǎn)高管做不到,這就是一個(gè)最先進(jìn)的案例。
(審核編輯: 智匯小蟹)
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