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全价值链“智”造升级

制造业是全球经济增长的核心引擎,目前已占全球GDP输出的30%1 ,仅中美两国的制造业每年就为全球经济贡献超过2万亿美元2 。然而,国际制造行业的格局变化迅速,在经济环境的不确定性、日新月异的科技变革和不断变化的市场消费模式的影响下,整个行业正面对前所未有的内部经营挑战和外部竞争环境挑战。

全球最主要的制造业大国纷纷就未来的制造业发展提出了各自的战略愿景,中国的“中国制造2025”、德国的“工业4.0”、美国的“工业互联网“、英国的“工业2050”、法国的“未来工业”、韩国的“制造业创新3.0”,分别基于各国自身面临的发展诉求、制造业发展水平和优劣势等因素,提出了不同的战略方向和发展路线。

不过,无一例外的,各国都把智慧制造视为未来制造业的核心战略。

智慧制造时代已经来临

生产力空前释放的今天,市场需求日益复杂和多变,对产品和服务的多样性、交付的及时性要求更高,传统的制造模式渐渐力不从心。而来自竞争对手层出不穷的创新、不断攀升的制造成本和员工薪资和维持客户忠诚度的持续高投入,更令制造业雪上加霜。

为应对困境,向基于数字化生产的智慧制造转型,实现可持续性增长,成为越来越多制造企业的共识。在智慧制造模式下,人和机器通过智能的联接,在规模化生产中开展智能协作,大幅度提升生产灵活性和效率,从而在规模化生产的同时制造出差异化的产品,实现敏捷制造和快速响应,满足市场复杂多变的需求。

制造企业也越来越重视和市场之间的互动,更加紧密地结合售后与生产。随着制造企业的设备、仪器和传感器形成完整的生态并能够提供更多信息,制造企业将能够提供更优质的客户体验,从而与客户建立起更长期的合作关系。


成本和思维成为继技术之后的全新挑战

敏捷性和快速响应是智慧制造的两大特点,但也为新的业务模式带来了挑战:

 成本控制

全球的原材料、劳动力和能源都在持续涨价,制造业成本随之水涨船高。日趋严格的环保要求也加剧了成本的增长。相比以往将工厂向低成本地区迁移,今天投资智慧制造且把工厂设立在贴近市场的地点,已被视为更具可持续性发展的方案。但对许多利润较低的制造企业而言,缺乏资金使得他们无法将这一方案付诸实施。

 技术挑战

在面向智慧制造的转型中,制造企业必须重视信息技术与先进管理方法的结合,从而实现协同设计、工程仿真和基于数据的计划与分析。这需要供应链上下游各方,包括工厂、分销商、经销商和零售网点之间信息共享和可视,以做到流程同步和零库存量。然而,因传统制造系统中数据大多存储在相互孤立的系统里,做到这一点殊为不易。此外,传统ICT基础设施也难以支撑智慧制造所需的机器与机器(M2M)、机器与人(M2H)和人与机器(H2M)的通信。以可预测性维护为例,它可以通过免于日常维护避免停机、停产对生产效率的影响。但是,要想准确预见何时需要维护,必须实施获取运行中设备和实际运行环境的数据,并将二者结合起来实时分析。这些数据还要能触发现场作业指令和备件库存管理,确保满足管理需要。

 思维变革

管理层的远见和决心对制造企业能否充分发挥智慧制造的潜力尤为重要。一些管理者可能尚未了解智慧制造的价值,或怀疑智慧制造是否适用本行业或经营规模。还有一些管理者会把智能制造视作单纯的IT问题,而非一项长远的企业经营战略。

 可持续经营

智慧制造绝不仅是技术选择,还涉及到生产过程的方方面面,如人力资源、质量控制、环境问题等等。企业在推行智慧制造时需要充分加以考虑,寻求平衡:使用现有人才与应用新技术之间的平衡,利润与对环境影响之间的平衡,以及劳动力替代与提升员工技能之间的平衡。


求变的意愿是成功的前提

要在智慧制造时代抓住先机,实现业务目标,企业可以在多个方面采取行动,这包括:

  • 云化制造,提高敏捷性、生产力和竞争力:将传统的服务器模式转型为云计算业务模式是实现智慧制造的关键举措。云计算能提供智慧制造所需要的海量、敏捷、开放的计算和数据存储资源,同时确保开放兼容性,使企业能够与整个价值链上的各类伙伴进行密切合作。

  • 应用物联网,联接机器与人:基于物联网的工业机器人、设备联网与扩展到售后服务的新商业模式之间协同运作将大大提升生产效率。工业专网,例如现在的窄带物联网(NB-IoT)和即将来临的5G蜂窝通信网,能帮助企业将机器与机器、人与机器和人与人联接起来,从而彻底改变传统工厂的制造模式。部署人工智能和机器学习也是制造业未来发展的方向,可以帮助企业更加精确地对设备、传感器、机器人和其他系统进行实时控制,并从获取的数据中挖掘出价值信息。

  • 管理者开放思路、远见卓识:思想开明、有远见的管理者是构建智慧制造体系的基石。未来的企业领导者应该具备好奇心并热衷于创造具有前瞻性的企业文化,对未知的变化作好思想准备,激励员工共同以开放的长远眼光拥抱变革,带领员工深入探索智能制造的旅程。如若缺乏这些特质,企业很可能会陷入对短期成效的盲目追求,而忽视培养长期竞争力。

  • 优化组织和人才架构,重视可持续经营:要在提高生产效率的同时控制好成本,企业需要拥有合适的员工规模,提高IT相关技能员工的招聘和培训。未来的制造业需要的是技术娴熟且具备多种技能的从业人员。此外,新的制造企业ICT基础设施能降低能源消耗,使资源利用更加清洁高效,减少对环境的影响。


1. 各国各产业国内生产总值列表:https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_countries_by_GDP_sector_composition

2. 来自各国制造业的输出: http://greyhill.com/manufacturing-by-country/

案例