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柔性制造,是否能為智能制造贏得競爭力的決勝點?
行業新聞 更新時間:2017/9/25 16:49:20 點擊:1604
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 剛性自動化窘境   
現今,工業4.0和 智能制造 已經是泛濫于學術界和媒體圈的前沿概念。可是,大多數人仍然將那些看得見的高度自動化的工業流水線誤認為是工業4.0,以為智能制造就是大規模應用工業機器人、數控機床、智能傳感器等先進設備而已。   
多年以來,中國制造業持續推進產業升級以尋求競爭力提升,而具體做法就是不斷進行生產線的自動化升級改造。但這也使中國制造商逐漸面臨“剛性自動化的窘境”,即生產線缺乏柔性、調整力不足,以致影響到市場適應性。目前,“剛性自動化的窘境”主要體現在技術、管理和供應鏈三個層面:   
技術剛性   
大規模的流水線生產方式實際上是工業2.0的概念,始于20世紀70年代的工業3.0時代,持續對工廠流水線進行自動化改造。1969年開始在汽車生產線中使用莫迪康(Modicon)可編程邏輯控制器,開啟了自動化和信息化的產業升級。工業3.0解決的問題,是把自動化和信息化技術融入大規模工業生產中,將原來大規模工業生產中可能產生的質量問題極大地減少了。同時,因為把信息化技術融入規模化工業生產中,實現了成本的精準可控。   
工業3.0時代解決了質量和成本兩大難題之后,產生了一個新問題——生產的柔性不足。機器生產的只是標準產品,當一條生產線實現全自動化以后,柔性也隨之喪失,因為要依靠大量機器設備來完成生產(即硬件投資加大)。一旦市場需求、產品種類發生變化,硬件的更換成本非常高。   
一條生產線一個月可以生產1萬輛汽車或者100萬部手機,但是嚴重缺乏靈活性,就像一個人很健壯,但是胳膊腿不靈活。在當今這個創新加速的時代,這種“剛性自動化”越來越難以適應不斷縮短的產品生命周期。   
管理剛性   
高度自動化的生產線都需要很先進的電腦設備用于控制與管理。相比歐美工業強國,中國工業企業的生產線管理明顯是偏剛性的。從技術設備的先進程度看來,很多中國工業企業已不輸歐美同類工廠。為什么一些中國工廠在自動化程度不輸歐美同行的情況下,生產效率和市場適應性仍然落于下風?這更多是管理問題。中國工廠的專業分工非常細,甚至細化到工序,決定因素變成了熟練程度,而非專業水平。美國工廠的分工是流程分工,一個流程必須全部熟悉。   
中國大量工業企業在自動化水平不斷提升的情況下,人員組織卻精簡有限。很多中國工廠的管理層次太多,管理層次是由人數決定的。中國工廠人員龐雜,職能部門分工細致,每個部門都有管理者。分工越細,就越需要管理人員來協調。而歐美工廠基本上都是一層管理,或者管理者就是一個人,在歐美國家,幾個人的工廠很常見。歐美工廠講究“流程管理”,流程穩定的好處就是高效有序;而中國工廠大多是“工序管理”,很多人在亂忙。   
永遠是生產線適應產品、適應市場,而不是產品和市場適應生產線。一旦市場需求有變,產品設計發生大的改變,中國工廠就要動員大量人員調整大量工序,而歐美工廠只需協調少量人員調整相應流程即可。往往技術剛性不是最難克服的,管理剛性問題才是最難解決的,因為這會觸碰內部人的利益問題。   
供應鏈剛性   
哪怕是最沒有技術含量的產品組裝,也會涉及非常復雜的供應鏈管理。要知道一部手機的零配件大概在100個左右,而一輛汽車的零配件不包括螺絲螺帽都有7000個以上,這個供應鏈管理的難度,對制造商形成非常大的考驗。而更大考驗是,如何讓供應鏈的運轉速度不跑輸市場形勢的變化。   
供應鏈管理中有一個著名的“啤酒游戲”,說的是市場終端需求的微小變化會被連鎖放大,像多米諾骨牌一樣最終反映到供應鏈上和制造廠家的庫存中。零售商、批發商和制造商,任何一方的意圖都是好的,都想好好滿足市場需求,保持產品順利地在系統中流通并避免損失。但因為制造商與消費者之間的層層阻隔,市場信息傳遞到生產環節,緩慢而零散,制造商往往數月后才能從訂單中看到消費者需求的變遷。   
在此之前,制造商為了不失去銷售產品的機會,不得不囤積主要原料和零部件,產品成本快速增加必然導致產品價格大幅提升,結果是銷量陡減,產品價格開始像過山車一樣快速下跌,而生產周期往往不可能在一夜之間調整過來,這就必然導致成品和原料零部件的庫存積壓,而這些庫存都是高成本的。市場價格大跌的結果,使利潤驟然下降。雪上加霜的是,庫存占用了現金,周轉變慢,企業的流動性危機接踵而至。   
供應鏈剛性在工業2.0時代就很嚴重了,大批量、規模化、流程固定的流水線生產方式始終面臨一大風險——市場需求沿供應鏈出現越來越大的波動,銷售速度和生產速度嚴重脫節,庫存積壓和流動性枯竭成為制造商揮之不去的噩夢。所以,工業企業家們無不竭力追求柔性制造(或者敏捷制造),實現生產速度和銷售速度保持同步。   從“固定打靶”到“快打飛碟”   20世紀90年代,互聯網技術開始在銷售環節大規模應用,電子商務的迅速崛起,對傳統制造商、零售商“將所有產品賣給所有人的策略”形成巨大沖擊。海爾集團CEO張瑞敏在一次內部會議上說:“傳統企業必須從過去的‘打固定靶’向‘打移動靶’乃至‘打飛碟’的方向轉變。”   
大眾市場減少了,小眾市場增多了,不是產品應該“快消化”,而是市場需求“款多量少”了。互聯網改變的不是需求碎片化、個性化的趨勢本身,而是互聯網使這種趨勢得以集中爆發。互聯網對商業環節的滲透和改造是逆向的,而且從PC互聯網時代到移動互聯網時代,這種滲透和改造的程度不斷加深。   
PC互聯網時代:互聯網對傳統產業的影響主要集中在產品走下生產線,接觸消費者的“前臺”,從與消費者最近的廣告營銷端開始,進入零售、滲透進分銷環節,最終倒逼到生產制造環節。   
移動互聯網時代:騰訊CEO馬化騰曾研判,新一代信息技術正從“價值傳遞環節(前臺)”向“價值創造環節(后臺)”滲透,對原有傳統行業起到很大的升級換代作用。“后臺”的價值創造環節,包括供應鏈、設計、流水線、庫存等。冷冰的“后臺”曾離消費者很遠,如今不但距離在拉近,而且有了情感與溫度。   
據阿里研究院數據,目前,圖書行業的零售端互聯網化程度最高,保守估計超過50%,進而極大改變了圖書產品的生產制造環節——“印刷出版”環節已經高度互聯網化,數字出版、數字發行逐漸成為主流。紡織服裝是另外一個零售端高度互聯網化的產業,行業估計在30%以上,全國每100件服裝就有30件是在互聯網上銷售出去的,這對上游生產制造產生了極大的倒逼力量——服裝廠商不斷改進生產方式和裝備,增強制造過程中的彈性和靈活性,更快適應“多款少量的快時尚”。   可是,對于更大范圍的傳統制造業廠商而言,互聯網和電子商務帶來的只有沖擊。以淘寶、京東商城為代表的電商平臺降低了流通成本,也使制造業面臨一個價格越來越低、競爭越來越激烈的經營環境,卻沒有解決“與用戶信息打通的問題”,即“制造商未能通過互聯網鎖定用戶”。   
互聯網解放了消費者,卻沒有解放生產者。為什么制造商不能通過互聯網鎖定用戶?因為多數制造工廠依然是一個消費者摸不透的黑箱,箱子外面有ERP(企業資源計劃)、CRM(客戶關系管理)、電商平臺……一切都很清晰,人們甚至能看到每一個快遞員的實時定位。但是一旦進入工廠這個黑箱,大家就兩眼一抹黑,每一個產品生產到哪一步了,每一個產品的每一個零部件來源,每一個工人的工作狀態,產品的質量和可追溯性……除了工程師心里稍微有點數,連總經理都不知道真實情況,因為他面對的永遠是一個由無數因素構建起來的復雜系統。   
不能鎖定用戶,何談柔性制造?不能打開工廠“黑箱”,如何鎖定用戶?   
突破工廠“黑箱”   
突破工廠“黑箱”,并不是要將工廠車間的每個制造細節、所有流程工序透明化地呈現給用戶看,而是要使工廠不再封閉和孤立——從上游原料零部件到終端產品,制造業的長期價值在于幫助下游客戶賺錢。從終端到上游,要將用戶需求的變化高效傳達給產業鏈上的每個環節。   
在“互聯網+制造業”的轉型過程中,C2M(Customer-to-Manufactory,顧客直連工廠)模式非常熱門。可是,并不是每個制造商都具備很強的“零售”能力,況且品牌塑造也需要持續努力并承受長期成本。實現C2M模式的最大考驗,是能否做到“產業鏈協同”,這也是突破工廠“黑箱”的最大瓶頸。   
什么是“產業鏈協同”?比如,一個食品工廠接到零售商的一個訂單,生產100箱面條、200箱餅干和300箱速凍水餃,月底交貨。這個工廠埋頭苦干,保質保量按期交貨,這叫“單純制造”。而“供應鏈協同”是工廠在生產過程中就向零售商了解,哪里面條暢銷,在本月中旬已經低于最低安全庫存了,馬上就要斷貨;而餅干滯銷,尚有大量庫存;速凍水餃則是豬肉餡的好賣,韭菜餡的不好賣。于是,工廠加速面條的生產和交期,而延緩餅干的生產甚至減少產量,速凍水餃則是多配豬肉餡少配韭菜餡。這就是“供應鏈協同”的做法。   
任何一家工業企業,都是生存在一個穩定的產業鏈協作系統中的,它的約束條件從來就不是單一要素。產業鏈上的任何一個環節要想做到柔性產出,都需要上下游協同踏準節奏。   “供應鏈協同”除了要求工業企業的產能產量根據市場的實際需求變化彈性釋放,更需要研發設計、跟蹤服務等不同環節加強整合,形成基于供應鏈流程的整合創新。過去,一個好的供應商標準就是精益制造、質量可靠、交貨及時,現在更多要考量其主導研發、設計的能力能不能跟上。   
物聯網、傳感器、云計算等前沿技術的最大價值,不是讓工業企業在更短時間做到更大產量,而是要使工業企業與上游供應商、下游銷售端之間實現高度數據共享,增加生產柔性化程度,將一切環節直通用戶實際需求。現在的市場競爭是產業鏈競爭,而非企業之間的單打獨斗,能否勝出取決于各方共同的能力和效率,你跟供應商分享的越多,供應商響應你的節奏,整條產業鏈的效率就會更高。   
最大突破口:產品端創新   
工業4.0或者智能制造最終都是要實現高度自動化條件下的柔性生產,柔性自動化可以說是工業企業贏得智能競爭力的決勝點。實現柔性化生產,克服管理剛性和技術剛性并不是最具挑戰性的部分,在互聯網誕生之前,已經形成兩個方向的重大創新:   
制造端創新:60年前就已實用化的“豐田生產方式”(即精益生產)已經極大突破了柔性制造問題。生產市場不需要的產品、過多生產是最大浪費,精益生產正是通過消除浪費來提高效率,這在本質上已經包含了產銷和諧、產銷匹配的深意。20年前,佳能的“細胞式生產方式”又將柔性化生產推進了一大步,不僅實現了多品種生產組裝的快速切換,而且激發了工人的創新能力。   
產品端創新:20世紀90年代,戴爾電腦已經開始“大規模定制”和“線上直銷”PC硬件產品,即對產品按功能進行劃分而進行模塊化設計,建立產品族和零部件族,內部實現零部件的標準化、通用化。這一模式成就了戴爾的輝煌,并作為一種商業思想廣泛傳播。   
制造業創新的世界格局至今沒有發生根本改變,美國依然強于產品端創新,日本、歐洲延續了制造端創新的優勢,中國、韓國則是在供應鏈協同、產業整合上有所突破。可是,產品端的任何重大創新都會導致產業鏈重構,接下來制造端、供應鏈都要隨之發生大的調整,而供應鏈剛性是最難調整的。   
以高度依賴供應鏈的中國臺灣制造商為例,他們擅長做代工,卻并不知道自己的下一個關鍵產品是什么。即使是廣達、和碩等大廠,都接觸不到前端的渠道,也不是產業鏈的龍頭,所以只能按客戶規定的規格制造產品。產品設計一旦發生大的變動,產業鏈就被迫重塑、更換硬件(機器設備),這相當被動。臺灣科技企業因為不掌控終端產品的創新與變遷,這種后知后覺的態度讓其只能依靠供應鏈協同、代工生產,辛苦一生。更糟糕的是每次重大技術變革,臺灣企業都要重新協同供應鏈,好像死過一回。   
中國大陸和韓國的制造業情況稍微好一點,能夠在協同產業鏈的同時塑造自主品牌,也就能更好掌控自己的命運。培育品牌的主要目的不是獲得鎂光燈或者登上報紙頭條,而是一個地區必須有前沿領軍企業,要有能夠直接傾聽消費者聲音的企業,要有能夠創造流行趨勢的企業。   
可見,不能局限在制造端看柔性生產,而產品端創新(設計創新或營銷創新)恰恰是實現柔性制造的最大突破口。比如,同樣是蘋果手機,在蘋果應用商店App Store的支持下,每個用戶使用時下載的是不一樣的,每一臺手機也是個性化的產品,因為它承載了某一位用戶獨一無二的使用偏好。   
柔性制造的最終實現要依靠整個價值鏈體系的柔性化,而體系兩端——提供柔性自動化技術的一端(歐洲、日本)和推進產品創新的一端(美國)是獲利最大的,體系中間段(中國、韓國)則要承受協同供應鏈的巨大成本。舉例來說,消費類電子產品幾乎是所有工業品類中生命周期最短的,有的產品生命周期只有6個月,最多9個月,制造商即使不想這么快就淘汰掉原有設備,但頻繁的生產線技術改造是繞不過去的,也是耗資巨大的,對利潤的侵蝕也最嚴重。   
國務院參事湯敏教授認為,未來中國,以大批量生產、低成本取勝的勞動密集型產業外遷到東南亞勢不可擋,中國唯一可以留下的就是小批量、定制化的柔性制造產能。   
其實,中國制造業最應該反守為攻、主動出擊,強化產品端創新,主動顛覆和重構產業鏈,而不是疲于奔命地跟隨調整。中國制造業除了要大規模改造生產制造系統,使之具備柔性化生產能力,更要在終端產品創新和營銷創新上有所作為。
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