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緊跟數(shù)字化工業(yè)時代的步伐 加快制造業(yè)轉(zhuǎn)型

2021-05-19 15:24:44 來源:中國周刊 作者:沈金鑫

隨著工業(yè)4.0的討論深化,制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型已經(jīng)不是“要不要做”的問題,業(yè)界已經(jīng)慢慢達成了“必須做”的共識。主要原因為:第一,用工難。中國制造業(yè)的人工成本的紅利時代基本結(jié)束,而且這幾年數(shù)字經(jīng)濟的大爆發(fā),快遞、外賣等新興服務(wù)行業(yè)的迅速興起,極大加劇了制造業(yè)招工難的危機。因此,制造業(yè)只能通過自動化來降低對直接制造工人的需求。第二,成本高。房地產(chǎn)的火箭式發(fā)展是高成本的主要背后推手,這造成中國制造業(yè)在國際市場上的競爭力減弱,產(chǎn)品和流程的創(chuàng)新能力提高是保持制造業(yè)國際競爭力的唯一途徑。因此,企業(yè)希望通過數(shù)字化轉(zhuǎn)型來降低成本,甚至發(fā)現(xiàn)新的商機,實現(xiàn)業(yè)務(wù)的突破。第三,定制化。隨著互聯(lián)網(wǎng)數(shù)字經(jīng)濟的迅速發(fā)展,企業(yè)與客戶之間的距離更近了,客戶的需求日新月異,定制化的需求越來越大,數(shù)字化工廠是能夠更好地滿足端到端定制化生產(chǎn)交付的理想選擇。

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然而,經(jīng)過幾年的數(shù)字化轉(zhuǎn)型實踐,真正能夠成功實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的企業(yè)不多。相反,不少企業(yè)發(fā)現(xiàn)事與愿違,大量的數(shù)字化投資不但沒有帶來預(yù)想的回報,反而陷入了數(shù)字化的“泥坑”。在此,我想結(jié)合本公司的實踐和業(yè)界的經(jīng)驗,就制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型中的幾個關(guān)鍵問題談點認識。

戰(zhàn)略選擇與實施

在當今的數(shù)字工業(yè)時代,各種新的技術(shù)和業(yè)務(wù)模式層出不窮,數(shù)字化轉(zhuǎn)型是當前最為熱門的話題之一。從自動化到工業(yè)4.0,從基于ERP的IT系統(tǒng)集成到基于云構(gòu)架的云計算,從系統(tǒng)的數(shù)字仿真到人工智能AI算法,各種新技術(shù)給企業(yè)家們提供了廣闊的機會和巨大的挑戰(zhàn)。為了緊跟數(shù)字化工業(yè)時代的步伐,企業(yè)關(guān)于數(shù)字化轉(zhuǎn)型的焦慮與日俱增;同時,國家在智能制造方面的大量投資和政策牽引,在一定程度上,加劇了這種焦慮的程度。因此,“如何著手數(shù)字化轉(zhuǎn)型”成了大家普遍關(guān)心的一個重要戰(zhàn)略選擇。

什么是數(shù)字化

從管理的角度來看,任何事情要被管理好,必須是閉環(huán)的。比方說,你想降低庫存,首先要分析庫存的結(jié)構(gòu)以及影響庫存的關(guān)鍵驅(qū)動因子,再針對關(guān)鍵驅(qū)動因子制定改善措施并將其實施到位。我們知道如果到此為止了,這個降低庫存的管理活動一定是不會有效和持續(xù)的。這是開環(huán)管理方式。因此,在實踐這個降低庫存的管理活動中,我們一定要緊密跟蹤這些改善措施的執(zhí)行過程,及時分析結(jié)果,必要時要及時調(diào)整改善措施,以達到更好的結(jié)果,這就是閉環(huán)管理。

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圖一 業(yè)務(wù)過程的數(shù)字化模型

數(shù)字化就是利用信息化的手段,將這個管理過程進行在線的數(shù)字化管理,見圖一。具體地來說,首先要將這個庫存管理業(yè)務(wù)過程數(shù)字化,用數(shù)據(jù)來描述這個庫存管理的模型;并將它的輸出進行反饋,與給定的目標值進行比較,并采取相應(yīng)的管理措施,以得到更好地輸出結(jié)果,即有效地降低庫存。

在數(shù)字化的過程中,數(shù)據(jù)是基礎(chǔ),對象是業(yè)務(wù)過程,實現(xiàn)方式是進行數(shù)據(jù)的反饋并實現(xiàn)業(yè)務(wù)過程的閉環(huán)控制。實現(xiàn)數(shù)字化的關(guān)鍵是要將業(yè)務(wù)過程進行數(shù)字模型化,也就是說,必須首先梳理清楚業(yè)務(wù)流程,并且通過精益管理的思想進行流程優(yōu)化。數(shù)據(jù)通過閉環(huán)反饋的方式,有效地實施管理措施,幫助業(yè)務(wù)績效的提升,所以數(shù)字化是賦能業(yè)務(wù)部門的。在這個數(shù)字化的過程中,業(yè)務(wù)部門實現(xiàn)了業(yè)務(wù)流程的精益優(yōu)化和業(yè)務(wù)過程的閉環(huán)管理,因而大大地提升了業(yè)務(wù)部門的組織能力。因此,數(shù)字化也能夠賦能組織提高企業(yè)的組織能力。

因此,數(shù)字化不是簡單的信息化或IT系統(tǒng)化。

業(yè)務(wù)與IT的關(guān)系

數(shù)字化的目的是幫助企業(yè)為客戶提供更好的價值,在實現(xiàn)數(shù)字化的過程中,我們一定要處理好業(yè)務(wù)、IT和數(shù)據(jù)之間的三角關(guān)系,見圖二。

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圖二 數(shù)字化三角形

從圖一所示的數(shù)字化模型似乎可以得出結(jié)論,業(yè)務(wù)應(yīng)該關(guān)注業(yè)務(wù)過程的流程梳理和優(yōu)化、 并給IT提出系統(tǒng)的技術(shù)要求;IT就可以關(guān)注IT系統(tǒng)的實現(xiàn)。數(shù)據(jù)在整個系統(tǒng)中流通,并在閉環(huán)反饋的節(jié)點上,業(yè)務(wù)與數(shù)據(jù)連接在了一起。所以,業(yè)務(wù)與IT可以有很明確的組織分工關(guān)系。其實不然!這是很多企業(yè)在實施數(shù)字化轉(zhuǎn)型項目的初期碰到的主要困難之一。 因為大部分業(yè)務(wù)人員的IT知識非常有限,而且往往被日常業(yè)務(wù)問題所牽制,精力有限,在流程優(yōu)化及描述上只停留在業(yè)務(wù)的層面上,對IT系統(tǒng)提不出具體的有效的技術(shù)要求。而IT人員對業(yè)務(wù)流程知之甚少,在各個子流程的IT系統(tǒng)之間存在著數(shù)據(jù)交互的天然技術(shù)屏障,在沒有業(yè)務(wù)部門明確的要求下,自然不會去主動推動系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交互及為用戶增加價值的功能增強。所以,業(yè)務(wù)與IT之間形成不了有效的相互幫助、相互挑戰(zhàn)的高效合作關(guān)系,協(xié)作的程度不高,數(shù)字化項目的結(jié)果當然不會理想。

因此,如何解決好業(yè)務(wù)與IT之間的協(xié)作關(guān)系是數(shù)字化項目及轉(zhuǎn)型成敗的大事。但對于中小型制造企業(yè)來說,能夠領(lǐng)導(dǎo)和從事數(shù)字化項目的業(yè)務(wù)及IT人才嚴重不足。除了必要的外協(xié)伙伴(主要是IT系統(tǒng)的集成及ERP顧問)外,企業(yè)內(nèi)部一定要補充關(guān)鍵的具有領(lǐng)導(dǎo)數(shù)字化應(yīng)用項目經(jīng)驗的管理和開發(fā)人員,不能將數(shù)字化轉(zhuǎn)型的系統(tǒng)工程全部外包。第二,一定要培養(yǎng)內(nèi)部各個業(yè)務(wù)功能模塊上的關(guān)鍵人員的“IT化”思想,讓他們參與并主導(dǎo)其業(yè)務(wù)模塊的數(shù)字化轉(zhuǎn)型工作。一般來說,曾經(jīng)從事過軟件開發(fā)或電氣自動化等專業(yè)的工程師和管理人員在“IT化”思想方面具有良好的基礎(chǔ)和優(yōu)勢。“IT化”思想的培養(yǎng)是一個長期的過程,公司可以組織參觀外資企業(yè)的成功經(jīng)驗,在內(nèi)部可以通過工作坊的形式學(xué)習(xí)已經(jīng)成功實現(xiàn)的數(shù)字化項目經(jīng)驗和教訓(xùn)。第三,IT人員要主動學(xué)習(xí)有關(guān)的業(yè)務(wù)流程經(jīng)驗,堅持向業(yè)務(wù)部門主動“推銷”數(shù)字化方案為實現(xiàn)IT價值的理念,為業(yè)務(wù)部門增值。

建立IT是為業(yè)務(wù)賦能的這種組織關(guān)系是保障數(shù)字化轉(zhuǎn)型項目成功的重要基礎(chǔ)之一。

數(shù)字化與智能化

數(shù)字化是通過數(shù)據(jù)閉環(huán)反饋的方式,幫助企業(yè)提升業(yè)務(wù)的績效,同時提升這個企業(yè)的組織能力。所以,數(shù)字化轉(zhuǎn)型的實施路徑,一定是先有數(shù)據(jù),才能做閉環(huán)反饋。也就是說首先是實現(xiàn)在線實時管理,才能數(shù)據(jù)化,最后利用數(shù)據(jù)進行優(yōu)化算法的開發(fā),利用算法對業(yè)務(wù)過程進行智能化的管理。

對于傳統(tǒng)的制造企業(yè)來說,應(yīng)該先做關(guān)鍵制造過程的自動化,再做生產(chǎn)過程的MES (Manufacturing Executive System, 生產(chǎn)過程執(zhí)行管理系統(tǒng))和全供應(yīng)鏈的數(shù)字化管理;在ERP和OA的基礎(chǔ)上,進行IT系統(tǒng)集成,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的閉環(huán)反饋和企業(yè)的數(shù)字化運營。然后,選擇對企業(yè)的結(jié)果影響最大的關(guān)鍵業(yè)務(wù)過程利用數(shù)據(jù)進行過程優(yōu)化,實現(xiàn)進一步提升業(yè)務(wù)結(jié)果的目的。只有這樣的智能化,才能實現(xiàn)“為客戶創(chuàng)造價值”的初心。受大環(huán)境的影響,有些企業(yè)想一步登天,快速實現(xiàn)企業(yè)經(jīng)營的智能化,是不符合客觀規(guī)律的,因而成功的可能性很小。例如,在實現(xiàn)生產(chǎn)過程的全面數(shù)據(jù)化前,就想實現(xiàn)生產(chǎn)自動排產(chǎn);或者說,銷售部門想單獨做個市場銷售預(yù)測模型等,都是一些操之過急的建造空中樓閣的行為。

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生產(chǎn)過程的數(shù)字化

生產(chǎn)過程的數(shù)字化主要包括二大內(nèi)容:第一,基于ERP系統(tǒng)的生產(chǎn)經(jīng)營管理活動數(shù)字化。如物料、供應(yīng)商、客戶、生產(chǎn)管理、倉庫管理、質(zhì)量管理等。ERP是企業(yè)管理的基礎(chǔ)。關(guān)鍵管理點是要“把控”流程的優(yōu)化是ERP即企業(yè)高效運營的基礎(chǔ)這個基本點。受ERP實施顧問的技術(shù)水平限制,中國制造企業(yè)在實施ERP的過程中經(jīng)常只追求速度和降低成本,沒有對原有的流程進行優(yōu)化梳理,只是將原來EXCEL表格上的內(nèi)容搬到了ERP上, 而業(yè)務(wù)管理過程本身沒有任何變化,因而,企業(yè)的經(jīng)營效率不會有任何實質(zhì)性的提升。而且,還有人甚至還同時保留了原來用習(xí)慣的Excel表格,造成ERP系統(tǒng)內(nèi)外各有一本賬,出現(xiàn)了“人為ERP系統(tǒng)服務(wù)”的狀況,這與數(shù)字化轉(zhuǎn)型的初心是背道而馳的。第二,基于MES的生產(chǎn)過程數(shù)字化。MES(制造企業(yè)生產(chǎn)過程執(zhí)行管理系統(tǒng))是一套面向制造企業(yè)車間執(zhí)行層的產(chǎn)品信息化管理系統(tǒng)。它實時收集從訂單下達到產(chǎn)品完成的整個生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵數(shù)據(jù),并利用這些數(shù)據(jù)進行優(yōu)化管理,實現(xiàn)消除生產(chǎn)過程中的浪費,提高生產(chǎn)效率,改善交貨能力等。這里需要關(guān)注以下幾個關(guān)鍵問題。

·數(shù)據(jù)的實時性

MES系統(tǒng)是為生產(chǎn)服務(wù)的, 因此,數(shù)據(jù)必須是實時在線。實時采集數(shù)據(jù)容易實現(xiàn),但如何和ERP的生產(chǎn)及物料數(shù)據(jù)保持實時同步是一個大的技術(shù)難點,特別是在ERP數(shù)據(jù)庫放在企業(yè)總部的情況。我們將MES采用了從設(shè)備、生產(chǎn)線、車間到工廠的分布式結(jié)構(gòu), 并且在本地備份了必要的部分SAP數(shù)據(jù)庫, 不但保證了數(shù)據(jù)的實時性,也能保證在部分設(shè)備或MES子系統(tǒng)發(fā)生故障時MES系統(tǒng)的正常工作。

·生產(chǎn)過程自動化

生產(chǎn)過程的自動化不是實施MES的必要條件。從MES收集關(guān)鍵過程數(shù)據(jù)的基本功能來說,手動設(shè)備上只要能夠提供過程數(shù)據(jù)就可以了。但自動化設(shè)備在收集關(guān)鍵過程數(shù)據(jù),并執(zhí)行MES優(yōu)化管理上是有優(yōu)勢的。在MES實施的第一步,不需要將生產(chǎn)過程全部自動化。

·實施MES從何處開始?

在實施MES前,一定要有一個非常明確的目標,不能太大,否則,項目的目標沒有辦法在看得見的時間內(nèi)完成,比方說,根據(jù)銷售預(yù)測實現(xiàn)自動排產(chǎn)這樣的項目就有點大。也不能太小,如僅收集生產(chǎn)訂單執(zhí)行信息,因為這很難能夠?qū)崿F(xiàn)有效的投資回報。我們選擇了“防呆追溯”作為MES第一期的目標,也就是說,在生產(chǎn)過程中通過在MES系統(tǒng)中引入電子掃描槍實現(xiàn)人機料的有效防呆,同時對于任何物料和訂單可以實現(xiàn)一鍵追溯,得到所有有關(guān)的生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)。這給生產(chǎn)過程的質(zhì)量追溯管理提供了強大的幫助。

·流程優(yōu)化

和ERP的實施一樣,實施MES前,也必須首先對有關(guān)的業(yè)務(wù)流程以精益生產(chǎn)的思想進行優(yōu)化。這是通過MES系統(tǒng)提高工作效率的必要條件。比方說,返工流程是全面實現(xiàn)防呆的一個必不可少的部分。所以,精益生產(chǎn)應(yīng)該是實施MES的基礎(chǔ),在精益生產(chǎn)做得好的企業(yè),往往通過MES能實現(xiàn)更大的效率提升。

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辦公自動化與企業(yè)管理流程精益化

辦公自動化作為數(shù)字化工廠的一個重要部分可以為企業(yè)進一步提高效率服務(wù)。企業(yè)的經(jīng)營效率受生產(chǎn)后臺的流程影響很大。例如,為供應(yīng)商開發(fā)票這么一個簡單的事情就和物料采購、倉庫收貨、來料質(zhì)量檢查、財務(wù)等部門有關(guān),如果碰到各個部門“各行其責(zé)”等官僚主義的情況,這個業(yè)務(wù)過程的效率一定是極端低下的。實際上,支持生產(chǎn)后臺的流程大多數(shù)是跨部門的,很多企業(yè)在部門之間也存在職責(zé)不清的“灰色”地帶,有時還有為了保護自己利益的部門“壁壘”。因此,這些跨部門的流程經(jīng)常是漏洞百出,工作重復(fù),效率很低,不少業(yè)務(wù)流程的有效工序的比例還不到20%。因此,在實現(xiàn)辦公過程的數(shù)字化之前,必須對現(xiàn)有的流程進行重整優(yōu)化。重整優(yōu)化可以按照下列幾個步驟進行。

·整理現(xiàn)有流程:首先將目前的業(yè)務(wù)處理過程一五一十地用流程圖的方式記錄下來。

·識別痛點及定義主要改善目標:通過討論共同識別目前業(yè)務(wù)流程中影響工作效率的痛點,在這個基礎(chǔ)上定義改善的目標。改善目標可以是縮短時間、提高效益、降低浪費等,提高有價值工序的比例。

·提出流程優(yōu)化方案:除了標準的流程價值分析以外,一定要結(jié)合數(shù)字化的特點,利用“IT化”思想,跳出固有思維的束縛,打破部門以及目前IT系統(tǒng)的界限,達到改善目標。

在進行辦公自動化的過程中,還一定要注意兩個重要問題。第一,領(lǐng)導(dǎo)帶頭。流程優(yōu)化是一個變革,沒有領(lǐng)導(dǎo)的親自參與是深入不下去的。第二,辦公自動化不單是將業(yè)務(wù)過程數(shù)字化,提高效率,而且要通過OA系統(tǒng)實現(xiàn)系統(tǒng)防呆,消除浪費,提高質(zhì)量。辦公自動化可以從基礎(chǔ)的痛點問題開始,積累經(jīng)驗,逐步推廣到跨部門的關(guān)鍵業(yè)務(wù)流程。但是,要全面推進辦公自動化實現(xiàn)數(shù)字化運營,需要根據(jù)企業(yè)的實際情況定義一個“抓手”。例如,“無紙化辦公”是可以通過業(yè)務(wù)過程數(shù)字化,并通過這些數(shù)據(jù)的系統(tǒng)梳理來達到集成,打通部門間“壁壘”的。

IT系統(tǒng)的集成

數(shù)字化工廠的關(guān)鍵是通過數(shù)據(jù)的閉環(huán)反饋,實現(xiàn)更高的運營效率。因此,各個IT系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)要實現(xiàn)高效的集成,見圖三。

一個業(yè)務(wù)流程經(jīng)常包含了幾個子流程,比方說,庫存管理包含了生產(chǎn)計劃、物料采購和倉庫管理等幾大流程。這些子流程之間的數(shù)據(jù)要能夠順暢地流動。因此,子流程業(yè)務(wù)模塊之間的IT系統(tǒng)要集成。

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數(shù)據(jù)集成的關(guān)鍵是數(shù)據(jù)平臺。因為很多外資企業(yè)的ERP系統(tǒng)往往安裝在國外的總公司,有些敏感數(shù)據(jù)的共享受母公司所在國的數(shù)據(jù)保護法限制,所以數(shù)據(jù)的實時集成是整個數(shù)字化轉(zhuǎn)型中的一個關(guān)鍵戰(zhàn)略支點,它決定了數(shù)字化轉(zhuǎn)型能否成功,是考驗企業(yè)的組織能力的一個很重要的方面。

數(shù)字化是通過用數(shù)據(jù)來描述業(yè)務(wù)過程,并將數(shù)據(jù)實現(xiàn)閉環(huán)反饋,對業(yè)務(wù)過程進行在線的有效管理,提升產(chǎn)出,為客戶創(chuàng)造更大的價值。數(shù)字化轉(zhuǎn)型是以企業(yè)的組織變革為基礎(chǔ)的系統(tǒng)工程,需要企業(yè)一把手親自領(lǐng)導(dǎo),關(guān)鍵要抓住以下幾點:

根據(jù)企業(yè)實際情況,選準數(shù)字化轉(zhuǎn)型的“突破口”,清楚定義“為客戶創(chuàng)造更大價值”的具體目標;業(yè)務(wù)流程的數(shù)據(jù)化是基礎(chǔ)。要實現(xiàn)數(shù)據(jù)的閉環(huán)反饋,一定要盡快建立起一支數(shù)字化轉(zhuǎn)型的項目團隊,明確“IT為業(yè)務(wù)賦能”的理念和組織關(guān)系;數(shù)據(jù)集成是關(guān)鍵。通過數(shù)據(jù)集成推動組織變革;流程優(yōu)化是前提。應(yīng)用精益生產(chǎn)和經(jīng)營的思想和方法,首先優(yōu)化流程,再做數(shù)據(jù)化和IT實施。

數(shù)字化是一個循環(huán)漸進、逐步提高的長期過程,切勿數(shù)據(jù)和閉環(huán)反饋以及系統(tǒng)集成的完善,并在這基礎(chǔ)上不斷的流程精益優(yōu)化、防呆防錯和智能算法的引入推廣,企業(yè)的效益一定會不斷提升的。   作者系蘇世博(南京)減振系統(tǒng)有限公司董事、總經(jīng)理


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