“全球正在經(jīng)歷極寒天氣考驗的同時,全球經(jīng)濟也在尋找抵御寒冬的良方。第四次工業(yè)革命帶來的機器與人工智能的完美應用將給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來翻天覆地的變化。第四次工業(yè)革命的速度、規(guī)模和系統(tǒng)性足以顛覆全球各個產(chǎn)業(yè)。”
最近小編接觸到很多傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè),都在談如何進行工業(yè)4.0的改造,傳統(tǒng)企業(yè)如何進行智慧工廠建設(shè)。各路專家大談理論和頂層設(shè)計,這不剛開完的達沃斯經(jīng)濟論壇也聚焦于第四次工業(yè)革命。
創(chuàng)始人施瓦布提出來的:
我們需要塑造一種未來,它通過把人放在首位并賦予人力量來為我們所有人服務。第四次工業(yè)革命或許確實有可能實現(xiàn)人類的“機器化”,剝奪我們的內(nèi)心和靈魂。
小編覺得與其關(guān)注工業(yè)4.0這種飄渺虛無
的概念還是五句話解密下柔性生產(chǎn)吧!
1柔性生產(chǎn)將成為制造業(yè)的核心競爭力
國務院參事湯敏教授認為:未來中國,以大批量生產(chǎn)、低成本取勝的勞動密集型產(chǎn)業(yè)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(chǎn)能。
換個角度理解這句話,如果中國能大規(guī)模的改造生產(chǎn)制造系統(tǒng),使之都具備柔性化生產(chǎn)能力,那么就可以把更多的制造業(yè)留住中國。所謂柔性化生產(chǎn)是指,在品質(zhì)、交期、成本保持一致的條件下,生產(chǎn)線在大批量生產(chǎn)和小批量生產(chǎn)之間任意切換。
業(yè)界談論更多的“大規(guī)模個性化定制”只是柔性生產(chǎn)的一種形式,并不是通用模型。同時,所謂“小多快”(小批量、多品類、快速生產(chǎn))也不是真正的柔性化,因為大批量訂單做不了也不是真正的柔性生產(chǎn)。
目前,方興未艾的“智能制造”,我們認為也是應用IOT技術(shù)來實現(xiàn)柔性化生產(chǎn)或定制化生產(chǎn),總體上也屬于這個范疇。
縱觀國內(nèi),從服裝、鞋包到鋼鐵、原材料,各行各業(yè)的制造柔性化都在加速。以煉鋼廠為例,以前訂單生產(chǎn)都是以月為交期,以“爐”為單位批量生產(chǎn)(一個品種一爐至少50T);而現(xiàn)在鋼廠面臨的多品種、小批次訂單越來越多,交期也從月到按周交貨,這樣的市場形勢倒逼鋼廠在生產(chǎn)模式也發(fā)生變化。
總體上,所謂國內(nèi)的產(chǎn)能過剩指的都是落后產(chǎn)能、一般性產(chǎn)能,真正具備柔性生產(chǎn)能力的產(chǎn)能十分稀缺。
2車間里如何實現(xiàn)柔性化生產(chǎn)
60年前大野耐一創(chuàng)立的“豐田式生產(chǎn)方式”(TPS,美國人總結(jié)為精益生產(chǎn))已經(jīng)極大地突破了柔性化生產(chǎn)問題。精益生產(chǎn)不僅僅是通過消除浪費來提高效率,更重要的是通過快速換模(SMED)、單件流(one piece flow) 等生產(chǎn)方式的創(chuàng)新實現(xiàn)了柔性化生產(chǎn)。
大野先生認為生產(chǎn)市場不需要的產(chǎn)品、過多生產(chǎn)是最大的浪費。這在本質(zhì)上,已經(jīng)包含了產(chǎn)銷和諧、產(chǎn)銷匹配的深意。到90年代,佳能的細胞生產(chǎn)(Cell)又將柔性化生產(chǎn)推進了一大步。
以大量運用多能工的細胞式生產(chǎn),不僅實現(xiàn)了多品種生產(chǎn)組裝的快速切換,而且激發(fā)了工人的創(chuàng)新能力。
同時期,以戴爾大規(guī)模定制為代表的生產(chǎn)革新代表了另外一種柔性化生產(chǎn)思路,即對產(chǎn)品按照其功能進行劃分而進行模塊化設(shè)計,建立產(chǎn)品族和零部件族,內(nèi)部實現(xiàn)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(yè)思想廣泛傳播。
國內(nèi)工業(yè)3.0的標桿企業(yè)尚品宅配、索菲亞、青島紅領(lǐng)等也都沿襲這一模式而成為行業(yè)翹楚。
3中國制造業(yè)如何邁向工業(yè)4.0
中國制造業(yè)要邁向工業(yè)4.0,必須先補工業(yè)3.0的課——精益生產(chǎn);甚至是工業(yè)2.0的課——IE(工業(yè)工程)。IE是一切之本,TPS、6Sigma、TOC(Theory of constraints,瓶頸理論,常與精益生產(chǎn)、六西格瑪并提)、5S(源自日本的現(xiàn)代工廠管理理論)都是建立在IE基礎(chǔ)之上。
甚至豐田也講到:豐田生產(chǎn)方式就是工業(yè)工程在豐田公司的具體應用。IE是以科學的方法,有效地利用人、財、物、信息、時間等經(jīng)營資源,實現(xiàn)產(chǎn)出最大化。
必須承認用精益和IE來改造現(xiàn)有傳統(tǒng)制造業(yè)存在巨大困難,最重要的是一把手的觀念、決心,甚至情懷。因此,就單個工廠升級到工業(yè)4.0無法超越這道鴻溝。
在互聯(lián)網(wǎng)條件下:
有沒有可能通過“技術(shù)-經(jīng)濟范式轉(zhuǎn)移”的方式實現(xiàn)超越呢?
是否會出現(xiàn)制造業(yè)的“云端制”?
是否能實現(xiàn)超越工廠圍墻的社會化柔性化生產(chǎn)?
理論是可行的,現(xiàn)實也具備條件,但是我們還沒有看到!這個值得持續(xù)觀察。
4“機器換人”的核心是軟件如何柔性化
以自動化設(shè)備、批量生產(chǎn)、降低制造成本為導向的“機器換人”可能存在陷阱,因為這正與全球制造業(yè)發(fā)展方向背道而馳。
比如,自動縫紉機一臺可以替代6個縫紉工,確實提高了產(chǎn)能節(jié)省人工。
但是問題來了:
自動縫紉機要求針對不同服裝款式,不同縫制要求,預先制作工裝夾具,還需要人工編程打板,制作縫跡文件。這些額外成本使得自動縫紉機依然最適合的是單一款式大批量生產(chǎn),而這與服裝行業(yè)柔性化生產(chǎn)的整體發(fā)展方向相悖。
因此,“機器換人”的關(guān)鍵是如何實現(xiàn)軟件的柔性化、敏捷編程,或自動編程,就像TPS中的“快速換模”一樣
以“機器換人”為主要內(nèi)容的技術(shù)改造主要解決的是高人力成本問題,而實際上中國制造業(yè)面臨的主要問題是產(chǎn)能過剩、產(chǎn)銷脫離問題。
其次,機器人確實可以提高某個操作環(huán)節(jié)的效率,并不一定能提升企業(yè)整體效益,要讓機器人真正發(fā)揮作用還需要將生產(chǎn)管理、人力資源、信息化管理等“軟件”與生產(chǎn)線的硬件進行同步規(guī)劃。
這就意味著機器并不是最主要的技改內(nèi)容,系統(tǒng)思考更加重要。
5供應鏈協(xié)同基礎(chǔ)
要實現(xiàn)供應鏈協(xié)同,需要實現(xiàn)價值鏈各環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)共享和策略一致。在生產(chǎn)制造端,首先需要打通ERP與MES的割裂,實現(xiàn)內(nèi)部協(xié)同。
ERP是企業(yè)層級的資源計劃管理;MES則是位于上層計劃管理系統(tǒng)與底層工業(yè)控制之間,面向車間層的管理信息系統(tǒng)。
ERP 的計劃生成可執(zhí)行的生產(chǎn)工單,而MES則對工單的執(zhí)行過程跟蹤記錄,并防止錯誤發(fā)生。其管理范圍從投產(chǎn)到出貨。
不幸的是大部分的制造業(yè)工廠ERP與MES都是兩套系統(tǒng),各自為政。產(chǎn)能情況、訂單進度和生產(chǎn)庫存對ERP來說只是黑箱作業(yè)。
若企業(yè)內(nèi)部能實現(xiàn)ERP、MES,乃至CRM的集成協(xié)同,進一步就是需要對接電商大數(shù)據(jù),包括實時訂單數(shù)據(jù)、需求預測數(shù)據(jù)等,這部分數(shù)據(jù)可能分屬于不同的合作伙伴。這時候合作伙伴的協(xié)同意識、信息化水平、數(shù)據(jù)接口標準,乃至激勵機制就至關(guān)重要了。
當產(chǎn)業(yè)鏈所有系統(tǒng)都全面集成之后,一條連接市場最終客戶、制造業(yè)內(nèi)部各部門、上下游各方的實時協(xié)同供應鏈就形成了。
IT時代供應鏈的最高境界CPFA(Collaborative Planning Forecasting and Replenishment)--協(xié)同規(guī)劃、預測與補貨 系統(tǒng)就橫空出現(xiàn)了。
過去,只有大企業(yè)才能達到這一點,因為涉及巨大的IT和人才投入,但現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)出現(xiàn)之后,有可能改變這一格局,小企業(yè)也可以做到,而且可以玩的更為極致。
因為,企業(yè)內(nèi)部的系統(tǒng)集成通過以太網(wǎng)(局域網(wǎng))即可完成,而跨企業(yè)之間的協(xié)同互聯(lián)網(wǎng)則扮演重要角色。特別是電商出現(xiàn)之后,基于電商交易的數(shù)據(jù)豐富度、實時性和預測準確性,遠非POS信息單一維度的日報所能比擬。
總結(jié):
“看了以上這么多觀點,想必您必有所思。工業(yè)4.0如何落地,中國制造業(yè)何去何從,這已經(jīng)不是國家層面的政策扶持問題,而是更多實業(yè)家的理解和行動。
少一點浮躁的大談理論和投機取巧,多一點落地和實干。中國經(jīng)濟的發(fā)展還需你我他大家的努力!”