智能制造:经营战略“新四化”

作者:朱铎先 赵敏 发布时间:[2018-11-7]

现在,粗放型经济模式已经走到尽头,中国制造业进入了一个艰难的转型期,在生产能力严重过剩的大背景下,很多企业将会因为转型升级不成功而被市场无情地淘汰,这是非常残酷的现实,但也是中国企业做大做强过程中所必须经历的阵痛,优胜劣汰,是自然规律,也是经济规律。

但在本次企业智能化转型升级的过程中,很多企业过多地关注了“术”,即要用什么方法的问题,甚至更多人只关注了“器”,要购买什么硬件、软件等工具。笔者认为,这次智能制造浪潮,既是机器人、CPS、AI等先进生产力的应用,也是企业经营、管理,乃至社会生产关系重大变革时期。制造企业只有深入分析本次智能制造的特点,真正把握制造业发展趋势,根据市场情况、企业基础采取正确的战略与战术,才能更好地促进企业智能化的转型升级。

德鲁克说过:“没有什么比正确地回答了错误的问题更危险的。”对企业而言,没有正确的经营战略,一切战术与努力都是徒劳的,甚至是危险的。

针对本次智能制造的特点及趋势,笔者从企业经营战略高度提炼成了智能制造“新四化”,希望对推进智能制造过程中的制造企业有所启发。

1 生产定制化

工业4.0/智能制造时代将是一个在智能化系统支撑下的个性化定制时代。这主要是源于供大于求的现状,消费者挑选余地增多以及消费者需要解决特定需求等情况,消费者个性化需求明显增多。这种新的制造模式,从需求端看是个性化,从供应端就是定制化。

1.1 个性化生产是发展趋势

美国国家工程院院士、美国密歇根大学约拉姆•科伦教授在《全球化制造革命》一书中清晰地说明了这个发展趋势,请见图1。

图1 制造模式的变迁(来源:美国密歇根大学约拉姆•科伦教授)

科伦教授对近百年来的工业发展史划出了四个重要的时间节点。1913年,以移动装配线为代表的传统生产模式,生产效率比较低,但当时社会对商品的需求相对稳定,主要矛盾是解决产能不足的问题。随着自动化生产设备的普及,1955年左右大规模生产到达巅峰。在市场需求侧推动及供应侧技术牵引下,比如20世纪80年代数控机床的广泛应用,衍生出了大规模定制的模式。这时候,企业生产的品种增加,消费者的可选择性增加。从上世纪80年代,由于数控设备的应用,改变了以前专用生产线的模式,而更多地体现出柔性制造系统(FMS)的特点。随着21世纪的到来,互联网全面普及,又带动了全球化的生产与营销,主要表现为:供大于求明显,竞争更为激烈,生产模式也从大规模定制逐渐演变为区域化生产与个性化定制等不同形式,以前的柔性产线已不能很好地满足企业敏捷、柔性生产的需要。科伦教授认为,这时制造企业需要进入一个可重构制造系统生产模式,即RMS(Reconfigurable Manufacturing Systems),以适应多品种、小批量、快速响应市场的个性化生产。

定制化生产也是德国工业4.0战略中非常关注的内容。德国工业4.0强调指出:“支持定制生产:如何满足客户个性化的需求,工业4.0的动态价值链能使客户和特定产品的设计、配置、订货、计划、生产和物流得到统一协调。这也为即时响应、生产前甚至在生产过程中最后一分钟的需求变更提供了支撑的可能。”并举例说:“实施工业4.0的结果是出现动态生产线。车辆成为可以通过装配车间从一个赛博物理系统功能处理模块到另一个自主移动的智能产品。动态重新配置生产线,使得它可以与合适车辆的设备混装并匹配。此外,个体差异(如从另一个车系列配备座椅)可以在任何时间根据物流情况加以执行(如瓶颈问题),而不被中控系统事先设定的时序所约束。执行这类重新配置将很简单,汽车可以自主移动到相关的工作站。现在的制造执行系统IT解决方案构成一个核心组成部分,从开始到结束——从设计到组装和操作。”请见图2。

图2 定制化生产示意图 (来源:德国工业4.0工作组)

1.2 个性化生产模式要辩证地看

首先,个性化生产是趋势。企业要由以前只关注生产供应侧而要转变为以市场需求侧为中心,高效、高质、低成本地满足市场需要,这就要求企业基于自动化、数字化、网络化、智能化、精益化、社会协作化的基础上,进行快速研发、柔性生产、高效服务,提升企业的竞争力。

其次,个性化要结合企业实际情况,不要过于盲目个性化。很多制造业,如汽车、机械装备等行业,零部件多(比如,轿车约由1万个零部件组成),流程复杂,对自动化产线、工装、模具等依赖性强,不可能像服装等相对简单的行业那样,可以根据客户需求进行快速切换产线。复杂制造企业不要过度追求个性化定制,对大部分制造企业而言,适当的规模化才能产生效益,企业既要兼顾个性化发展趋势,也要通过标准化、模块化、系列化等技术手段,通过知识共用、生产线共用、快速切换等模式,实现共用件等规模化生产。

日前,e-works总编黄培博士也撰文指出:“个性化定制是有条件的,也有不同的模式和不同的定制深度。推进个性化定制如果没有高水平的信息化系统支撑,制造企业可能会得不偿失。因此,企业不能迷信个性化定制。”

2 业务聚焦化

从工业3.0到工业4.0的转变,绝非是因为现在已经出现了某项重大的新技术,催生了工业的脱胎换骨而引发了新一轮工业革命,而是因为在全球产能严重过剩、老龄化日益严重、人力成本快速攀升、环保要求更为严格等大环境下,在全球市场竞争加剧的背景下,是企业面临的一次被动的转型升级。在这个关键节点,最大的变化是市场从供不应求到严重供过于求的转变,对制造企业而言,是企业发展甚至生存的关键时刻,制造企业需要改变以前快速扩张、多元化的粗放型、“加法型”发展模式,向专业化、精益化、“减法型”方向发展,对很多企业而言,需要聚焦自身业务,通过专业化提升自身竞争力。

这方面,德国的“隐形冠军”是我们学习榜样。

赫尔曼•西蒙是德国著名管理学思想家,被称为“隐形冠军之父”,在其著作《隐形冠军——未来全球化的先锋》一书中强调:“德国比其他国家有更多这样的隐形冠军,它们是德国与其他国家在全球竞争中的秘密武器。”

西蒙定义了隐形冠军所具备的三个标准:

1) 世界前三强的公司或者某一大陆上名列第一的公司;

2) 营业额低于50亿欧元;

3) 不是众所周知的公司。

据统计,全球目前共有2,734家“隐形冠军”,中国有68家,德国1,307家,德国企业占总数的47%。其中,65%的隐形冠军是家族企业,企业平均雇员2,037名,平均营业额为3.26亿欧元,在全球的平均市场份额为33%,在欧洲则为38%。有超过2/3的隐形冠军是活跃在工业领域,36%是机械制造,企业年龄平均是66岁,38%的存活在100年以上。这些企业过去十年资产的平均收益率为14%,远高于德国工业界的平均水平,79%的“隐形冠军”是高端产品,94%的产品处于市场成长期和成熟期,只有1%的产品处于衰退期。

这些都是非常诱人的数字。这些“隐形冠军”虽然公司规模不大,但竞争力强,市场占有率高,盈利能力强,寿命长。相反,中国很多制造企业挣扎在生死线上,国内中小企业平均寿命只有2.5年,盈利能力、市场占有率等各方面与隐形冠军相比都是相去甚远。

同为制造业,隐形冠军为什么就这么成功?基于业务聚焦基础上做专、做深是其中一个重要原因。

2.1 业务聚焦是发展的前提

西蒙在书中写道:“只有专注才能成为世界一流。谁试图同时贏得100米和马拉松比赛的金牌,在这两个比赛中肯定都会失败。集中力量是获得最佳表现的一个不可缺少的先决条件。大多数隐形冠军只关注个很小的领域。关注的重点可以侧重于不同的内容:客户、产品、服务组合、技能、资源、价值链的某一部分、价位或者其他类似的内容。这些需要关注的内容往往互相重叠。当然,这些内容会随时间而改变。”

2.2 创新是企业竞争力的保障

在聚焦的基础上,隐形冠军进行高投入,通过创新来确保长期的竞争力。西蒙总结说:“是创新,而不是模仿成就了世界市场引领者。只有通过创新,通过不断的完善才能保持领先地位。隐形冠军都是优秀的创新能手,它们在研发上的投入是其他公司的两倍。这体现在隐形冠军企业平均每个员工的专利数量比大型企业高5倍。而申请每项专利所耗的费用却只有大型企业的1/5。如果我们把数量和费用结合起来,可以说,隐形冠军们在创新方面的效率是大型企业的25倍。”

2.3 质量是企业的生命

这些企业视质量为生命,对质量进行精益求精的追求。

为了确保产品质量,隐形冠军在核心零部件上都是亲力亲为,而不是为降低成本而外协了事,甚至为了确保产品的独特性,自己生产机器、工具或中间材料,从而实现了其最终产品的优越性。

2.4 增值服务是做强的关键

隐形冠军除了把专业的产品做好以外,还在产品增值服务等进行了深入挖掘。“竞争是永远的生存之战。隐形冠军们与其他企业一样面临着危险,他们手中掌握的武器也与他人的别无二致,并无什么秘密武器或杀手锏。但是他们可能对人性理念的关注优于他人,他们把自己的竞争优势发挥到极致,他们为用户提供无可比拟的产品和服务质量,他们在日益重要但又难以模仿的竞争力,如咨询服务、系统集成和方便用户方面变更强。对于这样的服务水平,用户也愿意付给合理的报酬。”

从以上可以看到,隐形冠军正是在聚焦的前提下,在创新、质量、服务等方面进行了深入而持久的耕耘,才创造出了令人叹为观止的成就。

斗转星移,以前那种粗放型、扩张型已经很难在竞争更为激烈的今天奏效了。制造业企业如想成功转型升级,业务需要做“减法”,只有聚焦化、专注化,才能有更大的成功率。而智能制造就成了企业转型升级的必由之路。

3 协作社会化

德鲁克说:“在一日千里的结构性调整浪潮中,唯一幸免的只有变革的引导者。”

在经济转型的今天,企业不仅要打破企业内部的部门墙、企业间的围墙,还要打破以前那种自我封闭、同行是冤家等狭隘的传统思想,与客户以及上下游合作伙伴,乃至同行企业进行广泛而深入的合作。

3.1 内部紧密合作

如同前文讲的海尔集团,通过组织扁平化(矩阵化)管理改革、通过信息化手段等一系列措施,以客户为中心,实现企业内部研发、生产、营销、物流、服务等各部门的协作、协同,取得了很好的经济效益与社会效益。

3.2 与客户合作

西蒙说:“如果企业想要成为市场领导者或者保持市场领先地位,就必须赢得顶级客户并始终满足它们的需求。因此,许多隐形冠军是以它们的顶级客户为导向的。这有两个优势。一方面,尖端客户是企业提高业务水平的内在推动器,另一方面,它们有很好的推荐效应。只有顶级客户的供货商才会成为市场领导者。”

我们一定不要把客户的苛刻要求看作困难,而应该视为机遇,与客户共同攻关、共同解决问题、深入合作,促进企业的创新发展。

3.3 与合作伙伴合作

由于每家企业聚焦在特定专业,但对客户来讲,他们需要的可能是一个整体解决方案,这就需要合作伙伴之间进行密切合作,为客户提供增值服务。企业还应该有产业链意识,实现合作伙伴的深度协同合作,在确保质量的前提下,有效降低成本,提升市场响应速度。

3.4 与竞争对手合作

与客户合作易,与合作伙伴合作易,但与竞争对手合作难。

中国有句俗话:同行是冤家。这是典型农业社会的思维,是同一巷子里容不下两间酒家的狭隘观念。现在是全球经济,放眼世界,市场无限大,即便是同在一巷子里,发展空间也不一定拘泥于此,所谓的竞争对手很可能会转变为合作伙伴,可以共同为客户提供更有价值的增值服务。

在市场活动中,不可能只有一家公司,有竞争对手是不可避免的。虽然有竞争后,企业压力大了,付出精力与成本增多了,赚钱难度增加,但通过这种压力,才能促使我们深入挖掘自身潜能,将产品做得更有价值,将服务做得更贴心。独木不成林,只有同行多了,才能一起把市场推动起来,把市场做大,很难想象,只有一家供应商的市场能越来越大。从这个意义上说,竞争可以使我们做得更好,使我们自身更强大,良性的竞争无论是对用户,还是对双方发展都是有益处的。如果我们能大度些,眼光长远些,机会就很大,蓝海就会被发现,多家同行就能够共生、共存、共赢。

现在,中华民族正处于伟大复兴的征程中,我们正处于全球经济一体化的进程中,可以说商机无限。我们应该摒弃“商场如战场”这种小农思想,向国外商业巨头学习,比如可口可乐与百事可乐、肯德基与麦当劳、阿迪达斯与耐克、波音与空客等,他们的规模比我们大得多,利润比我们丰厚得多,我们要学习他们是如何良性竞争,是如何和谐发展的。我们还要学习苹果等伟大的公司,他们是怎样以用户为中心,是如何潜心研发出引领行业发展的伟大产品,是怎么创造出一个商业神话的。

智能制造时代,一切要以客户为中心,而不是眼盯对手,同行之间也可合作,只要对客户有价值,只要对企业长期发展有利,一切都可以合作。

3.5 工业4.0就是社会化的协作

前面讲到,工业4.0的有三项集成,就是通过纵向集成完成企业的内部集成,包括信息化系统之间、设备之间,设备与信息化系统之间等等。端到端集成是以产品价值链为主线,实现多企业之间的协作,三项集成中最复杂、最终的形式是实现横向集成,实质是实现社会化的深度集成,在此就不再赘述了。

总之,从企业发展来讲,社会化深度协同是企业自身发展的需要,也是整个社会发展的趋势,与发展趋势一致,企业才能勇立潮头,立于不败之地。

4 市场全球化

狄更斯在一百多年前曾说:“这是最好的时代,这是最坏的时代。”全球化对制造业来说,也是如此。

4.1 残酷的全球化竞争已经到来

现在,全球化的趋势越来越明显。以前习惯以生产为中心的中国制造企业,一直将眼光聚焦在企业内,突然之间,国外同行携先进的理念,精良的装备,完善的管理以及专业的服务来了。在激烈的竞争中,很多本土制造企业对全球化还没做好思想准备,耕耘多年的一亩三分地在洋人洋枪洋炮下,很无奈、很无助地被瓜分了,甚至很无辜地就被挤垮了。

2017年9月10日,在“2017世界物联网无锡峰会”上,阿里巴巴集团董事局主席马云讲到:“制造业必须要学会拥抱互联网,未来不存在Made In China,Made In USA,未来的制造业是Made In Internet,未来的制造业全是在互联网上制造。”

互联网上研发、互联网上制造、互联网上营销、互联网上服务,这些新的改变完全颠覆了以前本地制造、本地销售的传统经营模式。互联网与先进制造业的融合正在改变制造业。被称为“趋势大师”的托马斯•弗里德曼,早在2006年出版的《世界是平的》中发出了警告:“世界被铲平,当你也感受到铲过来的那股力量时,请找一把铲子向自我的内在挖进去,千万别想要筑墙。”

世界是平的,竞争是全球化的,制造企业必须面对这个现实,将来的同行将会更加国际化、竞争也更将残酷。

4.2 全球化是中国企业的新机遇

老子说:“祸兮福之所倚,福兮祸之所伏。”

全球化虽然会带来更多的竞争对手,但也为本土企业带来了更多的发展机遇。

前文讨论了德国隐形冠军,这些企业规模不大,他们是如何做大市场的呢?

通过研究,西蒙教授给出了如下说法:“怎样才能扩大市场呢?当然是市场全球化。它是隐形冠军战略的第二个支柱,隐形冠军的全球市场相当于它们本国市场的好多倍。一个只在家里等着客户敲门的企业是不会成为世界市场领导者的。进军世界市场已经被证明是隐形冠军最重要的增长动力。”

出乎西蒙教授意料的是:“74%的受访者这样说,他们‘从一开始’就以出口起步,40%的受访者甚至声称早在公司成立的时候,就立即成立了在海外的子公司。” 最后,西蒙引用企业的话说:“奔向未来世界经济共同体是我们唯一的希望,别无选择。这就是我们的未来。”

同样,对中国制造企业来讲,企业要面向全球化方向发展,要充分利用国外先进的技术、成熟的管理、优秀的人才、良好的服务理念,参与国际竞争,在竞争中壮大自己。随着智能制造的推进,我们的竞争战略与战术都将不同于以往,会发生很大的变化,需要向生产定制化、业务聚焦化、社会协作化、市场全球化的“新四化”方向发展。智能制造建设,也必须基于“新四化”,服务于“新四化”。

◆ 作者简介 ◆

朱铎先:走向智能研究院智能工厂首席专家、北京兰光创新科技有限公司董事长,智能工厂/数字化车间实战型专家。先后在航天第二研究院、PTC公司工作过多年,有二十多年制造业信息化研究与应用经验。指导研发的设备物联网、MES制造执行系统等产品已在航空航天等数百家企业得到成功应用。是“人机网三元战略”、“六维智能工厂”等理论提出者,《三体智能革命》作者之一。兼任中国机电一体化协会MES分会副理事长等职。

赵敏:走向智能研究院执行院长,中国发明协会常务理事,发明方法研究分会会长,工信部 CPS 发展论坛副秘书长,中国制造企业双创发展联盟专家委员会委员,中国工业技术软件化(工业APP)联盟专家委员会委员,国家工业信息安全专家咨询委员会委员。参与工信部CPS白皮书、工业互联网平台白皮书、工业互联网APP白皮书的研究与审定工作,参与工程院中国智能制造发展战略研究报告部分研究工作。国内知名智能制造、两化融合及创新方法论专家。

温馨提示:本文节选自《机•智:从数字化车间走向智能制造》,本书正在京东、当当、亚马逊各大网店热销中。可在网店上搜索副标题:“从数字化车间走向智能制造”或作者名字。


移动新闻,请关注微信公众号:兰光创新
打印】【关闭
兰光客服