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四大挑戰(zhàn)和藍圖
中國數(shù)字化工廠的蓬勃發(fā)展固然可喜，但我們也發(fā)現(xiàn)了一些問題。當我們與希望建設數(shù)字化工廠的客戶接洽時，通常能聽到他們表示：“我們想造一座類似于某企業(yè)的全自動工廠或'智能化’工廠。”而我們接下來拋出的問題自然是“貴公司如何定義'智能化’？是否有清晰的數(shù)字化工廠戰(zhàn)略？是否有明確的各項評估指？”然而，大多數(shù)企業(yè)并不能明確闡述他們希望中的數(shù)字化工廠，而是寄希望于有現(xiàn)成的智能化工廠定義，能夠毫不費力地直接照搬。在我們看來，數(shù)字化工廠的定義以及對成功的評判指標建立在多種因素之上。
挑戰(zhàn)一：缺乏整體性的戰(zhàn)略規(guī)劃
我們觀察到不少項目由于缺乏整體性的戰(zhàn)略規(guī)劃，導致對未來數(shù)字化的具體需求不甚明晰，對企業(yè)當前數(shù)字化水平認知不足，從而無法客觀地判斷兩者間的差距，確定所需補強的能力。
許多中國企業(yè)從軟件（技術）和硬件（設備）的角度考慮數(shù)字化工廠的開發(fā)建設，依靠內(nèi)部經(jīng)驗豐富的工程師和專業(yè)人員與外部供應商合作，通過對各類解決方案的整合來實現(xiàn)生產(chǎn)線上特定環(huán)節(jié)的自動化和跟蹤。
此舉雖然有效，但在很多情況下并未解決“為什么要建設數(shù)字化工廠”這個根本性的戰(zhàn)略層面問題。因此，企業(yè)應該以自上而下的方式推進數(shù)字化工廠的建設，從戰(zhàn)略、產(chǎn)品設計、運營模式變化等整體的角度考慮問題，根據(jù)自身的實際情況和目標來挑選合適的技術，而不是盲目地追求所謂的尖端技術。例如，海爾以互聯(lián)工廠為核心的發(fā)展戰(zhàn)略，既符合集團大規(guī)模定制的發(fā)展方向，同時契合海爾在模塊化和數(shù)字化的豐富經(jīng)驗，從而成功打造出了互聯(lián)工廠的生態(tài)體系。
挑戰(zhàn)二：無法走出效益的狹義誤區(qū)
在某些特定的行業(yè)，尤其是在離散制造領域，數(shù)字化和自動化的程度取決于當前的基礎設施、所生產(chǎn)的產(chǎn)品以及整個生產(chǎn)流程。要實現(xiàn)高度數(shù)字化或自動化，技術方面可能需要很長時間的積累方才可行。而從成本效益角度考慮，收回投資也需要很長一段時間。因此，如果純粹從投資回報的角度考慮效益問題，將使得企業(yè)在面對數(shù)字化工廠時躊躇不前。在可持續(xù)發(fā)展日益受到重視、生產(chǎn)安全不斷規(guī)范、勞動力紅利逐步消失的今天，數(shù)字化工廠所實現(xiàn)的節(jié)能減排、人機交互、遠程控制等緊跟當前形勢下的要求，能帶來顯著的社會效益。
企業(yè)可以將一些定量指標，例如生產(chǎn)效率、單人產(chǎn)出、能耗、質(zhì)量控制（次品率）、生產(chǎn)周期等，用于評估數(shù)字化工廠的效益。而減少人工作業(yè)、提升員工士氣（工作不再無聊，而是更加有趣、附加值更高）和加大員工忠誠度等定性指標也能用于輔助評估。行業(yè)和企業(yè)本身訴求的不同也會對指標的選擇產(chǎn)生一定的影響。除了生產(chǎn)效率、良品率、生產(chǎn)周期等常見指標外，某領先的紡織企業(yè)還選擇了換產(chǎn)時間、用工人數(shù)等指衡量其數(shù)字化工廠的成效，而某工程機械巨頭針對其示范車間則加入了生產(chǎn)誤操作、物流效率等指標，解決其自身痛點。
挑戰(zhàn)三：沒有對技術進行全盤考慮
中國制造業(yè)的自動化和數(shù)字化發(fā)展時間相對較短，即使是在同一行業(yè)內(nèi)，企業(yè)的自動化程度和技術路線也大相徑庭。數(shù)據(jù)分布較為分散，難以獲得數(shù)字化工廠所需要的產(chǎn)品全生命周期的系統(tǒng)性數(shù)據(jù)，同時使得標準的制定變得困難。在部分較為傳統(tǒng)的行業(yè)中，中國企業(yè)爭相計劃實現(xiàn)數(shù)字化工廠的跨越式發(fā)展。但是工廠車間里的設備落后，難以實時抓取和傳輸數(shù)據(jù)，是中國企業(yè)不得不面對的主要問題。盡管如此，仍然有以安燈系統(tǒng)為代表的解決方案能夠為人工作業(yè)提供補充，并有效地整合進工廠自動化。
同時，中國企業(yè)往往更注重單體設備的自動化率，忽略了生產(chǎn)體系是一個有機的整體，而且在企業(yè)資源計劃（ERP）、制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）和產(chǎn)品生命周期管理（PLM）等不同系統(tǒng)間的打通和整合方面也有待改進，能做到不同工廠間互聯(lián)的更是鳳毛麟角。因此，企業(yè)需要根據(jù)自身的數(shù)字化工廠戰(zhàn)略制定技術路線圖，分階段地推行各種技術轉(zhuǎn)型舉措，從而將實施的風險降至最低，避免對業(yè)務和運營造成沖擊。
挑戰(zhàn)四：人才仍是瓶頸
數(shù)字化和自動化毫無疑問地會減少人工重復作業(yè)，改善工作環(huán)境，保障人身安全。我們認為，制造業(yè)能夠抓住此次機遇一改傳統(tǒng)的“工作環(huán)境欠佳”的形象，通過升級來吸引更多新型人才。數(shù)字化工廠將生產(chǎn)運營流程高度一體化，由此對技術人才提出了更高的要求，過去單一領域的專才將不再適用，取而代之的將是橫跨多領域、學習能力更強、懂得數(shù)字化交付的復合型人才。
參照國外的先進經(jīng)驗，以課堂教育與實際工作相結(jié)合的職業(yè)教育體系為產(chǎn)學合作制定數(shù)字化工廠培訓項目指明了道路。例如，某領先的機床企業(yè)直接與當?shù)氐墓た圃盒＝⑵鹇?lián)合學院，通過產(chǎn)教融合和資源互補，為其數(shù)字化工廠的建設定向培養(yǎng)和輸送人才。除了教育機制，職業(yè)培訓課程本身也需要做出調(diào)整，實現(xiàn)課程培訓的標準化，并在商業(yè)、自然科學和工程等傳統(tǒng)領域加大人才培養(yǎng)力度，培育出熟練掌握數(shù)據(jù)分析、產(chǎn)品管理、項目管理、IT 架構或者信息安全的跨學科數(shù)字化工程師。
最后，由于數(shù)字化工廠的轉(zhuǎn)型需要多部門協(xié)調(diào)，往往需要頂層決策者對數(shù)字化有著較強的決心和較深的認識，能夠指導整個企業(yè)制定數(shù)字化戰(zhàn)略，帶領企業(yè)順利度過轉(zhuǎn)型，打造出成功的數(shù)字化工廠。
轉(zhuǎn)型藍圖
領先的工業(yè)企業(yè)已經(jīng)在數(shù)字化工廠的建設和發(fā)展方面邁出了堅實的步伐，在提升生產(chǎn)效率的同時，能夠迅速可靠地生產(chǎn)出更多定制化、高質(zhì)量的產(chǎn)品服務于市場。對于許多沒有打算建設數(shù)字化工廠的企業(yè)而言，缺乏一套數(shù)字化的愿景和企業(yè)文化是讓它們裹足不前的最大阻礙。在我們看來，這正是數(shù)字化工廠先行者們不可獲取的一大要素。
數(shù)字化愿景不僅只是考慮各項技術，而且還定義了這些技術如何在整個產(chǎn)品生命周期和企業(yè)生態(tài)圈中相互配合。阻礙企業(yè)制定數(shù)字化工廠計劃的其他因素還包括機會不定、經(jīng)濟效益不明、投資代價不菲。綜合考慮這些因素，企業(yè)所需要的不僅僅是一套清晰的愿景，更需要一張切實可行的數(shù)字化路線圖。普華永道思略特制定了一套由六個環(huán)節(jié)組成的藍圖，協(xié)助企業(yè)制定或優(yōu)化路線圖成功應對通向數(shù)字化工廠和工業(yè)4.0 道路上的各項挑戰(zhàn)（見圖“數(shù)字化工廠成功藍圖”）。
信息來源：思略特分析
繪制數(shù)字化工廠戰(zhàn)略
制定一套連貫的戰(zhàn)略絕對是重中之重。數(shù)字化工廠涉及不同技術的采用，許多技術很容易臨時倉促上馬。對于各項技術如何匹配整體戰(zhàn)略和運營目標，如何與其他現(xiàn)有技術配合，企業(yè)需要有明確的想法，數(shù)字化愿景也應該涵蓋整個組織，讓數(shù)字化工廠發(fā)揮1+1>2 的作用。制定數(shù)字化工廠戰(zhàn)略前，企業(yè)需要認識到自身目前的成熟度，確保人才和技術得到同等的重視，聚焦能帶來價值最大化的項目。最后，需要組建起一支由高層、中層以及車間工人組成的支持者隊伍，共同推進戰(zhàn)略的落地。
設立試點項目
數(shù)字化的經(jīng)濟效益有時并不容易量化，而且在初始階段，團隊只能提供非常有限的技術概念和演示，因此可能導致難以爭取到資金和利益相關方的認可。
解決這些問題的手段就是試點。通過試點，企業(yè)能發(fā)現(xiàn)最適合自身的方式，將速贏的成效展現(xiàn)給整個組織并獲得它們的認可，進而爭取到資金用于大規(guī)模的推廣。由于數(shù)字化工廠可能會給整個勞動力帶來深遠的變革，所以需要讓工人加入到試點工作中。
在一兩處生產(chǎn)基地縱向整合從數(shù)字化工程設計到以實時數(shù)據(jù)為支撐的生產(chǎn)規(guī)劃，是一種可行的試點方案。在主要的生產(chǎn)設備上安裝傳感器和執(zhí)行裝置，或者使用數(shù)據(jù)分析來探索預測性維護方案，也能取得初步的成效。還可以在特定的工廠中實現(xiàn)特定產(chǎn)品線的數(shù)字化，將其作為不斷學習和優(yōu)化的契機。當然，企業(yè)還可以考慮與初創(chuàng)企業(yè)、高校或行業(yè)組織等外部的數(shù)字化領先者合作，加快數(shù)字化創(chuàng)新的步伐。
確定所需的能力
生產(chǎn)環(huán)節(jié)中什么最重要？更完善、自動化程度更高的物流？為工人提供及時、定制化的信息？傳感器集成網(wǎng)絡？我們認為，從能力的角度出發(fā)考慮這個問題能帶來更大的價值。數(shù)字化工廠的目標并不是實施最酷炫的新裝置，而是達到提升效率、改善質(zhì)量或增強業(yè)務本身等特定的目標。應該根據(jù)試點中汲取的經(jīng)驗，從組織、人才、流程和技術四個戰(zhàn)略的維度，結(jié)合企業(yè)的生產(chǎn)戰(zhàn)略和整體業(yè)務目標，詳細勾勒出數(shù)字化工廠所聚焦的能力以及工廠體系的架構。
成為數(shù)據(jù)分析和互聯(lián)方面的領先者
流程及質(zhì)量改善、資源管理、預防性維護，在數(shù)字化工廠里，這些解決方案幾乎總是與互聯(lián)息息相關。傳感器協(xié)助收集數(shù)據(jù)，在信息層進行分析，然后傳回聯(lián)網(wǎng)的物流設施和生產(chǎn)設備上實時調(diào)整生產(chǎn)。每家企業(yè)都需要熟練掌握能生成和傳輸數(shù)據(jù)的互聯(lián)工具與系統(tǒng)，以及用于改善效率和質(zhì)量的分析工具。
推動工廠向數(shù)字化轉(zhuǎn)型
通向數(shù)字化工廠之路是一條轉(zhuǎn)型之路。如同其他轉(zhuǎn)型一樣，管理變革及其對員工的影響，是成功的關鍵。難以發(fā)現(xiàn)合格的人才、缺乏數(shù)字化的企業(yè)文化、部分員工不愿擁抱數(shù)字化變革，這些都是常見的挑戰(zhàn)。這些問題的解決之道在于及早與員工攜手合作，對培訓和繼續(xù)教育開展投資，而這些投入會因為數(shù)字化工廠所帶來的效率提升而被抵消。數(shù)字化環(huán)境的培育必須要有領導層的全力支持。高層必須將數(shù)字化工廠戰(zhàn)略視為工作的重點，摒棄保守主義的姿態(tài)，加快項目的審批流程，從而讓數(shù)字化團隊加快推進轉(zhuǎn)型進程。同時，還需要設計簡練的匯報渠道，確保數(shù)字化團隊側(cè)重于各類增值活動而不是疲于應付各類行政要求。
將數(shù)字化工廠與企業(yè)數(shù)字生態(tài)圈結(jié)合
在推動數(shù)字化工廠的過程中，許多企業(yè)都將精力集中在各個工廠內(nèi)部的縱向整合。在工廠內(nèi)部實現(xiàn)MES 系統(tǒng)和ERP系統(tǒng)的連接，確實能實現(xiàn)顯著的改善。但作為數(shù)字化生態(tài)體系中的一部分，數(shù)字化工廠應該發(fā)揮更大的作用。當企業(yè)橫向地將整條供應鏈上的供應商和客戶信息與數(shù)字化工廠進行整合時，將能帶來更大的效率提升。試想一下：你可以利用實時的短期客戶需求調(diào)整規(guī)劃和生產(chǎn)情況，靈活地根據(jù)客戶的要求做出調(diào)整，以最小的成本換取最大的客戶滿意度。這種利用跟蹤技術實現(xiàn)的縱向和橫向整合戰(zhàn)略不僅能讓企業(yè)優(yōu)化規(guī)劃流程和生產(chǎn)執(zhí)行，還能深化企業(yè)與具有戰(zhàn)略意義的供應商和客戶之間的紐帶。
然而，這些工作只是一個起步。如果企業(yè)能在產(chǎn)品中整合數(shù)字化功能，就有可能打造出一系列的服務將抽象的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成具體的價值。生產(chǎn)流程本身也能通過多種途徑將收集起來的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為收入。在數(shù)字化工廠的深遠影響下，企業(yè)能夠拓展甚至是徹底改變目前的業(yè)務模式，不再只是注重生產(chǎn)環(huán)節(jié)，還能有機會在利潤豐厚的售后市場中擴大份額，提升利潤率，并進軍全新的業(yè)務領域。
中國制造業(yè)企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型不僅僅是巨頭企業(yè)們發(fā)展的必經(jīng)之路，對于中小型企業(yè)也可以說是勢在必行。當企業(yè)制定好數(shù)字化轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略，確立了數(shù)字化的企業(yè)文化，找到合格的人才后，面對以下問題，具體又該如何將這份戰(zhàn)略落實到工廠內(nèi)部生產(chǎn)線上呢:
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精工智能基于價值創(chuàng)造的數(shù)字化工廠
隨著市場越來越殘酷，客戶對管理的要求更加精細化，產(chǎn)品質(zhì)量從傳統(tǒng)的合格率轉(zhuǎn)向出廠多年后的可靠性。日常管理從部門轉(zhuǎn)向車間、從車間轉(zhuǎn)向工段、從工段轉(zhuǎn)向工序、同時打通人、機、料、法、環(huán)、測，及時發(fā)現(xiàn)和監(jiān)控生產(chǎn)管理過程中的任何問題，提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率、一次直通率等。
為了打通客戶端、制造端、供應采購端，通過數(shù)據(jù)的鏈接創(chuàng)造價值；從數(shù)據(jù)采集到過程數(shù)據(jù)再到ERP再到BI系統(tǒng)，為老板決策提供智能駕駛艙。
一、服務體系與產(chǎn)品體系
二、核心產(chǎn)品構成我們平臺的驅(qū)動力
三、項目設計六大目標
項目設備六大主要目標：品質(zhì)改善率低、生產(chǎn)效率低、成本高、車間在制品多、生產(chǎn)統(tǒng)計工作量大、異常處理不及時等問題
四、數(shù)字化案例分享
精工智能的數(shù)字化工廠業(yè)務聚焦電子行業(yè)、家電行業(yè)，從精益的角度出發(fā)，橫向互聯(lián)、縱向互通，主要細分產(chǎn)品有：MES系統(tǒng)、APS系統(tǒng)、WMS系統(tǒng)、CPS系統(tǒng)、SCM系統(tǒng)、BI系統(tǒng)等相關管理系統(tǒng)。
我們不單單為客戶提供系統(tǒng)，重要的是為客戶優(yōu)化流程和培養(yǎng)系統(tǒng)化思路的人才。
數(shù)字化轉(zhuǎn)型之中的四大挑戰(zhàn)和藍圖
