發布時間：2018-07-23 瀏覽次數 :
當下，打造數(shu)字(zi)化(hua)工廠(chang)成為(wei)許多(duo)企業的(de)重要目(mu)標，但(dan)還沒有哪家(jia)企業宣布自己已經(jing)建成了一座完全數(shu)字(zi)化(hua)的(de)工廠(chang)。那么，數(shu)字(zi)化(hua)工廠(chang)是什么？如何才能打造一個(ge)真正的(de)數(shu)字(zi)化(hua)工廠(chang)？
工廠數(shu)字化不僅僅是制(zhi)造的數(shu)字化
現在(zai)(zai)常被提及的(de)(de)數字化工廠只(zhi)是(shi)“智(zhi)能(neng)制(zhi)造(zao)”的(de)(de)一個(ge)組成(cheng)部分。在(zai)(zai)智(zhi)能(neng)制(zhi)造(zao)之下，傳(chuan)統的(de)(de)制(zhi)造(zao)流程(cheng)將被重組，其(qi)最終目(mu)的(de)(de)是(shi)要實現產品(pin)的(de)(de)智(zhi)能(neng)化。其(qi)中(zhong)個(ge)性化的(de)(de)客(ke)戶需(xu)求與設計，供應(ying)(ying)商(shang)(shang)和制(zhi)造(zao)商(shang)(shang)之間的(de)(de)信(xin)息接入與共享，售(shou)后服務的(de)(de)快(kuai)速響應(ying)(ying)等(deng)環節與數字化工廠一起，成(cheng)為智(zhi)能(neng)制(zhi)造(zao)非常關鍵的(de)(de)組成(cheng)部分。
數字化工廠不(bu)僅可以覆蓋從(cong)研發到售后的各(ge)個業務(wu)環節，也可以拓展到橫向的供應(ying)商管(guan)理領域 。
研發工(gong)程端的工(gong)業(ye)4.0 應(ying)(ying)(ying)(ying)用包括(kuo)數(shu)字化協(xie)同(tong)合(he)作、數(shu)字化模型和(he)產(chan)(chan)品(pin)(pin)虛擬化，通過運用信息化技(ji)術，可以大(da)(da)大(da)(da)短研發周期、減少(shao)研發風險、提(ti)高創新(xin)效率(lv)。供(gong)應(ying)(ying)(ying)(ying)鏈管(guan)理主要從縱向，即產(chan)(chan)品(pin)(pin)生命周期管(guan)理，以及(ji)橫(heng)向，即供(gong)應(ying)(ying)(ying)(ying)商(shang)整合(he)管(guan)理兩個角度(du)考慮工(gong)業(ye)4.0 的應(ying)(ying)(ying)(ying)用，應(ying)(ying)(ying)(ying)用層面非常廣泛，包括(kuo)現在國內(nei)較熟(shu)悉的智能工(gong)廠、智能供(gong)應(ying)(ying)(ying)(ying)鏈、生產(chan)(chan)信息化管(guan)理系(xi)統等(deng)，可以幫(bang)助企業(ye)提(ti)升整個供(gong)應(ying)(ying)(ying)(ying)鏈的效率(lv)，降低成本，以及(ji)規范化管(guan)理上(shang)游端供(gong)應(ying)(ying)(ying)(ying)商(shang)質量。再往后端推移，工(gong)業(ye)4.0 技(ji)術也(ye)可被廣泛應(ying)(ying)(ying)(ying)用于設備智能維護及(ji)實(shi)時服務、打造數(shu)字化工(gong)作環境，以及(ji)運用數(shu)字化技(ji)術手(shou)段提(ti)高營銷效率(lv)，提(ti)供(gong)更(geng)優質的銷售及(ji)售后服務等(deng)。
數字化工廠的打造有(you)別(bie)于傳統業務模式
數字化(hua)(hua)可以讓制(zhi)造(zao)型(xing)企(qi)(qi)(qi)業(ye)從根本(ben)上改頭換面。數字化(hua)(hua)工廠(chang)(chang)的(de)核心特點(dian)是(shi)：產(chan)(chan)品的(de)智能(neng)化(hua)(hua)、生產(chan)(chan)的(de)自(zi)動化(hua)(hua)、信息流(liu)和(he)物(wu)資流(liu)合(he)一(yi)(yi)。目(mu)前，從世界范(fan)圍(wei)看，還沒有一(yi)(yi)家企(qi)(qi)(qi)業(ye)宣布建成(cheng)一(yi)(yi)座完(wan)全(quan)(quan)數字化(hua)(hua)的(de)工廠(chang)(chang)。西門子雖(sui)然在(zai)全(quan)(quan)球(qiu)有樣板工廠(chang)(chang)，但還沒有在(zai)全(quan)(quan)球(qiu)范(fan)圍(wei)進(jin)(jin)行(xing)全(quan)(quan)面推(tui)廣。領先的(de)制(zhi)造(zao)型(xing)企(qi)(qi)(qi)業(ye)正采用一(yi)(yi)系列的(de)先進(jin)(jin)技(ji)術(shu)實現生產(chan)(chan)乃至(zhi)(zhi)整條(tiao)供應鏈的(de)數字化(hua)(hua)。這些(xie)技(ji)術(shu)包括大數據分析(xi)解決方案(an)、端(duan)至(zhi)(zhi)端(duan)的(de)實時規劃和(he)互聯、自(zi)控系統、數字孿生等。憑借這些(xie)技(ji)術(shu)，效率得以提升，企(qi)(qi)(qi)業(ye)能(neng)夠批量(liang)生產(chan)(chan)高度定制(zhi)化(hua)(hua)的(de)產(chan)(chan)品。然而(er)，想要(yao)完(wan)全(quan)(quan)發揮出數字化(hua)(hua)的(de)潛力，企(qi)(qi)(qi)業(ye)仍(reng)需要(yao)與(yu)主要(yao)供應商和(he)大客戶(hu)實時互聯。
在(zai)討論數(shu)字(zi)化(hua)工廠的未來(lai)圖景時，提到最(zui)多的是“大規(gui)模定制化(hua)生(sheng)產”，這需要企(qi)業從6個(ge)維度建立(li)相(xiang)關的企(qi)業能力：
強大的客戶需求(qiu)收集和分(fen)析能力；
社會化(hua)交(jiao)互的產(chan)品研發體系；
模塊化(hua)、智(zhi)能化(hua)的產品制造工藝；
高靈活度(du)的供應鏈管理(li)；
與客戶需求匹配的生產能力(li)(li)（包括(kuo)設備維護能力(li)(li)）；
智能的庫(ku)存和物流管(guan)理體系。
除了大規模定制化生(sheng)產，數字(zi)化工(gong)(gong)(gong)廠的(de)(de)未來圖(tu)景還(huan)包括能(neng)源(yuan)的(de)(de)節約(yue)（據測算(suan)有(you)大約(yue)12% 的(de)(de)能(neng)源(yuan)節約(yue)空間），讓供(gong)應(ying)鏈更加安全，以及準確地(di)尋找到相關領(ling)域(yu)專(zhuan)家的(de)(de)問題解決(jue)方式(shi)。而(er)且數字(zi)化工(gong)(gong)(gong)廠的(de)(de)生(sheng)產模式(shi)不僅(jin)局限(xian)于生(sheng)產終端消費品(pin)的(de)(de)企業，生(sheng)產設備(bei)的(de)(de)企業一樣(yang)可以通過實踐數字(zi)化工(gong)(gong)(gong)廠來更好地(di)滿足客戶(hu)需(xu)求(qiu)、降低(di)成(cheng)本、提高交付效(xiao)率(lv)、合(he)理管理產能(neng)。
中國制造的數字化轉(zhuan)型
德國(guo)(guo)“工業(ye)(ye)(ye)4.0”、美國(guo)(guo)“第三(san)次工業(ye)(ye)(ye)革命”、中國(guo)(guo)“制(zhi)(zhi)造業(ye)(ye)(ye)2025”，世界各(ge)國(guo)(guo)紛紛提出新一代制(zhi)(zhi)造理念，主要是為了指導(dao)工業(ye)(ye)(ye)制(zhi)(zhi)造業(ye)(ye)(ye)的(de)發展，在數字化(hua)、智能化(hua)、網(wang)絡(luo)化(hua)的(de)全球大環(huan)境下，拉動傳(chuan)統制(zhi)(zhi)造往智能制(zhi)(zhi)造方向升級(ji)，從而滿足未來市場更快速、更個性化(hua)的(de)需(xu)求響應，并實現更低的(de)制(zhi)(zhi)造成本(ben)。
德國(guo)的(de)(de)“工業4.0”是(shi)以“智能制(zhi)造”為發(fa)展目標，建設“數字化工廠”，通(tong)過信(xin)息技術(shu)、廣泛互聯、信(xin)息交(jiao)互、流程再造等(deng)一系列手(shou)段，滿足消費者差異(yi)化、定制(zhi)化的(de)(de)需(xu)求(qiu)，提(ti)(ti)高生(sheng)產的(de)(de)活(huo)性(xing)，以及向管理(li)者提(ti)(ti)供更佳的(de)(de)決(jue)策支持。
美(mei)國(guo)的(de)(de)(de)“第三次工(gong)業革命”提出得(de)比(bi)較早，更多強調(diao)的(de)(de)(de)還是信息(xi)化和(he)(he)自動(dong)化對(dui)制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)業的(de)(de)(de)沖擊和(he)(he)影(ying)響。當然美(mei)國(guo)的(de)(de)(de)制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)業領(ling)先企業也對(dui)制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)業的(de)(de)(de)智(zhi)能化趨勢進行(xing)了(le)布局(ju)和(he)(he)研究(jiu)，比(bi)如通用電氣公司提出的(de)(de)(de)工(gong)業互聯（Industrial Internet）概念，其(qi)方向側重于將(jiang)機器(qi)分(fen)析、行(xing)業洞察、自動(dong)化和(he)(he)商業預測(ce)連接起(qi)來。《中(zhong)國(guo)制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)2025》于2015 年出臺，成(cheng)為中(zhong)國(guo)實施制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)強國(guo)戰略第一個十(shi)年的(de)(de)(de)行(xing)動(dong)綱領(ling)。實施制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)業創新(xin)(xin)中(zhong)心建(jian)設、智(zhi)能制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)、綠色制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)、工(gong)業強基(ji)和(he)(he)高端裝備創新(xin)(xin)五項(xiang)工(gong)程(cheng)，開(kai)展質量提升和(he)(he)服務(wu)型制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)兩項(xiang)專項(xiang)行(xing)動(dong)。其(qi)戰略路徑是以(yi)創新(xin)(xin)驅動(dong)為動(dong)力和(he)(he)引領(ling)，以(yi)工(gong)業強基(ji)和(he)(he)質量提升為基(ji)礎，以(yi)智(zhi)能制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)為主攻方向，以(yi)綠色制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)和(he)(he)服務(wu)型制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)為側翼。
總(zong)體來說(shuo)，制造(zao)業數字化轉(zhuan)型在中(zhong)國還(huan)剛剛起步，在未(wei)來邁向智能制造(zao)、數字化工(gong)(gong)廠之時，也要充分利用目前中(zhong)國制造(zao)業企(qi)業已廣泛應用的工(gong)(gong)業自動化設備。
未來(lai)的(de)數字化(hua)(hua)工廠(chang)首先(xian)是基于重新設計的(de)生(sheng)產流(liu)程、供應(ying)鏈管理流(liu)程、產品再設計，以及數據收集分析和決策系統。它(ta)需(xu)要形成一個標(biao)(biao)(biao)準(zhun)，自(zi)動(dong)化(hua)(hua)設備(bei)需(xu)要接入(ru)這樣的(de)生(sheng)產體系——第(di)一，需(xu)要具備(bei)的(de)是功能(neng)和應(ying)用場(chang)景的(de)豐富化(hua)(hua)，滿足生(sheng)產需(xu)求；第(di)二，滿足信(xin)息(xi)采集的(de)需(xu)求，這里的(de)信(xin)息(xi)包括產品信(xin)息(xi)和操作信(xin)息(xi)；第(di)三，要在實現標(biao)(biao)(biao)準(zhun)化(hua)(hua)生(sheng)產的(de)同時(shi)（工序工藝的(de)標(biao)(biao)(biao)準(zhun)化(hua)(hua)，零部件(jian)的(de)標(biao)(biao)(biao)準(zhun)化(hua)(hua)）保留一定的(de)生(sheng)產柔性(xing)；最后，自(zi)動(dong)化(hua)(hua)設備(bei)的(de)使用界面(mian)友(you)好、維修養護費用較低(di)、調試簡單等特性(xing)也會加快此類設備(bei)的(de)普及。
博世中國(guo)數字化工廠(chang)實踐(jian)——博世是工業(ye)(ye)4.0 的(de)重要發起者(zhe)之一，在工業(ye)(ye)4.0 領(ling)(ling)域(yu)擁有領(ling)(ling)先的(de)能力和獨到的(de)優勢；依靠在機械設計、制(zhi)造以及軟件(jian)服務(wu)等領(ling)(ling)域(yu)所積累的(de)經驗，以及全(quan)球(qiu)超過(guo)250 家(jia)工廠(chang)運營儲備的(de)廣泛制(zhi)造知識，成為工業(ye)(ye)4.0 的(de)領(ling)(ling)軍企(qi)業(ye)(ye)。其對(dui)外提(ti)供(gong)包括傳感器、硬件(jian)設備、軟件(jian)以及服務(wu)的(de)一站式解(jie)決方(fang)案。同時在內(nei)部開展(zhan)了超過(guo)100個工業(ye)(ye)4.0 的(de)試點項目。
目前在(zai)博(bo)世蘇(su)州汽車電子工(gong)(gong)廠開(kai)展的(de)(de)工(gong)(gong)業4.0 應用覆蓋了多個方(fang)面(mian)，在(zai)物料管(guan)理、生(sheng)產(chan)訂單(dan)安(an)排、設備維(wei)(wei)護保(bao)養(yang)以及人員效(xiao)率提升等方(fang)面(mian)的(de)(de)效(xiao)益體現尤為(wei)明顯。在(zai)生(sheng)產(chan)區域(yu)，所有(you)工(gong)(gong)位(wei)、原料均處于有(you)序管(guan)理狀態(tai)。根據生(sheng)產(chan)訂單(dan)，實(shi)(shi)現設備自(zi)動叫料、機器(qi)人準確(que)定(ding)位(wei)和自(zi)動派料。依托(tuo)大數據收(shou)集和分析(xi)完(wan)成預知(zhi)維(wei)(wei)護。共(gong)享的(de)(de)知(zhi)識(shi)庫、可(ke)視化(hua)通(tong)信系統(tong)為(wei)即(ji)時維(wei)(wei)護提供(gong)有(you)力保(bao)障。在(zai)多種(zhong)終端實(shi)(shi)現定(ding)制化(hua)報告，針對不同場(chang)景為(wei)員工(gong)(gong)提供(gong)最及時可(ke)靠的(de)(de)關鍵數據。
轉型之中的四大挑戰
中(zhong)國數(shu)(shu)字(zi)(zi)化工(gong)廠(chang)(chang)(chang)的(de)(de)(de)蓬勃發展固然可喜，但我(wo)們(men)也發現(xian)了一些問題。當我(wo)們(men)與希望建(jian)設數(shu)(shu)字(zi)(zi)化工(gong)廠(chang)(chang)(chang)的(de)(de)(de)客戶接(jie)洽時，通(tong)常能(neng)聽(ting)到他們(men)表示：“我(wo)們(men)想造一座(zuo)類似于某企業的(de)(de)(de)全自動工(gong)廠(chang)(chang)(chang)或‘智(zhi)能(neng)化’工(gong)廠(chang)(chang)(chang)。”而(er)我(wo)們(men)接(jie)下來拋出的(de)(de)(de)問題自然是(shi)(shi)“貴公司(si)如(ru)何定(ding)義‘智(zhi)能(neng)化’？是(shi)(shi)否有(you)清晰的(de)(de)(de)數(shu)(shu)字(zi)(zi)化工(gong)廠(chang)(chang)(chang)戰略？是(shi)(shi)否有(you)明(ming)確(que)的(de)(de)(de)各項評估指？”然而(er)，大多數(shu)(shu)企業并不能(neng)明(ming)確(que)闡述他們(men)希望中(zhong)的(de)(de)(de)數(shu)(shu)字(zi)(zi)化工(gong)廠(chang)(chang)(chang)，而(er)是(shi)(shi)寄希望于有(you)現(xian)成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)智(zhi)能(neng)化工(gong)廠(chang)(chang)(chang)定(ding)義，能(neng)夠毫(hao)不費(fei)力地直接(jie)照搬(ban)。在(zai)(zai)我(wo)們(men)看來，數(shu)(shu)字(zi)(zi)化工(gong)廠(chang)(chang)(chang)的(de)(de)(de)定(ding)義以及對成(cheng)(cheng)功的(de)(de)(de)評判(pan)指標建(jian)立在(zai)(zai)多種因素(su)之上。
挑(tiao)戰(zhan)一：缺乏整體性的戰(zhan)略規劃(hua)
我們觀(guan)察(cha)到不少項(xiang)目(mu)由于(yu)缺乏整體性的(de)(de)戰略規劃，導致對(dui)未(wei)來數字(zi)化(hua)的(de)(de)具體需求不甚明晰，對(dui)企業當前(qian)數字(zi)化(hua)水平認(ren)知不足，從(cong)而無法客觀(guan)地判斷兩者間的(de)(de)差(cha)距(ju)，確定所需補強(qiang)的(de)(de)能力。
許(xu)多中國企業從軟件(jian)（技術）和(he)(he)硬件(jian)（設備(bei)）的(de)角度考慮數字化(hua)工廠的(de)開發建設，依靠內部經驗豐富的(de)工程師和(he)(he)專業人(ren)員與外部供應商合作(zuo)，通(tong)過對各類(lei)解決方案的(de)整合來實現生產線(xian)上(shang)特定環節(jie)的(de)自(zi)動化(hua)和(he)(he)跟蹤。
此舉雖然有效，但在(zai)(zai)很多(duo)情(qing)況下(xia)并未解決(jue)“為(wei)什么要建(jian)設數(shu)(shu)字(zi)化(hua)(hua)工(gong)(gong)廠”這個(ge)根(gen)本性的(de)(de)(de)戰略(lve)層面問(wen)題。因此，企業應該以自上(shang)而(er)下(xia)的(de)(de)(de)方式推(tui)進數(shu)(shu)字(zi)化(hua)(hua)工(gong)(gong)廠的(de)(de)(de)建(jian)設，從戰略(lve)、產品設計(ji)、運營模(mo)式變化(hua)(hua)等(deng)整體的(de)(de)(de)角度考慮問(wen)題，根(gen)據(ju)自身(shen)的(de)(de)(de)實際情(qing)況和目標來(lai)挑選合適的(de)(de)(de)技(ji)術，而(er)不是盲目地追求所謂的(de)(de)(de)尖端(duan)技(ji)術。例如(ru)，海(hai)爾(er)以互聯工(gong)(gong)廠為(wei)核心(xin)的(de)(de)(de)發(fa)展戰略(lve)，既符合集團(tuan)大規模(mo)定(ding)制的(de)(de)(de)發(fa)展方向，同時契(qi)合海(hai)爾(er)在(zai)(zai)模(mo)塊化(hua)(hua)和數(shu)(shu)字(zi)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)豐富經驗，從而(er)成功(gong)打(da)造(zao)出了(le)互聯工(gong)(gong)廠的(de)(de)(de)生態體系。
挑戰(zhan)二(er)：無法走出效益的狹義誤區
在(zai)(zai)某(mou)些特定的(de)(de)行業，尤其是在(zai)(zai)離散(san)制造領域，數(shu)(shu)字(zi)(zi)化和(he)自動(dong)化的(de)(de)程(cheng)度(du)取決于當(dang)前(qian)的(de)(de)基礎設(she)施、所(suo)生產的(de)(de)產品(pin)以(yi)及整個生產流程(cheng)。要(yao)(yao)實(shi)現高度(du)數(shu)(shu)字(zi)(zi)化或自動(dong)化，技(ji)術方面可(ke)(ke)能(neng)(neng)需要(yao)(yao)很(hen)長(chang)時間的(de)(de)積累方才(cai)可(ke)(ke)行。而(er)從成本效益(yi)(yi)角度(du)考慮(lv)，收回投資也需要(yao)(yao)很(hen)長(chang)一段時間。因此，如(ru)果(guo)純(chun)粹(cui)從投資回報的(de)(de)角度(du)考慮(lv)效益(yi)(yi)問題(ti)，將使得(de)企業在(zai)(zai)面對(dui)數(shu)(shu)字(zi)(zi)化工廠時躊(chou)躇不前(qian)。在(zai)(zai)可(ke)(ke)持續發(fa)展日益(yi)(yi)受到重視、生產安(an)全不斷規(gui)范、勞動(dong)力(li)紅(hong)利(li)逐步消失的(de)(de)今天，數(shu)(shu)字(zi)(zi)化工廠所(suo)實(shi)現的(de)(de)節能(neng)(neng)減排、人機(ji)交互、遠程(cheng)控制等緊跟當(dang)前(qian)形勢下(xia)的(de)(de)要(yao)(yao)求(qiu)，能(neng)(neng)帶來顯著的(de)(de)社會(hui)效益(yi)(yi)。
企業(ye)(ye)(ye)可以將一些(xie)定(ding)量指(zhi)(zhi)標(biao)(biao)，例如生(sheng)產(chan)效(xiao)(xiao)率、單人(ren)產(chan)出、能耗、質量控制（次品率）、生(sheng)產(chan)周期等，用于(yu)評估(gu)數字化工(gong)廠的(de)效(xiao)(xiao)益。而(er)減少(shao)人(ren)工(gong)作業(ye)(ye)(ye)、提升員工(gong)士(shi)氣（工(gong)作不再(zai)無聊，而(er)是(shi)更(geng)加有趣、附加值更(geng)高）和加大員工(gong)忠誠(cheng)度(du)等定(ding)性指(zhi)(zhi)標(biao)(biao)也能用于(yu)輔(fu)助評估(gu)。行業(ye)(ye)(ye)和企業(ye)(ye)(ye)本(ben)身訴求的(de)不同也會(hui)對(dui)指(zhi)(zhi)標(biao)(biao)的(de)選擇(ze)產(chan)生(sheng)一定(ding)的(de)影響。除了(le)生(sheng)產(chan)效(xiao)(xiao)率、良品率、生(sheng)產(chan)周期等常見指(zhi)(zhi)標(biao)(biao)外，某(mou)領先的(de)紡織(zhi)企業(ye)(ye)(ye)還(huan)選擇(ze)了(le)換產(chan)時間(jian)、用工(gong)人(ren)數等指(zhi)(zhi)衡量其數字化工(gong)廠的(de)成效(xiao)(xiao)，而(er)某(mou)工(gong)程機械巨頭針對(dui)其示范(fan)車間(jian)則加入了(le)生(sheng)產(chan)誤(wu)操(cao)作、物(wu)流效(xiao)(xiao)率等指(zhi)(zhi)標(biao)(biao)，解決其自身痛點。
挑戰(zhan)三：沒有(you)對技術進(jin)行(xing)全盤考慮(lv)
中(zhong)國制(zhi)造業(ye)(ye)(ye)(ye)的(de)(de)自(zi)(zi)動化(hua)和(he)數(shu)(shu)字化(hua)發展時間相對(dui)較(jiao)短，即使是(shi)在同一行業(ye)(ye)(ye)(ye)內(nei)，企業(ye)(ye)(ye)(ye)的(de)(de)自(zi)(zi)動化(hua)程度和(he)技術(shu)路線也大相徑庭(ting)。數(shu)(shu)據分(fen)(fen)布(bu)較(jiao)為(wei)(wei)分(fen)(fen)散，難(nan)以(yi)獲得(de)數(shu)(shu)字化(hua)工廠所需要的(de)(de)產品全生命周期的(de)(de)系統性數(shu)(shu)據，同時使得(de)標準的(de)(de)制(zhi)定變得(de)困難(nan)。在部(bu)分(fen)(fen)較(jiao)為(wei)(wei)傳(chuan)(chuan)統的(de)(de)行業(ye)(ye)(ye)(ye)中(zhong)，中(zhong)國企業(ye)(ye)(ye)(ye)爭相計(ji)劃實現數(shu)(shu)字化(hua)工廠的(de)(de)跨越式發展。但是(shi)工廠車間里的(de)(de)設備落(luo)后，難(nan)以(yi)實時抓取和(he)傳(chuan)(chuan)輸數(shu)(shu)據，是(shi)中(zhong)國企業(ye)(ye)(ye)(ye)不(bu)得(de)不(bu)面對(dui)的(de)(de)主要問(wen)題。盡管如此，仍然(ran)有(you)以(yi)安燈系統為(wei)(wei)代表的(de)(de)解決方(fang)案能夠為(wei)(wei)人工作業(ye)(ye)(ye)(ye)提供補(bu)充，并有(you)效地(di)整合進工廠自(zi)(zi)動化(hua)。
同(tong)時，中國企業(ye)往(wang)往(wang)更注(zhu)重單體(ti)(ti)設(she)備的(de)(de)自動化率，忽略了生產(chan)體(ti)(ti)系(xi)(xi)是一個有(you)機的(de)(de)整體(ti)(ti)，而(er)且在企業(ye)資源計劃（ERP）、制造執行(xing)系(xi)(xi)統（MES）和產(chan)品(pin)生命周期管理（PLM）等不同(tong)系(xi)(xi)統間的(de)(de)打(da)通和整合方面也有(you)待改(gai)進，能(neng)做(zuo)到不同(tong)工(gong)廠間互聯的(de)(de)更是鳳毛麟(lin)角。因此，企業(ye)需要(yao)根據(ju)自身的(de)(de)數字化工(gong)廠戰略制定(ding)技術路線圖，分階(jie)段(duan)地推行(xing)各種技術轉型舉措，從(cong)而(er)將實(shi)施的(de)(de)風險降至最低，避免(mian)對業(ye)務和運營(ying)造成(cheng)沖(chong)擊。
挑戰(zhan)四：人才(cai)仍是瓶頸
數(shu)字(zi)化(hua)和自動(dong)化(hua)毫(hao)無疑問地會減少人(ren)(ren)工重復作業，改善工作環(huan)(huan)境，保障人(ren)(ren)身安全。我們認為，制造(zao)業能(neng)夠抓住此次機遇一(yi)改傳統的(de)(de)“工作環(huan)(huan)境欠佳”的(de)(de)形象，通(tong)過升級來吸(xi)引更(geng)多新(xin)型(xing)人(ren)(ren)才(cai)。數(shu)字(zi)化(hua)工廠(chang)將(jiang)生(sheng)產(chan)運營(ying)流程高度一(yi)體化(hua)，由此對技術(shu)人(ren)(ren)才(cai)提出了更(geng)高的(de)(de)要求，過去(qu)單一(yi)領域(yu)的(de)(de)專才(cai)將(jiang)不再適用，取而代之的(de)(de)將(jiang)是橫跨多領域(yu)、學習能(neng)力更(geng)強、懂得數(shu)字(zi)化(hua)交付的(de)(de)復合(he)型(xing)人(ren)(ren)才(cai)。
參(can)照國外的(de)先進經驗(yan)，以(yi)課(ke)(ke)堂教育(yu)與實際工(gong)(gong)作(zuo)相結合的(de)職(zhi)業教育(yu)體系為產(chan)學合作(zuo)制定數(shu)字化工(gong)(gong)廠培(pei)(pei)(pei)訓項(xiang)目指明(ming)了道路。例如(ru)，某領(ling)先的(de)機床企業直接與當地的(de)工(gong)(gong)科院校建(jian)立起聯合學院，通過產(chan)教融合和資源互補，為其數(shu)字化工(gong)(gong)廠的(de)建(jian)設定向培(pei)(pei)(pei)養和輸送人才。除了教育(yu)機制，職(zhi)業培(pei)(pei)(pei)訓課(ke)(ke)程本身也需(xu)要做出(chu)調整，實現課(ke)(ke)程培(pei)(pei)(pei)訓的(de)標準(zhun)化，并在商業、自然科學和工(gong)(gong)程等傳統領(ling)域加大(da)人才培(pei)(pei)(pei)養力(li)度，培(pei)(pei)(pei)育(yu)出(chu)熟練掌握(wo)數(shu)據分析(xi)、產(chan)品管理、項(xiang)目管理、IT 架(jia)構或(huo)者信息安全(quan)的(de)跨學科數(shu)字化工(gong)(gong)程師。
最后，由于數(shu)字化(hua)(hua)工廠的(de)轉型需要多部門(men)協調，往(wang)往(wang)需要頂層決策者(zhe)對數(shu)字化(hua)(hua)有著較強的(de)決心和較深的(de)認(ren)識(shi)，能夠指導整個企業(ye)制定數(shu)字化(hua)(hua)戰略，帶領企業(ye)順利度過(guo)轉型，打造出成功(gong)的(de)數(shu)字化(hua)(hua)工廠。
中(zhong)國工(gong)廠數字化轉型藍圖
領(ling)先的工(gong)業(ye)企業(ye)已(yi)經在(zai)數(shu)(shu)字(zi)化工(gong)廠的建(jian)設(she)和發(fa)展方面邁出了堅(jian)實的步伐，在(zai)提升生產效率的同時(shi)，能夠迅(xun)速可(ke)靠地生產出更多定制化、高質量的產品服務于市場(chang)。對于許多沒有(you)打算建(jian)設(she)數(shu)(shu)字(zi)化工(gong)廠的企業(ye)而言，缺乏一套數(shu)(shu)字(zi)化的愿景和企業(ye)文化是讓它們(men)裹(guo)足(zu)不前的最(zui)大阻礙(ai)。在(zai)我們(men)看來(lai)，這正(zheng)是數(shu)(shu)字(zi)化工(gong)廠先行者們(men)不可(ke)獲取的一大要素。
數(shu)(shu)字(zi)化(hua)愿景(jing)不(bu)僅只(zhi)是考慮各(ge)項技術，而(er)且還(huan)定義了這些技術如何(he)在整個(ge)產(chan)品生命周(zhou)期和(he)企(qi)業(ye)生態圈中相互配合。阻礙企(qi)業(ye)制(zhi)定數(shu)(shu)字(zi)化(hua)工(gong)廠(chang)(chang)計劃的(de)(de)其他(ta)因(yin)素還(huan)包(bao)括(kuo)機會不(bu)定、經(jing)濟效(xiao)益不(bu)明、投資(zi)代價不(bu)菲。綜合考慮這些因(yin)素，企(qi)業(ye)所需(xu)要的(de)(de)不(bu)僅僅是一(yi)套清晰的(de)(de)愿景(jing)，更需(xu)要一(yi)張切實(shi)可行(xing)的(de)(de)數(shu)(shu)字(zi)化(hua)路線(xian)(xian)圖(tu)。普華永(yong)道思略(lve)特制(zhi)定了一(yi)套由六個(ge)環節組成的(de)(de)藍圖(tu)，協助企(qi)業(ye)制(zhi)定或(huo)優化(hua)路線(xian)(xian)圖(tu)成功應對通向數(shu)(shu)字(zi)化(hua)工(gong)廠(chang)(chang)和(he)工(gong)業(ye)4.0 道路上的(de)(de)各(ge)項挑戰。
制定(ding)一套連貫的(de)(de)戰(zhan)(zhan)略(lve)(lve)絕對(dui)(dui)是(shi)重(zhong)中(zhong)之重(zhong)。數字(zi)(zi)(zi)化工(gong)(gong)廠(chang)(chang)涉及(ji)(ji)不同技(ji)(ji)術的(de)(de)采用，許多技(ji)(ji)術很容易臨時(shi)倉促上馬。對(dui)(dui)于各項(xiang)技(ji)(ji)術如何(he)匹配(pei)整體戰(zhan)(zhan)略(lve)(lve)和運營目標，如何(he)與其他現有(you)技(ji)(ji)術配(pei)合(he)，企(qi)業需要(yao)(yao)有(you)明(ming)確(que)的(de)(de)想(xiang)法，數字(zi)(zi)(zi)化愿景也(ye)應該涵(han)蓋(gai)整個組織，讓數字(zi)(zi)(zi)化工(gong)(gong)廠(chang)(chang)發揮1+1>2 的(de)(de)作用。制定(ding)數字(zi)(zi)(zi)化工(gong)(gong)廠(chang)(chang)戰(zhan)(zhan)略(lve)(lve)前(qian)，企(qi)業需要(yao)(yao)認識到(dao)自身目前(qian)的(de)(de)成熟度，確(que)保人(ren)(ren)才和技(ji)(ji)術得(de)到(dao)同等(deng)的(de)(de)重(zhong)視，聚焦能帶來價值最大化的(de)(de)項(xiang)目。最后，需要(yao)(yao)組建起一支由高層(ceng)、中(zhong)層(ceng)以及(ji)(ji)車間(jian)工(gong)(gong)人(ren)(ren)組成的(de)(de)支持者(zhe)隊伍，共同推進(jin)戰(zhan)(zhan)略(lve)(lve)的(de)(de)落地。
設立試點項目
數字化的經(jing)濟效益有(you)時并不容易(yi)量化，而且(qie)在初(chu)始階段(duan)，團隊只能提供非常有(you)限(xian)的技術概念和演示，因(yin)此可能導致難以爭(zheng)取到資(zi)金和利益相關方的認可。
解決這些問(wen)題的(de)(de)手段就是試點(dian)。通過試點(dian)，企(qi)業能發現最(zui)適(shi)合自(zi)身的(de)(de)方(fang)式，將速(su)贏(ying)的(de)(de)成效展現給整(zheng)個組織并獲(huo)得它(ta)們的(de)(de)認可，進(jin)而爭取(qu)到資金用(yong)于(yu)大規模的(de)(de)推廣。由于(yu)數字化工(gong)廠可能會(hui)給整(zheng)個勞動力(li)帶來深遠的(de)(de)變革，所以需要讓工(gong)人(ren)加入到試點(dian)工(gong)作中。
在一(yi)兩處生(sheng)產基地縱(zong)向(xiang)整(zheng)合從(cong)數(shu)(shu)字(zi)(zi)化工程設計(ji)到以(yi)實時(shi)數(shu)(shu)據為支撐(cheng)的生(sheng)產規劃，是(shi)一(yi)種可(ke)行(xing)(xing)的試點方案。在主要的生(sheng)產設備上安裝傳(chuan)感器和執(zhi)行(xing)(xing)裝置，或(huo)者使用數(shu)(shu)據分析來探(tan)索(suo)預測性維護方案，也能取得(de)初步(bu)(bu)的成(cheng)效。還可(ke)以(yi)在特定的工廠中實現特定產品線的數(shu)(shu)字(zi)(zi)化，將其作為不斷學習(xi)和優化的契機。當然，企業(ye)還可(ke)以(yi)考慮(lv)與初創(chuang)企業(ye)、高校或(huo)行(xing)(xing)業(ye)組(zu)織等外(wai)部(bu)的數(shu)(shu)字(zi)(zi)化領先(xian)者合作，加(jia)快數(shu)(shu)字(zi)(zi)化創(chuang)新的步(bu)(bu)伐。
確定所需的能力
生產環節中(zhong)什(shen)么最重要？更完善、自動(dong)化程度(du)更高的物流？為(wei)工(gong)人提供(gong)及(ji)時、定(ding)制化的信息？傳感器集成網絡(luo)？我(wo)們(men)認(ren)為(wei)，從能力的角度(du)出(chu)發(fa)考慮(lv)這個(ge)問題能帶來更大(da)的價(jia)值(zhi)。數字(zi)(zi)化工(gong)廠的目(mu)(mu)標并不(bu)是實施最酷(ku)炫的新(xin)裝(zhuang)置(zhi)，而(er)是達到提升效率、改(gai)善質(zhi)量(liang)或(huo)增強業務(wu)本身(shen)等特定(ding)的目(mu)(mu)標。應該根據(ju)試(shi)點中(zhong)汲取的經驗(yan)，從組織、人才、流程和(he)技術四(si)個(ge)戰略的維度(du)，結合企業的生產戰略和(he)整體業務(wu)目(mu)(mu)標，詳細勾勒(le)出(chu)數字(zi)(zi)化工(gong)廠所聚焦(jiao)的能力以及(ji)工(gong)廠體系(xi)的架構。
成為數(shu)據(ju)分(fen)析和互聯方面的領先者(zhe)
流(liu)(liu)程(cheng)及(ji)質量改善(shan)、資(zi)源管理、預防性維護(hu)，在數(shu)字化工廠(chang)里，這些(xie)解(jie)決方案(an)幾(ji)乎總(zong)是與(yu)互聯(lian)息息相(xiang)關。傳感器協助收集數(shu)據，在信(xin)息層進行分析(xi)，然(ran)后(hou)傳回聯(lian)網的物流(liu)(liu)設施和(he)生產設備(bei)上實時調整生產。每家企業都需要熟練掌握能生成(cheng)和(he)傳輸數(shu)據的互聯(lian)工具(ju)與(yu)系統，以(yi)及(ji)用(yong)于改善(shan)效率(lv)和(he)質量的分析(xi)工具(ju)。
推動(dong)工廠(chang)向數字(zi)化(hua)轉型
通(tong)向數(shu)(shu)(shu)字(zi)化(hua)(hua)(hua)(hua)工(gong)(gong)廠(chang)之(zhi)路(lu)是(shi)一(yi)條轉(zhuan)型之(zhi)路(lu)。如同其(qi)(qi)他轉(zhuan)型一(yi)樣(yang)，管理變革及(ji)其(qi)(qi)對(dui)員工(gong)(gong)的(de)(de)影響，是(shi)成功的(de)(de)關鍵。難以發(fa)現合格的(de)(de)人才、缺乏(fa)數(shu)(shu)(shu)字(zi)化(hua)(hua)(hua)(hua)的(de)(de)企業(ye)文化(hua)(hua)(hua)(hua)、部(bu)分(fen)員工(gong)(gong)不愿擁抱數(shu)(shu)(shu)字(zi)化(hua)(hua)(hua)(hua)變革，這(zhe)些都是(shi)常見的(de)(de)挑戰。這(zhe)些問題(ti)的(de)(de)解決之(zhi)道在于及(ji)早與(yu)員工(gong)(gong)攜手合作(zuo)，對(dui)培訓(xun)和繼續教育(yu)開展投資(zi)，而(er)這(zhe)些投入會因為數(shu)(shu)(shu)字(zi)化(hua)(hua)(hua)(hua)工(gong)(gong)廠(chang)所帶來的(de)(de)效率提升(sheng)而(er)被抵消。數(shu)(shu)(shu)字(zi)化(hua)(hua)(hua)(hua)環境的(de)(de)培育(yu)必(bi)須(xu)要有領導層的(de)(de)全(quan)力(li)支持(chi)。高層必(bi)須(xu)將數(shu)(shu)(shu)字(zi)化(hua)(hua)(hua)(hua)工(gong)(gong)廠(chang)戰略視為工(gong)(gong)作(zuo)的(de)(de)重點，摒棄保守(shou)主(zhu)義的(de)(de)姿態，加快(kuai)項目的(de)(de)審批(pi)流程(cheng)，從而(er)讓(rang)數(shu)(shu)(shu)字(zi)化(hua)(hua)(hua)(hua)團(tuan)隊加快(kuai)推(tui)進轉(zhuan)型進程(cheng)。同時(shi)，還(huan)需要設計簡練的(de)(de)匯報渠道，確保數(shu)(shu)(shu)字(zi)化(hua)(hua)(hua)(hua)團(tuan)隊側重于各類(lei)增值(zhi)活動而(er)不是(shi)疲于應(ying)付各類(lei)行政(zheng)要求。
將(jiang)數字(zi)化工廠與企業數字(zi)生態圈結(jie)合
在(zai)推動(dong)數(shu)字(zi)(zi)化(hua)(hua)工廠(chang)的(de)(de)(de)(de)過(guo)程(cheng)中，許多企業(ye)都將精力集中在(zai)各個工廠(chang)內部(bu)的(de)(de)(de)(de)縱(zong)向(xiang)整(zheng)合(he)。在(zai)工廠(chang)內部(bu)實現MES 系統和(he)(he)(he)(he)ERP系統的(de)(de)(de)(de)連接，確實能實現顯著的(de)(de)(de)(de)改善。但作(zuo)為數(shu)字(zi)(zi)化(hua)(hua)生(sheng)態體系中的(de)(de)(de)(de)一(yi)部(bu)分，數(shu)字(zi)(zi)化(hua)(hua)工廠(chang)應(ying)該發揮更大的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)(yong)。當(dang)企業(ye)橫向(xiang)地(di)將整(zheng)條供應(ying)鏈上的(de)(de)(de)(de)供應(ying)商和(he)(he)(he)(he)客戶信息與數(shu)字(zi)(zi)化(hua)(hua)工廠(chang)進行整(zheng)合(he)時，將能帶(dai)來更大的(de)(de)(de)(de)效率提升。試(shi)想(xiang)一(yi)下(xia)：你可以(yi)利(li)用(yong)(yong)實時的(de)(de)(de)(de)短期客戶需求調整(zheng)規劃和(he)(he)(he)(he)生(sheng)產情況(kuang)，靈(ling)活(huo)地(di)根據客戶的(de)(de)(de)(de)要(yao)求做出調整(zheng)，以(yi)最小的(de)(de)(de)(de)成本(ben)換(huan)取(qu)最大的(de)(de)(de)(de)客戶滿意(yi)(yi)度。這種(zhong)利(li)用(yong)(yong)跟(gen)蹤技術實現的(de)(de)(de)(de)縱(zong)向(xiang)和(he)(he)(he)(he)橫向(xiang)整(zheng)合(he)戰略不僅能讓企業(ye)優化(hua)(hua)規劃流(liu)程(cheng)和(he)(he)(he)(he)生(sheng)產執行，還能深化(hua)(hua)企業(ye)與具有戰略意(yi)(yi)義的(de)(de)(de)(de)供應(ying)商和(he)(he)(he)(he)客戶之間的(de)(de)(de)(de)紐帶(dai)。
然(ran)而，這些工作只是一(yi)個起步。如果企(qi)(qi)業(ye)能在(zai)產品中整合(he)數(shu)字化功能，就有可能打造出(chu)一(yi)系列的(de)(de)(de)服務(wu)(wu)將抽(chou)象的(de)(de)(de)數(shu)據(ju)轉化成具體(ti)的(de)(de)(de)價值。生產流程本身也能通(tong)過(guo)多種途徑將收集起來的(de)(de)(de)數(shu)據(ju)轉化為收入。在(zai)數(shu)字化工廠的(de)(de)(de)深(shen)遠影響下(xia)，企(qi)(qi)業(ye)能夠拓展甚至是徹(che)底改變(bian)目前的(de)(de)(de)業(ye)務(wu)(wu)模式，不再只是注重(zhong)生產環(huan)節，還能有機會(hui)在(zai)利(li)(li)潤(run)豐厚的(de)(de)(de)售后市場(chang)中擴大份額，提(ti)升利(li)(li)潤(run)率(lv)，并進軍全新的(de)(de)(de)業(ye)務(wu)(wu)領域。
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