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柔性制造:贏得智能競爭力的決勝點
时间:2016-09-27 16:09:34 点击:次
“第四次工業革命”將開啓一個前所未有的智能制造時代,但這並不會導致整個工業體系一夜之間江山變色,智能制造其實就是一個“柔性的過渡”,或者說這是一個面向“柔性自動化”的持續創新、演進過程。 
   
  剛性自動化窘境 
   
  現今,工業4.0和智能制造已經是泛濫于學術界和媒體圈的前沿概念。可是,大多數人仍然將那些看得見的高度自動化的工業流水線誤認爲是工業4.0,以爲智能制造就是大規模應用工業機器人、、智能等先進設備而已。 

  多年以來,中國制造業持續推進産業升級以尋求競爭力提升,而具體做法就是不斷進行生産線的自動化升級改造。但這也使中國制造商逐漸面臨“剛性自動化的窘境”,即生産線缺乏柔性、調整力不足,以致影響到市場適應性。目前,“剛性自動化的窘境”主要體現在技術、管理和供應鏈三個層面: 
   
  技術剛性 
   
  大規模的流水線生産方式實際上是工業2.0的概念,始于20世紀70年代的工業3.0時代,持續對工廠流水線進行自動化改造。1969年開始在汽車生産線中使用莫迪康(Modicon)可編程邏輯控制器,開啓了自動化和信息化的産業升級。工業3.0解決的問題,是把自動化和信息化技術融入大規模工業生産中,將原來大規模工業生産中可能産生的質量問題極大地減少了。同時,因爲把信息化技術融入規模化工業生産中,實現了成本的精准可控。 
   
  工業3.0時代解決了質量和成本兩大難題之後,産生了一個新問題——生産的柔 
   
  性不足。機器生産的只是標准産品,當一條生産線實現全自動化以後,柔性也隨之喪失,因爲要依靠大量機器設備來完成生産(即硬件投資加大)。一旦市場需求、産品種類發生變化,硬件的更換成本非常高。 
   
  一條生産線一個月可以生産1萬輛汽車或者100萬部手機,但是嚴重缺乏靈活性,就像一個人很健壯,但是胳膊腿不靈活。在當今這個創新加速的時代,這種“剛性自動化”越來越難以適應不斷縮短的産品生命周期。 
   
  管理剛性 
   
  高度自動化的生産線都需要很先進的電腦設備用于控制與管理。相比歐美工業強國,中國工業企業的生産線管理明顯是偏剛性的。從技術設備的先進程度看來,很多中國工業企業已不輸歐美同類工廠。爲什麽一些中國工廠在自動化程度不輸歐美同行的情況下,生産效率和市場適應性仍然落于下風?這更多是管理問題。中國工廠的專業分工非常細,甚至細化到工序,決定因素變成了熟練程度,而非專業水平。美國工廠的分工是流程分工,一個流程必須全部熟悉。 
   
  中國大量工業企業在自動化水平不斷提升的情況下,人員組織卻精簡有限。很多中國工廠的管理層次太多,管理層次是由人數決定的。中國工廠人員龐雜,職能部門分工細致,每個部門都有管理者。分工越細,就越需要管理人員來協調。而歐美工廠基本上都是一層管理,或者管理者就是一個人,在歐美國家,幾個人的工廠很常見。歐美工廠講究“流程管理”,流程穩定的好處就是高效有序;而中國工廠大多是“工序管理”,很多人在亂忙。 
   
  永遠是生産線適應産品、適應市場,而不是産品和市場適應生産線。一旦市場需求有變,産品設計發生大的改變,中國工廠就要動員大量人員調整大量工序,而歐美工廠只需協調少量人員調整相應流程即可。往往技術剛性不是最難克服的,管理剛性問題才是最難解決的,因爲這會觸碰內部人的利益問題。 
   
  供應鏈剛性 
   
  哪怕是最沒有技術含量的産品組裝,也會涉及非常複雜的供應鏈管理。要知道一部手機的大概在100個左右,而一輛汽車的零配件不包括螺絲螺帽都有7000個以上,這個供應鏈管理的難度,對制造商形成非常大的考驗。而更大考驗是,如何讓供應鏈的運轉速度不跑輸市場形勢的變化。 
   
  供應鏈管理中有一個著名的“啤酒遊戲”,說的是市場終端需求的微小變化會被連鎖放大,像多米諾骨牌一樣最終反映到供應鏈上和制造廠家的庫存中。零售商、批發商和制造商,任何一方的意圖都是好的,都想好好滿足市場需求,保之b品順利地在系統中流通並避免損失。但因爲制造商與消費者之間的層層阻隔,市場信息傳遞到生産環節,緩慢而零散,制造商往往數月後才能從訂單中看到消費者需求的變遷。 
   
  在此之前,制造商爲了不失去銷售産品的機會,不得不囤積主要原料和零部件,産品成本快速增加必然導致産品價格大幅提升,結果是銷量陡減,産品價格開始像過山車一樣快速下跌,而生産周期往往不可能在一夜之間調整過來,這就必然導致成品和原料零部件的庫存積壓,而這些庫存都是高成本的。市場價格大跌的結果,使利潤驟然下降。雪上加霜的是,庫存占用了現金,周轉變慢,企業的流動性危機接踵而至。 
   
  供應鏈剛性在工业2.0时代就很严重了,大批量、规模化、流程固定的流水线生产方式始终面临一大风险——市场需求沿供应链出现越来越大的波动,销售速度和生产速度严重脱节,库存积压和流动性枯竭成为制造商挥之不去的噩梦。所以,工业企业家们无不竭力追求柔性制造(或者敏捷制造),实现生产速度和销售速度保持同步。 
   
  從“固定打靶”到“快打飛碟” 
   
  20世紀90年代,互聯網技術開始在銷售環節大規模應用,電子商務的迅速崛起,對傳統制造商、零售商“將所有産品賣給所有人的策略”形成巨大沖擊。海爾集團CEO張瑞敏在一次內部會議上說:“傳統企業必須從過去的‘打固定靶’向‘打移動靶’乃至‘打飛碟’的方向轉變。” 
   
  大衆市場減少了,小衆市場增多了,不是産品應該“快消化”,而是市場需求“款多量少”了。互聯網改變的不是需求碎片化、個性化的趨勢本身,而是互聯網使這種趨勢得以集中爆發。互聯網對商業環節的滲透和改造是逆向的,而且從PC互聯網時代到移動互聯網時代,這種滲透和改造的程度不斷加深。 
   
  PC互聯網時代:互聯網對傳統産業的影響主要集中在産品走下生産線,接觸消費者的“前台”,從與消費者最近的廣告營銷端開始,進入零售、滲透進分銷環節,最終倒逼到生産制造環節。 
   
  移動互聯網時代:騰訊CEO馬化騰曾研判,新一代信息技術正從“價值傳遞環節(前台)”向“價值創造環節(後台)”滲透,對原有傳統行業起到很大的升級換代作用。“後台”的價值創造環節,包括供應鏈、設計、流水線、庫存等。冷冰的“後台”曾離消費者很遠,如今不但距離在拉近,而且有了情感與溫度。 
   
  據阿裏研究院數據,目前,圖書行業的零售端互聯網化程度最高,保守估計超過50%,進而極大改變了圖書産品的生産制造環節——“印刷出版”環節已經高度互聯網化,數字出版、數字發行逐漸成爲主流。紡織服裝是另外一個零售端高度互聯網化的産業,行業估計在30%以上,全國每100件服裝就有30件是在互聯網上銷售出去的,這對上遊生産制造産生了極大的倒逼力量——服裝廠商不斷改進生産方式和裝備,增強制造過程中的彈性和靈活性,更快適應“多款少量的快時尚”。 
   
  可是,對于更大範圍的傳統制造業廠商而言,互聯網和電子商務帶來的只有沖擊。以淘寶、京東商城爲代表的電商降低了流通成本,也使制造業面臨一個價格越來越低、競爭越來越激烈的經營環境,卻沒有解決“與用戶信息打通的問題”,即“制造商未能通過互聯網鎖定用戶”。 
   
  互聯網解放了消費者,卻沒有解放生産者。爲什麽制造商不能通過互聯網鎖定用戶?因爲多數制造工廠依然是一個消費者摸不透的黑箱,箱子外面有ERP(企業資源計劃)、CRM(客戶關系管理)、電商平台……一切都很清晰,人們甚至能看到每一個快遞員的實時定位。但是一旦進入工廠這個黑箱,大家就兩眼一抹黑,每一個産品生産到哪一步了,每一個産品的每一個零部件來源,每一個工人的工作狀態,産品的質量和可追溯性……除了工程師心裏稍微有點數,連總經理都不知道真實情況,因爲他面對的永遠是一個由無數因素構建起來的複雜系統。 
   
  不能鎖定用戶,何談柔性制造?不能打開工廠“黑箱”,如何鎖定用戶? 
   
  突破工廠“黑箱” 
   
  突破工廠“黑箱”,并不是要将工厂车间的每个制造细节、所有流程工序透明化地呈现给用户看,而是要使工厂不再封闭和孤立——从上游原料零部件到终端产品,制造业的长期价值在于帮助下游客户赚钱。从终端到上游,要将用户需求的变化高效传达给产业链上的每个环节。 
   
  在“互联网 制造业”的转型过程中,C2M(Customer-to-Manufactory,顾客直连工厂)模式非常热门。可是,并不是每个制造商都具备很强的“零售”能力,况且品牌塑造也需要持续努力并承受长期成本。实现C2M模式的最大考验,是能否做到“产业链协同”,这也是突破工厂“黑箱”的最大瓶颈。 
   
  什麽是“産業鏈協同”?比如,一個食品工廠接到零售商的一個訂單,生産100箱面條、200箱餅幹和300箱速凍水餃,月底交貨。這個工廠埋頭苦幹,保質保量按期交貨,這叫“單純制造”。而“供應鏈協同”是工廠在生産過程中就向零售商了解,哪裏面條暢銷,在本月中旬已經低于最低安全庫存了,馬上就要斷貨;而餅幹滯銷,尚有大量庫存;速凍水餃則是豬肉餡的好賣,韭菜餡的不好賣。于是,工廠加速面條的生産和交期,而延緩餅幹的生産甚至減少産量,速凍水餃則是多配豬肉餡少配韭菜餡。這就是“供應鏈協同”的做法。 
   
  任何一家工業企業,都是生存在一個穩定的産業鏈協作系統中的,它的約束條件從來就不是單一要素。産業鏈上的任何一個環節要想做到柔性産出,都需要上下遊協同踏准節奏。 
   
  “供應鏈協同”除了要求工業企業的産能産量根據市場的實際需求變化彈性釋放,更需要研發設計、跟蹤服務等不同環節加強整合,形成基于供應鏈流程的整合創新。過去,一個好的供應商標准就是精益制造、質量可靠、交貨及時,現在更多要考量其主導研發、設計的能力能不能跟上。 
   
  物联网、傳感器、云计算等前沿技术的最大价值,不是让工业企业在更短时间做到更大产量,而是要使工业企业与上游供应商、下游销售端之间实现高度数据共享,增加生产柔性化程度,将一切环节直通用户实际需求。现在的市场竞争是产业链竞争,而非企业之间的单打独斗,能否胜出取决于各方共同的能力和效率,你跟供应商分享的越多,供应商响应你的节奏,整条产业链的效率就会更高。 
   
  最大突破口:産品端創新 
   
  工業4.0或者智能制造最終都是要實現高度自動化條件下的柔性生産,柔性自動化可以說是工業企業贏得智能競爭力的決勝點。實現柔性化生産,克服管理剛性和技術剛性並不是最具挑戰性的部分,在互聯網誕生之前,已經形成兩個方向的重大創新: 
   
  制造端創新:60年前就已實用化的“豐田生産方式”(即精益生産)已經極大突破了柔性制造問題。生産市場不需要的産品、過多生産是最大浪費,精益生産正是通過消除浪費來提高效率,這在本質上已經包含了産銷和諧、産銷匹配的深意。20年前,佳能的“細胞式生産方式”又將柔性化生産推進了一大步,不僅實現了多品種生産組裝的快速切換,而且激發了工人的創新能力。 
   
  産品端創新:20世紀90年代,戴爾電腦已經開始“大規模定制”和“線上直銷”PC硬件産品,即對産品按功能進行劃分而進行模塊化設計,建立産品族和零部件族,內部實現零部件的標准化、通用化。這一模式成就了戴爾的輝煌,並作爲一種商業思想廣泛傳播。 
   
  制造業創新的世界格局至今沒有發生根本改變,美國依然強于産品端創新,日本、歐洲延續了制造端創新的優勢,中國、韓國則是在供應鏈協同、産業整合上有所突破。可是,産品端的任何重大創新都會導致産業鏈重構,接下來制造端、供應鏈都要隨之發生大的調整,而供應鏈剛性是最難調整的。 
   
  以高度依賴供應鏈的中國台灣制造商爲例,他們擅長做代工,卻並不知道自己的下一個關鍵産品是什麽。即使是廣達、和碩等大廠,都接觸不到前端的渠道,也不是産業鏈的龍頭,所以只能按客戶規定的規格制造産品。産品設計一旦發生大的變動,産業鏈就被迫重塑、更換硬件(機器設備),這相當被動。台灣科技企業因爲不掌控終端産品的創新與變遷,這種後知後覺的態度讓其只能依靠供應鏈協同、代工生産,辛苦一生。更糟糕的是每次重大技術變革,台灣企業都要重新協同供應鏈,好像死過一回。 
   
  中國大陸和韓國的制造業情況稍微好一點,能夠在協同産業鏈的同時塑造自主品牌,也就能更好掌控自己的命運。培育品牌的主要目的不是獲得鎂光燈或者登上報紙頭條,而是一個地區必須有前沿領軍企業,要有能夠直接傾聽消費者聲音的企業,要有能夠創造流行趨勢的企業。 
   
  可見,不能局限在制造端看柔性生産,而産品端創新(設計創新或營銷創新)恰恰是實現柔性制造的最大突破口。比如,同樣是蘋果手機,在蘋果應用商店AppStore的支持下,每個用戶使用時下載的是不一樣的,每一台手機也是個性化的産品,因爲它承載了某一位用戶獨一無二的使用偏好。 
   
  柔性制造的最終實現要依靠整個價值鏈體系的柔性化,而體系兩端——提供柔性自動化技術的一端(歐洲、日本)和推進産品創新的一端(美國)是獲利最大的,體系中間段(中國、韓國)則要承受協同供應鏈的巨大成本。舉例來說,消費類電子産品幾乎是所有工業品類中生命周期最短的,有的産品生命周期只有6個月,最多9個月,制造商即使不想這麽快就淘汰掉原有設備,但頻繁的生産線技術改造是繞不過去的,也是耗資巨大的,對利潤的侵蝕也最嚴重。 
   
  國務院參事湯敏教授認爲,未來中國,以大批量生産、低成本取勝的勞動密集型産業外遷到東南亞勢不可擋,中國唯一可以留下的就是小批量、定制化的柔性制造産能。 
   
  其實,中國制造業最應該反守爲攻、主動出擊,強化産品端創新,主動顛覆和重構産業鏈,而不是疲于奔命地跟隨調整。中國制造業除了要大規模改造生産制造系統,使之具備柔性化生産能力,更要在終端産品創新和營銷創新上有所作爲。

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