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從“制造”到“智造”:“燈塔”經驗助力中國制造業轉型升級

  麥肯錫  2020-01-15 00:00:00
全球“燈塔工廠”新增18家,你有知道的嗎?

作為中國實體經濟的主體,制造業是推動中國經濟發展乃至全球制造業持續增長的重要引擎。站在歷史與未來交匯的新起點上,中國制造業將背負新的使命:推動中國速度向中國質量飛躍,加速中國制造向中國創造轉型,實現制造大國向制造強國轉變。面對當前錯綜復雜的國內外形勢,中國制造業應砥礪前行,加速升級轉型。

世界經濟論壇與麥肯錫在全球“燈塔工廠”網絡項目中的最新研究表明,隨著第四次工業革命的推進,制造業的技術創新將繼續帶來顯著的經濟和社會效益。到2025年,第四次工業革命預計將創造高達3.7萬億美元的價值。領跑者將占據先機,與落后者的鴻溝也將進一步擴大。

2018年,世界經濟論壇在麥肯錫的支持下發起全球制造業“燈塔工廠”甄選項目。2020年1月10日,世界經濟論壇公布最新名單,全球“燈塔工廠”新增18家,總數達到44家,其中12家在中國(見圖1)。從價值創造來看, 其中14家被視為打通端到端價值鏈的“燈塔工廠”(簡稱端到端“燈塔工廠”),實現了從供應商到客戶的全流程創新,所獲價值遠超實體工廠范疇。

這些領跑第四次工業革命的“燈塔工廠”分布于全球各地的各個行業,它們通過優化業務流程,改變了生產部門員工的工作方式和使用技術方式,實現了運營系統的創新,為日后建立企業層面的現代化運營系統提供了成功范例。

本文將立足全球最佳實踐,剖析“燈塔工廠”實現規模效應的良方,并聚焦于兩大最新洞見,即端到端 “燈塔工廠”的新特點和以人為本的未來生產。

領跑者的關鍵優勢

擁有“燈塔工廠”的領軍企業與其他制造商之間的差距日益拉大。原因有很多,但關鍵在于是否積極采用第四次工業革命的關鍵技術,包括數字化、自動化、先進分析、虛擬現實和增強現實,以及工業物聯網(IIoT)等先進技術。

從新增的“燈塔工廠”中我們發現,它們尤其關注端到端打通價值鏈。同時我們還發現,一些企業開始將其“燈塔工廠”的創新運營系統推廣到其他制造工廠中。它們也在最大化地利用技術進步,期望重塑整個客戶旅程。

在整個端到端的價值鏈中,全球“燈塔工廠”網絡的最佳數字化用例已經達到92個之多,囊括了供應鏈、產品開發、計劃、交付、客戶連接、可持續等方方面面。此外,“燈塔工廠”創建的全新的運營系統可在最短的時間內以最小的成本添加更多數字化用例,進一步擴大了自身的競爭優勢。

快速獲得規模效應的秘訣

“燈塔工廠”同時在業務流程、管理系統、人員系統,和工業物聯網及數據系統四個方面發力,旨在對運營系統進行更深入的創新。這一模式便于企業在整個生產網絡中推廣“燈塔工廠”經驗(見圖2)。

此外,那些端到端“燈塔工廠”還將這6大賦能因素廣泛應用于全價值鏈。

  1. 敏捷工作模式支持持續迭代。如果為了追求完美,花一年甚至數年進行試點,往往試點剛完成技術就已過時。敏捷工作模式可有效解決這一難題。例如,采用敏捷工作模式之后,聯合利華(Unilever)迪拜個人護理工廠在發掘增長潛力的同時,也改善了成本和客戶響應能力;土耳其石化公司Petkim成功提高了產量、能源效率以及產品質量。

  2. 借助數字基礎架構,技術生態系統可帶來更大程度的協作。“燈塔工廠”企業利用生態系統合作伙伴為企業注入新能力。它們不再單純地通過專有技術解決方案獲取競爭優勢,而是通過與供應商、周邊行業的合作伙伴以及客戶交換大量數據來獲取競爭優勢。聯合利華迪拜個人護理工廠的維護團隊與一家初創企業合作設計了一個新的維護管理系統,只需很少的資金投入即可部署實施,且訂購成本極低。

  3. 工業物聯網學院提升員工技能。第四次工業革命領跑者正在利用內外部專業知識(例如Petkim的數字化學院),為轉型團隊提供再培訓和資源,幫助員工提升能力、獲取指導及相關技能,以適應不斷變化的工作的需求。培訓手段緊跟技術前沿,例如游戲化、數字化的學習途徑,虛擬現實和增強現實學習工具,以及定制和實時的、基于增強現實和數字化的作業指導。

  4. 基于未來技術成熟度判斷選擇工業物聯網/數據基礎架構(技術架構)。“燈塔工廠”為員工提供的技術設施能在幾周內實現快速創新迭代,打破了業務部門和技術部門的隔閡。Fast Radius是一家美國增材制造公司,它搭建了一個分析平臺,用于收集整個制造過程的數據信息,并利用多種機器學習算法尋找并解決不同職能部門的根源問題。該平臺十分靈活,通過所有工廠傳感器之間的開放通信協議和中央云數據存儲來實現。自實施以來,Fast Radius的庫存下降了36%,產品上市時間縮短了90%。

  5. 敏捷數字工作室激發創意,讓轉譯員、數據工程師、ERP工程師、工業物聯網架構師、數據科學家、產品經理及敏捷導師“共處一室”——從而快速交付結果,并實現快速迭代。

  6. 轉型辦公室支持整個企業的變革。成功實現規模化的“燈塔工廠”建立了有助于交流最佳實踐和明確優先順序的管控模型,重點關注影響和解決方案,而非特定技術。

端到端“燈塔工廠”的新特點

我們發現,14個端到端“燈塔工廠”的一大關鍵特點是,它們正與價值鏈的不同利益相關者開展合作,通過重塑客戶體驗、按需批量生產定制產品并共享數據,快速應對需求波動。除了獲得生產力大幅提高之外(最高達90%),它們還取得了廣泛的額外收益,如交付周期縮短10%–80%、配置精確度提高15%–20%、能源效率提高50%等。

以下三點值得關注:

端到端燈塔工廠”將客戶作為流程設計和運營的核心,改善了客戶的購買體驗和使用體驗。以中國家電制造商海爾為例,一名客戶就產品問題聯系海爾,數據引擎會從客戶的產品序列號中檢索性能數據,然后海爾會確定導致該問題的根本原因,并采取正確的行動方案。基于此,海爾的產品質量提高了21%,勞動生產力提高了63%,交付周期縮短了33%。

跨職能的無縫連接促進了更高效的決策,減少了多余的溝通。德國工業自動化解決方案制造商Phoenix Contact通過使用無線射頻識別(RFID)標簽最大限度地實現數據連接,確保內部流程中,所有步驟的數據都透明和可獲得。最終,績效提高了40%,生產時間縮短了30%。Phoenix Contract之所以取得成功,部分原因在于采用了一體化研發,即該公司的制造部門也承擔研發工作,因此能夠快速引入新解決方案,批量生產1000多個不同型號的隔離放大器。

組織間的持續連接幫助企業創建新的制造生態系統。以位于印尼巴塔姆的施耐德電氣(Schneider Electric)為例,它設立了一個單一的通信門戶平臺,所有供應商都可通過該平臺交流運營能力,施耐德電氣因此可更好地規劃供應鏈,使總體管理時間減少了85%。該公司采用工業物聯網系統監視并向供應商傳輸實時數據,及時通知供應商生產中的變化情況,使其對供應商的服務率提高了70%。最后,該公司還采用基于二維碼的智能跟蹤系統,高效地跟蹤整個價值鏈中的庫存,使準時交貨率提高了40%。

以人為本的未來生產

制造企業的高管們已經清楚地認識到,人才缺口是數字化轉型的最大障礙:42%的工業企業表示,它們缺乏擁有足夠能力的勞動力來應對第四次工業革命,只有32%的工業企業認為,它們已經做好了應對第四次工業革命對崗位和技能帶來沖擊的準備。另一方面,最先進的數字化制造商認為,第四次工業革命是一場旅程,需要注入員工的認知技能、創造力和相關人性元素,這些都是人工智能無法替代的。

第四次工業革命領跑者已經借助一些策略成功提高了生產力、業績和員工參與度,創造了更多利用人類獨特能力的崗位(見圖3)。在一項關于“燈塔工廠”員工滿意度的調查中,受訪者給出的平均評分是8分(分值范圍是1–10分,10分代表“一線員工對第四次工業革命轉型感到滿意并積極擁抱轉型”)。

“燈塔工廠”多管齊下,采用多種舉措支持其員工。

首先,賦予一線員工利用技術和數據進行創新的能力。成功的組織會幫助員工適應變化,幫助他們養成思考和創新的習慣。施耐德電氣在“數字周”活動中,利用簡單易行的“黑客馬拉松”來激發新想法。一位經理稱:“50多名員工參與了這項活動,現在提出新想法已經成了員工的新常態。”

其次,致力于培養員工的技術和軟件能力,并根據每個員工的需求來定制再培訓課程。位于印尼的一家礦業服務提供商Petrosea的一名操作員發表了自己的看法:“一開始引入游戲化培訓時,我十分懷疑,但當我意識到它能讓數字化學習變得如此迅速與簡單之時,我又非常興奮。”這些培訓課程并非完全由企業自行開發,根據2019年的一項調查,55%的“燈塔工廠”與大學或其他教育機構建立了合作關系,從外部獲取知識和人才。

最后,重視結構性變革。71%的“燈塔工廠”調整了自身的組織設計以更好地進行第四次工業革命轉型,并將此作為優先重點。意大利拜耳(Bayer)制藥的一位數字化項目經理表示:“我們聘請了現場數據科學家幫助我們推動先進分析用例并轉化業務需求。”家電制造商Arcelik設立了一個新的職位:數字化制造經理,旨在將IT與生產整合起來——該經理為工廠經理提供支持,但直接匯報給首席數字官。

總而,“燈塔工廠”不是簡單地用機器人替代一線員工,而是用“協作式機器人”接手重復性的手工任務,解放人力,讓員工把精力放在更復雜的任務上。

對其他制造商的啟示

此項研究表明,未搶占先機的制造商要迅速行動,抓住第四次工業革命的時機,拓展自身能力:

首先,根據當前的業務需求評估用例,重點關注亟待解決的業務問題,而非特定的技術。從技術著手的企業往往會陷入“試點困境”。只有當一項技術能夠用于解決業務問題時,才能發揮商業價值。

其次,強化必要的能力,例如敏捷工作方式,將業務問題轉化為技術,建立合作關系來填補運營和技術缺口等。

最后,向整個組織傳達迅速行動的必要性和緊迫性。制造商并非要開展一個簡單的變革管理項目,而是要徹底轉變企業的運營方式。

本文部分節選自世界經濟論壇與麥肯錫公司合作撰寫的報告Global Lighthouse Network: Insights from the Forefront of the Fourth Industrial Revolution

作者:

Karel Eloot是麥肯錫全球資深董事合伙人、亞洲運營咨詢業務負責人,常駐深圳分公司;

侯文皓是麥肯錫資深專家,清華麥肯錫數字化能力發展中心負責人,常駐上海分公司。

Francisco Betti 是世界經濟論壇塑造先進制造和生產的未來項目負責人;Enno de Boer 是麥肯錫全球董事合伙人,常駐新澤西分公司;Yves Giraud是麥肯錫專家,常駐日內瓦分公司;

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