領先的制造企業正在采用壹系列先進技術,實現生產乃至整個供應鏈的數字化。這些技術包括大數據分析解決方案、端到端實時規劃和互聯、自動控制系統、數字結對等等。有了這些技術,效率可以提高,企業可以大規模生產高度定制的產品。然而,為了充分實現數字化的潛力,企業仍然需要與主要供應商和主要客戶實時連接。
作為全球公認的電子商務和電子支付數字化領導者,中國在制造業的數字化應用仍處於起步階段。雖然“中國制造2025”戰略的頒布為產業轉型註入了強心劑,凸顯了戰略緊迫性,但只有企業大膽擁抱數字化,才能取得實質性進展,產生深遠影響。
在數字化轉型的道路上闊步前行時,《數字化工廠——歐洲數字化工廠高管調查》梳理出的關鍵發現和數字化工廠藍圖,將幫助企業規避實施中的風險,順利實現既定目標。
研究結果摘要
就數字化工廠這壹熱門話題,普華永道對來自大型行業和制造業的200位高管進行了量化市場調查,並對多位來自行業領先企業的高管進行了深度訪談。
參與本次調查的高管都是各自企業的產品開發、生產或技術領域的決策者。
根據調查結果,領先的工業企業已經完成了試點項目,並開始推廣數字化解決方案。依托成熟的數字化戰略,這些行業先鋒采用創新的數字化戰略,擁抱全面的數字化轉型。此外,他們通過培訓和交流,讓員工參與到變革中,為企業的數字化成功做出自己的貢獻。
普華永道通過戰略、效益、技術、人才四個維度(見下圖)詳細探討了數字化工廠背後的驅動力,或許能為計劃建設數字化工廠的中國企業提供壹些參考。
1,策略
數字化工廠在高管心目中具有很高的戰略地位:調查結果顯示,91%的工業企業在投資數字化工廠,但只有6%的企業認為自己的工廠“完全數字化”。
數字化可以在客戶周圍提供更好的生產支持:計劃對數字化工廠進行更多投資的受訪者中,有四分之三的人表示,通過本地化制造和個性化及靈活的生產來拉近與客戶的距離是促成投資的兩個主要因素。
數字工廠推廣“德國制造/歐洲制造”:在計劃對數字工廠進行更多投資的受訪者中,93%的人表示他們打算在未來五年內將部分或全部數字工廠遷至德國。未來五年77%的投資將用於新的數字化工廠或擴張。數字化正在增強歐洲工業中心的競爭力。
如果沒有數字化工廠的計劃,那麽企業未來可能會失去競爭力。數字化工廠的實現需要資金投入,需要與內外部利益相關者攜手推進開放式創新。例如,飛利浦在荷蘭德拉赫滕的工廠就采用了這種方法。此外,還需要雇傭和培訓人才,應對許多變化,建立員工之間的信任,並獲得他們的全力支持和投資。
壹些企業似乎準備涉足數字化工廠建設,無意進壹步追加投資。鑒於數字化工廠所能帶來的巨大利益,這些企業可能會被積極實現數字化並不斷改進的競爭對手甩在後面。
以客戶為中心是企業在當今競爭激烈的市場中生存的關鍵因素。企業不斷接近客戶,能夠更及時地應對客戶偏好的變化。這壹舉措也有助於降低運輸和物流成本,客戶可以以最低或可忽略不計的分銷成本從定制產品中受益。在壹些行業中,在準時生產、準時供應等物流策略的推動下,供應商更加貼近客戶,整個價值鏈的本地化程度也在不斷提高。
許多企業使用數字化來提高工廠的靈活性,更好地應對客戶需求的波動。為了充分利用這些工廠的潛力,企業計劃在占主要收入來源的市場上新建或擴建工廠。從促進生產決策的角度來看,對客戶的關註遠大於人力成本。
2.利益
短期內很難看到回報——投資數字化工廠是壹項戰略舉措,需要兩到五年才能收回投資:近壹半的受訪者希望在五年內收回對數字化運營的投資,而只有3%的受訪者希望在壹年內收回投資。
企業希望在五年內顯著提高效率:幾乎所有受訪者(98%)都將提高效率視為投資數字化工廠的主要原因。全面規劃、提高資產利用率、降低質量成本和自動化都有助於提高效率。
大多數受訪企業將數字工廠的投資回收期定為五年。壹般來說,決策是基於詳細的商業論證和對投資的仔細考慮。隨著企業對各種數字化工廠解決方案越來越熟悉,對所需的實施時間和投資有了更清晰的認識,因此對投資回收期進行了保守的預測。
除了提高工廠的效率,數字化工廠還能帶來其他好處。例如,在航空領域,壹些企業利用數字化工廠解決方案進行先進的飛機和發動機設計,打破了傳統制造的局限。此外,數字化工廠還可以幫助企業降低能源和原材料的消耗,實現可持續發展的目標。企業正在利用數據提高資源效率,使供應鏈更加合理,按需訂購原材料,減少庫存。
但企業的目標遠不止於此。壹些企業已經在規劃無人值守工廠,在這些工廠裏,電力將按需消耗。最新數據顯示,從1990開始,工業產品能耗壹直在下降。但我們有理由相信,在數字化工廠的幫助下,工業企業在節能方面還是有潛力的。
3.技術
通過集成制造執行系統(MES)實現工廠內外互聯;
數字化的第壹步是通過基礎設施實現機器和其他資產的互聯。MES系統可以實時計劃和控制生產,提高效率、生產柔性和資產利用率。為了實現效益最大化,MES系統需要與ERP系統集成,這樣企業不僅可以實現內部流程的數字化,還可以實現整個供應鏈的數字化。
協作機器人、數字雙胞胎或增強現實等技術促進了更精簡的操作和更高的生產率:可以幫助工人提高生產效率和產量、改善流程和產品質量的數字技術正在迅速傳播——采用這些技術的企業數量預計將在未來五年翻壹番。工人與機器的合作是重點發展領域,虛擬工廠的表現形式——數字孿生(digital twin)誕生了。增強現實相關解決方案幫助員工生產零缺陷產品。企業通過預測數據分析和機器學習做出更明智的決策;
人工智能和數據分析是數字化工廠的驅動力,超過壹半的受訪企業采用了智能算法來做出更合理的運營決策。工廠與企業生態系統的全面互聯,以及信息的智能化應用,將是保持競爭力不可或缺的。
4.人才
數字化生產意味著建立數字化勞動力:數字化工廠需要壹種新的工作方式。勞動力的構成會發生變化,企業需要招聘和留住相應的人才。數據科學家需要發現智能算法來提高運算性能,人機智能交互也需要全新的技能。數字化培訓計劃和招募外部“數字原住民”可以確保數字化工廠的成功建設。
數字化轉型必須立即從高層開始:企業的數字化轉型需要高層的領導和指導。隨著世界各地的競爭對手走上數字化道路,企業需要立即行動起來。
數字化工廠需要完全不同的工作方式,所以企業也需要建立數字化的員工隊伍。企業需要調整員工構成,相應地招聘和留住人才。隨著我們進入人機交互的新時代,人才對數字化工廠的影響不可低估。數字化工廠可以幫助企業面對老齡化社會的挑戰。隨著大量技術工人的退休,大多數行業都可能面臨技術勞動力短缺。數字化可以在壹定程度上彌補這壹不足。
數字化工廠藍圖
工業龍頭企業在數字化工廠建設和發展方面邁出堅實步伐。在提高生產效率的同時,他們可以快速可靠地生產更多定制化、高質量的產品來服務市場。
對於許多沒有計劃建設數字化工廠的企業來說,缺乏壹套數字化願景和企業文化是阻礙他們前進的最大障礙。目前看來,這是數字化工廠的先行者們無法獲得的壹大因素。數字視覺不僅考慮了各種技術,還定義了這些技術在整個產品生命周期和企業生態系統中如何相互協作。阻礙企業制定數字化工廠計劃的其他因素包括不確定的機會、不明確的經濟效益和高昂的投資成本。