2020-05-27

【詹長霖】創新製造-智慧製造框架和核心內涵

文 / 詹長霖

為什麼很多領導會抱怨員工問題解決力很差?因為大部分的人連問題的「真正矛盾衝突點」都沒找出來,那如何能真正解決問題,頂多是治標不治本。尤其在2020年值得關注的重大創新之一「智慧製造」,一般企業在實施導入智慧製造系統時經常發生錯誤,只知道模仿照抄其他成功企業的做法,忘了最重要的「量身訂制」,因為每家企業的體質及生產情況都不同。這是我們多年來在幫客戶救火或釐清智慧製造體系建置、培訓及輔導時發現的狀況,以至於企業付出寶貴的金錢及時間後,還享受不到它的效益。

 

在「五大人物」(5G、大數據、人工智慧、物聯網)技術越來越成熟的現在,如何按部施工,發揮創新思維,超前部屬自己的智慧製造系統,將是未來企業競爭的致勝關鍵。所以在實施前多徹底研究分析其他企業的失敗及成功經驗關鍵細節,不要依樣畫葫蘆,將可以減少走冤枉路。之前在網路上看到丁肇之先生寫的智慧製造框架文章內容是值得參考研究的,與你一起分享探討。

 

隨著製造業轉型升級的迫在眉睫,人們對智慧製造的討論越來越多。有些討論要麼失之偏頗,比如簡單地將自動化、“黑燈工廠”等同于智慧製造;有些討論則存在玩弄概念或炒作之嫌,比如所謂的新製造或C2M。不管怎樣,這也有助於人們更加全面、更加深入地認識智慧製造。作者嘗試用一張圖來概括地談談本人對智慧製造框架和核心內涵的理解。

圖1:智慧製造的框架和核心內涵

 

1、 使能技術

作為製造業發展的高級階段,智慧製造是技術推動的,其中所應用到的使能技術主要包括四個方面:

OT,營運技術

IT,資訊技術

CT,通訊技術/5G

DT,資料技術

借助OT,企業可以將工業領域的Know-how變成可靠、可執行、可重複的知識和行動。

借助IT,包括ERP、APS、MES、WMS等IT系統和技術,企業可以實現基於流程的有序營運和業務整合。當然,在智慧製造中,還強調IT與OT的融合,以打破資訊化與自動化之間的隔閡。

借助CT,尤其是以5G為代表的高速度、大容量、低時延通訊技術,設備與設備之間,設備與人之間,人與人之間,OT、IT和DT之間,可是實現更可靠、更快速的通訊,這對於數位化工廠中的邊緣計算尤其重要。

借助DT,尤其是高級分析和機器學習等資料技術,企業可以實現預測性業務場景,比如預測性設備維護、預測性品質管控,實現基於資料驅動的業務營運。

圖2:智慧製造的使能技術

 

2、能力載體

智慧製造的本質是一種能力,其著力點要落實到能力構成的三要素PPT:

人員,People

過程,Processes

技術和工具,Technology and Tools

在智慧製造中,要求企業所在的生態鏈中人與人之間能夠實現跨團隊、跨職能、跨層級、跨組織的高效協同,這種協同的形態應該是網狀的。

對於過程(或流程)而言,智慧製造的主體要求是三項集成:

即縱向集成、端到端集成和橫向集成。

縱向集成包括企業年度經營計畫、銷售與運作計畫、主生產計畫、生產排程和現場作業的雙向集成,集成的主要內容是各種計畫、指令和結果回饋。

端到端集成指的是從市場到研發,再到採購和供應鏈,再到生產製造,再到出貨和服務的集成,集成的內容主要有需求和功能結構,以及各種類型的BOM。

橫向集成指的是企業與上游供應商和下游經銷商之間,在需求和供應,或計畫、訂單和庫存等之間的集成。

在技術和工具層面,智慧製造的主要要求是互聯和智慧,即所謂的互聯智慧技術和設備(Smart and Connected Equipment,SME)。

人員、過程、技術和工具等能力要素的融合,如果用統一的資料視角來看,就是DIKW資料生命週期管理和能力進化。

圖3:智慧製造的著力點和能力要素

 

3、表現域和進化路徑

智慧製造中的使能技術和能力要素,體現在現實業務場景中,可以用表現域和進化路徑來表示。

1)智慧製造的表現域可以從兩個維度來看:作業維度和職能維度。

作業維度指的是離散型作業、流程型作業和重複型作業,這三種作業形式對智慧製造的要求和智慧製造的表面形式是不一樣的。

職能維度指的是生產運營中的計畫管理、物流管理、設備管理、品質管制、安全管理、成本管理,等等。

同樣,不同的職能維度,智慧製造的主要內容和表現形式也是不同的。

2)在智慧製造的成熟度或進化路徑維度,可以按網路化、視覺化、透明化、可預測、自我調整等層級層層遞進和進化。

網路化指的是製造場景中人、機、料、法、環、測等生產要素之間的互聯互通和即時協作。視覺化是製造場景中各業務活動的即時監測和數位化展現。

透明化則是視覺化基礎上對業務活動的「知其然」,以及「知其所以然」。

可預測則是根據對當前業務活動的即時監測來推斷其未來的發展趨勢。

自我調整是根據企業所期達成的目標或環境的變化,對業務活動和生產要素進行自動調整和適配。

3)將表現域和進化路徑綜合起來看,智慧製造主要由三個內涵所構成,即操作的自動化、營運的數位化和決策的智慧化。

圖4:智慧製造的表現域和進化路徑

 

4、建設導向

在企業智慧製造的建設過程中,我們一定要牢記,智慧製造是手段,不是目的。智慧製造的建設一定要有明確的工作導向,主要概括為問題導向、結果導向和目標導向;否則,就可能異化成為了智慧製造而智慧製造。

首先,企業一定要明確智慧製造可以並應該説明企業解決什麼樣的問題。不同行業,不同企業,當前所面臨的問題可能不一樣,智慧製造的側重點也不一樣。當前所需解決的現實問題,也是企業推進智慧製造建設的出發點。

其次,企業智慧製造的建設一定要講究管理效果和經濟效益。智慧製造不能是「形象工程」,不只是「錦上添花」,更應該是「雪中送炭」,應該從投資回報的角度看,幫助企業實現更大的收益。

 

企業智慧製造的建設要圍繞企業整體的發展策略和目標來展開,通過智慧製造的建設來提升企業的核心能力和競爭力,支撐企業關鍵業務活動的開展,並助力業務目標的達成。

 

圖文提供/詹長霖

 

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