要從中國制造到中國智造，這是中國經濟界的共識。但怎樣才能實現，卻不是所有的人都很清楚。

 

　　君不見，很多企業在“工業4.0、智能制造、互聯網”等概念滿天飛的環境下迷失了方向，不知該如何下手，盲目跟風，看別人投自動化，自己也跟著投，看別人上信息化，自己也跟著上，很有可能在看到智能制造落地之前已經被自己折騰死掉。

 

　　其實，智能制造也好，智能工廠也好，都有自己的實施條件和路徑，沒有捷徑可走，行業不同、企業不同，道路都會不同。一般來講，以下十個路徑方向是中國工業從制造邁向智造的必經之路，只不過對于不同的行業和不同的企業來說，由于市場需求模式不同、產品工藝不同、管理基礎不同等，側重點有所不同而已，但你總能從中找出幾條通往智能制造的可行之路。

 

　　1.精益化

 

　　精益生產這個起源于豐田的生產管理方式TPS，最早就是面向多品種小批量的個性化需求而設計的，其兩大支柱就是“準時化”與“智能自動化”，與今天智能制造的思路不謀而合，我們不得不佩服豐田早在50年前的遠見卓識。

 

　　至今為止，精益已經演變為一種涉及營銷、研發、供應鏈、生產、流程乃至創業的全價值鏈的精益管理理念和方法，帶動了全球產業的轉型，從制造業到服務業，她所追求的“創造價值消除浪費”的思想、方法和工具促進了生產資源的優化配置，獲得質量、效率和反應速度的快速提升。

 

　　根據我們輔導企業的經驗，只要企業堅持做下去，大部分都能獲得50%甚至更高的提升空間。遺憾的是，精益在中國的大部分企業中并未得到有效實施，他們大多只是口頭上說說，因為急功近利以及缺乏導入經驗方法等，無法堅持下來半途而廢。走進這些企業，你會發現浪費比比皆是，高企的庫存、反復的搬運、高強度的手工作業、間斷分割的生產模式、粗制濫造的品質、漫長的交貨周期等等。在電子行業，中國企業的平均庫存周轉時間為51天，而美國則為8天;在紡織服裝行業，中國企業的平均庫存周轉時間為120天，而行業標桿ZARA則為15天。也就是說，即使利潤率相同的情況，股東的投資回報率相差6倍以上。

 

　　智能制造不可能建立在這種低效的生產模式之上，精益是必須要走的第一步，而且是投資回報最高的一條路徑。因為精益幾乎不需要企業做出額外的投資，只是在現有基礎上重新配置生產資源就可以獲得超出想象的回報。

 

　　我們幫助過上百家從一個億到上千億規模的不同行業的制造企業，通過重新規劃生產布局和物流，改善供應鏈管理，以及TQM、TPM、IE改善等精益方法工具的導入，短短6-18個月時間就獲得顯著提升，將庫存降低30-75%，生產效率提高25-90%，交貨期縮短30-70%，每年成本降低上千萬元。

 

　　精益的成功實施并不難，關鍵在于領導的決心與管理層觀念的轉變。

 

　　2.標準化

 

　　標準化是自動化的基礎，也是智能制造的前提。

 

　　國內一家知名的家電企業去寶馬、豐田等企業參觀，感嘆汽車行業的自動化程度之高，為何汽車這么復雜的產品都可以，而家電這種簡單產品卻不行，一個重要原因就是標準化。

 

　　汽車行業普遍采取的共用平臺、通用零部件等策略極大地降低了產品成本。豐田在2000年的時候發起“CCC21”計劃，通過將原來的根據整車進行零部件生產改為根據零部件進行整車生產的方法，也就是說標準化的零部件實現批量生產，三年時間成功降低成本30%。

 

　　反觀國內企業，根本不重視或者沒有意識到標準化的重要性。很多企業產品零部件規格種類之多令人咋舌，比如簡單的螺絲、包裝紙箱就有幾十上百種規格，庫存和零部件成本怎么能不高?從研發設計開始完全沒有控制，開發一個新產品或者換了一個人，就隨意地增加新的零部件，缺乏一個標準化的流程以及產品數據庫。

 

　　標準化當然也還包括標準化的作業流程和作業方式，麥當勞是這方面的典型。有了標準化，自動化才能據此開發出來，比如自動焊接，自動裝配，假設零部件千變萬化，作業方式也不固定，自動化將很難實現，即使實現成本也很高。

 

　　3.模塊化

 

　　汽車和電腦是最早實現模塊化的行業，從模塊化設計、模塊化采購到模塊化生產，模塊化也是智能制造能否實現低成本滿足個性化消費的關鍵所在。

 

　　谷歌在去年向外界展示了模塊化手機項目ProjectAra的最新進展以及通過該平臺組裝的原型機。根據谷歌的介紹，Ara手機最為重要的組件是由谷歌自行設計的包括通訊模塊和備用電池在內的鋁制手機骨架，而包括屏幕、處理器和電池在內的零部件都將能以模塊形式接入，最終組成一部完整的手機。如果一旦實現，真正意義上個性化的手機將成為可能，每個人的手機都可以獨一無二，人們可以像拼裝積木一樣任意組合自己中意的手機。

 

　　模塊化降低了從設計、采購到生產的復雜程度，標準化的接口和連接方式增加了通用性，降低了制造成本與周期，自動化生產、物流與信息溝通更加容易實現。如以前每個手機品牌的充電器都不同，一換手機全都扔掉，造成很大浪費，現在有了改進。

 

　　房地產也在朝這個方向發展，萬科借鑒日本的做法，將各建筑模塊在工廠建造好后再到工地進行模塊化安裝，無論是質量、周期還是成本都得到大幅改善。

 

　　模塊化實施起來相對較難，涉及到行業與企業標準，需要上下游企業共同參與，這是一項長期的工作，所以相互間構建精益的戰略合作伙伴關系尤為重要。

 

　　4.自動化

 

　　自動化是智能制造中談論得最多的，很多地方政府和企業形象地把其稱之為“機器換人”，也做了不斷的嘗試，有成功也有失敗。

 

　　一家國內大型的裝備制造企業通過自主創新，將原來原材料處理的離散型加工方式進行集成，把原來獨立的10個工序通過自動化生產線連接在一起，實行精益式的連續生產，消除了中間環節的上下料、儲存和搬運，生產速度本身也比以前提高了2倍，結果這條自動化線的生產效率是原來的5倍，人員減少70%，生產周期縮短80%，其中一項改進的噴涂工藝為節省油漆損耗達到40%，雖然他們為這條生產線投資超過2000萬，但不到2年就收回了成本，現在每年獲取投資回報1000多萬元。

 

　　一家大型造紙企業通過建設新的生產線項目，引進國外更先進的設備，來為產品升級換代，提高生產效率，大幅度降低人員數量，以前完成產能50萬噸需要1300人左右，而現在新的生產線投產后只需要300人就可以完成同樣的產能。

 

　　另一家機械制造企業收獲的則是教訓，這家企業投資將近一個億上馬了一系列的自動化改造項目，包括大型的自動倉庫、自動化的鑄造與裝配線等，投產后發現成本不但沒有降低反而大幅上升了，雖然操作人員減少了，但設備維護人員增加了，由于經濟不景氣市場下滑，產能不足導致折舊和能耗成本大幅上升，10年都難以收回投資，面臨虧損壓力。

 

　　自動化與信息化是實現智能制造投資最大的部分。企業在做自動化改造前千萬要慎重，為什么要升級自動化?投資回報率是多少(合理的投資回報期應控制在5年以下)?自動化設備可靠性怎樣?有何風險?能適應產品的升級換代嗎?一定要想清楚，否則成本不降反升。很多企業投入后才發現設備不成熟故障頻繁，或者上馬的設備不好用，還不如人工操作靈活方便，結果幾十萬、上百萬投入的設備被任性地擱置，這種無效的投入甚至會拖垮企業。

 

　　曾經有一家企業想上AGV(無人配送小車)代替人工配送，咨詢我們意見，當我們測算完這家企業的物流強度后建議他們暫緩投資，因為只有當物流強度達到一定的數值后投入AGV才是劃算的，否則成本更高，最終他們接受了我們建議暫停了該項自動化項目。

 

　　隨著技術的進步和人力成本的提高，自動化是個不可逆轉的趨勢。對于不同的行業不同的企業，有的有成熟的自動化方案，有的則沒有，企業需要結合自身情況來規劃自動化方向。從投資回報最大、最容易實現的部分做起，當然還要結合前面所講的標準化和模塊化，并且滿足精益生產的要求，優化相應的生產流程，一步一步循序推進，且不可操之過急，盲目跟風。

 

　　5.服務化

 

　　中國目前擁有超過6億的網民，7億臺智能終端，移動互聯網的蓬勃發展加速了從制造向服務的轉型。美國倡導的“工業互聯網”將人、數據和機器連接起來，形成開放而全球化的工業網絡，其內涵已經超越制造過程以及制造業本身，跨越產品生命周期的整個價值鏈，涵蓋航空、能源、交通、醫療等更多工業領域。

 

　　服務化的典型案例是，GE通過飛機引擎工業互聯網大數據分析，幫助運營145架飛機、單月執行1.6萬個航班的歐洲大型航空公司意大利航空(Alitalia)一年節約了1500萬美元的燃油成本，由硬件供應商到增值服務供應商，實現客戶的價值最大化。

 

　　類似的，提供智能電網設備的公司也可以通過節省的電力成本來收費，而不是靠賣硬件來賺錢;提供新能源汽車給公交公司的制造商可以通過節省的能源成本和碳排放來收取服務費用，而不是單純依靠政府的車輛補貼，這樣可以更好激勵新能源車制造商改進產品，并且防止政府補貼的濫用;提供電梯設備的可以依靠良好的電梯運行維護來收取小時服務費，避免現今普遍存在的電梯故障甚至“吃人”現象;醫療健康產品的制造商也可以通過產品的智能化改造，自動采集分析消費者的健康大數據，提供健康解決方案的增值服務來幫助消費者改善健康狀況。

 

　　此外，制造企業還可以通過設備的聯網數據監測、分析和改善設備的設計與制造，提高產品可靠性和效率。

 

　　當然行業不同產品不同，可服務的內容也千差萬別，互聯網模式下，傳統企業需要不斷創新商業模式找到一款適合自己的服務方式來打動客戶。

 

　　6.個性化

 

　　過去30年，市場商品種類急劇膨脹了幾十、上百倍，光阿里平臺上的商家就有800萬。這是一個個性化消費的時代，每個人都可以擁有自己的博客、微博、微信等，傳播自己的聲音。

 

　　個性化本身不是一個新鮮詞，早在一百多年前人們就通過手工作坊制作個性化的商品，個性化實現的難度在于需要達到大批量生產的低成本和高品質。豐田在50年前開發的精益生產部分實現了這個目標，從多品種小批量到單件流的生產模式獲得了比大批量生產更高的品質和更低的成本。

 

　　除豐田之外，戴爾也是最早開創個性化消費的企業之一，這家1984年才創立的計算機公司，2001年做到全球第一，短短十幾年超過老牌企業IBM、蘋果、HP，依靠的就是個性化定制。通過直銷模式，消費者直接在網上或者電話下單，選擇自己喜歡的CPU、主板、屏幕、硬盤以及顏色等配置，戴爾根據定制訂單生產交貨。戴爾的年庫存周轉率為64次，比最大的競爭對手多50次，運營成本則比其降低了一半以上。

 

　　所以高品質、低成本的個性化實現首先取決于你的精益生產水平，也就是精益所倡導的“價值來自真正的顧客需求的拉動”。今天熱門的概念“C2B”模式其實源于精益，沒有精益，個性化想都別想，因為你做不到高品質和低成本。

 

　　個性化實現其次取決于你的標準化和模塊化的設計。索菲亞是定制衣柜的代表，其板厚和材料都是標準的，根據你的尺寸進行模塊化積木式的拼裝，即使這樣其成本并不低，但比那些手工家裝打造的個性化衣柜品質要有保障。

 

　　個性化也帶來了信息溝通、傳遞的復雜性，高速發展的互聯網等信息技術為其提供了支持，使得個性化實現變得容易。例如，紅領通過在每件衣服上增加一個電子標簽，實現了個性化定制信息的溝通與傳遞，使得在流水線上的每一件西裝都是根據客戶需求量身定制的。從產品定制、設計生產到物流售后，全過程依托數據驅動和網絡運作，紅領定制西裝從接單到出貨最長只需用時7天，價格根據面料質量不同，最低只需要2000元。

 

　　就現階段來說，個性化還是有限條件的個性化，無法做到完全的個性化，不管是汽車、電腦、手機還是服裝等商品，個性化都是在一定范圍內選擇。比如方向盤有五種規格可供選擇，顏色有六種可供選擇等。當年日產為追求個性化，方向盤等部件一弄就是幾十種規格，結果成本高企，差點把自己拖死。

 

　　所以每個企業需要根據自己的精益化水平、標準化/模塊化水平以及信息化水平來決定自己的個性化模式，并不是越個性化越好，它建立在一定的實施條件基礎之上。也許未來3D打印和人工智能的發展能夠為完全的個性化提供一種可能。

 

　　7.生態化

 

　　生態化做得最成功的企業當屬蘋果，蘋果利用Mac電腦、iPhone、iPad、iWatch等硬件以及操作系統、iTunes、各種應用APP等軟件形成生態系統，實現了人與人、人與設備、設備與設備之間的溝通與互動，通過硬件產品帶動iTunes內容消費，獲得長期收益。

 

　　開放的生態系統是大勢所趨。從2010年的3Q大戰之后，騰訊開始反思并開放其平臺系統，至今為止，其生態平臺接入應用數已超過400萬，平臺合作伙伴的收益分成就已超過100億;小米借鑒蘋果做法，用包括軟件、硬件和應用生態的整體方法，創造全新用戶體驗的同時，也顛覆了中國制造業公司的傳統做法，三年時間從0做到100億美元估值;海爾則顛覆傳統企業做法，去中心化，從傳統的科層制向共創共贏生態圈轉型，通過平臺主、小微主、創客來為用戶創造價值，平臺主、小微主和創客可以是海爾內部員工也可以是外部資源參與，目標就是產消合一，生態圈的參與各方既是生產者也是消費者，通過這種方式海爾取得了某款凈水產品的成功。

 

　　企業的競爭正在從單個企業之間逐漸向供應鏈之間乃至生態系統之間的競爭轉變。凱文.凱利在《失控》中寫道：“大企業之間的結盟大潮，尤其在信息和網絡產業當中，是世界經濟日益增長的共同進化的又一個側面，與其吃掉對手或與之競爭，不如結成同盟——共生共棲……控制的未來是：伙伴關系、協同控制、人機混合控制，人類與我們的創造物一起共享控制權。”

 

　　在互聯網時代，“開放、共享、共贏”成為潮流，早些年豐田通過開放產品設計平臺與供應商結成戰略合作伙伴關系成就了其無比強大的供應鏈系統，至今無人能敵。所以，如果你的公司是行業領先者，就去嘗試構建一個包含利益相關方的生態系統，多一個朋友總比多一個敵人強，騰訊今天應該感謝當初的3Q大戰，讓他想清楚了未來的方向。如果你的公司規模很小也沒有關系，去加入一個適合你的生態平臺，站在巨人的肩膀上總會看得更遠。

 

　　8.全球化

 

　　在世界互聯互通的今天，當你的企業做到一定規模，需要考慮全球化來配置資源，以提高效率降低成本。全球化資源包括市場資源、設計資源、采購資源和生產資源。

 

　　我國的“一帶一路”戰略就是尋找全球化的市場資源，輸出我們的富余產能包括高鐵技術等。設計資源則是在國外設立研發技術中心，開發貼近本土的產品或者彌補國內設計能力的不足，還可以形成全球24小時不間斷產品開發，以縮短研發周期，如華為、海爾、聯想等企業都在國外建立了研發機構。

 

　　采購和生產資源是尋求品質更佳、成本更低的全球物資供應地，中國過去20年就是靠低成本奪得了世界工廠的地位。但現在情況正在改變，美國波士頓咨詢公司的調查顯示，制造業成本最低的國家依次為印度尼西亞、印度、墨西哥、泰國、中國大陸、中國臺灣和美國，中國與美國的制造成本已經相差無幾。2009年，耐克在亞洲共有640家合作代工廠，其中中國的合作工廠最多，達到180家左右，而現在沒有一家在中國。全球化浪潮中，一些中國企業如雅戈爾、TCL和力帆等也在將制造轉移到東南亞低成本國家，以此來降低成本。

 

　　制造企業在全球化的過程中，除了考慮采購和制造單價外，還需要考慮運輸成本增加、供應鏈復雜化、供應鏈可視化、交貨周期拉長、更高的庫存、環保碳排放、質量穩定性、當地勞工政策以及匯率波動等問題。例如最近松下、佳能等日資企業將制造從中國搬回日本本土就跟日元匯率貶值有關。

 

　　9.數字化

 

　　數字化跟信息化密切相關，與自動化一樣，這是智能制造轉型投資最大的一塊。隨著信息技術的日新月異，一切皆可數字化，從人、產品到設備，實現萬物相連。

 

　　人可以通過人臉識別技術被識別，以前要靜態的才可以，現在你走動過程中就可以被識別。最近谷歌開發的AI視覺識別技術，可以識別任意一張照片的內容，區分照片中的人是誰。將來人們乘飛機、出入境等安全檢查有望實現自動化。

 

　　產品可以通過PLM/ERP軟件，從產品開發設計、物料采購到生產交付全過程實現數字化，每一張產品圖紙、每一個物料信息、每一個生產工藝都被數字化連接在一起。

 

　　設備可以通過PLC、傳感器等將運行數據傳給MES、互聯網等網絡，所以GE可以通過飛機引擎傳回的數據分析優化其運行參數降低燃油成本，谷歌可以實現汽車的無人駕駛。

 

　　這意味著在“工業4.0”時代，第一次有可能將資源、信息、物品和人通過數字化進行互聯互通!這種溝通包括人與人、人與產品、人與機器、產品與機器、機器與機器之間的信息交換。

 

　　想象一下，未來你通過APP下一個個性化的產品訂單，制造商通過CRM/ERP收到訂單信息，訂單信息被傳遞到PLM系統中，產品仿真模型被設計出來，產品與物料信息進入ERP和MES系統，拉動供應商開始生產物料，物料生產出來后通過物聯網送到工廠，進入自動化生產線，設備按照MES系統的指示進行加工，成品下線后又通過物聯網送到你手中。

 

　　“工業4.0”就是制造的數字化和網絡化，通過IT技術同制造技術的結合，創造智能工廠，使生產變得高度彈性化和個性化，提高生產效率及資源利用效率。德國人宣稱“工業4.0的真正到來可能需要20年左右的時間”，對于中國來說，這個時間估計更長，我們還有很多企業還處于2.0、3.0階段，我認為至少需要30年。

 

　　數字化也好，“工業4.0”也好，這是一個大趨勢，雖然目前只實現了人與人的溝通，其他的溝通還需具備多方面條件，比如數據傳輸協議和衡量標準的標準化、強大的基礎設施、數據傳輸的安全性、法律保障、人才儲備等等，但自動駕駛汽車的出現讓我們看到了希望。

 

　　每個行業特征與企業基礎不同，實現數字化的先后順序也就不同。我認為對于那些流程型的制造行業如食品飲料、造紙、化工、電力等，可以走在前面，因為他們的制造模式大部分工序已經連接起來，并且自動化程度高，一些設備數據已經可以自動采集，數字化的難度相對較小。

 

　　而對于那些離散型的制造行業如機械裝備、紡織服裝、電子電器、家居用品等，由于制造工序、零部件都很分散，而且數量龐大，想實現連接確實困難，即使實現成本也會非常大。對于這些行業的可行做法是不要一步到位，逐步實現。先應用精益的連續生產技術將主要工序和物料相連。舉個例子，高速公路和高鐵最先連接的一定是一二線城市，其次再是三四線城市。你可以將數字化接入點先設置在工廠之間，然后是車間之間、關鍵工序、關鍵物料之間，最后才是每個工序，每個物料。

 

　　由于技術的不成熟與投資的巨大，每個企業需要權衡導入的時機，同自動化一樣，綜合考慮投資回報、系統可靠性、信息安全風險、人才儲備等問題。

 

　　10.智能化

 

　　智能化包含兩個含義，一個是產品的智能化，另一個是制造過程的智能化。

 

　　首先說說產品的智能化。瑞士信貸銀行《2015全球財富報告》的統計說，中國家庭財富總額2015年已達22.8萬億美元，較去年增加了1.5萬億美元，超過日本躍居世界第二位，僅次于美國，中國中產階級(擁有10萬美元財富)達1.09億人，超過美國的9200萬，躍居世界第一。這些數據說明中國將迎來消費升級的大爆發，前段時間到日本瘋搶馬桶蓋和電飯煲就是典型的例子，智能化為這些工業品和消費品升級提供了方向。而且我國已成為世界第一大互聯網國家，加上政府持續推動網絡提速降費，為硬件智能化提供了網絡環境。

 

　　萬事俱備，只欠“傳統產品智能化”，從智能手機、智能電視、可穿戴產品、智能水杯到智能汽車、智能機器人等，需要企業不斷進行技術創新，投資于產品的智能化。如海爾、格力、美的都在投資于智能電器。

 

　　與消費品的智能化相比，工業品的智能化其實更為迫切。所有設備都需要加入智能控制模塊，進行加工數據的自動采集、分析和控制，配備標準數據接口，可與企業MES系統或其他信息系統連接，這些工業大數據經過智能軟件系統的運算分析將幫助提高運營效率，減少故障，降低能耗。比如設備/生產線也能和電腦一樣在不用時進入休眠模式來節省能源，這樣就可以像GE一樣與客戶分享帶來的收益，轉型為增值服務商。

 

　　制造過程的智能化更加復雜，你需要完成以上所說的精益化、標準化、模塊化、自動化以及數字化的轉變，自動化與數字化的投資也會很大。

 

　　目前還沒有一家真正意義上的“工業4.0”工廠，西門子據說擁有“工業3.X”的工廠，這家德國安貝格工廠擁有1,000多員工、10余條生產線，高度自動化的生產線每秒產出一個產品，每年可以用近30億個零部件生產1,000多種工業控制產品，實現了柔性生產的跨越。更為重要的是，這個“數字工廠”的產品的缺陷率僅為百萬分之12，而全球最出色的德國和日本工人的平均缺陷率也要會達到百萬分之300到500。

 

　　就國內來說，海爾的智能制造走在了前面，其熱泵、熱水器產品的智能新工廠就由我們幫助規劃而成。該工廠通過整體精益布局和物流設計實現了連續一個流生產的精益模式，智能工廠有3種線型，對于批量大、個性化需求少的大眾化產品，使用高自動化定制生產線，對于批量小、個性化需求多的小眾化產品，使用柔性定制生產線，對于用戶的個性化定制，就使用單元定制生產線;工廠導入了包括AGV、裝配機器人、自動焊接線等50項自動化項目，物流的自動化率提升到80%，基本實現從倉庫到生產線的自動化配送;數字化的iMES全程訂單執行管理系統把制造、研發、物流緊密地互聯互通。該工廠歷時一年建成投產，實現了產能提升2倍，人員實現減半的互聯工廠目標。

 

　　智能制造是一個復雜系統，每個行業每個企業都要摸索出適合自己的模式，你不必一步到位，可以逐步提升精益化、標準化、模塊化、自動化以及數字化方面的水平，重要的是弄清楚你這樣做的理由以及恰當的投資回報。

 

　　中國制造已經走過了30年的高速發展，成為世界第一制造大國，但我們至今還拿不出一款真正的世界級產品。未來30年，中國制造需要從重速度輕質量轉變為重質量輕速度，需要在以上十大領域進行持續創新，從商業模式、技術以及管理方面實現向中國智造的轉型。

圖片來源：找項目網