數(shù)字化不是靈丹妙藥,數(shù)字化是個工具,關(guān)鍵是靠管理者和員工共同使用好這個工具。
01
從巴黎鐵塔的每一塊鋼說起
傳統(tǒng)制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型是一個很大的題目。我先從保安三問開始今天的講解:你是誰?你從哪里來?要到哪兒去?
施耐德電氣有184年的歷史,本身就是從一個非常傳統(tǒng)的制造業(yè)慢慢轉(zhuǎn)型過來的。
我們最早是做鋼鐵的,巴黎埃菲爾鐵塔上的每一塊鋼都是施耐德電氣制造的;在當時工業(yè)產(chǎn)業(yè)革命最輝煌的時候,我們逐步轉(zhuǎn)型到電力;70年代,逐步明確兩個大方面,一個是能源管理,一個是自動化;現(xiàn)在所謂的第三次工業(yè)革命中,通過數(shù)字化真正賦能,將能源領(lǐng)域與自動化結(jié)合提升效率,產(chǎn)生更多的潛力。
根據(jù)產(chǎn)業(yè)革命的轉(zhuǎn)移,我們調(diào)整了工業(yè),做國際化,現(xiàn)在北美、亞洲、歐洲的營業(yè)額一樣大。在工業(yè)制造領(lǐng)域智能化方面,施耐德電氣在全球有200家工廠,98個物流中心。
講到整個IOT(物聯(lián)網(wǎng)),無外乎是三個層面的事兒。第一層在物理層面互聯(lián)互通;第二層是數(shù)據(jù)采集的自動化、可視化和可拓展性;第三層是對數(shù)據(jù)的分析判斷和應(yīng)用。
大家覺得IOT聽上去很簡單,它真正難的地方在于IT和OT結(jié)合,因為每個行業(yè)需求完全不一樣,不同的工藝段需求也不一樣。所以如何能夠?qū)烧呓Y(jié)合好是根本。這也是施耐德電氣一直在做的。
這個時代有幾個大趨勢,對每一個人,每一個國家,每一個區(qū)域,都有非常大的影響。
第一個是能源變革。
工廠要做數(shù)據(jù)化,對能源的需求最起碼還要翻一倍。但是我們只有一個地球,所以能源效率必須提升50%,做到未來20年、50年,總能耗和今天一樣。
首先是電氣化。現(xiàn)在一次能源的增長并不快,因為以前我們使用的更多是石油資源,但現(xiàn)在用電實際上增長很快。比如以前做飯燒煤氣,現(xiàn)在做飯用電飯煲、微波爐,實際上使用的還是這些能源,只不過你更多用電。把化石能源首先轉(zhuǎn)變成電氣,有什么好處?因為電更接近數(shù)字化,比燃氣,燃煤,燃氣更好控制。
而且燃煤發(fā)電會造成溫室效應(yīng)。所以我們要從一次能源開始降低含碳量。比如使用可再生能源,水電、風(fēng)電、太陽能等,現(xiàn)在也有更多的技術(shù)再做如何把碳捕捉回來。含碳量在整個能源系統(tǒng)上減少是最根本的。
第二個是數(shù)字化。
現(xiàn)在如何把機器和人鏈接起來,做好機器與人,人與人之間的交互。現(xiàn)在數(shù)據(jù)有點多,但是光有數(shù)據(jù),不懂專業(yè)沒有用。人工智能最終目標也是技術(shù)和專業(yè)領(lǐng)域的結(jié)合。
整個能源和數(shù)字化的結(jié)合,實際上是IOT帶來最根本的技術(shù)推動,同時也是整個社會最大的需求。
| 疫情期間絕對的贏家:數(shù)字化
現(xiàn)在中國基本上從疫情中出來,當時我們碰到了什么問題?
第一,復(fù)工的時候怎么辦?這時企業(yè)業(yè)務(wù)的韌性就非常重要,這么多設(shè)備在遠程,人不能去的時候,有沒有辦法知道設(shè)備工作狀態(tài)如何?在遠端的客戶,有沒有辦法支持他們?
第二,疫情帶來一個特別有意思的地方,就是這個世界不太同步。以前任何危機,世界都是比較同步的。
但是2月中國疫情嚴重的時候,歐美實際上經(jīng)濟很好;而等中國復(fù)工了,歐美又進入疫情的高峰期。這對供應(yīng)鏈來說是一個非常可怕的事情。
原來供應(yīng)鏈的模式是全球化大分工,全球貿(mào)易產(chǎn)品由分布在不同國家的幾十家甚至幾百家企業(yè)共同生產(chǎn),數(shù)以萬計的生產(chǎn)節(jié)點通過全球供應(yīng)鏈得到連接和流通。不同步的話,這根線實際上是斷掉的。這就到了考驗企業(yè)供應(yīng)鏈能力的時刻。
之前我們一直在說消費升級,但疫情后變成了消費降級。見客戶,第一件事說降本。因為大家掙錢都不容易了,做生意第一件事肯定問你能不能降價。企業(yè)效率提升這時是非常重要的。
第三,這一輪的變化雖然是由病毒引起的,但也可能是地球給人類的一個警告。因為病毒的爆發(fā)和人口的爆發(fā)有關(guān)系。如果一個地方?jīng)]幾個人,它傳播不起來。所以恢復(fù)經(jīng)濟,我們得想如何更加綠色和持續(xù)化。
當下很多人只說要把失去的時間搶回來。但是大家可能沒有反思這件事。歐盟這次差不多拿了10%的GDP做刺激,希望經(jīng)濟是以更綠色的方式回來,這是一個非常好的想法。
這跟我們國家的政策很相同。做制造業(yè)首先要合規(guī),因為現(xiàn)在環(huán)保各方面要求越來越高。第二能耗直接是成本,同樣的產(chǎn)出,你減少5%的能源,在成本支出上就少了5%。這時候數(shù)字化會帶來非常多好處。
但數(shù)字化不是靈丹妙藥,數(shù)字化是個工具,關(guān)鍵是靠管理者和員工共同使用好這個工具。
02
數(shù)字化轉(zhuǎn)型
趨勢、挑戰(zhàn)和措施
制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型首先要理解四個融合。因為我們做的所有事情最終都是為了提高效率,這四個融合就是解決效率問題的。
| 四維融合
第一個是能源管理與自動化融合
以中國為例,以前能源是集中生產(chǎn),一個巨大的坑口發(fā)電站或者核電站集中發(fā)電,然后通過一張大的電網(wǎng)輸送到各地。這是一個非常計劃經(jīng)濟的想法。
現(xiàn)在有了新能源。首先新能源呈現(xiàn)分布式趨勢。雖然有集中的風(fēng)場,光伏場,但更多的是這邊有個風(fēng)車,那邊有幾塊瓦片,包括很多工廠的樓頂都放了太陽能版。
第二風(fēng)電、光伏、水電是靠天吃飯,比如一片云來了,整個光伏場的效率就會不一樣。
這時會出現(xiàn)一個很大的問題,在沒有儲存技術(shù)的時候,電是即發(fā)即用的,這里就會造成需求側(cè)和供給側(cè)之間的不平衡。
所以這對整個能源管理要求從集中式的更多向分散式轉(zhuǎn)變。
這和數(shù)據(jù)中心一樣,以前數(shù)據(jù)中心也是一個非常集中化的做法,現(xiàn)在越來越地采用邊緣計算。雖然也有集中的,但是很多計算可以在邊緣進行。比如每個人的智能手機本身就是一臺電腦,它的算力可能比N年前一個數(shù)據(jù)機房的算力還要大。不管是能源也好,自動化也好,都處在一個從分散到集中又到分布一個變化中。所以兩者結(jié)合非常重要。
第二個是縱向的終端到云端融合
這就是物理層的互聯(lián)互通,到數(shù)據(jù)采集的自動化、可視化、直到整個分析的數(shù)字化服務(wù)。我這里做了一個展示圖。
首先有一個邊緣的感知,包括你的控制系統(tǒng)、設(shè)備,在不同情況下,你來采集數(shù)據(jù),可以用公有云,在邊緣也可以用私有云。最重要的是數(shù)據(jù)的管理和分析,不同來源的數(shù)據(jù)怎么融合起來。
當你有了這些東西,就既可以提供遠程的服務(wù),也可以提供線下的服務(wù)。實際上在數(shù)字化里面也有O2O的概念。
第三是橫向的全生命周期融合
任何工藝都是有生命周期,工廠從工藝設(shè)計,然后建廠,再到運營維護是一個生命周期。設(shè)備從設(shè)計制造,到開始使用,再到維護棄用,也是一個生命周期。
其實跟人一樣,一個新設(shè)備就像年輕小伙子一樣沒病,有病也不去看。但是你不好好維護,本來一個設(shè)備有20年壽命。設(shè)備里面有易損件,也有非易損件,易損件壞了該換不換,可能導(dǎo)致整個車間設(shè)備壽命不劃算。所以這時候你可以做一個延壽。
以前的常規(guī)是設(shè)計一撥人,制造單位一撥人,交付一撥人,運營一撥人,數(shù)據(jù)都是紙面的。從設(shè)計到制造都有很多改動,運營時候的機器狀態(tài)又不一樣,這些數(shù)據(jù)沒有疊加在原始數(shù)據(jù)上,所以沒有辦法形成一個閉環(huán)。
現(xiàn)在有一個新的理念叫數(shù)字化雙胞胎或者數(shù)字孿生「數(shù)字孿生:數(shù)字孿生是充分利用物理模型、傳感器更新、運行歷史等數(shù)據(jù),集成多學(xué)科、多物理量、多尺度、多概率的仿真過程,在虛擬空間中完成映射,從而反映相對應(yīng)的實體裝備的全生命周期過程。」
從最初的工藝設(shè)計開始數(shù)字化建檔,然后在設(shè)計和建造過程中不斷地對這個電子文檔進行修改,一直到運營的時候有大量的運營數(shù)據(jù)又可以疊加在原來的設(shè)計文檔上。
同樣對整個設(shè)備的維護也是一樣,從設(shè)備開始使用,到對設(shè)備的歷史情況,維修情況,現(xiàn)在的狀態(tài),來做一個預(yù)測性的維運。因為設(shè)備壞了,整個生意就沒了。
大家知道,特別是連續(xù)工藝是需要找到時間點來做維護,那就得很理解應(yīng)該怎么來做制造業(yè)整個全生命周期的數(shù)字孿生。這是未來制造業(yè)效率提升的根本。
最后一個是從分散式管理到集成化的企業(yè)管理
以前企業(yè)規(guī)模小,老板一般都是技術(shù)專業(yè)和營銷專家,底下人都看得見,有幾個客戶也都知道。等你做大了,企業(yè)有1000人,1萬人、原來只有1個車間,現(xiàn)在有5個車間,慢慢變成5個工廠,分布在5個地方。這時候靠個人經(jīng)驗和人來管理肯定能是不行了,怎么把這些信息能夠融會貫通起來。
舉個例子,阿布扎比國家石油公司,每天有300多萬桶的石油產(chǎn)量,150艘船,底下有16個分公司。所以我們給它做了一個三米高,十幾米長的大全屏,把全部信息整合在一起,大概有10萬多個點,200多萬條數(shù)據(jù)。
| 三大挑戰(zhàn)
第一個挑戰(zhàn)肯定在管理上面,其實最根本的還是戰(zhàn)略
首先得理解自己戰(zhàn)略目標是什么。有的企業(yè)是大批量生產(chǎn)相對單一的產(chǎn)品,有的是小批量定制化的。我們剛才講了有連續(xù)工藝,也有離散制造。如果你是做小批量定制化產(chǎn)品的,再去搞大型的自動化,未必是一個最好的解決方案。
講完戰(zhàn)略,接下來是文化,很多時候制造業(yè)在做數(shù)字化,員工覺得這是IT部門,信息化部門,自動化部門的事兒,和我沒什么關(guān)系。沒有一線員工的參與,數(shù)字化做不起來。因為整個數(shù)字化變革是一個循序漸進的過程,不是拿自動化設(shè)備把人替換掉這么簡單。
在沒有數(shù)字化之前,企業(yè)常規(guī)用比較簡單的KPI進行管理,比較生硬。要做數(shù)字化,需要相對對這個組織的寬容度所有提升,允許大家試錯,允許相互合作跨界。如果是KPI分得特別細的企業(yè)文化,沒有人愿意試錯、創(chuàng)新。
以前的組織結(jié)構(gòu)基本上是事業(yè)部,每個部門都是自己的小天地,一層一層把事情匯報上去,再一層一層把任務(wù)布置下來。未來組織首先要扁平化,因為有了數(shù)據(jù)以后,不需要當中那么多人做總結(jié)。我們可以將這些人力解放出來,做更有創(chuàng)造力的事情。
現(xiàn)在很多公司上了ERP、MES等各種各樣的系統(tǒng),但是系統(tǒng)之間竟然不連在一塊。本來想做數(shù)字化,結(jié)果造成了千島湖。每個地方湖里的水確實挺多,但是它淤在那邊沒有效率。所以這個問題也得解決。這又跟前面的組織、文化、戰(zhàn)略息息相關(guān),系統(tǒng)是你組織文化的一個映射。不解決這些問題,數(shù)字化最后會造成更多的千島湖。
第二個是能力挑戰(zhàn)
首先講人的方面。以前說術(shù)業(yè)有專攻,現(xiàn)在其實需要的更多是相對跨界,因為我們現(xiàn)在做的事情,跟原來的角度不同。這又和整個公司對人的培養(yǎng)方向和思路有關(guān),如何建立一個學(xué)習(xí)型組織,鼓勵員工學(xué)習(xí),他山之石可以攻玉。
很多制造型企業(yè),以前一直在減員增效,造成組織內(nèi)部沒有年輕人。怎樣才能吸引更多的年輕人加入制造業(yè)?老中青摩擦?xí)聿煌幕鸹ā?/span>
IT和OT結(jié)合后,對公司技術(shù)能有不同的延展要求。首先通訊技術(shù)能力有所提升,當然你不需要知道怎么把5G產(chǎn)品生產(chǎn)出來,但是你需要在廠里規(guī)劃如何互聯(lián)互通。也可以請專業(yè)的公司幫助做這件事,但你要有這方面的意識和想法。
第二是對數(shù)據(jù)采集和分析能力的要求。現(xiàn)在不是數(shù)據(jù)太少,而是數(shù)據(jù)太多,再加上有這么多千島湖,所以我們需要有能力更好地運用數(shù)據(jù)。大家突然發(fā)現(xiàn),現(xiàn)在很多制造業(yè)公司都有數(shù)據(jù)工程師了。
第三是對整個流程的再造。如果你公司大了,如何才能把這些東西重新組合起來。所以需要整個數(shù)據(jù)處理和流程的整合能力。
第三個數(shù)字化真的要成功,要以效益為第一位
大家覺得社會效益跟經(jīng)濟效益矛盾,但我覺得這一點也不矛盾。
工廠每年規(guī)定降5%的能耗,一開始很容易,只需要把走廊里兩排燈關(guān)掉一排。過了兩三年不行了,這就會逼著你去想如何精益管理。知道每一度電,每個能耗用在什么地方,哪些地方可以省,才能把節(jié)能持續(xù)做下去。這樣你的管理效益提升了,肯定有經(jīng)濟效益。同時省電節(jié)能,怎么沒有社會效益?
整個制造型企業(yè),不要擔(dān)心社會效益跟經(jīng)濟效益不平衡。我覺得只要你想明白經(jīng)濟效益,別做違規(guī)的事情,這肯定是平衡的。
| 兩大舉措
解決方案也很簡單。第一抓管理,改革企業(yè)文化,但這是一個循序漸進的過程。組織靈活性要改變,更好的適應(yīng)變化。最后你的流程必須再造,千萬不要只是把現(xiàn)有的流程用代碼重新映射到數(shù)字空間,那就糟了。
第二提高能力。搞清楚要建設(shè)什么能力,哪些先建,哪些后建,哪些是可以請別人幫忙。其次要吸引人才,而且關(guān)鍵是能夠讓現(xiàn)有的人才也能學(xué)習(xí)新的東西。
03
輕重工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型實例
接下來我用幾個案例詮釋上邊所講的四個緯度融合和三大挑戰(zhàn)。一個是離散行業(yè),輕工業(yè),能耗較少,規(guī)模相對較小的企業(yè);另一個是重工行業(yè),連續(xù)工藝,體量非常大的企業(yè)。
漢威電子
漢威電子是一個做傳感器的公司。這個行業(yè)的特點是多品類,訂單特別小,有時候一個訂單里面就一兩個東西。
這個企業(yè)突然發(fā)現(xiàn)自己增長不下去了,因為超越了管理的極限。它對客戶承若比如多少天的交期,但是一直不知道到底有沒有做到,因為有的時候客戶也不那么較真。但是它發(fā)現(xiàn)員工每天都在工廠里加班,效率非常低。
第一先醫(yī)后藥,我們先給它做了一個診斷,主要管理是個黑箱,但是不知道怎么打破這個黑箱。管理的根本是把目標說清楚,不能盲目地先上設(shè)備。
第二先軟后硬,先把信息打通,然后再考慮硬件的問題。當信息沒有打通的時候,上越多的硬件,造成信息不流通或者不匹配更加嚴重。
為了把信息打通,他們加上了電子掃描槍,把原來圖紙移到電子白板上。以前問題都是零散的千島湖,每個班組的問題傳遞到總經(jīng)理辦公室可能是一個月以后的事。現(xiàn)在每個人都能在幾小時內(nèi)看到問題,甚至在班組層面,產(chǎn)線層面解決問題了。
第三小步快跑,一點點解決問題。作為一個企業(yè),不能讓大家停下來,啥也不干只解決問題,這不現(xiàn)實。
我們幫助它做了精益整個生產(chǎn)的一些工藝路線改變,比如把長線改短線,短線改U形線等。兩者結(jié)合起來,效率馬上就提升了。同樣的廠房,一下子產(chǎn)能多出22%,人均產(chǎn)值提高了14%。我們給它算,半年就投資回報率回來了,所以它的積極性很高,不斷在推這件事。
所以先醫(yī)后藥,先軟后硬,小步快跑。
寶鋼
寶鋼1580車間是工信部的智能制造的一個試點。它是一個熱軋車間,希望實現(xiàn)無人行車「行車,是人們對吊車、航車、天車等起重機的俗稱,與我們所稱的起重機基本一樣。」以前都是靠人坐在行車上抓取這個板坯。
它的管理目的比較明確。第一,安全。因為這種工作強度很大,人稍微不留神,就很容易出安全事故,希望把人減少。第二,準確度。以前板胚掛在哪里全部靠人記,所以準確率一直只有30%幾。
這個改造對技術(shù)要求很高。第一要做到無人。第二這么大一個車間運營,中間會有很多阻攔,需要人工智能部分識別障礙。第三得有記憶功能,及時找到板胚,提高準確率。
我們和寶鋼合作,把IT技術(shù)和我們對OT的理解綜合起來,做了一個實時在線的全無人智能系統(tǒng)。
做完后20個人工省了,不僅是省錢,更多是安全了。第二它的準確率達到90%以上,產(chǎn)生一下子就提升了,經(jīng)濟效益就來了。
所以重工行業(yè),一旦理解管理需求,以及把工藝設(shè)計想明白,然后把技術(shù)綜合起來,就可以到達很好的效果。
04
小結(jié)
制造型企業(yè)做數(shù)字化轉(zhuǎn)型,得先醫(yī)后藥、先軟后硬、小步快跑、效益第一。從舉措來講,肯定是從管理、能力、效益入手。
回到今天,每一年好像覺得比前一年更難。但也有很多企業(yè),把這些能力組合得更好,實際上它的業(yè)務(wù)會更與韌性。比競爭對手對客戶有更好的掌控,同時對上游供應(yīng)鏈,下游運輸有更好的匹配。這樣在一個快速變動的世界,你可能更有先機。
效益是從效率里出來的,掙錢一定要提供效率。同時合規(guī)也帶來了社會效益,所以會更加可持續(xù)。
可持續(xù)不但是指金山銀山,數(shù)字化變革是循序漸進的過程。有時候自上而下,有時候自下而上,是從一個試點慢慢鋪開,從0到1、從1到N的持續(xù)迭代的過程。
施耐德電氣過去184年的轉(zhuǎn)型,也是這么一步步走過來的。看上去很長,是一個非常艱苦的過程,也是自我革命的過程。一旦你有持續(xù)轉(zhuǎn)型的文化,一個信念和能力,那你應(yīng)對整個變化的世界、變化的競爭態(tài)勢、變化的客戶,就會立于一個不變不敗的境地。