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工业4.0与智能制造分级评测三部曲(下) | 九大评测维度详解
日期:2016-10-21 人气:835

来源:知识自动化    作者: 陈广乾   关键字:智能制造  工业4.0   发布时间:2016.10.21

对几乎所有中国企业而言,工业4.0从全新的角度,重新阐述了工业制造的本质问题,成为大航海走向彼岸的灯塔。

本系列将从三个角度,系统性地描述工业4.0特征、评测模型和评估维度,从而为企业提供清晰可见的评估、评测和实践的步骤,真正提高企业的核心竞争力。

本文为下篇,提供了评测的维度,并且以工业2.0的评测为例,给出详细的企业竞争能力C3的解决方案。

十、工业4.0评测的九大维度

基于一些先进企业的实践,本文提出了工业4.0评测的九维度模型。

图1 工业4.0评测的九维度模型

1、销售预测准确率

链接用户需求,使需求转化成订单的核心环节是销售。

在前2.0和2.0阶段,测评销售的核心点是,考察实现标准化大规模制造产品的销售预测准确的程度。这在绝大多数企业都是公司最高级别的考核指标,是非常硬,也有很高难度的指标。

在2.0走向3.0阶段是标准化+模块化定制产品销售预测的准确率。

即两种销售模式并行的预测准确率,同时还要考虑全渠道统一的预测准确率,在这个阶段,既有线下传统渠道的预测,又增加了线上电商渠道的预测。

而在3.0走向4.0阶段,是更加复杂的三种不同类型订单(标准化订单、模块化订单,加个性化订单)的预测准确率和由此而产生的用户大数据分析对预测的贡献率。

2、订单履约或订单执行

也可以说是订单交付(OTD)。

在前2.0和2.0阶段,主要考察从预测,从订单到计划,到订单交付,全过程的业务流程和信息系统是否基本健全和切实在发挥作用。

在2.0走向3.0阶段,重点考察是否建立了能实现模块化订单交付的能力体系、系统增强以及BOM的打通。

而在3.0走向4.0阶段,应该是三种订单都能实现即时承诺,而且能实现随时下单的业务流程和与之匹配的智能化信息系统是否具备。

3、采购

在前2.0和2.0阶段主要测评采购料件的质量、交期和成本,实现这三个KPI的流程体系和与信息系统是否已经创建。

在2.0走向3.0阶段,主要考察三个关键点:一个是模块化采购是否实现;

第二个是模块化供应商导入的程度;第三个是供应商是否参与了品牌厂家的模块化设计。

在3.0走向4.0阶段,则是在3.0进步的基础上,追加考察供应商的料件加工是否能实现加工全程可视,只有全程可视,才能根本实现质量可追溯和质量0缺陷。

4、研发设计体系

测评KPI有三个:

第一个是TTM(Time to market),新品上市数量占产品规划的比例以及是否按规划时间上市;

第二是TTR(Time to Revenue),新品上市后的实际销售收入和预期销售的比较;

第三是TTP(Time to Profit),新品销售的实际利润与预期利润的比较。

在前2.0和2.0阶段主要看实现这三个KPI的基本产品企划、研发设计和新品上市的体系(业务流程)和基本的信息系统是否建立。

而在2.0走向3.0阶段则主要看产品的全生命周期管理(Project Lifecycle)体系是否建立,看模块化研发设计是否实现,比如,具体说,在模块化设计上,要测评有没有产品配置、设计参数、接口规范、模块需求发布等。

在3.0走向4.0阶段,主要测评有没有基于IOT与互联网,实现基于用户体验和用户参与的设计,有没有建立个性化产品的设计研发体系,有没有实现高标准的3D虚拟仿真设计,有没有实现全球的实时协同研发,即研发设计资源的全球实时共享。

5、从制造到智能制造

在前2.0和2.0阶段聚焦在订单兑现、质量、节拍和设备利用率几个KPI上。主要测评ERP计划、计划到排产是否打通,基本的MES是否实现等关键点上。

2.0走向3.0阶段则聚焦在,完整的MES与ERP,与APS,与底层系统是否打通,是否能实现精益排产的。

而在3.0走向4.0,则聚焦在合理的终端智能设备导入,实现基于工业互联网的系统上下左右的互通互联,即机机和人机交互上,同时实现实时的业务流程、系统和设备的可视、可控和可分析。注意,这里用的是终端智能设备的“合理导入”,而非越多越好,既非“无人工厂”,也非“机器换人”。

6、厂内(Inbound)物流和厂外(Outbound)物流。

在前2.0和2.0阶段主要是考察是否打好了物流的基础,即做好出入库管理、仓储管理、配送管理,即从业务流程角度,人的能力培育角度,又从系统建设角度。

在2.0走向3.0阶段,侧重考察大型品牌企业是否着力打造高效的物流管理平台和物流互联网系统平台。

在3.0走向4.0阶段,侧重考察Inbound立体仓与智能控制系统的建设,Outbound互联网智慧物流平台的建设。

7、第七个维度是质量管理

2.0时代主要是精益质量管理的基本体系的建立;

2.0到3.0时代主要是质量体系的进一步完善和更多自动检测分析设备的导入和质量信息系统的建设。

在3.0到4.0时代,则是全价值链所有涉及质量的环节能够实现到料件、到批次360度动态的质量监控,从而实现质量的0缺陷管理。

8、设备管理

2.0时代主要考核设备完好高效使用的基本业务流程和信息系统是否建立,在2.0到3.0时代主要考核设备点检维护是否完整实现了自动化。

在3.0到4.0时代考核是否导入了智能设备和智能系统从而实现设备的实时点检维护和实时可视和可控。

9、最后一个维度是大数据应用

到目前阶段,中国企业几乎很少有企业在实施大数据或工业大数据的应用。

在与智能制造紧密相连,逻辑上前后呼应的工业大数据领域,不讨论计划与排程,不讨论制造与工艺,不讨论质量控制,不讨论设备的高效利用,不讨论仓储物流,不讨论MES,不讨论人机互联,怎么可能进入工业大数据领域?

而这些数据能够落地,也仅仅是工业大数据分析模型的基础和前提条件。

工业大数据应用的深度与否是考察未来中国企业能否走向全世界制造的制高点和制胜点最重要的一块试金石。

很明显,如果实现绝对的最优成本结构(ABC+),实现真正的质量0缺陷,实现订单及时承诺和随时下单(即需即供),实现无限趋近于0的最优库存结构,没有工业大数据的分析模型,根本无法做到。

这九个大的维度,或者九个板块,构成了“兮易工业4.0测评模型”的顶层架构。

十一、实例:工业2.0综合评测

工业2.0,整体八个板块, 兮易工业4.0评测模型,将之细化成了23个模块。

1、销售板块包含三个模块

第一个是,应该实现从品牌商,到渠道商,一直到终端门店的扁平化。

很明显,不搞扁平化,不缩短中间分销的成本,品牌商在渠道销售的总成本难以降低。而渠道扁平化的重要工具是“人区客店数”。

第二个是,品牌商-渠道-门店全节点到SKU数据打通。

数据不打通,就无法知道渠道的真实成本,就无法实现对渠道的有效管理。

第三个是创建和运营有竞争力的电商渠道。

2.0在今天互联网时代,不同于历史上的工业化时代,已经碰到了新兴的销售渠道:电商。这是今天传统企业躲不开的选择。

所谓电商运营的竞争力,就是,粗放经营,拿个单品、占个坑位就赚钱,一个单品就是一个爆款的时代过去了,电商也必须进入“精细化运营”的阶段。

2、就用户交互而言,主要是两个模块

一是在2.0阶段,还谈不上智能,也谈不上大数据,但至少线下与用户接点的组织、接点的流程和接点数据应该打通,应该实现数据可视化。

这点,到目前为止,相当多的企业,即使是产品面向消费者的企业,还是没有做到。基本还是“三不哲学”:不看、不听、不闻。因为如果组织、业务、数据,三个层面都没有实现端到端打通,那么必然是:有眼看不到用户,有耳听不到用户,有鼻闻不到用户,。

二是建立产品质量投诉及建议的反馈、接受和改善的体系。

世界500强的很多企业把质量和用户体验放在一个部门。这种客户的购买和使用体验,是一个企业的核心竞争力构成。这个问题在互联网时代,则更加明显。

3、传统工业化或大规模制造时代的MES而言,包含四个模块

第一、应该建立完整意义上的MES系统。说到MES系统,许多企业有误解,往往以为早就实施了,甚至10年前就有了。但很多企业的MES,其实就是一个报工系统。

第二、MES系统与产品管理系统PDM、与ERP,与物流的打通。MES不与PDM打通,不与ERP打通,MES起不了太大作用。

第三、实现基于MES的质量管控。因为,传统意义上的ERP很难真正实现对质量的管控,一般就是质量数据的上报。

第四、初步实现基于MES-ERP的SCM成本分析。

4、研发设计板块上,包含五个模块

一是从研发设计转到产品全生命周期管理,建立七层(P0-P6)完整的业务流程体系。

到目前为止,相当一部分企业,还依然停留在产品研发,而非产品全生命周期管理的阶段。处于至关重要地位的产品规划,产品差异化卖点企划,还没有从研发设计中发育出来,研发与新品上市在考核上还处于分离状态,产品退市还没有进入视野。这个根本体系问题不解决,模块化,以及未来智能化,无从谈起。

二是基于P0-P6(即产品全生命周期),建设完整的PLM系统,实现数据打通和数据可视。

第三个是,客户产品经历与产品研发打通,建立产品市场企划体系。

产品规划或差异化卖点,是企业的核心改进源头。很多企业是研发设计人员到市场走马观花,就开始进行产品设计。实际上,从精益化管理的角度,应该在销售一线有产品经理这样至关重要的岗位,天天研究产品在市场的表现,包括品类、型号、渠道、与竞品的比较分析等。没有这个,就没有真正的意义上的产品规划或企划。

第四个是,建立完整的新品上市和退市流程与系统支撑平台。

就是说,新品上市和老品退市,这两个产品生命周期管理的重要流程,应该能有系统支撑。

第五个是,搭建与外部供应商协同研发的平台。

5、采购板块,包含三个模块

一是建设完整的采购与供应商全生命周期管理的体系。

把单纯采购扩展到对供应商的端到端管理。这个看似简单的问题,其实,很多企业没有完成这个转变。

显然,全生命周期管理,至少应该有七个主节点的管理:基于产品竞争力(性能、质量、成本)的采购战略、基于战略的寻源、供应商的资格认定、供应商的合同与风险管理、供应商的质量目标管理、供应商的绩效管理以及供应商的优胜劣汰。没有这个体系,下一个任务难以实现。

二是建立对供应商料件(或关重件)极度严格和权威的质量管理体系。

这个任务在工业2.0阶段极其重要,怎么强调都不过分。一个质量事故,一批产品的质量问题,零部件的质量占很大比例。

三是实现基于ERP/SRM/MES等料件准时交付的体系。

这是指供应商料件的交付,这直接影响整个供应链的准时交付。

6、制造板块包含三个模块

第一个是,以品质追求为导向,建立严格的质量目标管理。

质量管理体系的最高原则是质量目标管理。有些企业,至今也还缺乏质量目标的概念。

质量目标可以分成两类。

首先是第一类质量目标(初始目标)的创建与管理。

其基本逻辑是,产品战略与产品规划 → 产品系列/战略主销产品的竞争力规划 → 设计标准和指南 → 质量目标和质量标准(符合产品竞争力的原材料和零部件选用,国际供应商选用,成本与毛利空间以及市场规划的平衡) → 设计质量标准/关重件标准/制造工艺(如夹具)安装标准 → 质量执行与控制的航标 。

第二类是质量改善目标的建立。

一般轨迹是,首先,用户抱怨 → 质量索赔 → 到标杆质量实践,这个实践使我们认识到,我们必须要确定质量改善目标;接着目标要指标化(质量改善KPI);接着,确定基于指标改善的关键任务;接着,培育有质量意识和质量竞争力的人。

第二个模块是,建立严格的确保制造质量的管理体系。

美国汽车零部件企业,组装线上一旦出现质量问题,往往会紧急停车,紧急锁死,除质量首席责任人外,任何人无权解锁。那种严格质量管理的场景记忆犹新。

第三个模块是,以成本优化为导向建立全流程成本控制精益化管理体系。

这是很大的模块,涉及很多内容,此处不做详细解读。

7、物流板块包含两个模块

第一个模块是,从产品下线到终端配送全流程精细化管理。这是物流的业务流程体系建设:从成品入库,一直到终端配送。

第二个模块是,创建并运营好物流管理基础五大信息平台:仓库管理、订单管理、调度管理、运输管理和计费管理。这五大基础系统是后续智能物流建设不可或缺的前提条件。

8、服务板块,包含两个模块

一个是,基于服务水平协议,服务主业务全部实现流程精益化管理。

另一个是基于流程优化实现主业务系统可视化。前者讲的是业务流程,后者讲的是,对业务的信息系统赋能。在2.0阶段,至少,服务受理、服务执行、服务监控、服务结算、配件管理、特殊业务处理、服务体系建设、呼叫中心建设、服务主数据管理,这几个核心业务应该精益化,应该有系统支撑。


图2 评测模型和板块

以上以八个驱动要素为例,解读了工业2.0的评测模型和指导实践的具体方案。同样对于3.0、4.0,也通过不同的评测模型和板块,可以有效诊断企业核心能力,从而为企业走向工业4.0,提供有量化数据可依的评测手段和改进措施。

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