信息技術(shù)與各行業(yè)的結合是當今最受矚目的趨勢。在這一趨勢下，全球制造業(yè)正經(jīng)歷一場(chǎng)數字化轉型，由傳統制造向智能制造邁進(jìn)。德勤團隊總結多年研究與觀(guān)察，從智能制造的特點(diǎn)及突破契機、數字化轉型的收益和迫切性，以及企業(yè)如何把握機會(huì )。
智能制造的四個(gè)特點(diǎn)
智能制造最顯著(zhù)的特點(diǎn)體現在生產(chǎn)縱向整合及網(wǎng)絡(luò )化、價(jià)值鏈橫向整合、全生命周期數字化、技術(shù)應用指數式增長(cháng)四個(gè)方面；它們同時(shí)也是制造企業(yè)能借助技術(shù)取得革命性突破的契機所在。
智能生產(chǎn)系統縱向整合及網(wǎng)絡(luò )化。智能制造的第一個(gè)特點(diǎn)體現在企業(yè)智能生產(chǎn)系統的縱向整合以及網(wǎng)絡(luò )化。網(wǎng)絡(luò )化的生產(chǎn)系統利用信息物理系統(Cyber-PhysicalProductionSystems，即CPPSs)實(shí)現工廠(chǎng)對訂單需求、庫存水平變化以及突發(fā)故障的迅速反應。CPPSs幫助智慧工廠(chǎng)進(jìn)行自我管理，并實(shí)現生產(chǎn)的定制化和個(gè)性化。當然，這要求數據充分整合，并要求智能傳感技術(shù)和自動(dòng)化系統的協(xié)助。
CCPSs不僅可以實(shí)現生產(chǎn)的自我管理，還可以實(shí)現維護的自我管理。生產(chǎn)資源和產(chǎn)品由網(wǎng)絡(luò )連接，原料和部件可以在任何時(shí)候被送往任何需要它的地點(diǎn)。生產(chǎn)流程中的每個(gè)環(huán)節都被記錄，每個(gè)差錯也會(huì )被系統自動(dòng)記錄，這有利于幫助工廠(chǎng)更快速有效地處理訂單的變化、質(zhì)量的波動(dòng)、設備停機等事故。工廠(chǎng)的浪費將大大減少。
CCPSs的優(yōu)點(diǎn)顯著(zhù)體現在對資源的有效利用，特別是對生產(chǎn)原料、能源及人力資源的利用，同時(shí)也要求參與生產(chǎn)過(guò)程的員工具備與CCPSs相匹配的新技術(shù)和能力。
價(jià)值鏈橫向整合。智能制造的第二個(gè)特點(diǎn)是全球價(jià)值鏈的橫向整合。新的價(jià)值鏈將是可以實(shí)時(shí)優(yōu)化的價(jià)值鏈網(wǎng)絡(luò )，可以提高價(jià)值鏈的透明度和靈活性，從而更快速地應對問(wèn)題和故障。
與生產(chǎn)系統網(wǎng)絡(luò )化相似，全球或本地的價(jià)值鏈網(wǎng)絡(luò )通過(guò)CPPSs相連接，囊括物流、倉儲、生產(chǎn)、市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)及銷(xiāo)售，甚至下游服務(wù)。任何產(chǎn)品的歷史數據和軌跡都有據可查，仿佛產(chǎn)品擁有了“記憶”功能。這便形成一個(gè)透明的價(jià)值鏈??從采購到生產(chǎn)再到銷(xiāo)售，或從供應商到企業(yè)再到客戶(hù)?？蛻?hù)定制不僅可以在生產(chǎn)階段實(shí)現，還可以在開(kāi)發(fā)、訂單、計劃、組裝和配送環(huán)節實(shí)現。
這種包含客戶(hù)和合作伙伴的橫向整合也將催生新的商業(yè)模式和合作模式，關(guān)于知識產(chǎn)權保護的相關(guān)責任和法律問(wèn)題也變得更重要。
全生命周期數字化。智能制造的第三個(gè)特點(diǎn)是數字化制造貫穿整個(gè)價(jià)值鏈和產(chǎn)品生命周期。
新產(chǎn)品往往需要新的或調整后的生產(chǎn)系統與之匹配。全生命周期的數字化將實(shí)現產(chǎn)品從開(kāi)發(fā)設計到生產(chǎn)的無(wú)縫融合，使產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)系統產(chǎn)生新的協(xié)同效應。
在這一過(guò)程中，企業(yè)可以獲取產(chǎn)品生命周期每個(gè)階段的數據，用于制定更具柔性的生產(chǎn)流程。
技術(shù)應用的指數式增長(cháng)。智能制造的第四個(gè)特點(diǎn)是技術(shù)應用的指數式增長(cháng)將成為個(gè)性化方案、生產(chǎn)柔性和成本節約的催化劑。
智能制造要求系統具有高度認知能力和高度自控能力。人工智能、機器人技術(shù)、傳感技術(shù)將進(jìn)一步提高系統的自動(dòng)化能力，并加速大規模定制化。
人工智能不僅可以使工廠(chǎng)和倉庫的無(wú)人傳送更靈活有效，節約供應鏈管理成本，增加數據分析和生產(chǎn)的可靠性，還可以幫助企業(yè)發(fā)現設計及建造的新方案，亦可加強人-機進(jìn)行服務(wù)的協(xié)同作用。
功能性納米材料和納米傳感器可以使生產(chǎn)中的質(zhì)量控制更有效，也使生產(chǎn)下一代可以與人類(lèi)攜手工作的機器人成為可能。
3D打印或增材制造可以說(shuō)是技術(shù)應用指數式增長(cháng)的典型例子，它加速了工業(yè)向智能制造的轉型并使之更加靈活。3D打印將滋生新的生產(chǎn)解決方案(如在不增加成本情況下實(shí)現更復雜的制造)、新的供應鏈解決方案(如庫存減少或快速交付)或新的商業(yè)模式(如供應鏈脫媒或客戶(hù)整合)。
數字化轉型的受益者已經(jīng)出現
從智能制造的特點(diǎn)可以看出，智能制造意味著(zhù)全面數字化轉型。轉型大幕已在全球范圍拉開(kāi)，并被多個(gè)國家列為提升競爭力的重要戰略。落實(shí)到企業(yè)層面，數字化轉型對企業(yè)的數字化能力、資金實(shí)力、管理能力都提出了新的挑戰。
其實(shí)，全球范圍內不乏數字化轉型的受益者。為了量化數字化轉型的益處，麻省理工學(xué)院數字化經(jīng)濟研究員GeorgeWesterman和他的同事對全球分布在31個(gè)國家和十個(gè)行業(yè)的391家、年收入高于5億美元的大型企業(yè)進(jìn)行了調研。他們對這些企業(yè)的數字化能力和企業(yè)轉型管理能力進(jìn)行調研和評估，并對其中189家公開(kāi)上市企業(yè)的業(yè)績(jì)進(jìn)行分析比較。他們的研究發(fā)現，那些數字化領(lǐng)先企業(yè)的利潤和收入分別比同行業(yè)平均水平高26%和9%。對于收入高于5億美元的大企業(yè)，這種領(lǐng)先意味著(zhù)競爭對手難以超越的利潤和收入優(yōu)勢?？梢?jiàn)，盡管面對各種新挑戰，數字化轉型值得企業(yè)迎難而上。
向智能制造進(jìn)階的數字化轉型需要企業(yè)馬上行動(dòng)。雖然很多企業(yè)認同數字化轉型的重要性，但更傾向于采取觀(guān)望態(tài)度，以期在投資行動(dòng)之前獲得百分之百的確定性。也有企業(yè)認為其所在行業(yè)尚未開(kāi)始數字化轉型，不妨等待領(lǐng)先者出現后再來(lái)做個(gè)快速跟進(jìn)者，既享受市場(chǎng)份額又可降低風(fēng)險。
我們認為這樣的想法過(guò)于消極，企業(yè)在獲得百分百確定性后才開(kāi)始采取行動(dòng)必然太遲。另外，如果企業(yè)根本不在數字化轉型的戰場(chǎng)上，又何談成為這個(gè)戰場(chǎng)中的快速跟進(jìn)者？盡管每個(gè)行業(yè)的數字化進(jìn)程有所差異，但Westerman的調研顯示，每個(gè)行業(yè)中都至少有一家企業(yè)已經(jīng)成為數字化領(lǐng)先者。試想一下，假設有這樣一家業(yè)績(jì)不錯的企業(yè)，就算它僅需要3到5年時(shí)間進(jìn)行數字化轉型，在這家企業(yè)開(kāi)始轉型之時(shí)，已經(jīng)有一些領(lǐng)先企業(yè)在行業(yè)內享受數字化成果并占領(lǐng)市場(chǎng)了，對這家企業(yè)意味著(zhù)什么。
中國企業(yè)如何準備迎接轉型
企業(yè)需要立即采取行動(dòng)準備迎接智能制造，但應該把握哪些機會(huì )？以下是德勤圍繞智能制造的特點(diǎn)和突破契機，對企業(yè)數字化轉型的建議：
縱向整合及網(wǎng)絡(luò )化
IT系統整合。企業(yè)生產(chǎn)系統的縱向整合及網(wǎng)絡(luò )化需要新的IT解決方案支持。目前，很多企業(yè)的IT基礎設施仍呈碎片化，導致生產(chǎn)系統無(wú)法實(shí)現高效的網(wǎng)絡(luò )化運行。企業(yè)需要搭建更加包容的新系統，這個(gè)系統可能包括傳感器供應商、模塊、控制系統通信網(wǎng)絡(luò )、商業(yè)應用以及用戶(hù)界面應用等各種構件。正確選擇并整合這些構件為一個(gè)集大成的IT系統的企業(yè)將長(cháng)期具備市場(chǎng)競爭優(yōu)勢。
數據分析及數據管理。智能制造將產(chǎn)生海量數據。企業(yè)通過(guò)數據收集、分析和整理獲取新的市場(chǎng)洞見(jiàn)，從而支持商業(yè)決策的制定和創(chuàng )造新的競爭優(yōu)勢。企業(yè)需要具備數據分析和數據管理方面的專(zhuān)業(yè)能力，才能透過(guò)數據發(fā)現商機并在此基礎上建立新的業(yè)務(wù)流程。
基于云的應用?；谠频慕鉀Q方案的網(wǎng)絡(luò )化可以為企業(yè)提供獲取及有效使用大數據的絕佳機會(huì )?；谠频慕鉀Q方案對智能制造的重要性與日俱增。生產(chǎn)系統的分布式網(wǎng)絡(luò )具有從前難以比擬的計算能力?；谠频母鞣N應用使隨時(shí)隨地獲取數據成為可能。工廠(chǎng)之間的數據收集、監測、分析得到簡(jiǎn)化，全球價(jià)值鏈的數據收集和分析也具有可行性。這項功能是實(shí)現供應商和客戶(hù)端無(wú)縫連接和超越產(chǎn)品范疇創(chuàng )新的基礎。
運營(yíng)效率2.0。向智能制造的數字化轉型還為進(jìn)一步提高運營(yíng)效率創(chuàng )造機會(huì )。將傳感器和機械部件收集到的數據進(jìn)行有效分析、評估及應用，幫助企業(yè)快速有效地制定與安全運營(yíng)、工作流程、服務(wù)和維護相關(guān)的決策。透明度不僅使開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)流程更加有效，還可以為客戶(hù)減少運營(yíng)成本。因為設備的維護將更精準地基于客戶(hù)需求，為企業(yè)提供設備可靠性和服務(wù)價(jià)格兩方面的競爭優(yōu)勢。
價(jià)值鏈橫向整合
商業(yè)模式優(yōu)化。智能制造意味著(zhù)對非傳統商業(yè)途徑的迅速把握，而并非僅對原有商業(yè)模式的修修補補。為了做到這點(diǎn)，企業(yè)需要在員工個(gè)人層面和企業(yè)組織層面培養新技能。完全地自上而下的執行方式很可能會(huì )在企業(yè)內部遭遇抵抗，因此不妨介紹一系列創(chuàng )新工具，激發(fā)轉型意愿不強的員工的參與感。成功的企業(yè)將在現有業(yè)務(wù)范疇周邊開(kāi)發(fā)新的業(yè)務(wù)，這項新業(yè)務(wù)甚至會(huì )逐漸成為企業(yè)收入來(lái)源的中流砥柱。
智慧供應鏈。企業(yè)將發(fā)力探索一個(gè)更貼近每個(gè)客戶(hù)需求并連接合作伙伴的新的商業(yè)模式。這樣的商業(yè)模式無(wú)疑會(huì )對供應鏈提出新的要求。企業(yè)數字化轉型將創(chuàng )建一個(gè)數據庫，使得供應鏈從客戶(hù)需求到最終交付的每個(gè)環(huán)節都更聰明、透明、有效。當企業(yè)數字化能力加強，研發(fā)、采購、生產(chǎn)和銷(xiāo)售的協(xié)同效應也相應擴大。成功的企業(yè)將利用更好的溝通方式和界面把客戶(hù)需求和供應商整合到其價(jià)值創(chuàng )造的所有活動(dòng)中去。
智慧物流。數字化大潮下，新一代的全球價(jià)值網(wǎng)絡(luò )必將要求物流系統更加智能。技術(shù)的整合是一大挑戰。企業(yè)必須同時(shí)滿(mǎn)足許多環(huán)節的新要求，如物流系統彈性、新服務(wù)、新倉儲和配送模式，以及連接產(chǎn)品內部生產(chǎn)、外部組裝方和外部服務(wù)。
IT安全管理。網(wǎng)絡(luò )的不斷擴大和高度的數據共享對數據安全的要求日益增強。企業(yè)迫切需要建立定制化的風(fēng)險管理系統和網(wǎng)絡(luò )安全策略，以防止或減少價(jià)值鏈環(huán)節可能遭受的攻擊。在IT安全方面，制造業(yè)嚴重滯后于金融行業(yè)。企業(yè)必須就未授權使用及侵權對新產(chǎn)品、數據、知識產(chǎn)權等進(jìn)行保護，甚至需要開(kāi)發(fā)新的安全方案。
新稅收模式。3D打印技術(shù)可以實(shí)現在任何國家生產(chǎn)產(chǎn)品，而無(wú)需跨越物理的國界。這將帶來(lái)增值稅、海關(guān)等稅收法規的變化。
全生命周期數字化
多領(lǐng)域創(chuàng )新。智能制造將使制造過(guò)程貫穿價(jià)值鏈和產(chǎn)品生命周期。智能制造應用創(chuàng )新將不再僅僅是傳統意義上的產(chǎn)品創(chuàng )新。制造業(yè)創(chuàng )新往往被理解為產(chǎn)品的創(chuàng )新，然而創(chuàng )新的潛力更多的在非產(chǎn)品領(lǐng)域，如公司結構、流程、網(wǎng)絡(luò )、盈利模式，除此之外還包括用戶(hù)界面功能，如新的服務(wù)、渠道、品牌建設以及獨特的用戶(hù)體驗。研究表明，在超過(guò)兩個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行創(chuàng )新的企業(yè)往往在資本市場(chǎng)的表現也相對優(yōu)異，股價(jià)較高。
有效管理創(chuàng )新。成功的創(chuàng )新管理需要全公司的參與，包括戰略、組織結構、項目組合管理和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。數字化轉型將進(jìn)一步提高這些部門(mén)創(chuàng )新管理效率?；?dòng)的個(gè)性化培訓教材更利于因材施教，也加速企業(yè)戰略的執行和人力資源的發(fā)展。在項目組合管理方面，企業(yè)利用智能制造解決方案不僅可以更容易地跟蹤創(chuàng )新項目的投資回報，而且還可以借助全球其他類(lèi)似項目的比較數據提前發(fā)現項目風(fēng)險。在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)方面，信息技術(shù)可以用于加速產(chǎn)品研發(fā)，縮短產(chǎn)品研發(fā)到上市的時(shí)間。
有效管理生命周期。向智能制造的數字化轉型使得在任何時(shí)間和地點(diǎn)獲取產(chǎn)品生命周期的相關(guān)數據成為可能。這些數據可以幫助企業(yè)更好地了解客戶(hù)需求，并基于客戶(hù)需求實(shí)現產(chǎn)品生命周期定制化。
知識產(chǎn)權管理。知識產(chǎn)權管理也將不得不隨著(zhù)智能制造的到來(lái)而改變。新的商業(yè)模式和合作模式要求企業(yè)針對數字知識產(chǎn)權問(wèn)題制定新的、個(gè)性化的解決方案。3D打印尤為如此。知識產(chǎn)權保護的焦點(diǎn)將不僅局限于打印機、打印技術(shù)、打印材料，還包括打印系統設置和打印流程安排。
技術(shù)應用的指數式增長(cháng)
企業(yè)風(fēng)險投資。進(jìn)行企業(yè)風(fēng)險投資，在新趨勢形成早期進(jìn)行投資才能最大地受益于破壞性創(chuàng )新和新技術(shù)應用的指數式增長(cháng)。投資新興企業(yè)利于企業(yè)參與創(chuàng )新，并鎖定長(cháng)期競爭優(yōu)勢。企業(yè)需要給自己更多的自由去參與下一個(gè)大趨勢的形成，只有這樣，才能找到新的業(yè)務(wù)領(lǐng)域。而錯過(guò)這個(gè)機會(huì )，企業(yè)的生存甚至會(huì )受到威脅。
持續學(xué)習。企業(yè)如果想充分利用技術(shù)應用指數式增長(cháng)帶來(lái)的機會(huì )，則必須具有持續學(xué)習的能力。企業(yè)對新技術(shù)的應用和整合是漸進(jìn)的，更應該是持續的。保持學(xué)習是企業(yè)持續發(fā)展的關(guān)鍵。太激進(jìn)的改變往往造成效率下降。“不積跬步，無(wú)以至千里”，成功的新流程和新業(yè)務(wù)總是小步開(kāi)始，在過(guò)程中持續提升，才逐漸成為企業(yè)創(chuàng )新領(lǐng)域的“殺手锏”。
想要根據客戶(hù)不同需求實(shí)現大規模定制化，3D打印技術(shù)將助你一臂之力。要直接全面了解客戶(hù)需求而非僅靠樣本調研，社交媒體為你打開(kāi)大門(mén)。想要實(shí)現在關(guān)鍵領(lǐng)域更可靠的預測和決策，大數據使之變?yōu)榭赡?。我們相信這一切都將實(shí)現，因為有一些企業(yè)已經(jīng)做到，希望您的企業(yè)也將成為他們中的一員。
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