http://kadhoai.com.cn 2026-04-25 06:21:13 來源:《哈佛商業評論》中文版 劉玥
2020年春節複工之後,西門子數控(南京)有限公司(SNC)的工廠內出現了一些新變化。普通人或許很難發現其中的不同,但在3個月後,這家工廠因此減少了一條表麵貼裝生產線,工作效率反而提升了20%。
在工業生產領域,提高用工效率、設備效率一直是企業追求的重要目標,工業4.0、工業互聯網等概念因此成為該行業的熱門話題。而西門子作為工業4.0聯lian盟meng組zu織zhi的de重zhong要yao成cheng員yuan,在zai數shu字zi化hua工gong廠chang建jian設she方fang麵mian經jing驗yan頗po深shen。目mu前qian在zai國guo內nei,除chu成cheng都dou數shu字zi化hua工gong廠chang外wai,南nan京jing數shu字zi化hua工gong廠chang也ye已yi進jin入ru最zui後hou的de建jian設she階jie段duan,投tou產chan後hou,產chan能neng將jiang增zeng長chang兩liang倍bei多duo,人ren員yuan效xiao率lv至zhi少shao提ti升sheng20%,單位麵積產出增加40%,產品上市時間縮短近20%,同時柔性製造能力大大增強。
SNCgongchangruhetongguoshuzihuajiansheshixianzheyangdezhizaonenglishengji?gongchangdeshuzihuaxuyaozhuanbiannaxieguanlisiwei?ximenzishuzigongyeyewuyundongkongzhishiyebuzhizaogongchangzhongguoqushouxixinxiguanyangzepingjiangshulezheduanlicheng。
精益思維,數字化提升生產效能
精益管理思維起源於上世紀80年代末,其核心目標是簡單、快速、持續地提高效率、品質,縮短交貨期,減少浪費。而隨著技術的進步,數字化手段正幫助製造業達成這一目標。
原本,在SNC工廠內有6條電路板表麵貼裝(SMT)生產線,貼片機本身的自動化程度已經很高,但是否還有提升生產效率的空間?楊澤萍介紹稱,SMT生產線是由不同的設備組合而成的,激光刻字、絲印、焊接檢測、貼片、回流焊、自(zi)動(dong)光(guang)學(xue)檢(jian)測(ce),不(bu)同(tong)工(gong)序(xu)所(suo)需(xu)的(de)時(shi)間(jian)並(bing)不(bu)一(yi)致(zhi),設(she)備(bei)生(sheng)產(chan)廠(chang)家(jia)不(bu)同(tong),往(wang)往(wang)導(dao)致(zhi)一(yi)條(tiao)生(sheng)產(chan)線(xian)上(shang)不(bu)同(tong)設(she)備(bei)的(de)利(li)用(yong)率(lv)並(bing)不(bu)相(xiang)同(tong)。比(bi)如(ru)瓶(ping)頸(jing)工(gong)位(wei)設(she)備(bei)利(li)用(yong)率(lv)已(yi)經(jing)達(da)到(dao)70%,但仍有設備的利用率隻達到40%,那麼整條生產線的利用率也會相應降低,需要進行設備或工位的重新配比。
以往解決這一問題,工廠會請工程師人工計算設備的節拍,再通過演算進行配比。但現在,設備本身的操作實時數據通過Valor(MES)製(zhi)造(zao)執(zhi)行(xing)係(xi)統(tong)彙(hui)集(ji)在(zai)一(yi)起(qi),然(ran)後(hou)根(gen)據(ju)精(jing)益(yi)生(sheng)產(chan)的(de)原(yuan)則(ze)和(he)公(gong)式(shi),通(tong)過(guo)仿(fang)真(zhen)程(cheng)序(xu)模(mo)擬(ni)不(bu)同(tong)的(de)參(can)數(shu)配(pei)置(zhi)進(jin)行(xing)工(gong)藝(yi)仿(fang)真(zhen)計(ji)算(suan),並(bing)通(tong)過(guo)係(xi)統(tong)對(dui)多(duo)條(tiao)線(xian)設(she)備(bei)的(de)自(zi)動(dong)綜(zong)合(he)排(pai)產(chan)計(ji)劃(hua),就(jiu)可(ke)以(yi)將(jiang)生(sheng)產(chan)線(xian)調(tiao)整(zheng)到(dao)最(zui)佳(jia)狀(zhuang)態(tai)。“我們這套係統上線時間還不長,性能優化還在第一階段,不到3個月,我們就減少了一條生產線,而且產量還比原來增加了20%。後續階段我們還將進一步優化流程,在原材料的管理和質量管理上還有提升的空間。”楊澤萍稱。
透明思維,人的經驗輸入數字大腦
“SNC從十幾年前開始,就陸續引進了一些先進的係統,使得我們從比較原始的人工和紙麵管理,往計算機控製的係統上發展。”楊澤萍回憶稱。而這一過程的本質,是將人的經驗變為數據,從而實現經驗的透明、可見,以更好地指導管理決策的過程。同時,將產品數字化、研發過程數字化、生產過程數字化,才為數字化雙胞胎提供了可能。
以生產線的操作為例,工人完成某一項作業的熟練度就是經驗的體現,但實際上每一項作業的時間是有數據標準的。“我們引進了動素測量的機製,把所有的動作拆解,一項作業可能拆解成10個、20個動作,細致到將手移動到目標位置是一個動作,拿到元件之後手舉起來是一個動作,旋轉工具是一個動作。”yangzepingjieshaodao,meigedongsuzaiguojibiaozhunzhongdounengzhaodaoxiangyingdeshijianbiaozhunzuoweicankao,xingchenglebuhuishoudaotaiduorenweiganraodecaozuoshijianzhidejizhun,gaibianleyuanlairengongxianshangqiabiaodezhuguanshuju,gengkexuedipingpangongyiliuchengdehelixinghegongrendeshuliandu。“有意思的是,我們是一個全球化生產企業,英國工廠、德國工廠如果做同一個產品,不同國家的工廠比較的時候,有時會發現為什麼你用了20個動作,我有22個動作?然後我們就可以去分析、優化。”當現場管理精細到這種程度,必然需要數字化能力的支撐。
“數字化帶來的價值是數據驅動的管理決策,不是一個拍腦袋的想法,或者說僅僅是根據經驗的預估。”楊澤萍稱,“kaojingyanqupanduan,nihuiyouyixieganjiao,danduiyuzhongdadejuecehegaibian,yinweimeiyoushujudequdong,juecedezhunquexingfengxianjiuhuifeichangda。ximenzizuoweiyijiayouzhe170多年曆史的企業,今天仍然屹立在世界百強前列,企業科學決策、管理能力的與時俱進一直是重中之重。”
如今,數字大腦已成為工廠的核心,正如楊澤萍所說:“現在離開網絡,離開各種數字化係統,生產、研發、物流都是寸步難行。”在這種情況下,SNC對數字化的軟硬件能力的需求也再次升級,不再單純錨定供應商的品牌效應和價格,而從產品、技術、服務、靈活性等層麵進行綜合篩選,為數字大腦的建設打好設備與應用基礎。“如果產品本身質量很靠譜,又有一套健壯的監控體係,應用軟件又能夠非常靈活,這樣的產品對我們來講當然更好。”楊澤萍稱,“guoneihenduoqiyedechanpinyuanyigensuizhekehudexuqiuxunsugaibian,wojiaodeshifeichanghaode,woyezhengzainulibaguoneiyixiehaodechanpinhejiejuefanganjieshaodaozongbuqu。”
數字思維,從設備轉型到人的轉型
建設數字化工廠的過程中,人們很容易將數字化單純地理解為設備的自動化和數字進化、決策工具的數字化。頗為熱門的“黑燈工廠”理念便是如此,它認為在極致自動化的未來,工廠可以不需要人的參與。但楊澤萍認為,人機結合才是未來發展的大趨勢:“柔(rou)性(xing)的(de)需(xu)求(qiu)越(yue)來(lai)越(yue)多(duo),可(ke)自(zi)定(ding)義(yi)的(de)產(chan)品(pin)的(de)出(chu)現(xian)會(hui)挑(tiao)戰(zhan)工(gong)廠(chang)的(de)生(sheng)產(chan)模(mo)式(shi)。互(hu)聯(lian)網(wang)去(qu)掉(diao)了(le)很(hen)多(duo)中(zhong)間(jian)環(huan)節(jie),從(cong)用(yong)戶(hu)的(de)需(xu)求(qiu)到(dao)工(gong)廠(chang)的(de)生(sheng)產(chan)和(he)交(jiao)付(fu),這(zhe)條(tiao)通(tong)路(lu)會(hui)越(yue)來(lai)越(yue)短(duan)。世(shi)界(jie)不(bu)停(ting)改(gai)變(bian),數(shu)字(zi)化(hua)工(gong)廠(chang)最(zui)大(da)的(de)價(jia)值(zhi)不(bu)在(zai)於(yu)把(ba)它(ta)打(da)造(zao)成(cheng)無(wu)人(ren)工(gong)廠(chang),而(er)是(shi)要(yao)打(da)造(zao)成(cheng)可(ke)以(yi)跟(gen)上(shang)社(she)會(hui)和(he)技(ji)術(shu)變(bian)革(ge)、更具柔性、更高效、更高質量的工廠。”
人(ren)的(de)地(di)位(wei)在(zai)數(shu)字(zi)化(hua)工(gong)廠(chang)中(zhong)依(yi)舊(jiu)重(zhong)要(yao),在(zai)許(xu)多(duo)企(qi)業(ye)的(de)數(shu)字(zi)化(hua)轉(zhuan)型(xing)過(guo)程(cheng)中(zhong),麵(mian)臨(lin)的(de)棘(ji)手(shou)問(wen)題(ti)都(dou)是(shi)人(ren)的(de)問(wen)題(ti)。不(bu)理(li)解(jie)數(shu)字(zi)化(hua)的(de)目(mu)標(biao)與(yu)重(zhong)要(yao)性(xing)導(dao)致(zhi)數(shu)據(ju)歸(gui)集(ji)工(gong)作(zuo)無(wu)法(fa)推(tui)進(jin),不(bu)具(ju)備(bei)相(xiang)應(ying)的(de)技(ji)術(shu)知(zhi)識(shi)儲(chu)備(bei)導(dao)致(zhi)數(shu)字(zi)化(hua)應(ying)用(yong)無(wu)法(fa)落(luo)地(di)實(shi)踐(jian)等(deng)。“數字化過程中麵臨的問題最難的往往都是人的問題。”楊澤萍稱,所以企業需要推動人的數字化意識,讓員工養成關注數據、應用數據的習慣與能力。
為此,SNC推出數字化競爭力理念,推動藍領、白領員工的數字化。在生產現場,通過自動化的商業智能(BI)平ping台tai透tou明ming的de數shu據ju展zhan現xian,細xi致zhi深shen入ru的de多duo方fang麵mian數shu據ju評ping價jia維wei度du,原yuan本ben由you各ge種zhong因yin素su造zao成cheng的de問wen題ti被bei充chong分fen暴bao露lu出chu來lai,生sheng產chan流liu程cheng被bei理li順shun,工gong作zuo效xiao率lv得de以yi提ti升sheng,藍lan領ling員yuan工gong的de薪xin資zi體ti係xi也ye進jin行xing了le相xiang應ying的de改gai革ge。“這樣之後你就發現,大家開始更關注數據的來源、邏輯和數據質量了。”
目前,在SNC的業務部門中,IT部門主要的責任是提供和維護數據的平台和技術方案。業務部門譬如財務、采購、生產部門,都是員工自己在應用數字化的工具和技術進行分析。“我們能看到各部門的數據分析的量級和水平在飛速提高。”楊澤萍稱,“因為這是各業務部門的舞台,隻有自己才知道自己要什麼,通過自己對數據的深入分析,才會理解數據的價值。這不僅僅是員工IT技術能力的提高,更主要的是會改變思考問題的方式。”
質的變化正在發生。如今,SNC各部門在招聘人員的時候,基本都會對數字化軟件的應用能力加以要求,一些業務部門甚至會要求員工具備一定的編程能力。
那麼當全員具備數字化能力的時候,企業的CIO與IT部門又該承擔怎樣的角色?“我們在內部叫Business Partner(合作夥伴)。”楊澤萍對此早有思考,她認為IT部門需要具備谘詢、支撐,甚至驅動業務數字化的職能。“IT因為和信息技術的發展最貼近,對於數字化技術的趨勢變化也應該是最敏感的。我們IT應該保持足夠的好奇心和學習能力,充分了解企業的業務痛點和發展方向,不斷嚐試新的技術和方案,把好的、適(shi)合(he)企(qi)業(ye)的(de)新(xin)技(ji)術(shu)及(ji)時(shi)帶(dai)給(gei)大(da)家(jia),告(gao)訴(su)業(ye)務(wu)部(bu)門(men)你(ni)有(you)哪(na)些(xie)選(xuan)擇(ze),讓(rang)業(ye)務(wu)部(bu)門(men)自(zi)己(ji)在(zai)裏(li)麵(mian)創(chuang)造(zao)價(jia)值(zhi),成(cheng)為(wei)他(ta)們(men)在(zai)數(shu)字(zi)化(hua)技(ji)術(shu)上(shang)最(zui)可(ke)靠(kao)的(de)夥(huo)伴(ban)。”目前,SNC的IT部門就在研究比如Mendix這種低代碼應用開發平台,幫助業務部門更好地實現快速增長的業務目標。
2021年,SNC新xin工gong廠chang即ji將jiang投tou入ru使shi用yong。在zai工gong廠chang正zheng式shi落luo成cheng之zhi前qian,工gong程cheng師shi們men就jiu已yi經jing利li用yong數shu字zi化hua雙shuang胞bao胎tai技ji術shu,在zai數shu字zi化hua平ping台tai上shang搭da建jian出chu了le新xin工gong廠chang的de業ye務wu架jia構gou,完wan成cheng了le虛xu擬ni生sheng產chan和he調tiao試shi,預yu先xian發fa現xian問wen題ti並bing加jia以yi解jie決jue,再zai加jia上shang近jin年nian來laiSNC全員數字化競爭力的構建,楊澤萍稱:“人們越來越深入地理解了這種數字化理念,從研發開始到產品製造、物流運輸、產品服務,數字化思維已經深入到了工廠的每一個環節,這時候整個工廠才是一個數字化工廠。”
數字大腦計劃的價值體現
生產一線的信息化建設早已有之,而在進一步數字化的過程中,“工業數字大腦”正為SNC帶來更多價值:
● 數字化能力的養成協助SNC完wan成cheng從cong精jing益yi工gong廠chang到dao透tou明ming工gong廠chang,再zai到dao數shu字zi工gong廠chang的de轉zhuan變bian,期qi間jian不bu僅jin提ti升sheng了le生sheng產chan效xiao能neng,也ye讓rang員yuan工gong養yang成cheng了le以yi數shu據ju解jie決jue問wen題ti的de思si路lu,最zui終zhong形xing成cheng業ye務wu模mo式shi的de數shu字zi化hua升sheng級ji。
● 更智慧的業務決策:SNC以(yi)數(shu)字(zi)化(hua)手(shou)段(duan)指(zhi)導(dao)生(sheng)產(chan)決(jue)策(ce),有(you)效(xiao)實(shi)現(xian)生(sheng)產(chan)現(xian)場(chang)的(de)降(jiang)本(ben)增(zeng)效(xiao),節(jie)約(yue)生(sheng)產(chan)線(xian)投(tou)入(ru)。同(tong)時(shi),數(shu)字(zi)化(hua)工(gong)具(ju)深(shen)入(ru)各(ge)部(bu)門(men),由(you)一(yi)線(xian)業(ye)務(wu)人(ren)員(yuan)進(jin)行(xing)數(shu)據(ju)分(fen)析(xi),輔(fu)助(zhu)業(ye)務(wu)決(jue)策(ce)。通(tong)過(guo)數(shu)據(ju)分(fen)析(xi)暴(bao)露(lu)出(chu)來(lai)的(de)問(wen)題(ti),通(tong)過(guo)不(bu)斷(duan)更(geng)新(xin)換(huan)代(dai)的(de)技(ji)術(shu),比(bi)如(ru)工(gong)業(ye)5G,物聯網、區塊鏈、人工智能、增強現實等,在持續改進的基礎上提供了各種技術創新和技術革命的可能。
● 更敏捷的業務部署:應用數字化的自動排產係統,SNC可以敏捷響應生產的相關元素,如原材料供應情況、設備產能、員工數量等,自動而靈活地進行生產排期。
● 更高效的業務運行:在工廠投產前,SNC的(de)工(gong)程(cheng)師(shi)已(yi)經(jing)利(li)用(yong)數(shu)字(zi)化(hua)雙(shuang)胞(bao)胎(tai)的(de)方(fang)法(fa),在(zai)數(shu)字(zi)化(hua)平(ping)台(tai)上(shang)搭(da)建(jian)出(chu)了(le)新(xin)工(gong)廠(chang)的(de)業(ye)務(wu)架(jia)構(gou),完(wan)成(cheng)了(le)虛(xu)擬(ni)生(sheng)產(chan)和(he)調(tiao)試(shi),預(yu)先(xian)發(fa)現(xian)問(wen)題(ti)並(bing)加(jia)以(yi)解(jie)決(jue)。這(zhe)一(yi)機(ji)製(zhi)也(ye)將(jiang)在(zai)工(gong)廠(chang)投(tou)產(chan)後(hou)為(wei)安(an)全(quan)生(sheng)產(chan)提(ti)供(gong)保(bao)障(zhang)。
● 更安全的業務環境:在社會全數字化的未來,物聯網、雲(yun)技(ji)術(shu)的(de)廣(guang)泛(fan)應(ying)用(yong),工(gong)業(ye)信(xin)息(xi)安(an)全(quan)將(jiang)成(cheng)為(wei)製(zhi)造(zao)型(xing)和(he)產(chan)品(pin)型(xing)企(qi)業(ye)的(de)最(zui)大(da)挑(tiao)戰(zhan)之(zhi)一(yi)。這(zhe)不(bu)僅(jin)僅(jin)是(shi)因(yin)為(wei)工(gong)業(ye)終(zhong)端(duan)產(chan)品(pin)本(ben)身(shen)越(yue)來(lai)越(yue)智(zhi)能(neng)化(hua)的(de)屬(shu)性(xing)而(er)帶(dai)來(lai)的(de)強(qiang)製(zhi)要(yao)求(qiu),其(qi)製(zhi)造(zao)過(guo)程(cheng)的(de)信(xin)息(xi)安(an)全(quan),也(ye)成(cheng)為(wei)了(le)數(shu)字(zi)化(hua)工(gong)廠(chang)的(de)第(di)一(yi)目(mu)標(biao)。西(xi)門(men)子(zi)通(tong)過(guo)自(zi)己(ji)的(de)工(gong)業(ye)安(an)全(quan)產(chan)品(pin)和(he)信(xin)息(xi)安(an)全(quan)體(ti)係(xi)建(jian)設(she),在(zai)這(zhe)方(fang)麵(mian)已(yi)經(jing)走(zou)到(dao)了(le)行(xing)業(ye)的(de)前(qian)列(lie)。
專家觀點
西門子數字工業業務運動控製事業部製造工廠中國區首席信息官 楊澤萍
在解決數字化轉型中遇到的問題時,一是需要建立開放的企業文化,鼓勵大家提出問題,通過開放的溝通解決利益相關問題;第二要允許犯錯,創新是要付出代價的;第三就是管理層要有清晰的願景、堅定的態度,這樣才能避免執行層麵的觀望和徘徊,形成統一的認識。
數據是新時代的原材料,數字化終將改變企業的生產模式、業務模式,也改變了人對整個生產過程的理解。
《哈佛商業評論》中文版點評
數字化工廠的建設本已是大勢所趨,疫情的出現更加速了這一過程。從SNC的de實shi踐jian中zhong,我wo們men可ke以yi看kan到dao數shu字zi化hua已yi經jing滲shen透tou到dao生sheng產chan一yi線xian的de各ge個ge領ling域yu,並bing以yi極ji細xi的de顆ke粒li度du指zhi導dao生sheng產chan決jue策ce與yu提ti升sheng生sheng產chan效xiao率lv。這zhe一yi過guo程cheng中zhong,廣guang泛fan引yin入ruIntel、紫光股份旗下新華三集團等公司的技術與設備,讓SNC的數字化能力集眾家之長,而數字孿生等先進技術的應用,也為工廠的數字化升級插上新翅膀。
但更值得關注與借鑒的是,SNC正在培養員工的數字化競爭力,推動員工數字化思維的養成。實際上,在我們對數字化轉型話題的觀察中,幾乎所有企業、機構麵臨的最棘手問題都是“人的問題”。這裏的人可能是企業一把手,他們缺少堅定的信心或清晰的路線圖,甚至以為這隻是需要引入一位CIO、CTO或者幾台設備、幾款軟件就能解決的問題;人的阻力也可能來自各部門的中高層領導,他們看不到數字化轉型帶來的短期收益,甚至認為轉型過程還會為他們帶來負擔;而在最基層,員工、工人對數字化思維的缺失,更有可能導致數字化應用無法真正落地。但在SNC,zheyiwentisihudedaolehenhaodejiejue,yewubumenyangchengdulideshujuyingyongnengli,shengchanyixiandelanlinggongrenyekaishiguanzhudaoshujudailaideshouyi。womenxiangxin,suoweishuzihuagongchang,shebeideshuzihuazhishikaiduan,erzhezhongrendezhuanbiancaishizhuanxingdegenben。
劉玥| 文