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两化融合,以人为本 ——五步建设全新的数字化工厂

中国机械工业联合会机经网  发布时间:2016-12-20 10:28:30  来源:中国两化融合服务平台


新一轮科技革命和产业变革(即第四次工业革命、工业4.0)已在欧美拉开序幕,国际产业分工格局正在重塑。

  新一轮科技革命和产业变革(即第四次工业革命、工业4.0)已在欧美拉开序幕,国际产业分工格局正在重塑。如何抓住这一重大发展机遇,应对新的挑战,向所有的中国企业,尤其是制造业,提出了一个历史性的问题。宏观层面,本届政府已指明了“中国制造2025战略”的方向。微观层面,我们认为打造标杆数字化工厂,是助推企业实现跨越式创新的重要一步。

  所谓数字化工厂,是指以产品全生命周期的相关数据为基础,在计算机虚拟环境中,对整个生产过程进行仿真、评估和优化,并进一步扩展到整个产品生命周期的新型生产组织方式。数字化工厂需要具备高度的精益化和自动化水平,同时拥有强大和完整的信息系统,连接工厂内外,并灵活调整生产的各个环节。更重要的是需要配备以价值创造为驱动力的敏捷型组织及人才,才能充分发挥数字化工厂硬件及软件的最大效能。

  新建数字化工厂,在扩大产能的同时,企业几乎可以不受现有工厂、系统和人员的制约,从零起步直接设计,建造出最先进的工厂和系统。然而,我们也发现,企业新建数字化工厂普遍存在着两大挑战。首先,投资效率低。总的来说,过去几十年中国投资新厂的效率较低,尤其是投入极大的高科技、高自动化工厂,失败的案例屡见不鲜。其次,实施难度大。中国企业的精益化和自动化水平与先进国家相比仍有不小的差距,数字化工厂的实施难度大。据我们了解,虽然很多企业在考虑甚至计划新建数字化工厂,但其实并不清楚如何实施。

  基于麦肯锡在国内外的实践和相关的专业知识与洞见,我们总结出新建数字化工厂时应遵循的“两化融合,以人为本”的理念。“两化融合”即加速完成自动化与信息化的融合。“以人为本”深刻认识到人的价值:所有的创新都是从人(团队)得来,所有的产品最终也都是为了人(客户)。如何做到“以人为本”?对内,是顺应当代员工需要的激励方法与组织形式。对外,是如何更好地为客户创造价值,与生态圈实现共赢。具体来说,企业应从五大关键举措入手建设全新的数字化工厂。

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  五步建设全新的数字化工厂

  构建一个高效的数字化工厂,需要从总体设计、软硬件的配套选择、组织人员的变革、数字化业绩管理和生态圈的建设等五个方面入手。

  1. 设计总体路径图

  总体路径图勾勒出了新建数字化工厂的大方向,它包括软硬件的配套选择、组织架构的设计、人员的培养与选拔,以及数字化的业绩管理。其设计要考虑企业当前数字化水平和未来数字化需求之间的差距。

  麦肯锡的“数字化制造罗盘”工具可用于判断企业当前的数字化水平(见下图),我们在全球其他地区已经广泛使用,也尝试应用于中国的制造企业, 效果同样令人满意。

  接着,梳理数字工厂各个车间、生产线对于数字化制造系统的功能需求,通过对工厂信息管理系统、生产计划、工单执行、人员管理、物料管理、质量管理、工艺管理、设备管理、能源管理等九大功能模块的通盘考虑,我们就能掌握该企业的未来数字化需求。

  2. 选用合适的数字化技术并落地,先易后难,先大后小

  首先,分析数字化系统的集成框架,以保证数字化系统的完整有效。一般来说,数字化工厂需要包括ERP系统(企业资源计划系统),MES系统(制造执行系统)和PLM系统(产品生命周期管理系统)在内的相互连接的一整套数字 化管理体系。

  其次,分析数字化系统各项功能需求的可行性和重要性,在两个维度上进行高、中、低三档的排序。此过程应邀请尽可能多的利益相关者参加,尤其是硬件和软件供应商。

  最后,根据可行性和重要性排序,制定数字化系统落地的实施路径,明确短期、中期、长期的发展目标。

  3. 打造敏捷组织,选拔优秀人才

  首先,为确保新工厂的高效运营,需要打造敏捷组织。它能够使信息与决策更快地在组织上下流动,使战略和结构跟上瞬息万变的市场变化,员工具备更强的能力来解读信息并解决复杂问题。传统组织的敏捷转型需要从组织架构、流程及人员这三个方面来打造组织稳定主心骨及动态能力。 其次,做好关键核心岗位(总经理)的人员选拔。可采取外招和内部选拔两条腿走路。选拔总经理从企业和新工厂需要的特质出发,设计合理有效的考 核选拔制度。内部选拔可按业绩和领导力来考量。

  4. 数字化业绩管理

  传统的业绩管理很难将高层和底层的关键业绩指标完全对应,更不可能实时反馈和纠正。数字化业绩管理则将关键指标层层分解,达到上下的统一和透明,并定期更新。在数字化业绩管理体系下,每个人都可以直接看到生产线的运转情况,以实现实时反馈和远程解决问题。

  5. 构筑生态圈,充分调动各方力量

  数字化工厂的核心是实现整个价值链的端到端互联,因此企业必须借助各种力量构筑生态圈或成为生态圈的一员,充分调动自身、外部咨询机构、设备供应商、技术研发机构、政府机构等各方的资源。

  在工业4.0大潮的拍击和本届政府“中国制造2025”战略的鼓励之下,数字化工厂成为实现跨越式创新的关键一步,对中国的产业升级具有重要的意义。建设全新的数字化工厂不失为一个选择,但投资效率低和实施难度大是不容忽视的两大挑战。我们建议,企业应以“两化融合,以人为本”为理念,从五大关键举措入手新建数字化工厂,即总体设计、软硬件的配套选择、组织人员的变革、数字化业绩管理和生态圈的建设。

  2016年上半年,中国某车辆制造企业从零开始新建了数字化工厂,并辅之以规划运营及组织的转型。该企业在国内拥有十多家工厂,产品远销美国、澳大利亚、中东、非洲等地, 其规模及技术均处于行业领先。为保持其行业领先优势,并进一步拓展全球市场,该企业投资新建数字化零部件工厂,并以此为模范工厂引领整个企业的数字化转型。该数字化工厂要承担起工业 4.0 模范工厂的重任,成为世界最优秀的多品种小批量的车辆零部件供应商,必须在硬件上投入合适的自动化设备,在软件上投入灵动的数字化软件 PLM、MES,在组织上向敏捷转型, 在人才上形成卓越的数字化能力。

  经过数月的努力,该企业顺利完成了数字化工厂的设计、组织顶层架构的搭建、核心人才的选拔及数字化业绩的管理方案,并已经与系统供应商达成共识,启动了第一阶段工厂爬坡计划。根据测算,数字化制造系统有望将工厂的设备利用率提高15%, 进而为该企业带来每年1000万元以上的成本节降。

  作者诚挚感谢同事赵赫和徐沛对本文的贡献。

  王三强为麦肯锡全球董事合伙人,车辆行业专家,常驻深圳分公司;

  侯文皓为麦肯锡全球资深专家,中国区数字化运营业务负责人,常驻上海分公司;

  汪伟为麦肯锡项目经理,运营和组织专家,常驻上海分公司;

  展海旭为麦肯锡资深分析师,常驻上海分公司。

本文选自《麦肯锡季刊》2016年秋季刊

做好产业规划  推动产业升级
责任编辑:机经网编辑部 yangbo
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