“道生一,一生二,二生三,生萬(wàn)物。”“三”是中國(guó)傳統(tǒng)哲學(xué)中一個(gè)非常重要的概念,其近義詞有:“參”、“中”、“和”、“合”,等等。由“三”的概念延展開(kāi),就產(chǎn)生了所謂的“三分法”思維。本文中,筆者嘗試用“三分法”思維,結(jié)構(gòu)化解讀智能制造的核心內(nèi)涵,幫助讀者由淺入深地理解和掌握智能制造。
三物態(tài):原材料、在制品和產(chǎn)成品
從物料學(xué)的角度看,智能制造涉及到的管理對(duì)象主要包括原材料、在制品、產(chǎn)成品等三種形態(tài)的物料。也可以說(shuō),智能制造就是智能地將原材料轉(zhuǎn)化為(智能)產(chǎn)成品的過(guò)程;過(guò)程中,則以中間態(tài)——在制品作為橋梁。如果說(shuō)智能制造是企業(yè)智能地創(chuàng)造價(jià)值的過(guò)程,那么,原材料是企業(yè)與供應(yīng)商進(jìn)行價(jià)值交換的載體,在制品是企業(yè)與股東和員工進(jìn)行價(jià)值交換的載體,產(chǎn)成品是企業(yè)與客戶進(jìn)行價(jià)值交換的載體。
在智能化時(shí)代,管理對(duì)象也將智能化,它們將在連接、通訊、感知、計(jì)算等方面的得到增強(qiáng),原材料將變成智能原材料,在制品將變成智能在制品,產(chǎn)成品將變成智能產(chǎn)成品(Smart Connected Products,SCP)。
圖1:智能制造的三物態(tài)
三能力:人員、流程、技術(shù)或工具
如果把智能制造視為一種能力的話,那么,它的主要構(gòu)成要素有三類:人員(People)、流程(Processes)、技術(shù)或工具(Technology and Tools),簡(jiǎn)稱PPT2。因?yàn)閭?cè)重點(diǎn)不同,業(yè)內(nèi)有三種類型的制造哲學(xué):以人員為中心的Know-how,比如以日本企業(yè)為代表所倡導(dǎo)的精益生產(chǎn);以流程和信息技術(shù)為中心的Know-how,比如以美國(guó)企業(yè)為代表所應(yīng)用的ERP、APS;以流程和工具(包括設(shè)備)為中心的Know-how,比如以德國(guó)企業(yè)為代表所應(yīng)用的工業(yè)自動(dòng)化。
很多時(shí)候,人們談智能制造,談大數(shù)據(jù),談人工智能或物聯(lián)網(wǎng),這是從技術(shù)使能的角度,從技術(shù)和工具的角度去談,沒(méi)有充分考慮人員和流程等因素,這是不夠全面的。在數(shù)字化時(shí)代,隨著數(shù)字化技術(shù)的快速發(fā)展和市場(chǎng)環(huán)境的快速變化,上述三種制造哲學(xué)日益融合,并具有由數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)(Data-driven)來(lái)實(shí)現(xiàn)人員、過(guò)程、技術(shù)與工具等之間的完美融合和制造過(guò)程的PDCA閉環(huán)等鮮明特征,而人員也將變成智能組織和人員,流程將變成智能流程,技術(shù)和工具也將變成智能的技術(shù)和工具。
圖2:智能制造的三能力
三績(jī)效:質(zhì)量、成本和速度
智能制造,制造是主語(yǔ),智能是修飾;因而,智能制造的績(jī)效指標(biāo)與傳統(tǒng)制造類似,即整個(gè)制造系統(tǒng)在質(zhì)量、成本和速度等方面的要求。既然是“智能”的制造,那么,智能制造應(yīng)該幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)更高的質(zhì)量、更低的成本和更快的速度。當(dāng)前,有些人脫離質(zhì)量、成本、速度等制造績(jī)效去大談、特談工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)或智能制造,違背了制造的“初心”,那只能是“偽智能”。
智能制造不僅要求有更高的質(zhì)量、更低的成本和更快的速度,而且要實(shí)現(xiàn)制造績(jī)效的智能化管理;即從制造績(jī)效的可視化(4W,When、What、Where和Who),到制造績(jī)效的透明化(Why),再到制造績(jī)效的可預(yù)測(cè)和可配置,不斷逼近精益、自主和智能的極限。
圖3:智能制造的三績(jī)效
三層次:決策、管理和操作
企業(yè)的核心作用之一是創(chuàng)造利潤(rùn)。那么,利潤(rùn)是怎么來(lái)的呢?首先是想出來(lái)的,其次是管理出來(lái)的,再次是做出來(lái)的;想出來(lái)是做正確的事情,管出來(lái)和做出來(lái)是正確地做事情;想出來(lái)的利潤(rùn)靠上層的經(jīng)營(yíng)決策,管出來(lái)的利潤(rùn)靠中層的管理執(zhí)行,做出來(lái)的利潤(rùn)靠基層的業(yè)務(wù)操作;上層的管理決策,中層的管理執(zhí)行和基層的業(yè)務(wù)操作構(gòu)成了企業(yè)運(yùn)作的立體框架。
經(jīng)營(yíng)決策是做“勢(shì)”,管理執(zhí)行是做“式”,業(yè)務(wù)操作是做“事”;從這個(gè)意義來(lái)說(shuō),智能制造應(yīng)該包括智能的經(jīng)營(yíng)決策、智能的管理執(zhí)行和智能的業(yè)務(wù)操作。智能的經(jīng)營(yíng)決策是智能地做“勢(shì)”,即,時(shí)刻保持“企天合一”;智能的管理執(zhí)行是智能地做“式”,即,搭建精益的制造體系;智能的業(yè)務(wù)操作是智能地做“事”,即,自動(dòng)化或少人化的現(xiàn)場(chǎng)作業(yè);后兩者也是工業(yè)4.0中縱向集成和端到端集成的主要內(nèi)容。
圖4:智能制造的三層次
三網(wǎng)絡(luò):供應(yīng)網(wǎng)、制造網(wǎng)和需求網(wǎng)
對(duì)社會(huì)而言,市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的本質(zhì)特征是社會(huì)化大協(xié)作;在智能時(shí)代,這種協(xié)作的水平應(yīng)該范圍更廣、程度更深,以便更優(yōu)地配置社會(huì)資源。對(duì)企業(yè)而言,企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力不僅取決于自身,更取決于企業(yè)所在的供應(yīng)鏈。為了獲得并保持可持續(xù)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,制造企業(yè)必須與上游的供應(yīng)商網(wǎng)絡(luò)(供應(yīng)網(wǎng))和下游的經(jīng)銷商或客戶網(wǎng)絡(luò)(需求網(wǎng))建立起有機(jī)分工、信息透明、高度協(xié)同和集成的協(xié)作關(guān)系。因此,從產(chǎn)業(yè)鏈的角度看,智能制造應(yīng)該是產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)之間的智能分工、智能協(xié)同和智能集成,這也是消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)、產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)4.0中橫向集成的應(yīng)有之義。
圖5:智能制造的三網(wǎng)絡(luò)
三階段:?jiǎn)误w、平臺(tái)和生態(tài)
企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的初級(jí)階段是產(chǎn)品和服務(wù)的重塑,中級(jí)階段是研發(fā)、采購(gòu)和制造等運(yùn)作體系的重塑,高級(jí)階段是商業(yè)模式的重塑。從商業(yè)模式的生命力等角度來(lái)說(shuō),單體企業(yè)中產(chǎn)品銷售式商業(yè)模式不如平臺(tái)企業(yè)中產(chǎn)品銷售+增值服務(wù)的商業(yè)模式,而平臺(tái)式商業(yè)模式則不如智慧眾志、資源和資本眾籌、風(fēng)險(xiǎn)和收益共擔(dān)共享的企業(yè)生態(tài)。單體企業(yè)的核心能力是制造,平臺(tái)企業(yè)的核心能力是解析,企業(yè)生態(tài)的核心能力是連接。數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展和深入應(yīng)用,打破了企業(yè)與企業(yè)之間在空間和時(shí)間上的距離,企業(yè)之間的交易成本將逐漸下降,企業(yè)生態(tài)也將成為經(jīng)濟(jì)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。大型企業(yè)引領(lǐng)生態(tài),中型企業(yè)助力生態(tài),小型企業(yè)順應(yīng)生態(tài);站在這個(gè)角度,我們也可以說(shuō)智能制造就是要幫助企業(yè)從單體經(jīng)營(yíng)走向平臺(tái)發(fā)展,從平臺(tái)發(fā)展走向企業(yè)生態(tài),在智能企業(yè)生態(tài)中獲得一席之地。
圖6:智能制造的三階段
燈不拔不亮,理不辨不明。從宏觀來(lái)講,智能制造是社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展方向;從中觀來(lái)講,智能制造是產(chǎn)業(yè)集群的協(xié)作趨勢(shì);從微觀來(lái)講,智能制造是企業(yè)資源和能力的集約化,是企業(yè)運(yùn)作形式的升級(jí);如果宏觀、中觀、微觀攪合在一起,很容易讓人云里霧里。本文中,筆者采用三分法,分別從物料,能力、績(jī)效、運(yùn)營(yíng)、網(wǎng)絡(luò)、生態(tài)等六個(gè)角度,由內(nèi)到外,由小到大,由點(diǎn)到網(wǎng),對(duì)智能制造的核心內(nèi)涵進(jìn)行了剖析??傮w來(lái)說(shuō),不同的角度,不同的層面,智能制造的核心內(nèi)涵不同;比如,在工廠物料層面,有所謂的智能原料、智能在制和智能產(chǎn)品或服務(wù);在企業(yè)能力層面,有所謂的智能組織或員工、智能流程、智能技術(shù)和智能工具(包括設(shè)備);在企業(yè)運(yùn)作層面,有所謂的智能經(jīng)營(yíng)決策、智能管理執(zhí)行、智能業(yè)務(wù)操作;在制造績(jī)效層面,有所謂的智能質(zhì)量、智能成本和智能交期;在供應(yīng)鏈協(xié)作層面,有所謂的智能網(wǎng)絡(luò)、智能分工、智能協(xié)同和智能集成;在產(chǎn)業(yè)形態(tài)層面,有所謂的智能企業(yè)、智能產(chǎn)業(yè)和智能生態(tài);只要前提弄清楚了,智能制造的內(nèi)涵也就比較容易把握。
圖7:智能制造的內(nèi)涵概要