关注下一波制造业革命的核心

编辑推荐：中国工业4.0研究院数字化工厂及转型升级专家杜玉河日前指出，4.0时代，制造业的新模式是基于物联网和服务互联网的智能工厂架构。本文提出的“一个工厂”(ONEPlant）转型框架和服务，给工厂运营的转型提供了一个统一的方法。重要的是，它们让制造商能以共同的愿景和目标为前提，让技术、流程和人员在战略层面得到统一，实现整个企业的整合。

　　今天，全球经济给制造商带来了新的挑战和新的机遇。复杂的价值链、经济前景持续不明以及客户特征的不断变化都迫使制造商不断适应动态的业务环境。与此同时，下一次工业革|命已经到来（例如，工业4.0），新的技术和流程创新给制造商带来了机会，以利用变化的环境。

　　制造商不得不一边采用新的技术跟制造模式的不断变化进行斗争，一边响应客户提出的高要求。从其核心来看，这些挑战包括：

　　· 打造敏捷的履约能力以处理客户的高要求

　　· 在市场波动时保持相关性

　　· 在生产层面融入客户情报，提高配置和订单实现周期的复杂度，从而满足更个性化的产品要求

　　· 在劳动力特征剧烈变化的同时吸引员工（例如新千年世代和具有新千年思维特征的员工）

　　· 了解复杂的、会降低效率的商业模式（例如，复杂的供应链、合约制造、全球化运营、需求波动和更庞大的产品系列）

　　· 在业务流程和技术堆栈中加入不一样的元素，从而掌控日益增多的兼并活动

　　· 从供应链各环节中（包括生产流程，例如工厂）收集大量的数据，并从中得出实时和预测性的情报

　　为了应对这些挑战，制造商必须重新检查多个方面的相关运营模式和优先目标，包括材料采购、生产、订单实现、推出新品、供应链效率和资源利用。

　　通常，人们认为制造业在采用新技术方面行动迟缓，但社交、移动、分析和云计算技术堆栈(SMAC Stack™)与物联网(IoT)的兴起却给制造业开辟了新的前景。

　　SMAC堆栈提供了技术基础来帮助制造业者以更直观、更吸引人、更个性化且更注重应用情景的方式设计、制造和交付产品与服务。例如，移动技术能让运营商在维护时不必使用纸质文件进行检查，能够查看设备状况历史记录，并且能够在维护时输入状态信息，从而极大地提高了它们的产能。移动技术也能帮助质量监察员和仓库运营人员实时访问关键业务信息，从而在途中进行操作。

　　在如今通过数字技术进行联网的世界里，没有什么产品或服务能完全脱离与SMAC堆栈或物联网的联系。移动技术快速变化的格局和大批能够寻址和识别IP地址的设备让制造商能够搜集准确的信息，将处理速度转化为优势，将价值链中每次交互和操作得到的情报利用起来。

实现IT/OT的融合

　　在数字化技术快速发展的同时，工厂里的运营技术(OT)已经与企业信息系统进行了融合，形成了一个贯穿整个制造企业的技术架构。当这些技术不分彼此地融合之后，IT/OT的融合会帮助制造商大幅减少其技术的足迹，改善工厂和企业其余部门之间的整体的信息流动，从而让运营效率到达新的水平。

　　在完美的情况下，制造商会使得企业和运营系统高度一致，将企业开展业务的数据与流程信息结合。举例来说，来自遗留系统的流程数据会与工厂的乃至企业的分析法紧密结合。IT和OT系统更加协调一致，从而强化了企业架构，帮助制造商提供以事件为基础的能力，更有效地对工厂内甚至整个供应链的不良事件进行反应。

　　工业4.0和物联网

　　随着工业4.0革|命的逐渐展开，现实与虚拟世界之间的界限会变得越来越模糊，特别是可寻址和识别IP地址的设备会定义联网的智能化工厂。当物理材料和信息合二为一时，就会出现新的运营模式，因为随着供应链中嵌入的数字化数据越来越多，这两者中包含的数字化信息会紧密相连。

　　制造商会在手中掌握更多SMAC技术以支持智能传感器、智能机械和智能的可穿戴设备，从而将组织的敏捷度和产能提升到新的水平。与物联网平台结合使用的智能传感器会在整个制造空间中产生大量的代码光晕(CodeHalo™)，即围绕人员、流程、组织和设备的数字化代码。举例来说，工厂的代码光晕可以被用来进行大数据分析，从而让工厂得到实时的预测性和具备可操作性的情报。具备可操作性的机械（或设备）代码光晕可以通过收集机械出故障时的流程数据、机械数据和警告记录累积而来。

　　工厂（和小型制造厂）已经出现了一种新形式，所有的员工（从监管人员到工厂管理者，再到高级领队）都能实时分享信息并访问工厂的分析数据，以改善运营效率和提高生产力。因此，制造的必备元素以前所未有的形式融汇为一体，创造出了我们所谓的“有情报根据的制造”。

　　工厂的当务之急

　　随着对敏捷性、及时响应和个性化制造的关注热度越来越高，工厂需要对其工作目标排定次序，从而与其他的制造运营活动（从合约制造商到供应链和创新合作伙伴）无缝、高效地协作。这使得工厂以“单一工厂”生态系统的形式运作，从而实现更加理想化的工厂运营管理，强化其整合、预测性、精益（效率）、敏捷性（适应与弹性）的特点，运用新的技术给予支持。

　　确实，根据IDC的统计，到2016年30%的制造商会大举投资，以提高公司内部和与合作伙伴进行的信息交换与业务流程的可视性，并更多地进行分析。IDC还更进一步估计，拥有超过10家工厂的公司中有65%会在今年通过运营情报方面的投资来在工厂层面实现决策的优化。

　　关键能力包括：

　　· 经过整合的供应链和创新能力，帮助提高敏捷性、减少制造和创新的周期时间并且提高资源利用

　　· 实时和预测性的能力，以减少响应时间，优化规划和通过动态规划促进资源的利用；改善可视性；并实现可预测的绩效

 协作式运营管理，以优化工厂内部的知识分享和最佳实践

　　· 标准化和适应未来的OT，以采用新技术来理性解释运营技术足迹并提高产能。通用汽车公司(General Motors)已经把谷歌眼镜技术当作提高装配线产能的工具，用该设备获取实时图像和视频，以及进行在岗培训/发出工作指示

　　组织应该将制造工厂视为能够帮助开发和拓展业务的战略投资。因此，工厂的运营需要与全部的业务愿景保持同步。但即使某些制造商运用了大量的先进技术，也会由于工厂的愿景和系统整合与企业脱节而不能充分发挥工厂投资的价值。

　　全面的工厂运营转型战略

　　为了迎接新一轮工业革|命，制造商很快会需要缩小工厂和企业运营之间的差距，以及运营技术和新的信息技术之间的差距。为了实现这一目标，制造商必须对工厂运营管理进行全面转型。

　　成功的转型项目需要具备以下条件：

　　· 理解这种转型是一个长期的过程，而不是短期的投机，需要所有利益相关人（公司业务的用户、公司IT部门、工厂IT部门、工厂用户、六西格玛等各种战略项目的负责人）给予支持。

　　· 分阶段实施的手段，使工厂与企业愿景和达到未来状态的既定路线图保持一致。

　　· 有能力找出可以应对工厂当前挑战的战略举措并与总的愿景保持一致。

　　· 而且，或许最重要的是，选择对实现整体转型目标有益的可靠的合作伙伴也是必要的。

　　我们的“一个工厂”(ONEPlant)转型框架和服务，给工厂运营的转型提供了一个统一的方法。重要的是，它们让制造商能以共同的愿景和目标为前提，让技术、流程和人员在战略层面得到统一，实现整个企业的整合。

　　我们的ONEPlant服务的关键要素包括：

　　· 一个成熟度框架，以评估当前状态和定义转型路线图。

　　· 构成转型路线图的战略举措。这些举措注重处理当前工厂中遇到的问题。

　　· 技术服务和敏捷技术，以帮助工厂运营管理的转型与转型路线图保持一致。

　　开发未来的工厂

　　未来的工厂需要与扩展后的供应链和创新周期无缝整合，同时以更大的敏捷性和效率来运营。所有的工厂需要作为同一个生态系统进行运作，来满足客户的要求，从而全面提高客户满意度。从任何设备（手机、笔记本电脑、台式机、可穿戴设备等）上都能随时随地基于职务安全地获取信息/进行操作。工厂的运营会自动对应供应链内的不良事件进行调整或响应。

　　工厂、产品和机械的代码光晕有助于提供预测性的情报，促使组织主动采取措施。因此，新的SMAC堆栈技术会成为运营技术不可分割的一部分。专家们可通过远程工作的方式与工厂运营进行协作，从而提高效率，因为他们不仅可以查看工厂实时的健康数据，还能通过视频和照片分享识别出机械故障的位置。

　　我们独家拥有的ONEPlant成熟度框架为企业提供了一种系统化的方法来定义成熟度，同时特别关注工厂运营管理流程。这一框架能让愿景/KPI和流程能力保持一致，以及定义转型路线图。

　　考虑到工厂运营的各种互动以及工厂运营对价值流的影响，这个框架重点关注实现业务目标所必需的关键工厂运营流程。ONEPlant应对的关键流程包括详细规划日程、实验和变革管理、生产执行、库存管理、质量管理、工厂维护、能源和设施管理、追踪、工厂绩效等。

应对独特的工厂挑战

　　我们的ONEPlant路线图推荐了逐步推进的方法，还推荐了战略举措，使之既能与企业总的愿景保持一致，同时还能处理工厂运营现有挑战。这些方法和举措包括：

　　对工厂运营管理流程进行简化和标准化 这是转型的一个关键领域，需要与精益六西格玛、TQM等企业战略项目协调一致。不同的工厂通常会采用不同的方式来处理规划、执行、生产报告、绩效管理、物料处理、质量保证和控制等。此外，许多工厂运营流程横跨多个部门。例如，订单执行流程通常会涉及企业规划、工厂生产、质量和物料处理部门。为了将这些流程标准化，重要的是来自不同工厂的多个利益相关人以及公司的业务/IT团队在战略上要保持一致。

　　改善用户体验 对于千禧世代的工作者，组织需要在运营技术方面从新的角度来看待用户体验。用户界面需要更加个性化并更多地根据用户个人的偏好进行响应。这种方法已经被应用于数据采集与监视控制系统(SCADA)空间，乃至其他的运营技术环境（制造执行系统、企业资产管理、仓库管理系统、实验室信息管理系统、质量管理系统等等）。

　　对运营技术进行标准化 尽管对流程的简化很重要，但运营技术（系统）的标准化也同样重要。组织需要考虑的关键点在于，要清楚地划分不同系统的责任，同时尽量减少业务能力的重叠，减少所使用的技术和界面的数量以及为了应对可靠性需求而提供的多种部署选项。

　　采用新技术 强大的新技术，例如移动、社交媒体、大数据分析、虚拟化、云计算、可穿戴设备等提供了实时、可进行操作的情报，能够通过改善弹性、响应速度和质量，来提升工厂的运营绩效。向制造商提供自动化技术的供应商已经给历史学家提供了大数据技术的支持。这有助于制造企业通过MES/实验室的操作数据，分析长时间的流程数据，从而获得与流程有关的新洞见。

　　整合流程，用制造业SOA（服务导向型架构）对工厂进行支持 目前工厂使用多种系统（包括遗留环境） 来实现不同的制造能力。尽管工厂对运营技术的转型和标准化会减少应用的足迹，工厂还是需要更灵活、更快捷的方式，在转型的同时将分散和遗留的工厂系统整合到一起。制造业的SOA能处理工厂整合的具体需求，从而在这方面发挥作用。这种方法还能促使组织开发跨平台应用，改善敏捷性和响应速度。

　　实现远程运营管理 对资产诊断和异常事件分析的远程运营管理有助于降低维持运营的总拥有成本，还有助于改善总的组织响应速度。

　　改善协作和最佳实践运用 随着各种技术/流程的不断进步，重要的是在将最佳实践融入流程改善之前，先征求所有专家的意见。采用新的技术能改善这种协作。用屏幕共享和摄像头共享功能整合的知识管理和远程专家支持能让组织设法将协作从概念落实为具体的操作。

　　建立预测性和实时运营情报 创建闭环式的预测性运营情报是工厂转型的基础。利用工厂、产品和机械代码光晕—并辅之以预测性的情报—有助于工厂主动采取措施改善整体的客户体验、效率、敏捷性和响应速度。

　　原文经许可，摘自Cognizant的Pawan Kale、Puneet Raitani和V. Rajagopal于2015年2月发表的The Next Wave of Manufacturing Relies on Plant Operations Transformation一文。Cognizant于2015年登记版权。秦岭译。