http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-07 13:21:50 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(sheng)20%,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。
SNC工(gong)廠(chang)如(ru)何(he)通(tong)過(guo)數(shu)字(zi)化(hua)建(jian)設(she)實(shi)現(xian)這(zhe)樣(yang)的(de)製(zhi)造(zao)能(neng)力(li)升(sheng)級(ji)?工(gong)廠(chang)的(de)數(shu)字(zi)化(hua)需(xu)要(yao)轉(zhuan)變(bian)哪(na)些(xie)管(guan)理(li)思(si)維(wei)?西(xi)門(men)子(zi)數(shu)字(zi)工(gong)業(ye)業(ye)務(wu)運(yun)動(dong)控(kong)製(zhi)事(shi)業(ye)部(bu)製(zhi)造(zao)工(gong)廠(chang)中(zhong)國(guo)區(qu)首(shou)席(xi)信(xin)息(xi)官(guan)楊(yang)澤(ze)萍(ping)講(jiang)述(shu)了(le)這(zhe)段(duan)曆(li)程(cheng)。
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。”楊(yang)澤(ze)萍(ping)介(jie)紹(shao)到(dao),每(mei)個(ge)動(dong)素(su)在(zai)國(guo)際(ji)標(biao)準(zhun)中(zhong)都(dou)能(neng)找(zhao)到(dao)相(xiang)應(ying)的(de)時(shi)間(jian)標(biao)準(zhun)作(zuo)為(wei)參(can)考(kao),形(xing)成(cheng)了(le)不(bu)會(hui)受(shou)到(dao)太(tai)多(duo)人(ren)為(wei)幹(gan)擾(rao)的(de)操(cao)作(zuo)時(shi)間(jian)值(zhi)的(de)基(ji)準(zhun),改(gai)變(bian)了(le)原(yuan)來(lai)人(ren)工(gong)線(xian)上(shang)掐(qia)表(biao)的(de)主(zhu)觀(guan)數(shu)據(ju),更(geng)科(ke)學(xue)地(di)評(ping)判(pan)工(gong)藝(yi)流(liu)程(cheng)的(de)合(he)理(li)性(xing)和(he)工(gong)人(ren)的(de)熟(shu)練(lian)度(du)。“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,“靠(kao)經(jing)驗(yan)去(qu)判(pan)斷(duan),你(ni)會(hui)有(you)一(yi)些(xie)感(gan)覺(jiao),但(dan)對(dui)於(yu)重(zhong)大(da)的(de)決(jue)策(ce)和(he)改(gai)變(bian),因(yin)為(wei)沒(mei)有(you)數(shu)據(ju)的(de)驅(qu)動(dong),決(jue)策(ce)的(de)準(zhun)確(que)性(xing)風(feng)險(xian)就(jiu)會(hui)非(fei)常(chang)大(da)。西(xi)門(men)子(zi)作(zuo)為(wei)一(yi)家(jia)有(you)著(zhe)170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:“rouxingdexuqiuyuelaiyueduo,kezidingyidechanpindechuxianhuitiaozhangongchangdeshengchanmoshi。hulianwangqudiaolehenduozhongjianhuanjie,congyonghudexuqiudaogongchangdeshengchanhejiaofu,zhetiaotongluhuiyuelaiyueduan。shijiebutinggaibian,shuzihuagongchangzuidadejiazhibuzaiyubatadazaochengwurengongchang,ershiyaodazaochengkeyigenshangshehuihejishubiange、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,SNCxingongchangjijiangtourushiyong。zaigongchangzhengshiluochengzhiqian,gongchengshimenjiuyijingliyongshuzihuashuangbaotaijishu,zaishuzihuapingtaishangdajianchulexingongchangdeyewujiagou,wanchenglexunishengchanhetiaoshi,yuxianfaxianwentibingjiayijiejue,zaijiashangjinnianlaiSNC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ye5G,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、yunjishudeguangfanyingyong,gongyexinxianquanjiangchengweizhizaoxinghechanpinxingqiyedezuidatiaozhanzhiyi。zhebujinjinshiyinweigongyezhongduanchanpinbenshenyuelaiyuezhinenghuadeshuxingerdailaideqiangzhiyaoqiu,qizhizaoguochengdexinxianquan,yechengweileshuzihuagongchangdediyimubiao。ximenzitongguozijidegongyeanquanchanpinhexinxianquantixijianshe,zaizhefangmianyijingzoudaolexingyedeqianlie。
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(ru)Intel、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