制造供應(yīng)鏈數(shù)智化是以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、5G移動(dòng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、人工智能、機(jī)器人、智能物流技術(shù)等軟硬件新技術(shù)為基礎(chǔ),在制造企業(yè)迭代升級(jí)過(guò)程中,為原材料、在制品和成品(采購(gòu)物流、生產(chǎn)物流和成品物流)的包裝、運(yùn)輸、裝卸搬運(yùn)、存儲(chǔ)、流通加工、配送、信息處理等,提供智能服務(wù)和智能決策的系統(tǒng)化、平臺(tái)化的推動(dòng)路徑。它不但將企業(yè)、用戶、貨物、設(shè)施緊密聯(lián)系在一起,而且將流程、數(shù)據(jù)和訂單結(jié)合起來(lái),使得制造供應(yīng)鏈連接變得更加多維度、立體化、多元化、高效率和更有價(jià)值。
由于制造供應(yīng)鏈涉及多個(gè)環(huán)節(jié)和要素,智能生產(chǎn)和交付系統(tǒng)通過(guò)處理各個(gè)環(huán)節(jié)業(yè)務(wù)相關(guān)的數(shù)據(jù)或信息,為相關(guān)作業(yè)提供指示和進(jìn)行數(shù)據(jù)分析的人機(jī)一體化系統(tǒng)。
智能工廠需要按照客戶要求適時(shí)交付。制造供應(yīng)鏈需要實(shí)現(xiàn)物料/產(chǎn)品流動(dòng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集與管理,基于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)供需雙方精準(zhǔn)的匹配,更需要依據(jù)生產(chǎn)作業(yè)要求實(shí)現(xiàn)物流與作業(yè)工位的智能化聯(lián)動(dòng)。
由于企業(yè)戰(zhàn)略、產(chǎn)品和供應(yīng)鏈策略的不同,不同類(lèi)型的企業(yè)對(duì)供應(yīng)鏈運(yùn)營(yíng)有著個(gè)性化的價(jià)值導(dǎo)向。從智能工廠的發(fā)展規(guī)劃和運(yùn)營(yíng)升級(jí)路徑而言,還是需要思考供應(yīng)鏈平臺(tái)戰(zhàn)略框架和制造供應(yīng)鏈發(fā)展導(dǎo)向相結(jié)合,以業(yè)務(wù)和應(yīng)用場(chǎng)景、技術(shù)條件、過(guò)程瓶頸、約束條件等作為前提條件,在規(guī)劃中創(chuàng)新,在創(chuàng)新中應(yīng)用。
一、制造供應(yīng)鏈平臺(tái)的發(fā)展
由于企業(yè)不同、產(chǎn)品不同、工藝不同,不同迭代升級(jí)階段的智能工廠供應(yīng)鏈及其信息平臺(tái)的表現(xiàn)方式也有所不同。
工廠升級(jí)發(fā)展階段通常分為精益工廠、數(shù)字化工廠、智能化工廠,所以不同階段的供應(yīng)鏈平臺(tái)也有覆蓋面、聯(lián)通程度、技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景以及軟硬件設(shè)施的差異,可以相應(yīng)的分為精益信息平臺(tái)、數(shù)字化信息平臺(tái)和智能化信息平臺(tái)。對(duì)于鏈接終端消費(fèi)者的C2M工廠,其信息平臺(tái)更具有延展性,可能從制造工廠涉及消費(fèi)者、門(mén)店、研發(fā)、品類(lèi)管理、營(yíng)銷(xiāo)等。
1.精益制造供應(yīng)鏈平臺(tái)
精益工廠需要精益物流及其信息平臺(tái)以支撐精益生產(chǎn)要求。由于精益生產(chǎn)發(fā)源于汽車(chē)行業(yè),所以汽車(chē)行業(yè)精益物流信息平臺(tái)的發(fā)展具有較強(qiáng)的代表意義。
豐田精益生產(chǎn)方式強(qiáng)調(diào)拉動(dòng)系統(tǒng),JIT到貨、JIT制造、JIT配送,需要降低“七大浪費(fèi)”,降庫(kù)存低至“零庫(kù)存”。這種方式需要有精確的生產(chǎn)計(jì)劃和物流計(jì)劃協(xié)同,并且要求供應(yīng)商有高度匹配的物流基礎(chǔ)和運(yùn)作能力,整個(gè)供應(yīng)鏈過(guò)程都是按照標(biāo)準(zhǔn)來(lái)執(zhí)行的。但是其管理的顆粒度難以把握,同時(shí)對(duì)于變化的控制與適應(yīng)能力比較差(如何拉動(dòng)和備貨往往是很多企業(yè)的痛點(diǎn)),在信息技術(shù)不發(fā)達(dá)的情況下,制造企業(yè)采用ANDON、KANBAN系統(tǒng)來(lái)傳遞信息,主要是通過(guò)人工操作完成,物流設(shè)備主要是“帶人的自動(dòng)化”,供應(yīng)鏈物流斷點(diǎn)偏多,效率損失比較大。
2.數(shù)字化供應(yīng)鏈平臺(tái)
數(shù)字化供應(yīng)鏈平臺(tái)是在制造工廠精益化目標(biāo)達(dá)成之后,在一定的信息技術(shù)基礎(chǔ)上,逐步開(kāi)始供應(yīng)鏈業(yè)務(wù)數(shù)字化的過(guò)程。從動(dòng)態(tài)的視角來(lái)看,供應(yīng)鏈過(guò)程體現(xiàn)為端到端的業(yè)務(wù)流過(guò)程,它涉及業(yè)務(wù)流程的不同階段、不同參與者、具體工作內(nèi)容、業(yè)務(wù)時(shí)效表現(xiàn)等。端到端的數(shù)字化就是實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)流程透明,促進(jìn)供應(yīng)鏈上下游之間的業(yè)務(wù)協(xié)同,以保證供應(yīng)鏈的高效銜接和有序運(yùn)轉(zhuǎn),從而提升整體效率。
在數(shù)字化時(shí)代,數(shù)據(jù)已經(jīng)成為企業(yè)的核心資源。企業(yè)通過(guò)對(duì)積累的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,能夠驅(qū)動(dòng)業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)的智能運(yùn)轉(zhuǎn)。業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)的智能化主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)的分析和自主決策。數(shù)據(jù)分析的過(guò)程就是提取數(shù)據(jù)所蘊(yùn)含的價(jià)值的過(guò)程;自主決策則是智能化的更高級(jí)階段,通過(guò)算法輔助決策,讓供應(yīng)鏈過(guò)程的各類(lèi)設(shè)備設(shè)施具有“靈魂”。
數(shù)字化工廠需要供應(yīng)鏈管理率先實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、一體化,并且使其成為數(shù)字化工廠運(yùn)營(yíng)的主要紐帶。在這種工作場(chǎng)景下,自動(dòng)搬運(yùn)、自動(dòng)配送、智能存儲(chǔ)、RFID/IoT自動(dòng)采集信息和數(shù)據(jù)等作業(yè)形式替代了部分人工作業(yè)。同時(shí),以信息傳遞為主要功能的物流信息系統(tǒng)已經(jīng)無(wú)法滿足這種新形勢(shì)的需要,必須升級(jí)為集信息傳遞和調(diào)度指揮為一體的智能調(diào)度系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)傳遞生產(chǎn)信息并指揮調(diào)度智能裝備進(jìn)行有序的作業(yè)。
一些先進(jìn)的制造企業(yè)在推行高柔性生產(chǎn)方式的同時(shí),要求供應(yīng)鏈繼續(xù)保持從項(xiàng)目規(guī)劃到實(shí)施全過(guò)程的高效率;并通過(guò)應(yīng)用仿真、數(shù)字孿生、虛擬現(xiàn)實(shí)/增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(VR/AR)等信息技術(shù)手段進(jìn)行方案優(yōu)化、狀態(tài)監(jiān)控和結(jié)果驗(yàn)證等工作,較好地滿足制造和交付體系高效化的要求。另一方面,信息技術(shù)進(jìn)步也促進(jìn)了生產(chǎn)模式的變革和升級(jí),推動(dòng)生產(chǎn)能力達(dá)到新高度,這種雙向的促進(jìn),帶動(dòng)了供應(yīng)鏈體系中各要素不斷向前和諧發(fā)展。
制造企業(yè)數(shù)字化過(guò)程中,通常容易產(chǎn)生“路徑依賴”。一方面,由于過(guò)去“成熟一塊發(fā)展一塊”,各個(gè)不同模塊應(yīng)用的硬件、軟件來(lái)自不同的邏輯和供應(yīng)商,導(dǎo)致軟硬件之間無(wú)法互聯(lián)互通,產(chǎn)生信息斷點(diǎn)和信息衰減、丟失,最終出現(xiàn)“信息解決不了物理問(wèn)題”的尷尬局面;另一方面,由于“一路走來(lái)”的經(jīng)驗(yàn)和管理慣性,使得原來(lái)的供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)無(wú)法被打破,數(shù)字化過(guò)程僅僅是“現(xiàn)狀的信息解讀”,而不是在新的邏輯下重新構(gòu)建的數(shù)字化的供應(yīng)鏈。
3.智能制造供應(yīng)鏈平臺(tái)
智能制造對(duì)于供應(yīng)鏈的要求更高,“如果沒(méi)有智能供應(yīng)鏈的支撐,智能制造只能停留在實(shí)驗(yàn)室階段”。相對(duì)于傳統(tǒng)制造工廠而言,智能制造強(qiáng)調(diào)個(gè)性化、客戶化和數(shù)字化、智能化,這就不僅僅是在原有基礎(chǔ)上升級(jí)供應(yīng)鏈的問(wèn)題,而是必須依據(jù)業(yè)務(wù)邏輯重新構(gòu)建供應(yīng)鏈。這要求企業(yè)具有智能制造和相應(yīng)的供應(yīng)鏈戰(zhàn)略及其實(shí)現(xiàn)路徑。
從邏輯而言,智能制造供應(yīng)鏈平臺(tái)需要搭建實(shí)時(shí)供應(yīng)鏈運(yùn)作(計(jì)劃)規(guī)劃和執(zhí)行的閉合環(huán)路,將虛擬生產(chǎn)-物流系統(tǒng)和現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)-物流系統(tǒng)對(duì)應(yīng)起來(lái)。具體而言,就是集成PLM系統(tǒng)、ERP系統(tǒng)、MES系統(tǒng)、倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)WMS以及生產(chǎn)設(shè)備和物流設(shè)備集成管理系統(tǒng)等系統(tǒng)。供應(yīng)鏈過(guò)程計(jì)劃發(fā)布至執(zhí)行系統(tǒng)之后,利用智能制造平臺(tái)生成詳細(xì)的作業(yè)指導(dǎo)書(shū),并與供應(yīng)鏈-生產(chǎn)-物流運(yùn)營(yíng)全過(guò)程進(jìn)行關(guān)聯(lián),保證整個(gè)過(guò)程都實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的響應(yīng)和更新,同時(shí)從生產(chǎn)-物流環(huán)境中收集有關(guān)生產(chǎn)-物流執(zhí)行情況的信息。從訂單到執(zhí)行交付,智能供應(yīng)鏈平臺(tái)也需要具備必要的先期驗(yàn)證、仿真、預(yù)警的能力。建立供應(yīng)鏈與制造過(guò)程智能對(duì)應(yīng)、聯(lián)動(dòng)的協(xié)同模型,其具備所有物料流動(dòng)過(guò)程(包括生產(chǎn)工位物料運(yùn)作)的細(xì)節(jié),并可在整個(gè)物流-生產(chǎn)過(guò)程中針對(duì)每一個(gè)訂單、每一個(gè)物料、每一個(gè)工位進(jìn)行實(shí)時(shí)仿真和驗(yàn)證。結(jié)合大數(shù)據(jù)分析和統(tǒng)計(jì)學(xué)技術(shù),快速作出有關(guān)供方交付、庫(kù)存資源、自有物料存儲(chǔ)、個(gè)性化訂單配套需求、配送資源、工序排序以及智能物流設(shè)施等優(yōu)化方案。調(diào)整策略后,再模擬仿真整個(gè)生產(chǎn)-物流系統(tǒng)的績(jī)效,進(jìn)一步優(yōu)化實(shí)現(xiàn)所有物流資源利用率的最大化,確保所有工序上的所有設(shè)施和人都盡其所能,實(shí)現(xiàn)效率和盈利能力的最大化。
隨著產(chǎn)品功能復(fù)雜性的增加,其制造過(guò)程也逐漸復(fù)雜,對(duì)制造涉及的所有過(guò)程均有必要進(jìn)行完善的規(guī)劃。在智能供應(yīng)鏈平臺(tái)中,對(duì)需要制造的產(chǎn)品、作業(yè)的方式、物流流動(dòng)方式、關(guān)聯(lián)資源以及物料周轉(zhuǎn)、作業(yè)地點(diǎn)等各個(gè)方面可以進(jìn)行系統(tǒng)的規(guī)劃,將各方面關(guān)聯(lián)起來(lái),實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)人員和制造人員的協(xié)同。一旦發(fā)生流動(dòng)和作業(yè)要素變更,可以在智能物流信息系統(tǒng)中方便地更新流動(dòng)過(guò)程,包括更新面向制造的物料清單,對(duì)應(yīng)新的工序,為工序分配新的配送模式、設(shè)施或人員,為工位配送調(diào)整新的物料時(shí)間和數(shù)量等,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步將完成各項(xiàng)任務(wù)所需的時(shí)間以及所有不同的工序整合在一起進(jìn)行分析和規(guī)劃,直到產(chǎn)生滿意的流動(dòng)過(guò)程方案。
值得一提的是,很多企業(yè)愿意花資金購(gòu)買(mǎi)智能化設(shè)備,因?yàn)槟?ldquo;看得見(jiàn)”,但較少企業(yè)愿意做供應(yīng)鏈智能化的先期策略規(guī)劃和構(gòu)建,這容易導(dǎo)致智能化設(shè)備“擺得下卻玩不轉(zhuǎn)”,最后“看得見(jiàn)的都一樣,看不見(jiàn)的都不一樣”。也有很多企業(yè)已經(jīng)通過(guò)研究和應(yīng)用優(yōu)化算法來(lái)編制適合企業(yè)自身發(fā)展特性的軟件,這些軟件或者獨(dú)立作業(yè),或者有機(jī)協(xié)同,集合成有鮮明自身特色的信息系統(tǒng),賦能團(tuán)隊(duì)更好地運(yùn)作。
在當(dāng)前的形勢(shì)下,盡管供應(yīng)鏈體系中的主流依舊是生產(chǎn)模式要求供應(yīng)鏈/物流模式及其信息系統(tǒng)與其保持同步。但是,隨著Al(人工智能)、區(qū)塊鏈、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、3D打印和5G等前沿技術(shù)的開(kāi)發(fā)及其應(yīng)用,由此逆向引發(fā)的生產(chǎn)模式和供應(yīng)鏈/物流模式的變革已經(jīng)初見(jiàn)端倪。
二、制造供應(yīng)鏈數(shù)智化的特征
從“以制造為中心”的推動(dòng)式,轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;以客戶為中心、以交付為中心”的拉動(dòng)式,制造企業(yè)所有的邏輯和關(guān)鍵績(jī)效指標(biāo)也隨之發(fā)生了變更。制造供應(yīng)鏈作為“交付的橋頭堡”、“制造的水龍頭”、“采購(gòu)的緩沖器”,也必然越來(lái)越成為智能工廠的核心紐帶,供應(yīng)鏈平臺(tái)也將成為指揮智能工廠有效運(yùn)作的“大腦”。
制造供應(yīng)鏈數(shù)智化通常表現(xiàn)出以下特征:
1.制造工廠供應(yīng)鏈能力“IP化”
從工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的角度來(lái)看,智能工廠以信息平臺(tái)作為一個(gè)“節(jié)點(diǎn)”,代表的是“服務(wù)型制造”的一個(gè)IP。通過(guò)交付能力的網(wǎng)絡(luò)化表現(xiàn),體現(xiàn)智能工廠在生態(tài)圈的影響力,和與互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)無(wú)縫連接的能力。智能工廠逐漸互聯(lián)網(wǎng)化,需要讓消費(fèi)者隨時(shí)能夠通過(guò)網(wǎng)絡(luò)化(移動(dòng))平臺(tái)看得到其產(chǎn)品在工廠的生產(chǎn)和物流服務(wù)過(guò)程,甚至看得到具體訂單執(zhí)行過(guò)程。個(gè)性化的產(chǎn)品還包含個(gè)性化的服務(wù),以體現(xiàn)“服務(wù)型制造”的具體要義。這就要求制造企業(yè)供應(yīng)鏈平臺(tái)能夠具備瞬時(shí)鏈接、快速接單、快速制造、精準(zhǔn)承諾、適時(shí)交付的能力。
2.供應(yīng)鏈交付能力可體驗(yàn)化
很多企業(yè)開(kāi)始逐漸將智造工廠打造為“可參觀型工廠”,作為工業(yè)旅游項(xiàng)目,或者說(shuō),這個(gè)工廠就是一個(gè)可體驗(yàn)的產(chǎn)品(類(lèi)似藝術(shù)品),而不再把產(chǎn)品陳列和工廠分為兩個(gè)不同的容易產(chǎn)生體驗(yàn)錯(cuò)位的參觀內(nèi)容。他們?cè)噲D將工廠的產(chǎn)品力、制造力、交付力與企業(yè)文化、專(zhuān)業(yè)度和趣味性集中體現(xiàn)出來(lái),讓參觀者(可能任何人)“浸入式”體驗(yàn)其系統(tǒng)化的能力,從而心甘情愿主動(dòng)購(gòu)買(mǎi)其服務(wù)或者產(chǎn)品。制造供應(yīng)鏈能力將和產(chǎn)品一道成為消費(fèi)者體驗(yàn)的一個(gè)必要組成部分,以體現(xiàn)智能工廠面對(duì)個(gè)性化需求的敏捷性能力,以及與終端消費(fèi)群體、銷(xiāo)售、交付資源鏈接的能力。
成品交付物流涉及門(mén)店、物流服務(wù)商、物流網(wǎng)絡(luò)布局、庫(kù)存布局、成品發(fā)運(yùn)計(jì)劃和成品庫(kù)的規(guī)劃和運(yùn)營(yíng),對(duì)于不同的區(qū)域、門(mén)店、消費(fèi)者、產(chǎn)品等有不同的響應(yīng)策略,為此需要有集成信息、集成資源、線上線下結(jié)合、人單合一、有效兌現(xiàn)承諾等方面的綜合能力。從消費(fèi)者的角度而言,智能工廠物流信息平臺(tái)(及后續(xù)的商品配送)代表的是“能否有效交付”的一條供應(yīng)鏈,往往將客戶滿意度具體化為企業(yè)口碑和品牌。
3.供應(yīng)鏈過(guò)程質(zhì)量可視化
規(guī)劃智能工廠時(shí)通常是以物流作為主要紐帶,帶動(dòng)信息化的同步規(guī)劃;在生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)時(shí),物流的有效性是智能化生產(chǎn)的前提和服務(wù)的保證。物流過(guò)程涉及外購(gòu)件、自制件、前置工序等眾多的環(huán)節(jié),制造進(jìn)度受到物料、人員、設(shè)施、庫(kù)存、質(zhì)量、效率、能源等要素的變化影響。制造工藝涉及原材料、半成品和成品不同的加工技術(shù)和設(shè)施,具體到精準(zhǔn)加工、精準(zhǔn)配料、精準(zhǔn)控制庫(kù)存、精準(zhǔn)補(bǔ)料、退料、包裝、搬運(yùn)、存儲(chǔ)、輸送、揀選、總裝等工藝過(guò)程……上述過(guò)程都需要通過(guò)物流信息平臺(tái)和制造信息平臺(tái)實(shí)時(shí)協(xié)同,“推拉結(jié)合”,實(shí)時(shí)采集、匯總、分析和傳遞數(shù)據(jù),成為智能制造系統(tǒng)決策的關(guān)鍵部分。從制造工廠經(jīng)營(yíng)的角度而言,智能工廠物流信息平臺(tái)代表的是固定資產(chǎn)的經(jīng)營(yíng)有效性和流動(dòng)資產(chǎn)的周轉(zhuǎn)效率,現(xiàn)金流和庫(kù)存的此消彼長(zhǎng),往往決定了企業(yè)的盈利能力。
4.制造供應(yīng)鏈能力柔性化
根據(jù)個(gè)性化訂單配合生產(chǎn)要求實(shí)現(xiàn)柔性化轉(zhuǎn)換的快速反應(yīng)能力,智能工廠生產(chǎn)系統(tǒng)柔性化越來(lái)越重要。未來(lái)“柔性生產(chǎn)系統(tǒng)”在成組技術(shù)基礎(chǔ)上,以多臺(tái)數(shù)控機(jī)床或者數(shù)組柔性制造單元為核心,通過(guò)自動(dòng)化物流系統(tǒng)將其鏈接,統(tǒng)一由主控計(jì)算機(jī)和相關(guān)軟件進(jìn)行控制和管理,組成多品種、小批量和混流生產(chǎn)的自動(dòng)化制造系統(tǒng),即由統(tǒng)一的信息系統(tǒng)、物流系統(tǒng)和數(shù)字加工設(shè)備組成,能適應(yīng)加工對(duì)象變換、高效率制造中小批量多品種產(chǎn)品的自動(dòng)化制造系統(tǒng)。其中,可能涉及機(jī)器柔性、工藝柔性、產(chǎn)品柔性、維護(hù)柔性、生產(chǎn)能力柔性、擴(kuò)展柔性、運(yùn)營(yíng)柔性,但是所有的柔性都必須要由柔性物流系統(tǒng)來(lái)鏈接和貫穿,以保證橫向、縱向和端到端的柔性集成能力。從智能工廠柔性的角度而言,智能工廠物流信息平臺(tái)代表的是人、機(jī)、料、法、環(huán)、測(cè)的“以點(diǎn)帶面、點(diǎn)面結(jié)合”的實(shí)時(shí)互通、協(xié)同和響應(yīng)能力,也是個(gè)性化制造、交付能力的具體表現(xiàn)。
供應(yīng)鏈系統(tǒng)不僅僅是“物的流動(dòng)”,更主要的是工廠制造供應(yīng)鏈平臺(tái)中伴隨著生產(chǎn)-物流表現(xiàn)出的信息流,以及通過(guò)供應(yīng)鏈將產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)之間供應(yīng)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售、消費(fèi)串聯(lián)起來(lái),以實(shí)現(xiàn)綜合效益疊加。另一方面,作為流動(dòng)資產(chǎn)(現(xiàn)金流、原材料庫(kù)存、在制品庫(kù)存、成品庫(kù)存、應(yīng)收應(yīng)付款項(xiàng)等)的載體,供應(yīng)鏈的效率決定了庫(kù)存周轉(zhuǎn)率和現(xiàn)金流量,從而決定了企業(yè)贏利的效率。而智能工廠供應(yīng)鏈平臺(tái)正是這個(gè)贏利系統(tǒng)的最直接的監(jiān)控和調(diào)度工具。
三、制造供應(yīng)鏈數(shù)智化平臺(tái)的構(gòu)建
1.“一體兩翼”的構(gòu)建策略
制造供應(yīng)鏈數(shù)智化的建設(shè)和發(fā)展,伴隨著企業(yè)智能工廠的建設(shè)和發(fā)展同步進(jìn)行。不同發(fā)展階段的建設(shè)和發(fā)展切入點(diǎn)、著力點(diǎn)、目標(biāo)都不一樣。從企業(yè)運(yùn)營(yíng)、參與競(jìng)爭(zhēng)以及兩化融合的大趨勢(shì)而言,建議采用“一體兩翼”的發(fā)展路徑,如圖1所示。
第一階段:1.啟動(dòng)供應(yīng)鏈數(shù)智化平臺(tái)頂層設(shè)計(jì) 2.打造行業(yè)新的標(biāo)桿工廠智能供應(yīng)鏈;第二階段:1.標(biāo)桿工廠制造供應(yīng)鏈方法論提升-復(fù)制 2.人才培養(yǎng)成體系,可派遣 3
數(shù)字化供應(yīng)鏈開(kāi)始協(xié)同;
第三階段:1.供應(yīng)鏈數(shù)智化平臺(tái)成型/輸送 2.人才體系成型/輸送 3.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+智能制造供應(yīng)鏈。
圖1 一體兩翼的發(fā)展路徑 (圖片來(lái)源:天睿咨詢)
“一體兩翼”的模式就是以培養(yǎng)供應(yīng)鏈(數(shù)智化)工程技術(shù)人才為核心目標(biāo)(一體),以建設(shè)智能工廠為抓手,以同步建設(shè)供應(yīng)鏈平臺(tái)為臺(tái)階(兩翼),從而保證智能制造系統(tǒng)(智能產(chǎn)品、智能制造、智能供應(yīng)鏈)迭代升級(jí)的有序性和有效性。
經(jīng)過(guò)近十年的智能化迭代升級(jí)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),絕大多數(shù)企業(yè)管理者都認(rèn)識(shí)到:任何花錢(qián)可以買(mǎi)到的軟硬件技術(shù),都未必能代表企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。只有形成企業(yè)文化、技術(shù)累積與沉淀、組織過(guò)程資產(chǎn)、企業(yè)數(shù)據(jù)化智慧等才是企業(yè)的“內(nèi)功”,這些能力需要由數(shù)智化人才梯隊(duì)掌握。因此,對(duì)于企業(yè)供應(yīng)鏈數(shù)智化人才的培養(yǎng),將成為智能工廠供應(yīng)鏈平臺(tái)有效規(guī)劃、運(yùn)營(yíng)和維護(hù)的戰(zhàn)略訴求。
從路徑的角度而言,路徑1是標(biāo)桿智能工廠及物流、交付系統(tǒng)規(guī)劃、設(shè)計(jì)和建設(shè)過(guò)程;路徑2是智能工廠供應(yīng)鏈平臺(tái)構(gòu)建、邏輯梳理和達(dá)成;路徑3是人才培養(yǎng)的戰(zhàn)略、知識(shí)結(jié)構(gòu)和培養(yǎng)方案與實(shí)踐過(guò)程,如圖1所示。路徑1和路徑2是過(guò)程,路徑3是關(guān)鍵目標(biāo),終極目標(biāo)如橫坐標(biāo)所示的供應(yīng)鏈數(shù)智化升級(jí)路徑和縱坐標(biāo)所示的智能工廠升級(jí)路徑。
從發(fā)展階段而言,可以分為三個(gè)階段:第一階段以建設(shè)智能化工廠為切入點(diǎn),同步啟動(dòng)供應(yīng)鏈數(shù)智化平臺(tái)頂層設(shè)計(jì)和人才培養(yǎng)的框架方案。第二階段在工廠建設(shè)完成設(shè)備安裝、調(diào)試、大聯(lián)調(diào)、試產(chǎn)和量產(chǎn)后,基本上可以提純出企業(yè)的智能化升級(jí)的方法論和相關(guān)運(yùn)營(yíng)標(biāo)準(zhǔn),初步建立運(yùn)營(yíng)體系;同時(shí)人才團(tuán)隊(duì)也基本上完成了第一輪培養(yǎng)的過(guò)程,具備了人才輸出、提升、派駐的條件。第三階段智能工廠方法論、供應(yīng)鏈/物流信息平臺(tái)、人才梯隊(duì)都逐漸成熟,可以探索導(dǎo)入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),研究工業(yè)大數(shù)據(jù)、5G技術(shù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)應(yīng) 用,為智能制造系統(tǒng)再次賦能。
從規(guī)劃路徑而言,一般需要經(jīng)過(guò)戰(zhàn)略定位、概念設(shè)計(jì)、短板彌補(bǔ)(能力提升、補(bǔ)課)、精益化、數(shù)字化、平臺(tái)化,再到智能化的過(guò)程。
2.制造供應(yīng)鏈數(shù)智化平臺(tái)構(gòu)建的六個(gè)切入點(diǎn)
智能制造需要將全價(jià)值鏈打通,不僅需要智能制造相關(guān)設(shè)施逐漸到位,更為關(guān)鍵的是,對(duì)于智能工廠運(yùn)營(yíng)管理的“內(nèi)功”需要同步跟上。而內(nèi)功關(guān)鍵之處又在于代表流動(dòng)資產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管理的供應(yīng)鏈流程的一體化(如圖2虛線范圍內(nèi)部分)。所以,衡量一個(gè)智能工廠規(guī)劃是否合理的現(xiàn)實(shí)和本質(zhì)的評(píng)價(jià)角度,不僅關(guān)心是否“布得下”、“買(mǎi)得好”,更要關(guān)心是否可以“轉(zhuǎn)起來(lái)”,并最終有效交付產(chǎn)品給客戶,其他的都是錦上添花的事情。
在實(shí)踐中,企業(yè)構(gòu)建供應(yīng)鏈數(shù)智化運(yùn)營(yíng)平臺(tái),可以采用“以點(diǎn)帶面、點(diǎn)面結(jié)合、以終為始”的切入方式,通常從包裝與物流基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)、訂單交付與計(jì)劃梳理、智能物流設(shè)施導(dǎo)入、智能工位鏈接、制造供應(yīng)鏈關(guān)鍵環(huán)節(jié)差異管理、智能供應(yīng)鏈信息平臺(tái)等六個(gè)方面切入,如圖2所示。
圖2 智能供應(yīng)鏈平臺(tái)構(gòu)建的六個(gè)切入點(diǎn) (圖片來(lái)源:天睿咨詢)
?。?)包裝與物流基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)化
物流基礎(chǔ)比較薄弱的企業(yè),一般首先需要做好每個(gè)物料的包裝設(shè)計(jì),做到包裝單元化、通用化、標(biāo)準(zhǔn)化,并在此基礎(chǔ)上擴(kuò)展搬運(yùn)標(biāo)準(zhǔn)、存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)、運(yùn)輸標(biāo)準(zhǔn)、配送標(biāo)準(zhǔn)、工位暫存標(biāo)準(zhǔn)等。只有各個(gè)基礎(chǔ)環(huán)節(jié)做到標(biāo)準(zhǔn)化,才能夠?qū)崿F(xiàn)物料流動(dòng)參數(shù)化、數(shù)字化,為后續(xù)的供應(yīng)鏈數(shù)字化流程梳理提供良好的基礎(chǔ)(可以直接作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)導(dǎo)入物流信息系統(tǒng))。這涉及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、物料尺寸、BOM表分解、質(zhì)量要求定義、包裝模式切換、容器具管理流程等,過(guò)程繁瑣,但是非常必要。如果忽略包裝與物流基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)化,智能工廠物流徒具形式,無(wú)法實(shí)現(xiàn)物流信息的數(shù)字化和物流設(shè)施的智能化,運(yùn)營(yíng)平臺(tái)的建設(shè)也容易導(dǎo)致“兩張皮”的結(jié)果。
?。?)訂單交付與計(jì)劃梳理
企業(yè)運(yùn)營(yíng)和交付主要圍繞訂單與計(jì)劃來(lái)展開(kāi),可以說(shuō),訂單與計(jì)劃是企業(yè)運(yùn)作的“牛鼻子”工程。只有訂單和計(jì)劃的邏輯清晰了,才能夠合理調(diào)動(dòng)各項(xiàng)制造資源,所有的數(shù)字化節(jié)點(diǎn)、參數(shù)、數(shù)據(jù)才能夠“順理成章”。訂單交付與計(jì)劃梳理具體包含訂單預(yù)估、訂單來(lái)源、客戶信息、交付周期與相關(guān)要求。并由此集成為主生產(chǎn)計(jì)劃,細(xì)化為各項(xiàng)作業(yè)計(jì)劃,具體包含發(fā)運(yùn)計(jì)劃、總裝作業(yè)計(jì)劃、齊套計(jì)劃、庫(kù)存計(jì)劃和供應(yīng)商到貨計(jì)劃等。全過(guò)程邏輯嚴(yán)密、專(zhuān)業(yè)要求度高,是企業(yè)制造供應(yīng)鏈運(yùn)營(yíng)的核心,直接主導(dǎo)了制造資源的主要脈絡(luò),可以作為供應(yīng)鏈平臺(tái)建設(shè)的基本邏輯基礎(chǔ)。
由于涉及運(yùn)營(yíng)管理的動(dòng)態(tài)化、不同企業(yè)管理邏輯的個(gè)性化等,一旦忽略了訂單與計(jì)劃邏輯,容易導(dǎo)致企業(yè)計(jì)劃變化頻繁、制造資源調(diào)度無(wú)方、產(chǎn)生巨大浪費(fèi)、庫(kù)存居高不下、訂單交付無(wú)法兌現(xiàn)客戶承諾、客戶滿意度降低等嚴(yán)重后果。
(3)智能物流設(shè)施導(dǎo)入
物流基礎(chǔ)比較好的企業(yè),通常愿意通過(guò)設(shè)施規(guī)劃與智能物流系統(tǒng)來(lái)拉通實(shí)物流通的價(jià)值鏈,減少斷點(diǎn),消滅過(guò)程中的停頓、浪費(fèi)、搬運(yùn)、確認(rèn)、往返、數(shù)據(jù)錯(cuò)失,避開(kāi)平面布局的縱橫交錯(cuò)以及“最小搬運(yùn)距離”的陷阱,實(shí)現(xiàn)立體化貫通、邏輯化配送與流通,做到全過(guò)程沒(méi)有斷點(diǎn)、無(wú)人干涉、自動(dòng)運(yùn)作、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)盤(pán)點(diǎn)。這涉及物料管理的信息-物理系統(tǒng),不同的智能化物流設(shè)施配置直接決定了WMS、WCS等系統(tǒng)的邏輯和運(yùn)作,也決定了數(shù)據(jù)采集的方式和采集點(diǎn)的設(shè)置。
在實(shí)踐過(guò)程中,由于涉及各類(lèi)智能物流設(shè)施,在選擇技術(shù)方案、設(shè)備以及供應(yīng)商時(shí)需要有優(yōu)化的方案(一般是專(zhuān)業(yè)化設(shè)計(jì)公司提供方案,再集中討論技術(shù)選配和落地方案,然后選擇合理的集成商,而不是多方采購(gòu)、憑經(jīng)驗(yàn)集成);同時(shí),智能化設(shè)施投資往往比較大,需要考慮投資收益(ROI)的科學(xué)測(cè)算。一旦操作不慎,輕者需要反復(fù)調(diào)試、改造、試錯(cuò)、修改參數(shù),浪費(fèi)企業(yè)運(yùn)營(yíng)機(jī)會(huì)成本;重者容易導(dǎo)致設(shè)施連貫不起來(lái),無(wú)法完成系統(tǒng)化運(yùn)作的目的。
?。?)智能工位鏈接
在過(guò)去的發(fā)展過(guò)程中,制造企業(yè)已經(jīng)形成了運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)和管理慣性,當(dāng)需要尋求智能化突破時(shí),未必能夠徹底顛覆原有的制造系統(tǒng)平衡,而是逐漸以點(diǎn)帶面地導(dǎo)入關(guān)鍵工位和環(huán)節(jié)智能化的元素,然后逐步完成集成業(yè)務(wù)。在一個(gè)特定的工廠,關(guān)鍵環(huán)節(jié)的智能化突破往往可以起到“破冰”效應(yīng),帶動(dòng)上下游環(huán)節(jié)的系列優(yōu)化和匹配,從而拉開(kāi)智能化工廠建設(shè)和物流信息平臺(tái)構(gòu)建的序幕。
?。?)制造供應(yīng)鏈關(guān)鍵環(huán)節(jié)差異管理
通常智能工廠的供應(yīng)鏈戰(zhàn)略績(jī)效包含具體的參數(shù)指標(biāo),集成為企業(yè)級(jí)的大數(shù)據(jù),比如交付準(zhǔn)時(shí)率、庫(kù)存周轉(zhuǎn)率、訂單交付周期OTD、客戶滿意度、訂單達(dá)成率等,在此基礎(chǔ)上,分解供應(yīng)鏈運(yùn)營(yíng)各個(gè)環(huán)節(jié)的部門(mén)級(jí)、產(chǎn)線級(jí)、工藝工序參數(shù)、作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)等。日常運(yùn)營(yíng)的關(guān)鍵參數(shù)在智能工廠供應(yīng)鏈運(yùn)營(yíng)過(guò)程中通常會(huì)作為過(guò)程參數(shù)出現(xiàn),但是差異參數(shù)卻通常會(huì)成為阻礙運(yùn)營(yíng)的斷點(diǎn),甚至影響整個(gè)供應(yīng)鏈運(yùn)營(yíng)平臺(tái)的數(shù)據(jù)質(zhì)量。
傳統(tǒng)的制造工廠業(yè)務(wù)過(guò)程數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)是離散型的,各部門(mén)協(xié)同共享聯(lián)動(dòng)性較差,信息不能及時(shí)傳遞和共享,形成信息孤島,過(guò)程中的異常信息未及時(shí)記錄、存儲(chǔ),不能實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、分析,而且大量數(shù)據(jù)都人工統(tǒng)計(jì),導(dǎo)致統(tǒng)計(jì)結(jié)果滯后,管理事后控制,不能實(shí)現(xiàn)預(yù)先控制和及時(shí)管理。尤其是定期的報(bào)表,通過(guò)人工編制、郵件發(fā)送或打印傳遞等,容易造成管理被動(dòng)和事后控制,而不能做到事先預(yù)防。
未來(lái)數(shù)據(jù)需要實(shí)現(xiàn)量化管理、實(shí)時(shí)管理、可視化管理、PDCA管理、主動(dòng)管理等,要求實(shí)現(xiàn)目標(biāo)和過(guò)程的差異管理,尤其是關(guān)鍵過(guò)程的差異管理。這涉及所有的供應(yīng)鏈運(yùn)營(yíng)過(guò)程,尤其是先期規(guī)劃需要界定關(guān)鍵環(huán)節(jié),并且有基本的參數(shù)設(shè)置,難點(diǎn)是需要實(shí)時(shí)監(jiān)控關(guān)鍵環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)變化、偏差范圍、預(yù)警機(jī)制和響應(yīng)級(jí)別。這既有數(shù)據(jù)的梳理,又有偏差的疊加和分析判斷,對(duì)于系統(tǒng)而言是極大的挑戰(zhàn)。而對(duì)于差異的實(shí)時(shí)感知和反饋、調(diào)節(jié)、數(shù)字孿生,才是智能化的具體體現(xiàn)。
?。?)智能供應(yīng)鏈信息平臺(tái)規(guī)劃與建設(shè)
大部分企業(yè)都愿意直接選擇好的供應(yīng)鏈運(yùn)營(yíng)信息平臺(tái)來(lái)提升工廠的數(shù)字化、智能化水平,希望一勞永逸地解決數(shù)據(jù)化的問(wèn)題。如上所述,這看似簡(jiǎn)單的問(wèn)題,卻需要大部分業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、物流基礎(chǔ)、智能資源、運(yùn)營(yíng)邏輯等的充分到位,才能有效達(dá)成。也就是說(shuō),制造供應(yīng)鏈運(yùn)營(yíng)平臺(tái)是基于各項(xiàng)基礎(chǔ)業(yè)務(wù)有保證的前提下的“水到渠成”的成果。從規(guī)劃到建設(shè)、到實(shí)際運(yùn)營(yíng),可以是一個(gè)“以終為始”的拉動(dòng)式資源配置和達(dá)成路徑,也可以是迭代升級(jí)模式的推動(dòng)式的“做加法”的路徑,關(guān)鍵是企業(yè)需要有戰(zhàn)略定力和戰(zhàn)略耐心,而不是盲目導(dǎo)入、被軟件綁架。
上述六個(gè)切入點(diǎn),不同的企業(yè)會(huì)有不同的路徑選擇方式。從結(jié)果而言,都是建設(shè)和達(dá)成供應(yīng)鏈運(yùn)營(yíng)平臺(tái),可謂殊途同歸,最后都需要與智能生產(chǎn)設(shè)施對(duì)接與聯(lián)動(dòng),成為智能制造的重要組成部分。從系統(tǒng)的角度而言,都是為了提升交貨準(zhǔn)確率和縮短交付周期,勢(shì)必需要提高供應(yīng)商到貨準(zhǔn)時(shí)率和物料齊套率,同時(shí)減少供應(yīng)鏈過(guò)程中的效率損失、提高人均產(chǎn)出效率和現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)效率,從而提升庫(kù)存周轉(zhuǎn)率。其支撐要素包含:生產(chǎn)計(jì)劃和物流計(jì)劃的聯(lián)動(dòng)體系,供應(yīng)商到貨管理體系,物流運(yùn)行過(guò)程的監(jiān)控機(jī)制,物流運(yùn)行關(guān)鍵指標(biāo),優(yōu)化數(shù)據(jù)手工統(tǒng)計(jì)工作量和作業(yè)邏輯,信息及時(shí)采集、傳遞和可視化,計(jì)劃和實(shí)際運(yùn)行的目標(biāo)偏差管理,異常和風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警機(jī)制。