文章作者丨貝恩：曾偉民、劉維波、高加貝

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“未來工廠”在您眼中意味著什么？對(duì)于不少企業(yè)高管來說，圍繞未來工廠的討論往往完全集中在技術(shù)層面，以及數(shù)字化如何改變工廠生產(chǎn)方式。有些高管則更關(guān)注具體用例和個(gè)別改善，比如在裝配線上如何使用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）眼鏡，或預(yù)測(cè)性維護(hù)如何提高設(shè)備的正常運(yùn)行時(shí)間等。可持續(xù)發(fā)展可能會(huì)成為一項(xiàng)會(huì)議議程，但當(dāng)高管們要去評(píng)估如何改進(jìn)企業(yè)的環(huán)境、社會(huì)和公司治理（ESG）戰(zhàn)略時(shí)，可持續(xù)發(fā)展往往會(huì)被單獨(dú)列為一個(gè)附加事項(xiàng)。舉例來說，大多數(shù)運(yùn)營(yíng)人員通常不會(huì)在供應(yīng)鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)都將可持續(xù)發(fā)展納入考慮范圍。

領(lǐng)先制造企業(yè)不能再以如此片面、狹隘的方式來構(gòu)想未來工廠，否則就有可能在未來幾年面臨艱難挑戰(zhàn)，繼而步履維艱。目前來看，客戶期望不斷提高、國(guó)際局勢(shì)風(fēng)云變幻和供應(yīng)鏈短缺加劇，這些都意味著企業(yè)亟需提高運(yùn)營(yíng)韌性和靈活性。貝恩近期調(diào)研顯示，制造業(yè)COO們已將韌性和靈活性列為兩大目標(biāo)。

此外，通貨膨脹攀升和能源價(jià)格上漲迫使大多數(shù)制造企業(yè)將降低成本作為未來發(fā)展的首要任務(wù)。但更嚴(yán)峻的問題是，制造業(yè)人才總體呈逐年下降趨勢(shì)。與此同時(shí)，市場(chǎng)和客戶對(duì)可持續(xù)產(chǎn)品的要求越來越高，也愈發(fā)青睞那些注重可持續(xù)生產(chǎn)、資源循環(huán)利用和減少浪費(fèi)的企業(yè)。

為了應(yīng)對(duì)這場(chǎng)新工業(yè)革命催生出的多種需求，許多制造企業(yè)正在更加廣泛地界定各自的未來工廠愿景。領(lǐng)先企業(yè)在部署工業(yè)4.0新技術(shù)的基礎(chǔ)上，采用全局視角和一體化制造戰(zhàn)略，打造出融合了數(shù)字化、精益生產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展、且面向未來的生產(chǎn)體系，主要由信息技術(shù)系統(tǒng)和運(yùn)營(yíng)技術(shù)系統(tǒng)（IT/OT）、先進(jìn)制造技術(shù)以及新的組織與人才體系支撐和推動(dòng)。

全局視角

全局視角是指企業(yè)不僅僅關(guān)注四面墻內(nèi)的車間運(yùn)營(yíng)，還需同時(shí)考慮到信息系統(tǒng)和整體供應(yīng)鏈戰(zhàn)略。企業(yè)高管對(duì)數(shù)字化的潛在用例進(jìn)行評(píng)估，思考在精益生產(chǎn)、TPM（全員生產(chǎn)維護(hù)）和其他流程優(yōu)化方法的基礎(chǔ)上，如何利用數(shù)字化為生產(chǎn)流程帶來額外的直接增益。因此，工業(yè)4.0不單單是圍繞個(gè)別用例開展試點(diǎn)工作，而是要與更廣泛的制造戰(zhàn)略、方法和流程緊密關(guān)聯(lián)起來。

對(duì)于企業(yè)來說，采取全局視角有利于規(guī)劃出一條更加清晰的發(fā)展道路，而這也意味著要立刻著手設(shè)計(jì)未來工廠，以便在接下來的十年里不斷發(fā)展壯大。為此，高管們紛紛采用“現(xiàn)狀往前和未來回溯”的方法，一方面要明確如何塑造未來網(wǎng)絡(luò)和生產(chǎn)系統(tǒng)，另一方面則要當(dāng)下采取相關(guān)措施，推動(dòng)精益生產(chǎn)、數(shù)字化和可持續(xù)發(fā)展緊密融合。

支撐要素

未來工廠不僅僅是對(duì)網(wǎng)絡(luò)和生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)換代，還要實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)系統(tǒng)和運(yùn)營(yíng)技術(shù)系統(tǒng)（IT/OT）、先進(jìn)制造技術(shù)和組織架構(gòu)及人才體系的高度協(xié)同（如圖1所示）。

這三者的高度協(xié)同意味著企業(yè)要同步升級(jí)制造技術(shù)、IT/OT架構(gòu)及組織人才配合等多方面的核心支柱來實(shí)現(xiàn)未來工廠的價(jià)值。如圖2所示，先進(jìn)的制造技術(shù)包含了精益制造四大要求如生產(chǎn)流程的優(yōu)化、清晰的標(biāo)準(zhǔn)、完善的管理體系和透明信息。

信息技術(shù)系統(tǒng)和運(yùn)營(yíng)技術(shù)系統(tǒng)（IT/OT）是連接串通現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化設(shè)備、數(shù)據(jù)采集硬件、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和業(yè)務(wù)端軟件系統(tǒng)的經(jīng)絡(luò)。在IT/OT方面，工廠和生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字化架構(gòu)已經(jīng)成為了未來工廠的重要支柱。IT/OT需要針對(duì)現(xiàn)有制造技術(shù)和未來創(chuàng)新技術(shù)，提供相應(yīng)的引用結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)架構(gòu)、數(shù)據(jù)庫和接口。謹(jǐn)慎部署新的制造技術(shù)有利于提高企業(yè)的運(yùn)營(yíng)成熟度。此外，這些制造技術(shù)還要與IT/OT數(shù)據(jù)架構(gòu)、洞察工具和運(yùn)營(yíng)商互聯(lián)設(shè)備相互適應(yīng)。

要發(fā)揮未來工廠的最大價(jià)值，與之匹配的人才儲(chǔ)備、靈活的組織架構(gòu)管理體系、精益文化及變革管理能力也同樣不可或缺。面向未來的人才儲(chǔ)備至關(guān)重要。要想為未來工廠奠定扎實(shí)基礎(chǔ)，COO們需要對(duì)組織進(jìn)行調(diào)整，而組織調(diào)整的核心就在于人才。那么，如何吸引并留住未來工廠所需的合適人才？是否意味著企業(yè)要招聘更多的軟件開發(fā)人員或數(shù)據(jù)科學(xué)家，或者為目前尚不存在的崗位提前儲(chǔ)備人才？與此同時(shí)，企業(yè)應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步培養(yǎng)現(xiàn)有員工，幫助他們勝任新的崗位，從而打造出一個(gè)崇尚自主學(xué)習(xí)的敏捷型組織，在跨職能合作中推動(dòng)制造業(yè)價(jià)值創(chuàng)造。

能否兼顧上述要素將決定企業(yè)在建設(shè)未來工廠的過程中能否占據(jù)優(yōu)勢(shì)，更好地把握機(jī)遇、應(yīng)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)。以國(guó)內(nèi)某領(lǐng)先食品飲料制造企業(yè)的老工廠數(shù)字化轉(zhuǎn)型為例，為了提升管理效率，進(jìn)一步精進(jìn)工廠的質(zhì)量、成本、效率，企業(yè)開始了產(chǎn)線數(shù)字化試點(diǎn)，通過在現(xiàn)有產(chǎn)線上加裝傳感器配合IT/OT及相關(guān)數(shù)顯系統(tǒng)來打開多年的生產(chǎn)數(shù)據(jù)黑盒子。在落地實(shí)施升級(jí)的過程中遇到了安裝、使用、實(shí)現(xiàn)價(jià)值等諸多方面的挑戰(zhàn)。最終該企業(yè)通過組建數(shù)字化特工隊(duì)，以IT/OT系統(tǒng)的試點(diǎn)應(yīng)用為開端，進(jìn)一步推動(dòng)生產(chǎn)制造的改善升級(jí)，配合現(xiàn)場(chǎng)人員的培訓(xùn)協(xié)同取得了初步改善成效。

升級(jí)安裝遇到的挑戰(zhàn)：

由于該企業(yè)的老工廠設(shè)備年限已久，很多老設(shè)備內(nèi)部沒有傳感器且設(shè)備內(nèi)部PLC制式語言不統(tǒng)一，因此該企業(yè)第一步采用了外掛傳感器的方式快速試點(diǎn)收集上傳老產(chǎn)線信息，在此安裝升級(jí)的過程中遇到了諸多挑戰(zhàn)。

供應(yīng)商協(xié)調(diào)管理復(fù)雜：該企業(yè)生產(chǎn)流程上需實(shí)時(shí)監(jiān)控的數(shù)據(jù)類型多，如流量、壓力、溫度等，因而需要多家傳感器及軟件系統(tǒng)供應(yīng)商的共同支持，協(xié)調(diào)管理供應(yīng)商共同解決現(xiàn)場(chǎng)安裝和數(shù)據(jù)校準(zhǔn)的難度高，花費(fèi)了大量時(shí)間進(jìn)行溝通確認(rèn)。

安裝位置受限：受限于原有產(chǎn)線結(jié)構(gòu)與空間，外掛傳感器合適的安裝位置較少。在調(diào)試過程中，遇到了多次傳感器讀數(shù)波動(dòng)大的情況，后發(fā)現(xiàn)多是因?yàn)榘惭b位置不當(dāng)或在生產(chǎn)過程中傳感器位置被員工誤碰后發(fā)生變化。同時(shí)，部分傳感器的安裝和改造甚至可造成質(zhì)量問題。

安裝改造時(shí)間長(zhǎng)：產(chǎn)線升級(jí)改造需重新鋪設(shè)電路、網(wǎng)線等基礎(chǔ)設(shè)施，需要數(shù)天的停線安裝時(shí)間，這在銷售旺季時(shí)給工廠滿足客戶訂單造成了一定影響。

傳感器及數(shù)字化看板使用遇到的挑戰(zhàn)：

在傳感器成功安裝、數(shù)字化看板投入使用后的前幾周，由于該企業(yè)缺乏對(duì)傳感器及數(shù)據(jù)庫的維護(hù)、前線人員的經(jīng)驗(yàn)主義及部分需要人工收集填寫的重要數(shù)據(jù)難以按時(shí)上傳等原因，在傳感器及看板的使用上也遇到了阻礙。

團(tuán)隊(duì)維護(hù)能力不足：外掛傳感器和數(shù)據(jù)庫均需要定期維護(hù)調(diào)試，但由于現(xiàn)場(chǎng)缺失專業(yè)的運(yùn)維團(tuán)隊(duì)，發(fā)生了多次數(shù)據(jù)未正常存儲(chǔ)及傳感器數(shù)據(jù)異常的問題，影響了后續(xù)的數(shù)據(jù)分析。

生產(chǎn)人員依賴經(jīng)驗(yàn)主義缺乏使用數(shù)據(jù)看板的習(xí)慣：工廠生產(chǎn)人員習(xí)慣于依靠產(chǎn)線觀察和經(jīng)驗(yàn)決策操作和運(yùn)營(yíng)，普遍對(duì)于看板上的數(shù)字不甚關(guān)注，雖然看板投入了使用但卻未真正建立起使用看板輔助工作的習(xí)慣。

傳感器數(shù)據(jù)不全面：部分重要的產(chǎn)線數(shù)據(jù)仍需通過人工收集填寫并上傳，時(shí)效性準(zhǔn)確性存在風(fēng)險(xiǎn)。

通過數(shù)字化實(shí)現(xiàn)價(jià)值時(shí)遇到的挑戰(zhàn)：

企業(yè)數(shù)字化并非上線看板或是系統(tǒng)就可一蹴而就，打好數(shù)據(jù)基礎(chǔ)只是第一步。該企業(yè)在實(shí)現(xiàn)產(chǎn)線初步信息化之后管理層對(duì)如何應(yīng)用解讀收集的海量數(shù)據(jù)產(chǎn)生了疑問，如何通過數(shù)字化賦能運(yùn)營(yíng)、改善和決策成了信息化后的最大的討論點(diǎn)。在多次復(fù)盤討論之后，該企業(yè)發(fā)現(xiàn)團(tuán)隊(duì)數(shù)字分析的能力和意識(shí)不足是核心原因。

團(tuán)隊(duì)數(shù)字分析的能力不足：工廠團(tuán)隊(duì)多為制造背景，IT部門多為技術(shù)背景，企業(yè)上下缺少既懂得制造技術(shù)也精通數(shù)據(jù)分析的人才，導(dǎo)致積累了數(shù)據(jù)卻難以發(fā)揮應(yīng)有的價(jià)值。

團(tuán)隊(duì)數(shù)據(jù)分析的意識(shí)不足：工廠團(tuán)隊(duì)關(guān)注的仍然是KPI績(jī)效相關(guān)的結(jié)果指標(biāo)，對(duì)大量生產(chǎn)過程指標(biāo)的重要性和如何讀懂分析過程指標(biāo)缺少理解，難以建立過程指標(biāo)和結(jié)果指標(biāo)的關(guān)聯(lián)和意識(shí)。

解決方案和經(jīng)驗(yàn)：

為了應(yīng)對(duì)以上提到的數(shù)字化中的挑戰(zhàn)，該企業(yè)意識(shí)到需要建立數(shù)字化特工隊(duì)，將積累多年的傳統(tǒng)制造技術(shù)、IT/OT架構(gòu)及組織人才有機(jī)結(jié)合推動(dòng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。該企業(yè)的數(shù)字化特工隊(duì)從共識(shí)目標(biāo)、建設(shè)團(tuán)隊(duì)能力和統(tǒng)籌設(shè)計(jì)IT/OT整體架構(gòu)三個(gè)方面協(xié)助推進(jìn)可數(shù)字化工廠的落地和價(jià)值實(shí)現(xiàn)。

對(duì)齊數(shù)字化目標(biāo)：在數(shù)字化升級(jí)之初，數(shù)字化特工隊(duì)獲得了企業(yè)一把手的授權(quán)，從而幫助管理層在組織內(nèi)上下拉通明確數(shù)字化目標(biāo)，通過小步快跑的方式落地最小化可行產(chǎn)品（MVP），進(jìn)而驗(yàn)證并對(duì)齊企業(yè)的數(shù)字化目標(biāo)和價(jià)值。

建設(shè)團(tuán)隊(duì)數(shù)字化能力：

首先，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)數(shù)字化分析的意識(shí)和能力是重中之重，數(shù)字化能力包括了對(duì)數(shù)字的會(huì)取、會(huì)讀、會(huì)用三個(gè)層面。數(shù)字化特工隊(duì)幫助工廠設(shè)計(jì)了第一批數(shù)據(jù)收集表格，如重要數(shù)據(jù)維度、數(shù)據(jù)收集頻次、數(shù)據(jù)展現(xiàn)方法及數(shù)據(jù)分析方法，通過標(biāo)準(zhǔn)化的表格及看板展現(xiàn)，把經(jīng)營(yíng)活動(dòng)、生產(chǎn)制造的人、事、物都轉(zhuǎn)換成數(shù)字信息，發(fā)現(xiàn)改善機(jī)會(huì)。同時(shí)攜手研發(fā)，通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)驗(yàn)證優(yōu)化已有的工藝參數(shù)。

其次，由于企業(yè)內(nèi)大量老員工缺乏對(duì)數(shù)字化的理解，缺乏基礎(chǔ)的精益及統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)，數(shù)字化特工隊(duì)聯(lián)合外部專家老師，從試點(diǎn)工廠試點(diǎn)產(chǎn)線開始，通過日會(huì)、周會(huì)結(jié)合培訓(xùn)課程和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐多方面培訓(xùn)代練，培養(yǎng)出第一批工廠數(shù)字化改善骨干后再通過現(xiàn)場(chǎng)學(xué)習(xí)和經(jīng)驗(yàn)分享會(huì)的形式一步一步搭建企業(yè)的第一批數(shù)字化改善人才。

建立IT/OT整體架構(gòu)：由于老廠設(shè)備限制，數(shù)字化特工隊(duì)采用了小步快跑、快速迭代的方法試點(diǎn)搭建老工廠的IT/OT架構(gòu)。老工廠產(chǎn)線的數(shù)采方式、邏輯、數(shù)字化看板和系統(tǒng)都需快速迭代試錯(cuò)（如哪些是最核心的數(shù)據(jù)，怎樣的展示方式最佳如日度、周度、月度等），找到適合企業(yè)且投資回報(bào)合適的定制化配方。同時(shí)，老廠的數(shù)字化要做好未來拓展及和新廠的系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫連通。軟硬件及IT/OT架構(gòu)都需保持拓展性，通過鏈接軟件系統(tǒng)與硬件設(shè)備，將多維度的數(shù)據(jù)打通整合，包括生產(chǎn)數(shù)據(jù)、財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)、倉儲(chǔ)物流數(shù)據(jù)等，并將各類數(shù)據(jù)從設(shè)備層-控制層-信息層直至云端無縫對(duì)接，進(jìn)而統(tǒng)籌分析，賦能企業(yè)運(yùn)營(yíng)改善。

該企業(yè)的產(chǎn)線數(shù)字化升級(jí)試點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)印證了單一增加先進(jìn)數(shù)采及自動(dòng)化設(shè)備難以實(shí)現(xiàn)真正的數(shù)字化價(jià)值。IT/OT系統(tǒng)與硬件設(shè)備的配合協(xié)同、基于數(shù)據(jù)不斷挖掘價(jià)值改善工藝改善設(shè)備的習(xí)慣及現(xiàn)場(chǎng)操作及管理人員的數(shù)字化能力三者需齊頭并進(jìn)，互相支撐，才能夠真正通過數(shù)字化升級(jí)實(shí)現(xiàn)工廠質(zhì)量、成本、效率上的改善。

同時(shí)，在數(shù)字化過程中的數(shù)字化特工隊(duì)身負(fù)重任。他們不僅需要具備深厚的數(shù)字化能力和基礎(chǔ)，還需要能夠給工廠團(tuán)隊(duì)授之以漁、培訓(xùn)代練。因而數(shù)字化特工隊(duì)的組成同樣至關(guān)重要。數(shù)字化特工隊(duì)成員需要從各業(yè)務(wù)部門抽調(diào)有數(shù)字化能力的業(yè)務(wù)骨干，結(jié)合部招聘數(shù)字化專家，內(nèi)外共同推進(jìn)改革，同時(shí)由于數(shù)字化變革涉及大量組織上下的意識(shí)、文化、溝通方式、組織架構(gòu)甚至KPI的變化調(diào)整，數(shù)字化特工隊(duì)內(nèi)部還需要深諳變革管理精髓的外部專家，外部變革管理專家團(tuán)隊(duì)可幫助企業(yè)帶來外部視角和經(jīng)驗(yàn)，協(xié)助培訓(xùn)，幫助打破部門墻、推動(dòng)企業(yè)上下共同落實(shí)數(shù)字化變革。

編輯 | Jinya

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