很多企業(yè)在推進(jìn)智能制造的過(guò)程中遭遇困惑,困惑的原因往往是新技術(shù)難以創(chuàng)造足夠的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。要消除困惑,不能僅局限于技術(shù)問題本身,必須從企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的戰(zhàn)略高度看問題,才能找到出路。
1 智能制造的概念
智能制造的定義有很多種。其中,漢語(yǔ)中的“智能制造”就對(duì)應(yīng)“Smart Manufacture”和“Intelligent Manufacture”兩種英文表述。筆者常用四個(gè)要點(diǎn)來(lái)闡述智能制造的特征:ICT技術(shù)的應(yīng)用是出發(fā)點(diǎn);創(chuàng)造價(jià)值是目的和歸宿;快速響應(yīng)變化是外在特征;協(xié)同、共享和重用是內(nèi)在機(jī)制。
“ICT技術(shù)的應(yīng)用是出發(fā)點(diǎn)”。強(qiáng)調(diào)智能制造是ICT技術(shù)的發(fā)展帶來(lái)的。國(guó)內(nèi)外先進(jìn)企業(yè)采用多年的自動(dòng)化、信息化技術(shù)可以用來(lái)支撐智能制造。但嚴(yán)格來(lái)說(shuō),不應(yīng)該屬于智能制造的范疇。從原理上講,智能化與自動(dòng)化、信息化的許多觀念和思想都是相通的。比如,都強(qiáng)調(diào)信息感知、決策和執(zhí)行的統(tǒng)一。但是,智能化往往涉及更大的時(shí)空尺度。對(duì)我國(guó)許多企業(yè)來(lái)說(shuō),提高自動(dòng)化、信息化是完全必要的、也是智能制造的基礎(chǔ)。但概念的區(qū)分仍然是有必要的,以避免因忽視真正的智能制造、喪失歷史的機(jī)遇。
“價(jià)值創(chuàng)造是目的歸宿”。該觀點(diǎn)是反對(duì)為技術(shù)而技術(shù)、反對(duì)采用先進(jìn)而無(wú)用的東西。智能制造必須以服務(wù)于企業(yè)真實(shí)的業(yè)務(wù)需求、為企業(yè)創(chuàng)造價(jià)值。技術(shù)脫離最終的目標(biāo),是企業(yè)遭遇的普遍性困惑之一。
“快速響應(yīng)變化是外在特征”。這個(gè)特征強(qiáng)調(diào)的是企業(yè)內(nèi)部、外部出現(xiàn)需要關(guān)注的問題時(shí),能夠快速做出正確的響應(yīng)。從外部看,市場(chǎng)有了新需求或供應(yīng)鏈產(chǎn)生新變化時(shí),能夠盡快設(shè)計(jì)并制造出新產(chǎn)品并調(diào)整供應(yīng)鏈、盡快滿足市場(chǎng)需求;從內(nèi)部看,當(dāng)企業(yè)的各個(gè)部門、各個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)意外問題時(shí),能夠快速地響應(yīng)、減少成本損失和質(zhì)量問題。隨著競(jìng)爭(zhēng)的日趨激烈,市場(chǎng)對(duì)快速響應(yīng)的要求越來(lái)越強(qiáng)烈,而這也是ICT技術(shù)能夠幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的手段。“智能制造”被稱為“Smart Manufacture”,就包含這一含義。
“協(xié)同、共享和重用是內(nèi)在機(jī)制”。這一點(diǎn)既體現(xiàn)了ICT技術(shù)的作用,又體現(xiàn)了價(jià)值創(chuàng)造的方式。所謂的協(xié)同,就是避免在分工的界面上出現(xiàn)延遲和失誤。包括人與人、機(jī)器與機(jī)器、人與機(jī)器、企業(yè)與企業(yè)、部門與部門之間的協(xié)同。共享包括人力、設(shè)備、資源、信息等各種生產(chǎn)要素的共享,以降低成本、提高資源利用效率和響應(yīng)速度。重用則特指知識(shí)的重用,以減少不必要的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、探索和資金投入,并保證產(chǎn)品質(zhì)量。
從字面上講,“Intelligent Manufacture”強(qiáng)調(diào)人工智能技術(shù)在工業(yè)中的應(yīng)用。但事實(shí)上,在推進(jìn)智能制造的過(guò)程中,尤其是工作的前期,典型的人工智能技術(shù)未必起到關(guān)鍵作用。
2 智能制造與經(jīng)濟(jì)性
很多企業(yè)在推動(dòng)智能制造時(shí)遇到了困惑,典型的困惑包括:采用了機(jī)器人等自動(dòng)化設(shè)備、增加了成本卻并沒有帶來(lái)足夠的效益;采用了云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等技術(shù),收集了大量的數(shù)據(jù),卻難以從中發(fā)現(xiàn)有價(jià)值的知識(shí);采取了智能化的措施,降低了勞動(dòng)者的工作強(qiáng)度,卻沒有產(chǎn)生更多的價(jià)值。
其實(shí),“先進(jìn)技術(shù)不實(shí)用、實(shí)用技術(shù)不先進(jìn)”是一種常見的現(xiàn)象。事實(shí)上,即便是在德國(guó)這樣發(fā)達(dá)的工業(yè)國(guó)家,也存在著大量看似“落后”的手工勞動(dòng)。所以,創(chuàng)新理論之父熊彼特強(qiáng)調(diào),要用“經(jīng)濟(jì)成功”來(lái)衡量創(chuàng)新的成敗。
一般來(lái)說(shuō),先進(jìn)技術(shù)帶來(lái)某些好處的同時(shí),也是有成本的、有代價(jià)的。采用新技術(shù)的成功 ,一般意味著新技術(shù)帶來(lái)的收益大于付出。但是,現(xiàn)實(shí)中入不敷出的現(xiàn)象卻非常多。
· 當(dāng)勞動(dòng)力成本較低而自動(dòng)化設(shè)備價(jià)格較高時(shí),采用自動(dòng)化程度高的方式未必是合適的。
· 當(dāng)企業(yè)的產(chǎn)品單一時(shí),產(chǎn)品設(shè)計(jì)部門的重要性就低,采用數(shù)字化設(shè)計(jì)帶來(lái)的價(jià)值就少。
· 當(dāng)企業(yè)缺少訂單、工作量不飽滿時(shí),提高作業(yè)率的技術(shù)就不怎么重要。
· 當(dāng)用戶對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求低時(shí),提高質(zhì)量的技術(shù)手段未必能創(chuàng)造價(jià)值。
由此觀之,在特定的環(huán)境下,先進(jìn)的技術(shù)即便能提高企業(yè)的質(zhì)量、效率也未必能夠到來(lái)效益。
寶鋼何麟生先生有個(gè)觀點(diǎn):價(jià)值決定于用戶。例如,把大數(shù)據(jù)診斷技術(shù)用于大型客機(jī)可能帶來(lái)價(jià)值,但用于玩具飛機(jī)就難以帶來(lái)價(jià)值。新技術(shù)要?jiǎng)?chuàng)造價(jià)值,就要找到對(duì)技術(shù)有強(qiáng)烈需求的業(yè)務(wù)場(chǎng)景。反之,在需求不強(qiáng)烈的地方推動(dòng)先進(jìn)技術(shù),往往難以取得好的經(jīng)濟(jì)效果。這就是人們常說(shuō)的:要雪中送炭、不要錦上添花。
長(zhǎng)期以來(lái),我國(guó)勞動(dòng)力成本相對(duì)低廉。許多企業(yè)產(chǎn)品相對(duì)單一、研發(fā)投入低;很多產(chǎn)品面向中低端客戶、對(duì)質(zhì)量要求不好。而“產(chǎn)能過(guò)剩”又使得企業(yè)開工率不足、對(duì)生產(chǎn)組織的要求不高。這些問題使得企業(yè)對(duì)質(zhì)量、效率、自動(dòng)化程度等方面的要求較低。在這樣的場(chǎng)景下,智能制造相關(guān)的先進(jìn)技術(shù)就難以創(chuàng)造價(jià)值。
所以,從本質(zhì)上說(shuō),推進(jìn)智能制造的困惑,是缺少適合這些技術(shù)的業(yè)務(wù)場(chǎng)景。要解決這個(gè)問題,就要走轉(zhuǎn)型升級(jí)的路子。
3 智能制造與轉(zhuǎn)型升級(jí)
智能制造與轉(zhuǎn)型升級(jí)是兩個(gè)經(jīng)常被同時(shí)提到的概念。在筆者看來(lái),所謂的轉(zhuǎn)型升級(jí),是戰(zhàn)略重心、工作流程、組織結(jié)構(gòu)、業(yè)務(wù)模式、商業(yè)模式的改變,是資源的重新配置。兩個(gè)概念常常是一個(gè)問題的兩個(gè)方面:智能制造主要從技術(shù)角度看問題,是技術(shù)提供方的視角,而轉(zhuǎn)型升級(jí)則是從業(yè)務(wù)業(yè)務(wù)看問題,是技術(shù)使用方的視角。
智能制造的相關(guān)技術(shù)與企業(yè)業(yè)務(wù)的轉(zhuǎn)型升級(jí)相輔相成:技術(shù)為業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型升級(jí)奠定基礎(chǔ);而業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型升級(jí)往往帶動(dòng)技術(shù)的深入應(yīng)用。但是技術(shù)和業(yè)務(wù)之間的關(guān)系并不是對(duì)等的:技術(shù)應(yīng)該服從業(yè)務(wù)需求而不是相反。
上一節(jié)談到人們推進(jìn)智能制造遇到的困惑,往往是因?yàn)闃I(yè)務(wù)需求不強(qiáng)烈。換句話說(shuō),當(dāng)企業(yè)業(yè)務(wù)活動(dòng)處于低檔次的時(shí)候,就難以拉動(dòng)智能制造的相關(guān)技術(shù)。而轉(zhuǎn)型升級(jí)的價(jià)值就在于讓業(yè)務(wù)場(chǎng)景發(fā)生變化,從而為技術(shù)提供需求、讓技術(shù)具備經(jīng)濟(jì)性。
事實(shí)上,企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)往往首先是企業(yè)戰(zhàn)略層面的問題。如前所述,智能制造價(jià)值創(chuàng)造的模式是跨越時(shí)空尺度的“協(xié)同、共享、重用”。這在本質(zhì)上是個(gè)資源重新配置的過(guò)程。然而,資源配置的權(quán)限掌握在企業(yè)家手里,而不是部門和員工的手里。
比如,部門之間的協(xié)同往往涉及到企業(yè)內(nèi)部的組織流程的再造,這不是具體業(yè)務(wù)部門能夠推進(jìn)的事情。再如,資源共享往往涉及到多個(gè)部門和個(gè)人的利益,要從公司價(jià)值最大化的視野才能推動(dòng)。而知識(shí)重用會(huì)改變個(gè)人和企業(yè)之間的利益平衡,也需要用新的考核制度來(lái)規(guī)范。為此,往往需要在戰(zhàn)略上有個(gè)頂層設(shè)計(jì),才能解決這一方面的問題。
總之,轉(zhuǎn)型升級(jí)不能僅僅看做ICT技術(shù)在企業(yè)中的應(yīng)用,而是企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理方式與ICT技術(shù)的深度融合、相互適應(yīng)。從這個(gè)角度上講,智能制造首先是企業(yè)家的工作。只有戰(zhàn)略部署清楚了以后,技術(shù)才能跨入藍(lán)海、才能有用武之地。單純從技術(shù)角度看問題,必然會(huì)遭遇各種困惑。
4 企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的邏輯
企業(yè)是一種經(jīng)濟(jì)組織,以追求經(jīng)濟(jì)價(jià)值為目標(biāo)。對(duì)價(jià)值的追求,又可轉(zhuǎn)化為對(duì)市場(chǎng)、質(zhì)量、成本和效率等子目標(biāo)。企業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí),本質(zhì)上就是對(duì)上述子目標(biāo)的再定義、再平衡。轉(zhuǎn)型升級(jí)的邏輯,就是要解決這個(gè)問題、找到合適的平衡點(diǎn)。
一方面,轉(zhuǎn)型升級(jí)要發(fā)揮智能制造相關(guān)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。如前所述,智能制造的優(yōu)勢(shì)是快速響應(yīng)企業(yè)內(nèi)外部的變化。其中,企業(yè)外部的變化包括市場(chǎng)和上游供應(yīng)鏈的變化。快速響應(yīng)能力包括快速捕捉市場(chǎng)需求、快速設(shè)計(jì)、快速穩(wěn)定生產(chǎn)、快速采購(gòu)、快速服務(wù)等。而企業(yè)內(nèi)部的變化主要是指各種生產(chǎn)、設(shè)備或產(chǎn)品質(zhì)量異常。快速響應(yīng)能力包括生產(chǎn)組織能力、設(shè)備管理能力、質(zhì)量管理能力等。智能制造相關(guān)技術(shù)的作用,是消解“快速變化”帶來(lái)的挑戰(zhàn),將挑戰(zhàn)轉(zhuǎn)化為機(jī)遇。
另一方面,轉(zhuǎn)型升級(jí)往往需要找到新的價(jià)值來(lái)源。比如,如果小批量訂單能夠帶來(lái)更多的價(jià)值,就要設(shè)法接受這些訂單、進(jìn)入這些市場(chǎng);如果高質(zhì)量的產(chǎn)品能夠帶來(lái)更多的價(jià)值,就要設(shè)法提高質(zhì)量;如果企業(yè)存在各種跑冒滴漏,堵住這些損失就會(huì)帶來(lái)價(jià)值;如果企業(yè)存在不必要的庫(kù)存,降低庫(kù)存就會(huì)創(chuàng)造價(jià)值;如果企業(yè)的勞動(dòng)生產(chǎn)率很低而勞動(dòng)力成本很高,則提高勞動(dòng)生產(chǎn)率就會(huì)帶來(lái)價(jià)值。企業(yè)的具體情況不同,價(jià)值來(lái)源和大小就不一樣。
但是,價(jià)值實(shí)現(xiàn)都是有成本、風(fēng)險(xiǎn)或阻力的。比如,接受小批量訂單時(shí),產(chǎn)品和工藝的設(shè)計(jì)能力要強(qiáng)、產(chǎn)線的柔性要強(qiáng);而提高質(zhì)量的同時(shí)可能會(huì)提高成本;堵住跑冒滴漏可能會(huì)遭到既得利益者的反對(duì);降低庫(kù)存可能會(huì)對(duì)生產(chǎn)順行帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn);提高自動(dòng)化程度會(huì)增加設(shè)備維護(hù)費(fèi)用等。要搞好轉(zhuǎn)型升級(jí),就要把賬目算清楚。
然而,“把賬目算清楚”并不容易。比如,“跑冒滴漏”可能會(huì)被各種假象所掩蓋;高質(zhì)量的產(chǎn)品在短期內(nèi)可能得不到高的回報(bào),甚至?xí)r錢。所以,企業(yè)家要搞好轉(zhuǎn)型升級(jí),既要腳踏實(shí)地、關(guān)注眼前的價(jià)值創(chuàng)造,又要“仰望星空”,關(guān)注企業(yè)未來(lái)的發(fā)展前景。
5 總結(jié)與展望
企業(yè)推進(jìn)智能制造的目的是獲得價(jià)值。在這個(gè)過(guò)程中,會(huì)遇到各種各樣的困難,影響技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性。要消除這種困惑,要跳出技術(shù)的范疇,從轉(zhuǎn)型升級(jí)的戰(zhàn)略高度看問題。推進(jìn)智能制造的靈魂人物往往是企業(yè)家,而不是技術(shù)人員。
作者簡(jiǎn)介:
郭朝暉(1968-),男,山東濟(jì)南人,工學(xué)博士,教授級(jí)高工。上海優(yōu)也信息科技有限公司首席科學(xué)家、走向智能研究院工業(yè)大數(shù)據(jù)首席研究員。曾長(zhǎng)期擔(dān)任寶鋼研究院首席研究員,并擔(dān)任過(guò)中國(guó)工業(yè)與應(yīng)用學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)、中國(guó)現(xiàn)場(chǎng)統(tǒng)計(jì)學(xué)會(huì)、上海市人工智能學(xué)會(huì)理事。是上海交通大學(xué)、東北大學(xué)、上海財(cái)大等多家單位的兼職教授或研究生導(dǎo)師、《自動(dòng)化儀表》等期刊的編委。工信部人才開發(fā)中心、廣東省經(jīng)信委、四川省工業(yè)大數(shù)據(jù)中心、北京兩化融合服務(wù)聯(lián)盟等多家政府和企業(yè)的特聘專家。
長(zhǎng)期從事自動(dòng)化、智能化和工業(yè)數(shù)據(jù)相關(guān)的研究工作。參與工信部、工程院等單位《CPS白皮書》、《工業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用白皮書》、《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)白皮書》、《中國(guó)智能制造發(fā)展研究報(bào)告》等多個(gè)文件的起草或討論。著有《管中窺道:技術(shù)創(chuàng)新的觀念與方法》一書,并參與《三體智能革命》等書的合著。
摘自《自動(dòng)化博覽》2018年11月刊