智能時(shí)代來臨,制造業(yè)如何抓住機(jī)遇實(shí)現(xiàn)智能化轉(zhuǎn)型

一、智能制造內(nèi)涵

智能制造是工業(yè)4.0的重要環(huán)節(jié),是促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)、生產(chǎn)變革、模式創(chuàng)新、技術(shù)進(jìn)步與效率提升的關(guān)鍵要素。工信部將智能制造定義為:基于新一代信息技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)深度融合,貫穿于設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等制造活動(dòng)各個(gè)環(huán)節(jié),具有自感知、自決策、自執(zhí)行、自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)等特征,旨在提高制造業(yè)質(zhì)量、效益和核心競(jìng)爭力的先進(jìn)生產(chǎn)方式。

中大咨詢:智能時(shí)代來臨,制造業(yè)如何抓住機(jī)遇實(shí)現(xiàn)智能化轉(zhuǎn)型


二、為何向智能制造升級(jí)

制造業(yè)由工業(yè)1.0進(jìn)入4.0,經(jīng)歷機(jī)械化、電氣化、自動(dòng)化和智能化技術(shù)變革,技術(shù)工藝和生產(chǎn)效率得到跨越式發(fā)展。制造業(yè)由自動(dòng)化向智能化轉(zhuǎn)型的原因主要在于以下四點(diǎn):

?隨著居民收入和消費(fèi)水平提升,用戶需求由標(biāo)準(zhǔn)化轉(zhuǎn)向個(gè)性化和定制化,而標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品無法滿足用戶個(gè)性化需求

  • ● 居民收入水平提升為消費(fèi)升級(jí)提供經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ),消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品的功能、品質(zhì)和服務(wù)出現(xiàn)個(gè)性化和定制化需求;

  • ● 用戶消費(fèi)需求變化速度快,產(chǎn)品加速迭代,產(chǎn)品生命周期縮短;

  • ● 用戶需求呈現(xiàn)即時(shí)消費(fèi)特點(diǎn),訂單交付周期縮短。

中大咨詢:圖1  我國人均可支配收入和居民消費(fèi)水平。數(shù)據(jù)來源:國家統(tǒng)計(jì)局

圖1 ?我國人均可支配收入和居民消費(fèi)水平。數(shù)據(jù)來源:國家統(tǒng)計(jì)局


?我國人口趨于老齡化和少子化,進(jìn)入劉易斯拐點(diǎn),人力成本上升,勞動(dòng)生產(chǎn)率下降,技術(shù)創(chuàng)新是提升生產(chǎn)率的關(guān)鍵要素

  • ● 我國人口總體趨勢(shì)呈現(xiàn)老齡化和少子化特點(diǎn),勞動(dòng)力人口數(shù)量大幅下降,人口紅利消失;

  • ● 中國經(jīng)濟(jì)進(jìn)入劉易斯拐點(diǎn),人力成本上升,勞動(dòng)生產(chǎn)率或GDP貢獻(xiàn)率下降,勞動(dòng)要素驅(qū)動(dòng)力進(jìn)入瓶頸,技術(shù)創(chuàng)新成為突破瓶頸和提升效率的關(guān)鍵動(dòng)力。

智能時(shí)代來臨,制造業(yè)如何抓住機(jī)遇實(shí)現(xiàn)智能化轉(zhuǎn)型? ?智能時(shí)代來臨,制造業(yè)如何抓住機(jī)遇實(shí)現(xiàn)智能化轉(zhuǎn)型

圖2 ?我國勞動(dòng)人口數(shù)量。數(shù)據(jù)來源:國家統(tǒng)計(jì)局;? ? ? ? ? ? ?圖3 ?我國城鎮(zhèn)就業(yè)人員工資。數(shù)據(jù)來源:國家統(tǒng)計(jì)局


?標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?;a(chǎn)供給無法滿足個(gè)性化的消費(fèi)需求,制造業(yè)智能化升級(jí)既能滿足用戶個(gè)性化、定制化需求,又能大幅提升生產(chǎn)效率

  • ● 由于消費(fèi)升級(jí),消費(fèi)者的產(chǎn)品需求趨于個(gè)性化,標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品難以滿足用戶的個(gè)性化需求,例如消費(fèi)者對(duì)家具個(gè)性化、定制化需求越來越高,成品家具難以滿足消費(fèi)者需求,導(dǎo)致定制家具產(chǎn)品興起。

  • ● 柔性化和智能化的生產(chǎn)制造模式能有效解決個(gè)性化和多元化產(chǎn)品需求難題,通過模塊化分解、產(chǎn)品共線和柔性組裝的方式,完成個(gè)性化產(chǎn)品的批量化和規(guī)?;a(chǎn)。

?傳統(tǒng)的供應(yīng)鏈體系難以匹配產(chǎn)品快速迭代和訂單敏捷交付的市場(chǎng)需求,端到端全價(jià)值鏈數(shù)字化是實(shí)現(xiàn)供給和需求匹配的關(guān)鍵

  • ● 產(chǎn)品快速迭代和訂單敏捷交付大幅縮短需求端至供給端的運(yùn)轉(zhuǎn)周期,研發(fā)、設(shè)計(jì)、采購、生產(chǎn)、銷售、服務(wù)等全價(jià)值鏈流程數(shù)字化可大幅提升效率。

  • ● 產(chǎn)品快速迭代和訂單敏捷交付對(duì)技術(shù)研發(fā)、設(shè)備投資、產(chǎn)品庫存提出更高的要求,生產(chǎn)模式、供應(yīng)模式和銷售模式面臨重塑。例如,家電行業(yè)市場(chǎng)變化促使生產(chǎn)模式和供應(yīng)鏈模式變革,美的集團(tuán)采取“T+3”柔性生產(chǎn)模式和以銷定產(chǎn)模式替代傳統(tǒng)的規(guī)模生產(chǎn)模式和壓庫存模式。


三、制造業(yè)智能化進(jìn)程及轉(zhuǎn)型路徑

?制造業(yè)智能化進(jìn)程

制造業(yè)智能化進(jìn)程出現(xiàn)分化,以用戶體驗(yàn)為中心的消費(fèi)品、汽車、電子、家電等離散型行業(yè)智能化進(jìn)程高于能源、采礦、冶煉等流程型行業(yè)。

一是汽車、電子設(shè)備、家電等離散型行業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜、產(chǎn)品迭代快,智能化需求較高,且較大的市場(chǎng)空間能夠容納智能化投入,智能化升級(jí)對(duì)具有個(gè)性化、定制化、敏捷化等特征的行業(yè)效益提升貢獻(xiàn)高;

二是食品、能源、冶煉等流程型行業(yè)的產(chǎn)品和流程工藝具有標(biāo)準(zhǔn)化特點(diǎn),個(gè)性化和定制化程度較低,智能化對(duì)效益提升的貢獻(xiàn)較低。

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圖4 ?制造業(yè)智能化進(jìn)程。資料來源:世界經(jīng)濟(jì)論壇


智能化方向包括端到端數(shù)字化和智慧工廠,不同行業(yè)智能化升級(jí)的側(cè)重點(diǎn)不同,以C端用戶體驗(yàn)為中心的企業(yè)側(cè)重于端到端數(shù)字化,以B端用戶為主的企業(yè)側(cè)重于智慧工廠打造。

一是端到端價(jià)值鏈以數(shù)字化手段連接客戶、供應(yīng)商、研發(fā)、生產(chǎn)及物流構(gòu)建端到端價(jià)值鏈,提升整體價(jià)值鏈效率。


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圖5 ?端到端數(shù)字化。資料來源:公開資料整理

二是智慧工廠通過智能制造裝備和工業(yè)軟件,實(shí)現(xiàn)數(shù)字化生產(chǎn)、設(shè)備維護(hù)、績效管理、質(zhì)量管理和能耗管理,提升生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本、縮短生產(chǎn)周期。

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圖6 ?智能制造工廠。資料來源:公開資料整理

?企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型方向

企業(yè)智能化升級(jí)需在戰(zhàn)略上從“以生產(chǎn)為中心”變革為“以用戶為中心”,基于用戶需求/體驗(yàn),通過信息技術(shù)重塑和優(yōu)化研發(fā)、采購、生產(chǎn)、管理、銷售等業(yè)務(wù)鏈及價(jià)值鏈,尋找用戶需求與企業(yè)生產(chǎn)間的平衡,持續(xù)創(chuàng)造價(jià)值。制造企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型升級(jí)方向:

??制定“以用戶為中心”的發(fā)展戰(zhàn)略

在個(gè)性化、體驗(yàn)性、非標(biāo)化的產(chǎn)品和服務(wù)領(lǐng)域,用戶愈加成為企業(yè)競(jìng)爭的關(guān)鍵,制造企業(yè)圍繞下單體驗(yàn)-互動(dòng)體驗(yàn)-交付體驗(yàn)-產(chǎn)品體驗(yàn)等全方位的用戶體驗(yàn),制定以用戶為中心的發(fā)展戰(zhàn)略,構(gòu)建研發(fā)、供應(yīng)鏈、生產(chǎn)、營銷、管理五大智能化戰(zhàn)略支柱,優(yōu)化業(yè)務(wù)鏈和價(jià)值鏈,為用戶提供更加優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品和服務(wù),并提升整體價(jià)值鏈運(yùn)作效率,進(jìn)而提升整體的價(jià)值創(chuàng)造能力。


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圖7 ?手機(jī)廠商智能化發(fā)展戰(zhàn)略示意圖。資料來源:小米、華為官網(wǎng)及公開資料

??以數(shù)字孿生技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能化研發(fā)

采用數(shù)字孿生/數(shù)字仿真技術(shù)重塑研發(fā)設(shè)計(jì)流程,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品定義、功能設(shè)計(jì)、邏輯設(shè)計(jì)、物流設(shè)計(jì)、仿真實(shí)驗(yàn)全流程數(shù)字孿生,提高產(chǎn)品開發(fā)質(zhì)量、降低產(chǎn)品開發(fā)周期和成本。汽車商采用數(shù)字孿生技術(shù)將汽車現(xiàn)實(shí)駕駛數(shù)據(jù)構(gòu)建數(shù)字模型,通過實(shí)測(cè)、仿真和數(shù)據(jù)分析實(shí)時(shí)感知診斷、預(yù)測(cè)汽車運(yùn)行狀態(tài),不斷優(yōu)化汽車解決方案,優(yōu)化汽車性能,提升汽車研發(fā)效率。


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圖8 ?汽車廠商智能化研發(fā)示意圖。資料來源:BYD、蔚來等官網(wǎng)及公開資料

??構(gòu)建綜合銷售平臺(tái)實(shí)現(xiàn)智能化銷售

傳統(tǒng)經(jīng)銷和直銷渠道具有成本高和效率低的難點(diǎn),難以觸及終端用戶,企業(yè)需要打造立體式的銷售平臺(tái),為用戶提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。汽車品牌商打造實(shí)體端、移動(dòng)端、虛擬端立體的銷售平臺(tái),圍繞用戶需求和體驗(yàn)提供售前-售中-售后全流程服務(wù),提供汽車營銷、試駕、金融、維修等基本服務(wù)和增值服務(wù)。

??打造智慧工廠實(shí)現(xiàn)定制化生產(chǎn)

為滿足用戶定制化的產(chǎn)品需求,企業(yè)需要高效采集和分析用戶數(shù)據(jù),以傳感器、機(jī)器人、智能設(shè)備和工業(yè)軟件系統(tǒng)打造智慧工廠,制定智能化解決方案,通過模塊化方式進(jìn)行定制化、柔性化和規(guī)?;M裝及生產(chǎn),以定制化生產(chǎn)方式尋找個(gè)性化和規(guī)?;g的平衡,提升生產(chǎn)制造效率。

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圖9 ?定制家居企業(yè)定制化生產(chǎn)示意圖。資料來源:歐派、索菲亞等招股書、年報(bào)及公開資料

??價(jià)值鏈趨于端到端數(shù)字化

敏捷的數(shù)字化供應(yīng)鏈是進(jìn)一步提升消費(fèi)者、制造商和供應(yīng)商之間交易行為效率的重要路徑和趨勢(shì),制造企業(yè)以數(shù)字化技術(shù)重塑供應(yīng)商、制造商、經(jīng)銷商、用戶一體化的產(chǎn)業(yè)生態(tài),提升供應(yīng)鏈協(xié)同水平,優(yōu)化供應(yīng)鏈整體價(jià)值。某家電制造商打造銷售訂單、集中采購、組織生產(chǎn)、倉儲(chǔ)物流、增值服務(wù)等供應(yīng)鏈,探索一體化端到端數(shù)字化供應(yīng)鏈管理模式,打破供應(yīng)鏈信息孤島,提升供應(yīng)鏈合作協(xié)同程度,為用戶提供敏捷的產(chǎn)品服務(wù)。

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圖10? 家電企業(yè)端到端數(shù)字化示意圖。資料來源:海爾、美的等家電企業(yè)年報(bào)和公開資料

??經(jīng)營管理向智能化管理轉(zhuǎn)型

經(jīng)營活動(dòng)數(shù)字化促使經(jīng)營管理向數(shù)字化/智能化管理快升級(jí),進(jìn)而提升經(jīng)營分析、決策、執(zhí)行及管理效能。制造企業(yè)通過構(gòu)建ERP、CRM、EDA、MES、WMS等數(shù)字系統(tǒng),打通全價(jià)值鏈和業(yè)務(wù)流程,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、分析、決策、執(zhí)行和管理的數(shù)字化和智能化,提升運(yùn)行效率。

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圖11 ?制造企業(yè)智能化管理示意圖。資料來源:公開資料

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