制造业精益数字化转型解决方案

十字路口下，中国制造业转型升级需求亟待方法论和转型路径指引 提升客户与消费者连接能力，扩大产品和服务营收 提高产品研发和创新能力，提高产品附加值 提升生产和供应链能力、效率 数字化能力和人才培养，提升基础能力 优化企业制造运营体系，提高运营效率 制造企业的数字化转型现状 ■根据调查显示，制约企业数字化转型的因素主要包括专业人才不足、技术能力缺乏、管理与流程原因、观念认识不清晰、无成功案例借鉴、转型方向不明等； ■成功的数字化转型企业借助自身及外部力量重塑数字化组织，深入应用数字化技术，推动数字化转型； ■制造企业要借鉴更多成功的方法、路径加速自身、产业乃至整个中国制造数字化转型的进程。 一家典型的传统制造企业的数字化转型困惑与问题梳理 ▪明确数字化转型是为了什么？▪了解数字化转型是什么？尤其抓手是什么？▪怎样进行数字化转型？技术方案怎么设计？▪数字化转型围绕哪些环节或场景进行？ 精益生产与数字化技术深度融合以提高资源的利用率，实现降本增效 标准化产品的高效生产方式是所有制造行业发展的方向！但消费者不再满足于标准化的产品怎么办？ 至今大部分制造企业的生产还处于“桶装水模式”，而丰田将其改进到“自来水方式”。 丰田的伟大之处，在于开创了适合多品种小批量的全新的精益生产方式，就是连续单件流生产。 除此之外，丰田在研发管理方面，设计连续并行的开发流程，将开发周期缩短一半时间，打造共享零部件平台，使其模块化、标准化、在零部件层面实现了标准化大规模自动化生产，而在组装层面实现了消费者的个性化生产。 --丰田改进了资源的利用方式，提高了资源的利用效率。 数字化让万物相连，人与人之间、设备与设备之间、产品与物料之间、人与设备之间、设备与产品之间自主沟通交流，自动配置生产资源实现价值流连续流动，完成每个环节生产直至送到客户手中，跟自来水一样的方便便宜而且还具个性化。 需要一套成熟的方法论来指导数字化转型… 精益生产与数字化技术深度融合以持续性提升生产效率 引用欧洲一百年老厂的运营数据进行分析 精益数字化融合助力工厂转型升级 国外具有代表性的灯塔工厂特征 在大规模成功推行用例后，灯塔工厂成功实现了对第四次工业革命技术的应用。除可持续性和生产效率外，这些灯塔企业还在敏捷度、上市速度、批量减少、按时交付和定制化等关键绩效指标上创造了巨大价值。 •雷诺集团自主研发数字化平台，旗下的工厂实现了网络互联并积累工业数据；•法国克里昂工厂将生产效率提高了45%，保修成本降低20%。通过引进协作机器人和AGV，提高了上市速度，车间营运效率提升了12.5%，能耗降低了5.8%。 •为了更快响应市场需求、提升成本竞争力和落实可持续发展目标，联合利华达帕达工厂在端到端价值链中采用数字化、自动化和人工智能等技术； •产品开发周期缩短了50%，制造成本降低了39%，能源消耗减少了31%。 •为了达成生产效率目标，该工厂采取了结构化、精益化数字工厂策略，部署了智能机器人、人工智能工艺控制和预测维护算法等技术； •数字化解决方案与柔性生产线设计相结合后，仅需一条生产线，爱科旗下芬特公司（FENDT）就可以生产9个系列的拖拉机，马力从72到500不等。 •使其生产效率提高了24%，生产周期缩短了60%。 •在产品复杂性翻倍、电力和资源消耗不变的情况下，将工厂产量增加了40%。 中国具有代表性的灯塔工厂特征 中国制造业面临着个性化定制需求与日俱增、品牌竞争日趋激烈、电商业务蓬勃发展等，倾向于端到端全价值链数字化转型；中国端到端“灯塔工厂”在对数字化用例的选择上，更注重从用户、产品、效益等维度出发，制定适合自身发展的数字化蓝图。 •为了满足上升了45%的电子商务需求，宝洁广州利用人工智能、柔性自动化和数字孪生技术，对价值链上多个系统进行整合，更好地服务全渠道消费者；•提升了供应链的响应速度，将库存和物流成本分别降低了30%和15%，三年内的准时交付率达到了99.9%。•为了应对“多品种、小批量”的经营挑战，纬创昆山工厂利用人工智能、物联网和柔性自动化技术，在生产、物流和供应商管理等环节提高员工、资产和能源效率；•将生产成本降低了26%，同时将能源消耗减少了49%。 •美的顺德工厂大力投资发展数字采购、柔性自动化、数字质量管理、智能物流和数字销售; •实现产品成本降低了6%，订单交付时间缩短了56%，二氧化碳排放量减少了9.6%。 •海尔郑州工厂利用精益化、大数据、边缘计算等解决方案，与供应商、工厂和客户建立了更加紧密的联系;•在2020-2021年将订单响应速度提高了25%，生产效率提高了31%，产品质量提高了26%。 灯塔工厂突破提质增效、降本及可持续发展的局限 提高灵活性 提高生产效率 提升工厂产出，提升设备OEE，降低运营成本 多品种小批量生产，降低库存，缩短交期，减少换线时间 实现定制化 加快上市速度 实现多品种、小批量的定制化生产,以批量生产的成本生产定制化产品 减少设计迭代时间，缩短信长品上市时间 提升质量 提升企业可持续发展能力减少资源浪费，提高能源效率 闭环全面质量管理，降低不良率，质量追溯，减少质量损失… 灯塔工厂对企业运营模式、商业模式不断探索与创新实践 追求卓越制造运营追求卓越制造运营 以大规模定制生产为主以大规模定制生产为主 •以大规模定制生产为主，打造以客户为中心的体验。•典型行业为家用电器、汽车和服装;•数字化建设侧重于研发、采购、供应链、物流、售后服务和营销。•以大规模定制生产为主，打造以客户为中心的体验。•典型行业为家用电器、汽车和服装;•数字化建设侧重于研发、采购、供应链、物流、售后服务和营销。 •以实现卓越制造运营管理为主要愿景；•典型行业有钢铁制品、电子制造、半导体；•数字化建设侧重于装配与加工、设备维护、质量管理、绩效管理以及数字化可持续发展。•以实现卓越制造运营管理为主要愿景；•典型行业有钢铁制品、电子制造、半导体；•数字化建设侧重于装配与加工、设备维护、质量管理、绩效管理以及数字化可持续发展。 注重产品竞争力注重产品竞争力 重点关注快速交付重点关注快速交付 •打造以订单为中心的端到端供应链，实现客户订单的快速交付;•典型行业为日用品、食品饮料；•数字化建设侧重于营销、采购、供应链、物流。•打造以订单为中心的端到端供应链，实现客户订单的快速交付;•典型行业为日用品、食品饮料；•数字化建设侧重于营销、采购、供应链、物流。 •打造以产品为中心的卓越产品生命周期管理；•典型行业有电气装备、工业装备行业；•数字化建设侧重于数字化研发、采购、售后服务和营销。•打造以产品为中心的卓越产品生命周期管理；•典型行业有电气装备、工业装备行业；•数字化建设侧重于数字化研发、采购、售后服务和营销。 灯塔工厂转型升级的核心要素 全球“灯塔工厂”建设重点围绕整个生产网络、端到端价值链和商业模式转型三个领域，打造卓越制造体系，打通端到端价值链，创新业务模式。与此同时，“灯塔工厂”以数字化能力和组织能力为两大转型基础，为技术创新和业务转型提供保障和支持。 三大抓手三大抓手 打通端到端价值链打通端到端价值链 创新业务模式创新业务模式 打造卓越制造体系打造卓越制造体系 ■精益生产方式■柔性自动化■打通运营各环节数据■智能制造技术应用■精益生产方式■柔性自动化■打通运营各环节数据■智能制造技术应用 ■从上游供应商到产品上市的价值链重构■企业经营管理到售后服务的价值链重构■市场营销到研发的价值链重构■数字化产品追溯■从上游供应商到产品上市的价值链重构■企业经营管理到售后服务的价值链重构■市场营销到研发的价值链重构■数字化产品追溯 ■C2B、C2M■智能化生产■网络化协同创新■服务型制造■产业链平台■个性化定制■C2B、C2M■智能化生产■网络化协同创新■服务型制造■产业链平台■个性化定制 两大基础两大基础 数字化能力数字化能力 ■智能制造应用场景部署■统一的数据治理体系■智能制造技术体系■数字化基础设施■智能制造应用场景部署■统一的数据治理体系■智能制造技术体系■数字化基础设施 ■数字化人才梯队■领导力与敏捷组织■学习型组织■数字化文化■数字化人才梯队■领导力与敏捷组织■学习型组织■数字化文化 在实际落地中，企业要根据自身的现状，规划蓝图和实施路径 ■订单主线：面向终端消费者，在电商经济的影响下面临短交期压力。通过以订单全生命周期为主线的动态优化实现精准计划、柔性生产、快速配送。 ■产品主线：面向企业客户，产品定制化程度高，并且客户在产品质量和售后服务方面要求较高。通过产品全生命周期管理实现敏捷研发、产品质量保证和持续性的后市场服务。 ■面向企业客户，产品同质化程度高，价格竞争激烈。 ■通过沿精益化、自动化、数字化、智能化主线优化制造系统，实现极致的降本增效。 灯塔工厂的数字化用例实践 海尔，中国沈阳 革新故事： ■沈阳海尔电冰箱厂是以用户为中心，奉行大规模定制模式的典范。 ■通过部署一个可扩展的数字化平台，该工厂实现了整个价值链的端到端连接，使直接劳动生产效率提高28%。 灯塔工厂的数字化用例实践 博世，中国苏州 革新故事： ■博世苏州工厂在生产和物流环节实施了数字化转型战略； ■实现生产成本降低了15%，同时将产品质量提升了10%。 数字化赋能的自动叫料系统 基于最终用户界面来配置和订购产品 智能化质量管理分配 机器视觉驱动的生产周期和换线优化 灯塔工厂的精益数字化实践 西门子，德国安贝格/中国成都 革新故事： ■为了达成生产效率目标，安贝格工厂采取了结构化、精益数字化工厂策略，部署了智能机器人、人工智能工艺控制和预测性维护算法等技术，在产品复杂性翻倍、电力和资源消耗不变的情况下，将工厂产量增加了40%。 ■“3D模拟生产线优化”—成都工厂员工利用3D模拟、增强现实和其他技术，完善工厂的设计和运营，促使产量提高三倍，缩短周期时间 精益与六西格玛 ◆精益与六西格玛是帮助组织改善流程、提升绩效的两大利器！ 【六西格玛】 精益大师对精益的定义 •大野耐一对精益的定义： •持续不断地识别和消除从客户下单到回收现金整个时间链上不增值活动的系统性方法论。•任何流程时间，要么作用都有输入、过程和输出，任何改善都可从这三个环节入手，改善结果要么作用于于空间。 JamesWomack和DanielJones对精益的定义： 个活所隐•根据客户动流动起藏的浪费需求确定价值，按照价值流组织全部生产活动，使要保留下来的、创造价值的各来，按客户的需求来拉动产品生产，而不是把产品硬推给用户，暴露出价值流中，不断完善，达到尽善尽美。 引入到国内后，精益专家对精益的定义： •从顾客价值出发，坚持不懈地追求在每个业务过程中消除浪费，用可能达到的最低成本（人力、设备、资金、材料、时间和空间等）为顾客提供世界级的质量、产品交付和服务等。 精益在不同行业的应用 因精益做得好而闻名的两个典型企业：➢Toyota（日本）➢Danaher（美国） 精益管理在企业的落地典范–丹纳赫经营体系DBS 4242“丹纳赫在很多领域都是隐形冠军。丹纳赫的品牌是其细分市场的领先者，是华尔街投资者的宠儿。但丹纳赫最大的秘密是深深隐藏在全球组织内部的丹纳赫经营体系（DBS）” 精益思想+可落地实施的精益工具 全局观点与七大浪费的概念提出 精益生产管理理念 精益思想五项原则 1.定义特定产品/服务的价值；2.鉴别和管理整个价值流；3.设计系统确保价值流动，无中断；4.引入拉动系统,满足客户需求；5.持续改进各业务活动,达到完美。 精益生产实用工具 第一招：通过“流水线生产”，优化生产流程 i)整流化—消除逆流乱流 i i )按工程顺序配置设备 第二招：实施“标准作业”，提升生产效率及产线柔性 精益生产实用工具 精益生产实用工具 （SMED）SingleMinuteExchangeof