
未來的汽車制造業,將是CIO們施展才能的理想舞臺。
透過閃爍著微弱熒光的電腦屏幕,一輛汽車打著趄趔撞入墻壁,警報燈驟然亮起,車內機器人急速轉身,三個栩栩如生的模擬人飛快沖上前去,將散落的零件組裝起來……
這樣的情景很容易讓人聯想起電腦游戲中的畫面,而實際上,這是急速變化著的數字化汽車制造技術的一個片段。計算機模擬和合成技術——也可統稱為數字制造技術,正為汽車業和飛行器制造業創造源源不斷的利潤。
“數字化”的背后
隱藏在“數字化制造”五個字后面的哲思,是通過信息技術的整合,令生產計劃、資源配置以及產品生產得以同步進行。從前,任何設計上的微小失誤、生產過程中的瑕疵都會造成無法彌補的損失;如今,這些潛伏著的“隱患”在模擬實驗階段就被排除,公司新產品推向市場的速度大大加快。咨詢機構CIMdata預測,未來三年內,用于數字化制造技術的投資將每年增長25%。
首席信息官(CIO)在這場變革中所起的所用可是非同小可?!八麄兛胺Q企業內部信息技術的專家,數字化生產是信息技術應用的重要領域”,Pratt Whitney(加拿大)公司首席信息官Amal Girgis說。在這場技術變革浪潮中,CIO的角色是多重的:他既是預言家,透過撲朔迷離的表象準確預測出未來的競爭態勢,又是企業內部變革的有力推動者和中堅力量。與技術工程師和生產管理者相配合讓CIO們對產品信息結構作出合理安排,用數據整合令企業各業務子系統做到有機結合,同時機敏識別出哪些領域最適合首先采用數字技術?!盀橛訑底只顺钡牡絹恚阌斜匾獙ζ髽I進行‘再造’(reengineer),創造出一種信息共享的企業文化”,亞利桑那大學研究管理信息系統(MIS)的Michael Grieves說。
“幾無瑕疵”的產品
僅幾年前,Pratt Whitney公司 (PWC)的一款飛機引擎,從投入研發到推向市場還需要五年;到今天,因為有了先進數字技術的支持,產品的研發周期縮短了兩年。PWC還在設法令它的研發周期更短,到兩年半。今天的福特汽車公司、通用汽車公司和戴姆勒-克萊斯勒公司都在矢志不渝地推動數字技術應用于商業領域。CIMdata的調查(2003)顯示,采用了數字化技術的公司,其產品推向市場的速度增加了30%,重復設計減少了65%,生產規劃(planning)流程精簡了40%,平均產量增長了15%。
2000年,當通用汽車第一次運用數字化模型來模擬汽車設計時,當年的成本節約便高達7500萬美元。另一項里程碑意義的杰作來自對現場操作的精確模擬,通過該技術,更多有關人類工程學的難題可謂迎刃而解。如今,通用在全球范圍內擁有25家模擬實驗室,公司新產品以3D圖像顯示在屏幕上,設計師和技術專家通過研究這些圖形,可以開發出合理的零部件體系和生產流程,從而極大地避免了生產過程中的冗余。
自從數字化技術得到廣泛應用,通用汽車公司已見證了許多“無瑕疵”產品的誕生。通用公司流程信息主管Terry Kline說:“以前,要找到生產工序中需改進的地方,你必須實地造出一輛汽車來;而現在,我們可以把這項工作交給計算機去辦?!痹诖髂防?克萊斯勒公司,由于數字技術的引進,德國新工廠的建設時間減短了30%,建設成本降低到原來的90%。新產品的生產規劃時間少了30%。

技術進步功不可沒
數字技術何以如此風靡?來自軟件開發商技術的長足進展功不可沒。如今數字技術已達如此地步——用計算機模擬分析得出的結果和實際生產流程幾乎可以毫分不差?!俺杀镜墓澕s是顯著的”,AMR Research副總裁Kevin O'Marah說,“如果你在設計中考慮到生產工序,你就可以提前獲知設計的大概成本和實現量產所需的各種資源?!?/p>
然而要令這一切都成為現實,你還要準備付出巨大的費用——數字化制造軟件通常價格昂貴,功能復雜。此外,商業流程的改變也是必須要應對的難題——欲令生產和設計團隊在盡可能早的階段投入產品開發,你必須做好企業文化巨大跨越的準備。另外,就大規模制造而言,新技術、新方法的應用絕非一蹴而就,其間會遭遇到很多觀念上的阻力。很多中層主管對數字制造軟件供應商提出的方案表示懷疑,即便勉強采納了也難以承擔隨之而來的管理體制變動風險。而要令生產變得更加“數字化”,絕大多數廠商必須完成觀念上的轉換,畢竟經改造后的生產流程與企業舊的流程有著天壤之別。
在傳統經濟年代,設計和生產有著明顯的順序上的差別。工程師們應用計算機輔助設計軟件對產品設計方案進行改良,然后將它們提交給技術專家,后者使用專門工具測算產品的生產成本、所需設備等等。接著需要測試制造的可行性,及時修正各種問題,然后再進行測試,再修正,等等,如此循環往復。這樣的方式極大地延緩了產品推向市場的速度,制造成本大大增加?!叭绻皇褂媚M技術,諸如遺漏三到四個焊接點這樣的錯誤會經常發生”,Grieves說,“現場模擬可以很好地解決這個問題。”自模擬技術應用以來,工程師們便可以在盡可能早的時間獲知哪些部分需要改進,那些流程需要更新。對已經建成的生產線來說,一個正處在設計中的產品的數字化展示(representation)可以讓工程師們知曉焊接點的狀況,機器人是否按設置執行了指令,等等。
不要“為技術而技術”
在戴姆勒-克萊斯勒公司,“數字化制造”讓生產部門和設計部門的交流變得輕松自如。在2003年舉行的一次模擬方案交流會上,設計師和技術專家們對一個特制組件能否被嵌入車體產生了分歧。過去,這樣的討論動輒以月計。如今,一個半小時的會議就可以輕松敲定。兩方專家集中到會議室,組件結構和工廠布局都顯示在屏幕上。答案很快出來了:工人應進入車內,用最平常的動作將零部件組裝進車體?!吧鷦拥膱D像勝過千言萬語”,戴姆勒-克萊斯勒首席信息官Unger說。
數字化制造軟件的高額投入要求它的使用者將“數字生產”當作公司戰略考量的核心。美國輪軸公司(AAM)將數字化生產當作它實現“高效企業”(lean enterprise)的重要戰略。AAM首席信息官Abdallah Shanti說:“北美制造業面臨著來自全球各方面的競爭,惟一辦法是保持創新——不僅僅是產品上的創新,還有商業流程上的創新?!?/p>
應用數字化制造技術,這家年銷售額達36億美元的汽車零部件供應商可以實時了解到旗下17家工廠的最新進展,每位高管都可以透過計算機系統,監控生產流程、洞察整車品質,以及將可能的隱患消滅在萌芽狀態。今天的AAM,產品品質已經達到了“六希格瑪”標準,每100萬個零件中只有3.4項錯誤。公司位于墨西哥的新工廠,其完工時間比預定計劃提早了五個月。Shanti預測,隨著數字制造技術的進一步應用,未來還會有更多的效益產生。
盡管CIO在企業變革中的作用毋庸置疑,但缺少了其他部門的配合,技術的變革也就成為了無源之水、無本之木。事實上,各職能部門的橫向協調與配合至關重要。福特“數字化生產”計劃就涵蓋了產品開發、生產和信息技術等多個部門。福特技術專家Richard Riff說:“你應該把商業與信息技術作為一個整體來看待,而不要‘為技術而技術’。”