制造業正由軟件支撐和定義。軟件不僅定義產品的結構和功能,而且定義企業生產流程和生產方式。西門子認為“軟件是工業的未來,數據是未來的原材料”,其軟件研發費用約占整個集團研發費用的40%。Auto desk認為軟件將定義產品的結構和功能,其通過衍生式設計軟件為空客設計了具有內部晶格結構的仿生隔斷,比原來設計的結構重量輕45%。Autodesk、達索等公司認為軟件將定義企業流程,Auto desk 開發的Fusion 360云平臺、達索開發的3D EXPERIENCE云平臺均支持企業、供應鏈、第三方、用戶一體化協同研發。西門子認為軟件將定義企業生產方式,CPS(信息物理系統)將改變制造的范式,推動制造模式從實體制造走向虛擬制造。
數據驅動企業數字化轉型。當感知無所不在、連接無所不在,數據一定也會無所不在,未來制造業將由數據和知識協同驅動。一方面,通過數據的自動流動解決復雜問題的不確定性,另一方面,通過隱性知識的顯性化實現生產制造全過程的標準化和模塊化。西門子研發的貫穿于產品生命周期各環節的“數字化雙胞胎”——“產品數字化雙胞胎”、“生產工藝數字化雙胞胎”和“設備數字化雙胞胎”,它們將PLM(生命周期管理軟件)、MES(制造執行系統)和TIA(全集成自動化)集成在Teamcenter數據平臺上,可實現數據的自動流動和隱性知識的顯性化,代表了未來工業發展方向。
平臺支撐制造業構建數字化生態體系。制造業之爭歸根結底是平臺之爭,誰掌控了工業云和大數據平臺,誰將擁有規則的制定權、標準的話語權和生態的主導權,也將搶占到制造業競爭的制高點。西門子搭建的Sinalytic平臺、SAP搭建的HANA平臺,覆蓋了工業產品的研發設計、工藝仿真、原型測試、生產制造、遠程服務等各環節,其本質都是以開放化平臺為核心,向下整合硬件資源,向上承載軟件應用,構建智能制造產業生態,引領未來工業方向。
服務增值拓展企業高端發展空間。隨著制造和服務之間的界限將越來越模糊,以產品制造為核心的傳統發展模式正在向提供產品服務系統轉變,服務型制造將是未來工業的重要方向之一。微軟、IBM、西門子、SAP、PTC均積極與制造企業合作,為制造企業開展智能服務提供技術支撐。微軟與羅爾斯·羅伊斯合作,開展航空發動機預測性維護服務,大大增加了航空發動機維修間隔時間,降低了維修費用。IBM與約翰迪爾合作,開展農業機械的遠程監控和運維服務,拓展價值鏈增值空間。
從大規模生產到大規模定制,是新一輪產業革命生產方式變革最本質的特征。美國國家標準與技術研究院指出,智能制造要解決的關鍵問題是如何整合各種技術力量, 優化能源和資源的使用,及時向客戶提供差異性更大的定制化服務。德國工業4.0戰略指出,通過建設信息物理系統,實現橫向集成、縱向集成與端對端的集成,形成高效定制化的智能生產方式。在這種背景下,企業亟需改變傳統的封閉式串行生產模式,轉向利用互聯網實時捕捉用戶需求,并以客戶需求為起點開展個性化研發設計、生產制造、經營管理和營銷服務,實現以大批量生產的低成本、高質量和效率提供定制產品和服務。
近年來,我國電子、家電、服裝、家具等行業正在興起以大規模個性化定制為主導的新型生產方式,通過構建需求精準感知、產品個性化生產、用戶在線交易、供應鏈實時響應的C2B生產組織方式,推動生產模式從以生產者為中心向以消費者為中心轉變、生產要素從正向整合向逆向整合轉變。如,有的企業利用用戶交互平臺將碎片化、個性化需求匯聚成批量訂單,同時通過信息物理系統,促進制造工藝和流程的數字化管理與產品個性化消費需求的柔性匹配,從而實現個性化定制生產。其中,主要表現出需求聚合定制、線上線下交互(O2O)定制、眾創定制和私人定制等類型。
需求聚合定制實現“以銷定產”。需求聚合定制是電商平臺上衍生形成的一種訂單拉動式生產模式,即企業采用預售方式發布產品樣板,利用平臺采集消費者購買訂單數據,以此決定批量生產的規模。嚴格來說,這還算不上完全意義的個性化定制,但由于制造活動與消費者需求存在紐帶關系,較早地實踐了以需定產的有效途徑,因此可以看作是個性化定制的雛形。淘品牌茵曼服飾是采用聚定制方式的首批服裝企業之一,先基于電商數據設計服裝款式并開放預售通道,再依據訂購數據安排生產和銷售,同時還根據退換貨和消費者反饋情況對下一批服飾生產進行動態調整,既顧及了服裝款式多樣化需求,又避免了過剩產能市場無法消化的矛盾。
線上線下交互(O2O)定制拓展與用戶交互的渠道。O2O定制是企業通過線上線下相結合(020)的方式與消費者就產品設計、制造進行實時互動交流,并根據需求進行排產,利用柔性生產線的低成本、高質量、高效率特點,為消費者提供定制產品和服務。尚品宅配是該模式家具行業的最佳實踐者,其依托自身的O2O電子商務平臺,線上展示設計、收集用戶需求,線下用戶體驗、免費測量尺寸,從用戶個性化需求中提取共性需求,打造全新的家裝服務模式,實現收入增長率和板材利用率遠高于全國平均水平。青橙定制手機N1是全球第一款從外觀到硬件、服務、軟件、配件、簽名都能進行自由定制的手機,開創了手機定制的先河,其運作模式就是支持消費者提出需求,通過自由組合、優化排產,為消費者打造獨一無二的手機。
眾創定制集聚眾智提升品牌影響力。眾創定制依托平臺和消費圈的交互,吸引消費者廣泛、深度地參與產品的研發設計,并在此基礎上開展批量化生產,不僅僅引領了需求,更創造了需求。以海爾天鉑空調為例,這款特殊的形似“鳥巢”的圓形空調徹底顛覆了傳統空調的固化形態,是基于海爾HOPE眾創開放平臺,在30多名發燒友的交互設計、1700多名用戶的支持建議、海爾供應鏈合作伙伴的參與配合下完成的,在集眾智、匯眾力的過程中同時獲得消費者的普遍青睞,還未上市就收獲上萬張預約訂單,上市后更是深受追捧。其與眾包設計的區別在于,設計過程同時也成為消費者訂單形成的過程,消費者能自主選擇產品顏色、款式和功能,經由信息實時傳遞到工廠、系統自動排產、批量化生產,實現了設計制造一體化,以及“個性化”和“批量化”的兼容并包。
私人定制引領創客新風尚。私人定制是指用戶自己設計產品、利用開放的3D打印平臺自主制造,目前還僅處于起步階段。叁迪網是國內布局較早的3D打印商之一,對企業或個人提供從三維建模到工具分享再到3D打印的服務。隨著3D打印技術的成熟和設備材料價格的下降,這一模式可能大有發展前景。金運激光公司正致力于打造3D打印O2O云服務平臺,將線上云平臺與線下體驗店有機結合,通過云工廠加工為客戶生產創意產品。客戶可以在線下到實體店提交創意產品打印數據,或者在線上將數據提交給云平臺設計師完成模型數據設計,然后由云端工廠制作、物流系統配送,完成訂單流程。光韻達公司與大型醫院合作,布局生物醫學3D打印云服務平臺。該平臺匯聚大量醫院CT數據,通過先進建模軟件把CT數據建成一個精準的三維模型,然后運用3D打印技術為醫院做醫療導板和植入體內。
“雙創”平臺是制造業與互聯網融合的“焊槍”,也是企業數字化轉型的重要牽引力。
雙創平臺倒逼企業加速提升信息化應用水平和集成能力。“雙創”平臺的構建需要企業綜合集成多個業務系統,在此基礎上整合研發、設計、生產、采購、配送、服務等資源。因此,在“雙創”平臺建設過程中,企業需要再造、優化業務流程和管理模式,重構企業運作的基本單元和運營機制。然而,目前我國制造業整體信息化水平偏低,2015年重點行業企業裝備數控化率51.3%, ERP、MES等信息系統普及率分別為 62.71%、69.67%,跨企業跨平臺的SCM、PLM等以綜合集成、互聯互通為特征的信息系統普及率均低于60% 。企業構建“雙創”平臺不可能一蹴而就,需要持續提升信息化應用水平、跨越“綜合集成”困境。
雙創平臺牽引企業提升精益創新能力。企業“雙創”平臺首先是一個能夠支撐企業開展核心業務的技術平臺,其次是一個資源匯集的平臺,還是一個能力交易的平臺、客戶參與的平臺和提供服務的生態平臺。因此,制造業“雙創”平臺建設是一個持續的過程,需要企業不斷變革發展理念、戰略、組織、流程、管理和業務模式,挖掘釋放企業內部“眾”部門、“眾”環節、“眾”員工的創業創新潛力,推動創新要素向多業務、產業全鏈條、產品全生命周期滲透,牽引企業開展精益研發、精益制造、精益管理,有效拓展創新與市場資源、社會需求的精準對接,形成多方參與的高效協同機制,優化勞動、信息、知識、技術、管理、資本的配置方式,大幅提升資源配置水平和生產效率,形成以“雙創”平臺為基礎設施和創新要素的精益創新模式。
“雙創”平臺推動構建基于“新四基”的新型生產體系。企業在構建“雙創”平臺過程中,需要按照互聯網思維,通過深化云計算、大數據等與制造技術的集成應用,整合、匯聚、開放多種創新要素和制造資源,構建平臺化、生態化的組織管理模式,并以消費者需求為中心構建定制化、網絡化、協同化、服務化的制造方式。在這一過程,企業不斷進行創新資源共享的系統化、集成化體系,形成支撐制造企業創新創業活動的基礎條件,包括企業創新運行的物理基礎設施、網絡與信息保障系統、技術系統、人才系統、以及實現信息知識、制造能力共享、協調機制為核心的制度系統,使得“雙創”平臺首先是一個能夠支撐企業開展核心業務的技術平臺,其次是一個資源匯集的平臺,還是一個能力交易的平臺、客戶參與的平臺和提供服務的生態平臺,最終形成基于“新四基”,即加快自動控制與感知(一硬)、核心軟硬件(一軟)、工業云與智能服務平臺(一平臺)、工業互聯網(一網)的新型生產體系。