工業(yè)4.0
——數(shù)字化賦能的精益

工業(yè)4.0
——數(shù)字化賦能的精益

編者按

工業(yè)4.0時代，迅猛的數(shù)字化沖擊令企業(yè)家生畏。然而，撥開數(shù)字化迷霧，工業(yè)4.0只不過是精益的更高水平。本文原載于2017年3月的《麥肯錫季刊》，作者安德魯?博仁特是麥肯錫科隆辦事處合伙人，尼科萊?穆勒是麥肯錫科隆辦事處高級合伙人，皮特?奧登瓦爾德是麥肯錫漢堡辦事處合伙人，克里斯托弗?舒米茲是麥肯錫法蘭克福辦事處高級合伙人。

近年來，很多企業(yè)都在追逐精益生產(chǎn)原則，以提高生產(chǎn)力。然而，經(jīng)典的精益工具正在失去它們的一些優(yōu)勢。這些精益方法獲得的巨大成功意味著企業(yè)進一步改進的余地越來越小，也越來越難以實現(xiàn)。但要想在當今全球化商業(yè)環(huán)境中保持盈利和競爭力，企業(yè)需要不斷提高生產(chǎn)力、質(zhì)量、敏捷性和服務(wù)水平。這種壓力永遠不會消失。

現(xiàn)在，處于這種困境中的企業(yè)有望獲得轉(zhuǎn)機，因為大部分輿論認為“工業(yè)4.0”將很快為全世界各行各業(yè)帶來全面的變化，當然也有觀點指出人們應(yīng)該等待和觀望。但我們認為，工業(yè)4.0與其說是一場革命，不如說是一種有價值的演進，它使得下一代生產(chǎn)力的提高成為可能，映射出一個多世紀以來制造業(yè)環(huán)境的發(fā)展。

當然，那些得到驗證的精益原則——如減少機器故障或非增值活動等形式的浪費——仍將是至關(guān)重要的。與此同時，數(shù)據(jù)采集、傳感器、機器人和自動化、新技術(shù)（包括3D打印）方面的進展以及計算能力的增強，將使高級分析成為可能，使已有的精益方法確立新的優(yōu)勢。

眾多組織將這些增強型精益方法用于長期以來被認為是非常關(guān)鍵的三個維度：技術(shù)系統(tǒng)（過程和工具）、管理系統(tǒng)（組織和績效管理）以及人力系統(tǒng)（能力、思維方式和行為）。此外，與數(shù)據(jù)、IT和連通性相關(guān)的新維度將成為另一個核心價值驅(qū)動因素。

換句話說，工業(yè)4.0可以被理解為數(shù)字化賦能的精益。例如，通過改進過程操縱，企業(yè)可以獲得長期優(yōu)化的收益、能源和產(chǎn)量。現(xiàn)在，新的傳感器、更多的數(shù)據(jù)以及高級分析工具有助于提高解決問題的能力，并確定復雜的改進措施，從而帶來更智能化的解決方案和新的生產(chǎn)力。這些優(yōu)勢通過數(shù)字化賦能的績效透明度得到增強。以車間的績效管理為例，在如今典型的工廠中，績效管理一般發(fā)生在事后，因為在輪班結(jié)束時才會對績效進行檢查。在一個數(shù)字世界中，可以實時監(jiān)控績效偏差的環(huán)節(jié)，并立即對其進行處理。然而，實施新的措施需要組織轉(zhuǎn)型——新的工作方式、新的績效管理方法和新的能力。所有這些變革為實現(xiàn)真正的工業(yè)革命提供了支撐點：創(chuàng)建不需要經(jīng)營者干預的自我優(yōu)化資產(chǎn)。

揭開工業(yè)4.0迷霧：新層次精益創(chuàng)造價值的五個核心原則

根據(jù)在數(shù)字化和工業(yè)4.0轉(zhuǎn)型中與客戶合作的經(jīng)驗，我們識別出幫助企業(yè)成功將工業(yè)4.0解決方案轉(zhuǎn)化為實際價值和利潤的五項原則。

1.工業(yè)4.0是下一代生產(chǎn)力提高的源泉

隨著各個行業(yè)成本壓力的不斷增加，企業(yè)為此需要每年提高2%～4%的生產(chǎn)力。眾多相關(guān)研究表明，數(shù)字化帶來的進步所釋放的創(chuàng)造價值的潛能，相當于提高15%～20%的效率。這種生產(chǎn)力的飛躍不會來自單一解決方案的應(yīng)用。為了產(chǎn)生具有意義的影響，企業(yè)必須在大規(guī)模應(yīng)用解決方案的同時，關(guān)注所有與利潤和損失相關(guān)的因素。例如，通過預測性維護或遠程監(jiān)控，將有可能減少30%～50%的總機器停產(chǎn)時間，從而大大提高資產(chǎn)利用率。勞動效率是另一個具有極高潛能的領(lǐng)域。數(shù)字化的績效管理結(jié)合先進機器人和自動化導引車輛，可以使手工作業(yè)（例如挑選和工廠內(nèi)運輸）進一步自動化，并有可能使勞動生產(chǎn)力提高40%～50%。對實時生成的加工過程中的精細數(shù)據(jù)進行高級分析，這對于更準確、有效地識別和解決過程效率低下和質(zhì)量問題的根本原因?qū)⒅陵P(guān)重要。此外，利用大數(shù)據(jù)的預測過程已經(jīng)可以大大減少庫存并提高服務(wù)水平。

2.工業(yè)4.0應(yīng)成為企業(yè)關(guān)注的主題，而不應(yīng)局限于IT部門

IT技術(shù)使工業(yè)4.0成為可能，但推動其實施不能靠IT部門。企業(yè)往往首先考慮如何將新的方法應(yīng)用于其IT系統(tǒng)。他們應(yīng)該重點關(guān)注未來如何開展業(yè)務(wù)，從價值鏈和商業(yè)案例的角度來思考變革。例如，一家全球性的運動服裝生產(chǎn)企業(yè)正致力于使其制鞋業(yè)務(wù)更貼近客戶。這一舉措改變了低成本國家經(jīng)過漫長生產(chǎn)周期，隨后將其產(chǎn)品轉(zhuǎn)運到商店的傳統(tǒng)生產(chǎn)模式。隨著更便宜、更快、更靈活的機器人的使用，諸如鞋子和服裝之類的產(chǎn)品制造可以在客戶附近進行——即使在諸如德國這樣的高成本地區(qū)也可行。簡而言之，通過利用數(shù)字化提供的新機會，上市時間、交貨時間、運費和以客戶為導向（基于個性化）都會大大改善。

3.工業(yè)4.0的推進需要由最高管理層主導，不應(yīng)進行委派

很少有企業(yè)采取結(jié)構(gòu)化的方法來實施工業(yè)4.0。麥肯錫公司的研究顯示，只有16%的企業(yè)制訂了明確的戰(zhàn)略，并只有24%的企業(yè)明確分配了推進工業(yè)4.0的責任。但即使是上述企業(yè)，也很容易犯以下兩個錯誤：或者將工業(yè)4.0的責任分配給沒有直接執(zhí)行能力的職能機構(gòu)，或者把職責分配給了管理結(jié)構(gòu)中過低的層級。

上述任何一種情況都將危害到潛能的實現(xiàn)。從根本上說，開始工業(yè)4.0的旅程意味著一種冒險，風險的承擔者不應(yīng)被下放。因此，最高管理層必須掌控主導權(quán)并采用程序化方法，從而快速有效地驅(qū)動價值的實現(xiàn)。這種高優(yōu)先級有助于工業(yè)4.0轉(zhuǎn)型的成功，就像精益方法一樣。

4.技術(shù)和人才對工業(yè)4.0至關(guān)重要，就像在經(jīng)典精益方法中的作用一樣

機器人或高級分析算法等技術(shù)解決方案要易于訪問和安裝。事實上，這些工具在許多情況下已經(jīng)是商品。然而，工業(yè)4.0結(jié)合了技術(shù)和相應(yīng)領(lǐng)域的知識（例如在價值鏈、維護或過程建模中）來產(chǎn)生傳遞價值的行動。此外，實施這些行動通常需要重新設(shè)計工作流程和新功能，這兩者都需要進行組織轉(zhuǎn)型。企業(yè)領(lǐng)導者必須提前制訂策略，以建立或購買他們所需要的能力，或者與能夠提供這些能力的組織合作。

5.工業(yè)4.0需要轉(zhuǎn)型和整體思維

成功的精益轉(zhuǎn)型不僅僅關(guān)注維護過程的改進，還要考慮整個生產(chǎn)現(xiàn)場。工業(yè)4.0需要一個類似的廣域方法。在這種情況下，企業(yè)需要關(guān)注整個價值鏈，應(yīng)用一整套手段或解決方案，并制訂一個明確的計劃，在整個企業(yè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)推廣新方法。

新層次精益成功的先決條件：優(yōu)先權(quán)、能力和思維方式

除了剛剛描述的五項原則，希望實施新層次精益的企業(yè)應(yīng)該牢記以下幾個準則：

（1）明確優(yōu)先權(quán)，循序漸進。不必花時間進行大量的分析和規(guī)劃，可以從數(shù)字化步驟開始，從而對當前的狀況產(chǎn)生最大的影響，邊做邊學。

（2）能力。大多數(shù)企業(yè)都渴望通過在車間實施數(shù)字技術(shù)來加速自己的發(fā)展，但對隨之而來的變化卻措手不及。之所以會產(chǎn)生這個問題，是因為數(shù)字化——正如之前的精益——需要新的能力。不過，企業(yè)可以建立專門的能力中心或與軟件或解決方案提供商合作。

（3）思維方式和行為。過去幾十年的經(jīng)驗表明，轉(zhuǎn)型的成功與否取決于領(lǐng)導者和員工的思維方式和行為。因此，數(shù)字化思維方式需要滲透整個組織，人們要積極采納數(shù)字精益方法和工具，就像之前的類似體一樣。

成功的數(shù)字化演進需要徹底了解每個企業(yè)、制造場所甚至部門的具體出發(fā)點，以便識別并優(yōu)先考慮增加價值的數(shù)字化機遇。企業(yè)可以詢問自己在利用數(shù)字化賦能的精益手段方面做得如何，以及自己追求哪些具體的潛在改進，以實施現(xiàn)場診斷。評估這一出發(fā)點將成為組織通往數(shù)字化賦能精益道路的起點。

開始工業(yè)4.0的三個步驟

剛剛踏上工業(yè)4.0旅程的企業(yè)可以從以下幾個步驟開始：

（1）利用工業(yè)4.0診斷對機遇進行評估，確定所需的能力，并制訂獲取這些能力的“建立、合作伙伴、購買”戰(zhàn)略。

（2）逐步試點推進，在做中學，不要花費時間提前分析一切。

（3）通過創(chuàng)造新的思維方式和行動來支持工業(yè)4.0的實施——通過解釋為什么需要改變，來激發(fā)人們的熱情而不是恐懼。

（孟昭青 編譯）