案例 | 在【美的】,见到中国未来工厂

导语

“69家灯塔工厂为我们揭示了企业经营的未来。没有哪个行业能够避开数字转型,一种从注重成本控制转向推动增长、促进环境可持续性的范式转变正在发生。

这些灯塔工厂的经营实践表明,相比投资建设资本基础设施,通过数字技术提高智能化生产和经营通常更加有效。”

正文

麦肯锡合作人、制造业全球负责人恩诺·德布尔在世界经济论坛宣布全球灯塔网络今年迎来15个新成员之际,这样评价灯塔工厂:这一网络由世界一流的生产企业组成,成员都致力于利用第四次工业革命技术来推动企业的业务发展。

世界经济论坛表示,尽管新冠肺炎疫情带来了前所未有的影响,93%的灯塔工厂仍然提高了产量,并找到了新的营收来源。尤其值得注意的是,这些领先的创新企业在创造新的收入来源的同时,还维护了环境的可持续发展——53%的灯塔工厂实现了显著而可观的环境可持续性效益。

69家灯塔工厂里,包括2020年入选的美的集团家用空调广州工厂和2021年入选的美的集团顺德微波炉工厂。从2012年起,美的用了8年多时间,投入超百亿元,逐渐完成数字化1.0和2.0的转型,初步显示了美的作为家电企业逐步转型科技公司的品牌升级理念。

未来,对于许多人来说是神秘、遥远和不可预知的。灯塔工厂,是否可以照亮制造业的未来?

美的位于广州的空调工厂

全链数智化

订单交付周期缩短56%,渠道库存下降40%,产品品质指标提升15%,内部综合效率提升28%,能耗下降15%……这是刚刚入选灯塔工厂的美的顺德微波炉工厂在数字化和智能化赋能产业链后呈现的一系列数据。

参观顺德工厂,最大的感受就是“机器换人”:在厂区广泛使用的库卡机器人,精准“掌控”着每一个生产步骤、流程,而基于5G的MES(生产过程管理系统)生产看板则实时记录、检测每一个生产环节。在产品“出街”前,依托5G的“机器视觉AI”,替代传统工人完成产品质检,保障产品安全性。

但在美的集团IT总监周晓玲的眼中,未来制造并不是简单的“机器换人”,而是致力于产品的智能化改造。她告诉记者,美的要做的,是利用数智化技术打造一个互联互通、高效稳健、敏捷反应的端到端全价值链,在研发、生产、物流、营销、服务各个价值节点实现透明化管控和智能化决策,为每一位消费者提供高定制化的用户体验。

在她看来,未来制造应该具备几个要素:1、多网合一全覆盖,就是通过5G技术,把建设办公网、MES网、WIFI、水电气表网络等合成一张网,覆盖全部应用;2、生产要素全链接,通过工业互联网,把人、机、产品、物料和设备全部链接起来,对价值链的每一个场景,进行智能分析、预警、管控、预测、决策,通过数智化手段提升产品品质;3、智能技术全融合,将AI技术、区块链技术等最先进的技术与生产有机结合起来;4、应用场景全拉通,除了传统的生产管理、设备管理、品质控制以外,还要对员工健康、安全、环保、能源进行全场景的拉通,比如将“碳中和”的考量应用到排产等生产流程中去。“总之,通过数智化手段,建设高品质、低成本、柔性的绿色智能工厂,这就是我心目中未来工厂的样子。”周晓玲说。

美的集团家用空调事业部副总裁姜华方则以家用空调制造为例,进一步向记者阐释了美的未来制造的概念。他表示,数字化变革需要整个企业提高效率,包括内部生产的效率、服务客户的协同效率、与供应商合作伙伴对接的效率等等。家用空调的生产季节性特别明显,原本的生产都是以压货式大规模的储备式生产为主,但美的创新构建了“T+3”模式,实现了对业务模式和流程的变革,生产周期从下单—拿到订单—订单生产—发货的20多天压缩到只需9天左右。

“一些数据很能说明问题”,姜华方表示,“比如2015年开始研发并使用的自动化线,就是国内家用空调行业数字化领先的智能生产线,无人化工序覆盖率达65%;物流智能化则使仓储使用面积降低了60%,库存呆滞率降低了50%;2017年起,通过营销变革、产品标准化、柔性化生产、协同供应链的‘自我革命’,劳动力效率提升了121%,月度峰值产能增长了100%,内外销生产交付周期累计下降30%以上”。

美的对自身的数智化改造其实契合了更大的时代背景:全球人口正在接近80亿,中产阶层消费群不断扩大,有望形成巨大市场,进而对消费布局产生影响。带有客户需求和产品“信息”功能的系统成为硬件产品销售新的核心,个性化定制成为潮流。为了满足全球各地不同市场对产品的多样性、个性化需求,生产企业内部需要更新已有的生产模式,基于柔性技术的生产模式成为趋势。因此,通过全产业链的数智化,美的提出“柔性自动化,为每一个独特的你”的未来制造,不仅是必然,更是必需。

美的位于广州的空调工厂

质量在线

5月18日,美的集团旗下的威灵汽车部件公司宣布三大产品线投产,并正式发布了电机驱动、热管理系统和辅助/自动驾驶系统等5款汽车零部件产品。“汽车行业的品质体系、管理体系比家电体系要求更高,但美的通过数智化转型实现的对品质和管理体系的严格把控,让我们能够生产出符合客户需求的合格产品,这是客户认可我们的重要原因”,美的集团机电事业群空压产品公司副总裁刘银虎说。

在美的传统的家电领域,数智化带来产品质量大幅提升的效果已经十分明显。据姜华方透露,在家用空调方面,市场维修率近5年来累计降幅达30%。“30%乍看不高,但就像开车一样,时速从60公里提到100公里,可能你踩一下油门很快就实现了,但如果从120公里加速到160公里,并没有之前那么容易。所以,维持传统的模式,对品质的提升通力肯定是有限的,需要运用非常多的数字化、智能化改造技术,”姜华方解释道。

他以标贴和面板检测为例进一步解释道,以往用人工检测时,肉眼检测一次需要30秒左右,但AI质检系统只需要1.3秒;肉眼识别只能精确到厘米,最多到毫米,但AI可以达到微米;人总会有疲劳的时候,所以人工检测会有超过5%的不合格率,但AI的合格率可以达到100%。

“这只是品质提升中非常小的一个方面。在家用空调领域,通过数智化系统无缝连接,研发、供方、制造三端质量为铁三角,端到端实现分析、预警、管控、预测和决策等业务活动全场景的‘五个智能化’,产品质量持续提升,产品不良率累计降幅达61%,电商差评率累计降幅64%,但营收5年内累计增长翻番。”姜华方表示。

另一方面,周晓玲则看到了数智化带来质量全面提升的时代意义。她表示,我国有一些核心装备和元器件长期习惯于依赖国外进口,关键技术还被“卡脖子”,但中国制造正在“很细很细的领域一点一点地和全世界企业竞争”,这些都离不开数智化所带来的品质提升。“比如空调冰箱压缩机,有轴、轴承、腔、腔盖、叶片等多个精密机械零件,组装起来要能旋转,空隙可以被油透过,但不能漏气!我们把数字化和自动化结合起来,机器通过模型算法自动判断,实现精益生产,以前这个领域被外国垄断,现在已经实现了国产化,美的生产的压缩机在全球市场的份额已经名列第一。我也相信,未来‘卡脖子’的技术都会被我们一一攻克。”

关键在人

数智化改造所契合的具有中国特色的时代背景,则是中国人口增长趋势的变化。不久前进行的第七次全国人口普查结果显示,2020年中国15~59岁人口较2010年下滑6.79%,劳动年龄人口问题自2012年达到峰值后进入减少阶段。为应对这一变化,从2015年起,美的累计投入自动化改造40多亿元,提出在未来三年,通过自动化技术的应用,实现制造一线员工减少至原有的70%的目标。在节约人工的同时,也创造出更高附加值、更有技术含量、更高待遇的岗位。

在采访中,美的多位负责人都提出了数智化改造,最关键的应该是人。姜华方指出,未来工厂转型升级主要围绕数智化商业模式、运营体系和组织能力三个方向来构建,但支撑起未来制造的关键,还是制造的精益基础,是人、机、料、法、环简单高效有序的运作,是人机互联、机物互联、机机互联、人人互联,因此,人始终是最关键的要素,智能化改造本身就是一种员工赋能,一线工人也要参与线体的改善、迭代和升级。

为了实现这种人的转型,美的也在不断地探索,刘银虎介绍说,美的已经认识到自己对员工的培养做得还不够,比如数智化后设备的运行、保养,数据的运用和关注,都需要进行针对性的培养,需要“全新建立美的自己的培养体系和培育体系”。另一方面,“我们还认识到,要更加注重员工的价值,一线员工的发展、成长和价值都需要进一步深度理解和提升,要重新定义直到重新构建”。

“人才,是公司最宝贵的财富,是企业可持续发展的基石。未来的核心竞争,从某种程度上来说,就是人才的竞争。当前形势下,美的一个主要策略就是推动企业从依托人口劳动力红利发展,转向依靠人才科技红利发展的转型,要抓住时代机遇,不断提升美的企业竞争力和人才吸引人,同时改善人才的引、用、育、留环境,变革组织结构,提升科技人才占比。美的正在积极构建以员工为中心的数智系统,人是数智系统这个基础设施的执行者、监督者和创造者,没有人,数智系统根本没有办法长远健康地运转下去。”周晓玲补充道。

在不断探索的同时,美的最近提出了“247”,在集团所有工厂推行灯塔工厂的成功经验,第一年20%、第二年40%、第三年70%的工厂要达到行业领先水平。同时,依托美云智数,美的沉淀的经验已经服务了40多个行业、300多家企业,助推中国未来泛制造业的进一步发展。

美的集团董事长兼总裁方洪波表示,美的通过一系列数智化应用进行更科学、更实时、更准确的决策,让资源配置更有效。“未来,美的仍将持续探索中国制造产业新道路,实现与全球智造的真正接轨。同时,数字化转型牵一发而动全身,每一个员工都要参与其中,只有这样,未来美的才会成为一家真正意义上完全靠数据驱动的企业,为用户创造更大的价值,为全球制造行业提供更有价值的经验。”

 

 

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