剛性自動化窘境

2016/9/18 15:05:41

現(xiàn)今,工業(yè)4.0和智能制造已經(jīng)是泛濫于學術界和媒體圈的前沿概念??墒?,大多數(shù)人仍然將那些看得見的高度自動化的工業(yè)流水線誤認為是工業(yè)4.0,以為智能制造就是大規(guī)模應用工業(yè)機器人、數(shù)控機床、智能傳感器等先進設備而已。

多年以來,中國制造業(yè)持續(xù)推進產(chǎn)業(yè)升級以尋求競爭力提升,而具體做法就是不斷進行生產(chǎn)線的自動化升級改造。但這也使中國制造商逐漸面臨“剛性自動化的窘境”,即生產(chǎn)線缺乏柔性、調整力不足,以致影響到市場適應性。目前,“剛性自動化的窘境”主要體現(xiàn)在技術、管理和供應鏈三個層面:


技術剛性


大規(guī)模的流水線生產(chǎn)方式實際上是工業(yè)2.0的概念,始于20世紀70年代的工業(yè)3.0時代,持續(xù)對工廠流水線進行自動化改造。1969年開始在汽車生產(chǎn)線中使用莫迪康(Modicon)可編程邏輯控制器,開啟了自動化和信息化的產(chǎn)業(yè)升級。工業(yè)3.0解決的問題,是把自動化和信息化技術融入大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)中,將原來大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)中可能產(chǎn)生的質量問題極大地減少了。同時,因為把信息化技術融入規(guī)?;I(yè)生產(chǎn)中,實現(xiàn)了成本的精準可控。


工業(yè)3.0時代解決了質量和成本兩大難題之后,產(chǎn)生了一個新問題——生產(chǎn)的柔

性不足。機器生產(chǎn)的只是標準產(chǎn)品,當一條生產(chǎn)線實現(xiàn)全自動化以后,柔性也隨之喪失,因為要依靠大量機器設備來完成生產(chǎn)(即硬件投資加大)。一旦市場需求、產(chǎn)品種類發(fā)生變化,硬件的更換成本非常高。


一條生產(chǎn)線一個月可以生產(chǎn)1萬輛汽車或者100萬部手機,但是嚴重缺乏靈活性,就像一個人很健壯,但是胳膊腿不靈活。在當今這個創(chuàng)新加速的時代,這種“剛性自動化”越來越難以適應不斷縮短的產(chǎn)品生命周期。


管理剛性


高度自動化的生產(chǎn)線都需要很先進的電腦設備用于控制與管理。相比歐美工業(yè)強國,中國工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)線管理明顯是偏剛性的。從技術設備的先進程度看來,很多中國工業(yè)企業(yè)已不輸歐美同類工廠。為什么一些中國工廠在自動化程度不輸歐美同行的情況下,生產(chǎn)效率和市場適應性仍然落于下風?這更多是管理問題。中國工廠的專業(yè)分工非常細,甚至細化到工序,決定因素變成了熟練程度,而非專業(yè)水平。美國工廠的分工是流程分工,一個流程必須全部熟悉。

中國大量工業(yè)企業(yè)在自動化水平不斷提升的情況下,人員組織卻精簡有限。很多中國工廠的管理層次太多,管理層次是由人數(shù)決定的。中國工廠人員龐雜,職能部門分工細致,每個部門都有管理者。分工越細,就越需要管理人員來協(xié)調。而歐美工廠基本上都是一層管理,或者管理者就是一個人,在歐美國家,幾個人的工廠很常見。歐美工廠講究“流程管理”,流程穩(wěn)定的好處就是高效有序;而中國工廠大多是“工序管理”,很多人在亂忙。


永遠是生產(chǎn)線適應產(chǎn)品、適應市場,而不是產(chǎn)品和市場適應生產(chǎn)線。一旦市場需求有變,產(chǎn)品設計發(fā)生大的改變,中國工廠就要動員大量人員調整大量工序,而歐美工廠只需協(xié)調少量人員調整相應流程即可。往往技術剛性不是最難克服的,管理剛性問題才是最難解決的,因為這會觸碰內(nèi)部人的利益問題。


供應鏈剛性


哪怕是最沒有技術含量的產(chǎn)品組裝,也會涉及非常復雜的供應鏈管理。要知道一部手機的零配件大概在100個左右,而一輛汽車的零配件不包括螺絲螺帽都有7000個以上,這個供應鏈管理的難度,對制造商形成非常大的考驗。而更大考驗是,如何讓供應鏈的運轉速度不跑輸市場形勢的變化。


供應鏈管理中有一個著名的“啤酒游戲”,說的是市場終端需求的微小變化會被連鎖放大,像多米諾骨牌一樣最終反映到供應鏈上和制造廠家的庫存中。零售商、批發(fā)商和制造商,任何一方的意圖都是好的,都想好好滿足市場需求,保持產(chǎn)品順利地在系統(tǒng)中流通并避免損失。但因為制造商與消費者之間的層層阻隔,市場信息傳遞到生產(chǎn)環(huán)節(jié),緩慢而零散,制造商往往數(shù)月后才能從訂單中看到消費者需求的變遷。


在此之前,制造商為了不失去銷售產(chǎn)品的機會,不得不囤積主要原料和零部件,產(chǎn)品成本快速增加必然導致產(chǎn)品價格大幅提升,結果是銷量陡減,產(chǎn)品價格開始像過山車一樣快速下跌,而生產(chǎn)周期往往不可能在一夜之間調整過來,這就必然導致成品和原料零部件的庫存積壓,而這些庫存都是高成本的。市場價格大跌的結果,使利潤驟然下降。雪上加霜的是,庫存占用了現(xiàn)金,周轉變慢,企業(yè)的流動性危機接踵而至。


供應鏈剛性在工業(yè)2.0時代就很嚴重了,大批量、規(guī)模化、流程固定的流水線生產(chǎn)方式始終面臨一大風險——市場需求沿供應鏈出現(xiàn)越來越大的波動,銷售速度和生產(chǎn)速度嚴重脫節(jié),庫存積壓和流動性枯竭成為制造商揮之不去的噩夢。所以,工業(yè)企業(yè)家們無不竭力追求柔性制造(或者敏捷制造),實現(xiàn)生產(chǎn)速度和銷售速度保持同步。


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