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    工業互聯網新邊疆:大規模定制

    2019-10-25 08:58 知識自動化

    導讀:大規模定制,正在呈現出最有誠意的對話和連接。

    工業互聯網,大規模定制,定制障礙,隱形超級用戶,工業化,全流程聯動

    圖片來自“123RF”

    福特汽車創始人亨利·福特有句名言:“只要汽車是黑色的,任何顧客都可以把他想要的任何顏色都涂上?!睘槭裁词呛谏?難道福特本人對顏色有癖好。不是,因為黑色油漆會比其它顏色干得更快,從而進一步提高產能。僅此而已,生產者的工程效率壓倒了一切消費者的需求。

    這就是大規模生產的時代。大規模生產的核心是圍繞著制造商的效率,從而降低生產成本。

    然而事情也早就在發生變化。美國Pine在1997年就定義了四種大規模定制的方式。其中協作定制是最接近常規理解的大規模定制,它在產品自身和表現方式方面,都跟大規模生產的同質性產品有很大不同。它需要將用戶的想法——有時候是不成體系的——重新進行工程化表達,并且以合適的成本完成制造。由于用戶的介入,大規模定制的重點一般都會放在設計上。

    經典大規模定制的四種方式

    在這個概念提出的二十多年里,各種大規模定制的方式在不斷的被嘗試,但都屬于小規模的嘗試。直到最近幾年,隨著物聯網的發展,大規模定制迎來了自己的春天。

    大規模定制之路

    大規模定制的障礙:雙向-用戶和制造能力

    大規模定制是一個雙向改變。一方面,原有大規模地生產同一種產品,變成大規模地生產不同產品,這是生產模式的變化;另一方面是消費者從被動、有限的選擇產品,變成全流程的參與。

    天平兩端同時發生變換。這次雙向的改變,存在一場相互角力的競爭,就像是一場劍術比賽。一方是有限的制造能力,一方是無盡的欲望。二者是一場挑戰賽,這是一個尋找最小訂單的平衡點。

    制造能力與用戶欲望的交鋒

    來自用戶的挑戰是巨大的。最大的難點是:用戶是隱形的,換言之,收集用戶的信息是一件昂貴的事情。獲取用戶的準確信息,通常是一個漫長而勞累的過程。許多時候,用戶的信息是雜亂不堪的,它們聚集在一起,形成一個宏大的“噪音廣場”。要從中找出客戶真正想要的東西,成本很高。

    對于制造商來說,也有無盡的苦惱。由于大批量小生產,需要保持和維護各種材料的庫存。這意味著必須要有巨大的庫存,意味著打造一種能夠從訂單快速分解到物料、并完成采購的自適應物流系統是必不可少的。而高度柔性的生產線,則是一個最基本的條件,同一條產線必須具備快速切換組合的能力。

    如果以上這些困難還不夠極限挑戰的話,還有一條最令人沮喪:用戶不愿意為自己的任性發明,付出太高額外付出的成本。這是建立一個成功的大規模定制業務最困難的方面。因此,制造商需要學會快速定價的能力,需要在自己的車間和整個供應鏈上,快速盤算成本,建立有效的制造策略。

    隱形超級用戶,大規模定制的新面孔

    隨著移動互聯網和社交媒體的出現,“超級隱形用戶”出現了。海爾提出來“企業永遠是弱者,用戶是強者”,這聽起來似乎有悖常識,其實它背后是對產品使用方式的一個深邃的思考。這樣的強勢用戶,并不是出現在談判桌上的真實對手,而是以一種分布式的存在感而形成:一個在線社區或者一群品牌粉絲。這不是一個談判能力很強的個體,而是一個網絡化存在的群體。他們之間甚至都不需要相互認識,只要存在一種共鳴感,他們就可以通過互聯網連接在一起,形成足以讓制造商“俯首傾聽”的力量。

    “隱形超級用戶”的出現,使得制造商以自我效率為中心的時代,一去不復返了。

    大規模定制背后的要素

    在海爾大規模定制的平臺COSMOPlat上面,社群交互正在變成一個超級廣場,它讓“隱形超級用戶”的力量變得更加有序和高效。最初用戶會進行自發的話題討論,諸如“空調是不是舒適”、“是不是有凈化功能”、“靜音自動化“等。在海爾的一款靜音空調中,有15萬用戶參與了討論。然而這些討論,一開始就是一個噪音廣場,充斥著各種奇怪的雜音。作為大規模定制的制造商,必須能夠將良莠不齊的噪音群,引向一個快速收斂的成本走廊。

    在這樣一個工程化的走廊上,有675位用戶深度參與交互和產品的設計,而且有6家供應商參與了收斂過程,提供了設計方案,并且通過虛擬仿真產品與用戶在平臺上實時交互。用戶在平臺上完成虛擬體驗,最終實現了1萬多臺的產品預售。與之前大規模定制不同的是,海爾始終圍繞用戶需求,并為其他企業提供提質增效、優化資源配置和模式轉型。

    在這個過程中,大規模定制商需要有足夠的智慧,完成從“噪音廣場”進入“成本走廊”,解決“隱形超級用戶”需求可以進入真實的成本核算。剩余的工作,則交給了工廠的產線。這條為定制產品而專門啟動的產線,早已在前期的產品設計過程中,同時完成產線的仿真,隨時聯機上線。

    這是一個設計、制造和服務全流程聯動的過程。

    對于智能產品而言,它自身也會成為用戶生活體驗的交互入口,這也是海爾將“電器”稱為“網器”的原因,一字之差,表明了產品可以開口講話。在前面的新興靜音空調的使用過程中,后續有近4000人參與了第二次深度交互,關注點和問題點與第一次不一樣,重點關注清潔程度如何?!霸胍魪V場“再次啟動560萬的用戶進行了參與交互,交互意見達到1.5萬條,創意設計超過2萬個?!俺杀咀呃取币搽S著變得熱鬧,更加豐富透明的資源參與進來,工程化設計方案也越來越多,第二次預售產品達到約18萬臺。設計、制造和服務全流程聯動,不僅是一次交易,當網器到了用戶家中之后,可以持續與用戶交互,從而推動不斷創新、不斷迭代。

    “隱形超級用戶”正在釋放前所未有的能量,網絡效應激活了用戶的活力,也大大振奮了制造商的應對能力。用戶可以呈現出更多任性的一面。例如,在吉利汽車那里定制汽車的用戶,可以被允許出現許多反復。吉利汽車正在設計的柔性定制化生產線,在用戶下完訂單之后,提前7天可以取消訂單,提前3天可以換車型,提前1天可以換發動機。這種簡單的數字背后,對于物料和產線的準備,是一個驚人的挑戰。訂單變換,已經出庫的物料則需要快速退回原位,并重新進入下一輪分配,而不至于積壓太多物料。這樣的資源調度,需要一種全透明的管理。

    大規模定制,正在呈現出最有誠意的對話和連接。

    大規模定制的五大要素

    大規模生產與大規模定制,二者并不是絕對分開的,他們有著很多的交叉地帶。在這廣闊的交叉地帶之間,兩個主要的決定因素就是成本高低和產品變形程度。二者權衡的結果,使得各種企業都可以找到自己的生存空間。

    然而,真正大規模定制的理念目標,就是要尋找一種低價格和高定制的產品空間。大規模生產的價格,成為一種簡單透明的對照標準。制造商需要在這條苛刻的對照線的籠罩下,實現高水平的定制。這需要一種全局上的思考,有五個要素,可以幫助大規模制造商得以完成隱形用戶那烏托邦式的定制理想。

    大規模定制的五個要素

    產品模塊化

    大規模定制的基礎要素之一就是模塊化。在波音1994年啟動數字化設計項目的時候,就已經開始將其視為一項重要技術。許多零部件被重新組合成模塊,來作為基本單元,來應對各個不同航空公司的大量差異化要求。這算是應對大規模定制的一個肇始。這項計劃5年的項目,最后用了11年才得以完成。最大的阻力不是技術,而是來自組織文化的變革?,F在這種模塊化方法已經被制造業廣泛使用,在汽車行業尤其明顯。盡管是定制化的產品,也需要盡可能的共享相同的部件。這些模塊,可以盡可能使用傳統的批量生產技術進行規模生產。而只有在最終裝配期間,才會生產最終定制版本的汽車。

    寶馬每年銷售的各種類型汽車,其實基本都是源于兩款基礎車型的變型。這種方法,可以有效縮短從訂單到交付的時間。在2000年前啟動的COSP(基于客戶的銷售處理)項目中,從訂單到交付的時間目標是10天。這在當時諸多廠家的從訂單到交付的時間中是最短的,像大眾、豐田、日產都將目標定在14天,而美國車系則更長。

    各大車系的定制交付的時間目標

    豐田、標致和雪鐵龍甚至更多家公司也是如此。例如,豐田的Aygo、標致107和雪鐵龍C1都是基于同一輛汽車,只做了一些表面上的小修改。

    產線柔性自動化

    自動化一般都會存在著一個消極因素,那就是會降低生產線的靈活性。自動化程度越高,產線的切換越緩慢,生產不同產品就會顯得越吃力。為了滿足大規模定制的生產需求,一種全新的柔性自動化開始出現。這種柔性充分體現在產線的快速切換,完成工藝流程的數字化。而這需要大量的軟件仿真,能夠在數字世界完成產線切換的方案優化,使得產線設備能夠自如切換。海爾沈陽冰箱的十個基本型、二十五個型號,要放在同一條線上實現混流生產,而時間節拍則只是10秒——也就是說每10秒就會有一臺冰箱下線。這需要精準的排產設計和工序協同等,才能保證排產的有效和加工的質量。五序一體的壓力機連線設備,要跟各種數字化設備通過軟件進行集成,通過軟件定義的方式,才能真正實現柔性自動化。傳統工廠一條線的產能在50萬,而柔性自動化的產線能力將達到3倍,完成一條線年產150萬不同產品的驚人能力。

    這背后,產線的標準化,則是一個最基礎的基石。而這樣的道理,并不限于在工業,農業生產也是如此。要能夠實現大規模定制,一定要進行生產端的優化,而標準化則首當其沖。海爾COSMOPlat與山東金鄉大蒜基地的合作就是從“農業工業化,流程標準化”的理念開始。當地合作社種植的一千畝地大蒜,首先進行的就是標準化設計。將溫度、濕度、風力、光照、土壤、降水量等指標一一進行量化。隨后在農場基地中投放大量傳感器等物聯網設備,將大數據等技術應用在其中。通過可視化系統,可以全方位實時監測大蒜的生產過程,并且根據土壤的成份分析,進行科學種植。

    產線柔性自動化其實還隱藏著另外一個秘籍,那就是設計制造的一體化趨勢。前端在進行產品設計研發的時候,需要將設計數據能夠同步進行后期的工藝驗證,確保制造環節的可實現性。

    供應鏈透明化

    大規模定制不僅影響到生產系統,而且幾乎影響到公司的供應商。大規模定制的信息系統既然要處理大量可能的產品品種,就必須向整個供應鏈進行開放。一種透明的供應鏈應運而生。訂單出現之后,它所分解的模塊能夠自動生成分布式的采購合同,通知到相關供應商。

    根據IoTONE提供的大規模定制成熟度曲線,企業或行業可以快速地分配自己的大規模定制成熟度水平,并確定他們的客戶是否準備好成為這一大規模定制生產供應鏈的一部分。

    大規模定制成熟度曲線

    一個大規模定制的制造商,需要上游的供應商同時做好準備,進行聯動的生產與發貨,才能保證產品的快速響應時間。

    作為一個大規模定制的典型行業,房車在國內汽車領域是相對較小的一個分支,而國際市場則非常成熟。山東威海榮成市是全球房車出口基地。在澳洲每年進口的7萬臺房車中,幾乎有2萬臺就是榮成提供的。這里的領頭羊企業康派斯作為深度定制的制造商,就借力于工業互聯網平臺,將上下游價值鏈變得透明化??蹬伤拱蚜悴考匦職w類,許多通用部件如灶氣臺,都是通過集中采購的方式,然后再分配給其他房車企業,大大的節省了整體的成本。這種一種全新的抱團思維,避開傳統利益沖突。房車制造涉及許多供應商,零部件采購成本很高。榮成這里有4家整車企業和50多個零部件廠。

    這家企業把很多的數據公開出來,放到平臺上,推動零部件的模塊化和上游供應商的同步性。他們甚至在產業園區建立了新的廠房,免費為零部件商提供現成的車間,同時提供訂單,提供模塊化指導,來拉動零部件的同步跟進。通過數據連通激活供應鏈的方式,實現綜合采購成本降低7.3%,產品交付期從35天縮短到20天。僅僅車載灶氣臺這一項,通過集中采購,就可以降低成本大約40萬。這都是實實在在的利潤。

    因為許多出口型制造業企業,在國外一般通過渠道商進行銷售,在議價權方面是非常弱的,很難從產品價格上獲得更高的利潤空間,提效降本是最好的方式。而在下一步,則需要向“隱形超級用戶”發展,聽取更多用戶心聲,將整個產業鏈如旅行社、營地、租車等跨界資源都變得透明,貼近用戶做好售后服務市場,從而真正提升大規模定制的服務本質。

    用戶中心化

    “隱形超級用戶”只是一個虛擬的群體,而在實際的過程中,具體到每一個使用用戶,并不會全心全意地參與到設計階段。然而,“隱形超級用戶”也會有大量的蛛絲馬跡,可以折射出真實的需求與設計思路。網絡上的“數字足跡”,如果借助于技術的顯影劑,可以為企業提供全新的客戶關系。而大量智能化的產品,則讓產品本身成為一種制造商可以直接“傾聽”的通道。

    在常規的制造商模式中,制造商與客戶之間至少有3-4個中間渠道??蛻舨]有機會與企業互動,他們只與零售商互動。為了成功地進行大規模定制,一定要消除中間渠道,從而可以直接從客戶那里了解需求,而不是從中間渠道獲得那些可能是扭曲的信息。

    然而這些信息都意味著,要將用戶的需求進行快速的收斂,將合理因素進行吸納,置于可接受的成本半徑之內;而那些無法跨越的障礙和成本,則排除在成本半徑之外。大規模定制意味著,整個系統能夠快速降噪,縮小選擇范圍,建立有效的生產體系。只有這樣,一個具有經濟性考量的用戶中心才能真正形成,使得大規模定制在增加產品種類的同時,保持大批量生產效率,形成可以接受的利潤。

    而將用戶的關切,變成一臺臺機器的態度,也有了更便捷的方式,那就是將用戶“置身于車間”之中,形成一種透明工廠。以海爾膠州空調互聯工廠為例,“互聯”的含義之一,就是將用戶數據和制造數據的零距離連接。在海爾關切的“隱形超級用戶”的群落上,每天有用戶交流數據將近1億條,而其中約有12%的用戶在關注噪音。在生產環節中如何解決噪音問題,傳統做法是用耳朵聽,用檢測設備輔助,但噪音的問題根本解決不了。

    工廠應用COSMOPlat的人工智能模式,自動判斷識別噪音,大大消除了用戶的關切問題,實現了用戶體驗的迭代升級。這樣的一個工廠,每天產生4000萬組數據,如果將這些數據與用戶個性化的需求數據在平臺上集中起來,進行生活場景體驗的匹配,則是一個嘗試增值服務的進行時。

    平臺化

    與模塊化策略非常相似的是平臺策略,它被廣泛應用于汽車行業。例如汽車公司開發了一個平臺,然后對該平臺進行各種定制開發,以開發不同型號的產品,這也大大降低了開發和生產成本。大眾汽車的發動機開發平臺MQB,就是這樣一個計劃。包括奧迪A1、A3、TT,斯柯達、大眾高爾夫、帕薩特系列等都采用了同樣的平臺。最近還推出了面向電動車的MEB平臺。而吉利與沃爾沃的合作,則走得更遠,將內燃機和電動車放在一個平臺上,每款車都既有內燃機又有電動車型號,充分滿足各種消費者的定制需要。

    工業互聯網平臺則將面向大規模定制的平臺概念,推廣到了更為廣泛的空間。由于工業互聯網將要素資源實現了各種連接,使得大規模定制正在有了全新的更加合手的工具。三種基本要素的行進軌道同時發生了前所未有的彎曲:時間神同步、空間零距離、資源全透明。將數字化技術與物理技術融合到生產與物流、服務的全過程,是當下令人期待的智能制造的關鍵所在。而無論是否愿意,各個公司都需要適應以客戶為中心的商業模式,通過大規模定制來提供個性化的產品,滿足日益膨脹的個人需求,增強品牌和服務的粘度。這正是工業互聯網平臺開始發力的機會。

    大規模定制的要素,已經基本湊齊了?,F在正是全新聆聽用戶聲音的時刻。然而,大規模定制現在面臨的并不是技術問題,而是一個企業的思維框架。企業需要從戰略級進行數字化轉型,推動組織的變化,重塑營銷合一、產品制造一體化、透明供應鏈、再造IT基礎設施等多個角度入手,真正體現“用戶中心化”的特點,才能推動大規模定制成為一種嚴謹的商業競爭力。


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