专题| 新业态/新模式——智能制造助推产业模式变革
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大力培育两化融合新业态、新模式。开展智能制造试点示范,在互联网+制造方面,培育开放式研发模式,发展大规模个性化定制、云制造等新型生产制造模式,加速制造业服务化转型。
——工信部副部长 辛国斌
发展智能制造对于中国制造业乃至中国经济的重要性不言而喻,先进制造业全媒体作为深耕制造业领域的专业媒体,长期关注智能制造发展,助力中国制造转型升级,努力做“中国制造2025”的推动者。先进制造业全媒体陆续推出智能制造专题,试图从智能制造产业链、智能工厂、智能装备、智能产品、智能服务、产业变革模式、产业集群发展等方面,全面深度地剖析智能制造的发展,以期勾勒智能制造的全貌,请持续关注先进制造业公众号(amdaily)或先进制造业网站(www.amdaily.com)。
智能制造专题第六期:新业态/新模式——智能制造助推产业模式变革,主要从智能制造使能产业模式变革以及关键产业模式分析等角度剖析智能制造的发展。
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智能制造新业态和新模式的发生和发展,是一个持续复杂的动态过程,也是数字化技术和工业化技术融合的过程,其本质是需求侧改变和供给侧变革相互对接的动态演化过程。一方面,这种变化是以消费者为中心,不断响应市场需求变化,综合了技术创新、管理方式创新、组织结构创新等各个方面,是一种高级形态的创新活动。另一方面,硬件、软件技术发展与融合,物联网与工业互联网日益进步,为需求定制化、高端化提供了新型供给的可能性和经济性。大量基于智能制造技术的新业态和新模式已成为产业创新的主导力量,也正成为新产业革命的传导机制和实现路径。
在各级政府的推动下,数字化、信息化技术在价值链各个环节加快渗透,智能制造新业态和新模式在工业各领域都得到不同程度的应用,一批新业态新模式试点示范企业涌现。在一些领先的工业企业中出现了全价值链的业态模式创新,实现了从研发到生产、销售以及产品使用全过程的数字化转型,整个行业业态和模式出现颠覆式变革。
而在传统制造业,由于智能制造技术的导入,也出现了业态模式微创新和渐进式创新。例如,在一些特色手工业领域,销售服务环节渐渐走向电子商务平台销售,以及基于互联网平台的个性化定制。大量的中小企业,研发和生产过程逐步走向数字化和自动化。还有一些企业借助信息化手段进入到服务领域,提供在线检测、远程维护、大数据决策服务以及预测性服务等智能服务。
机械工业信息研究院副院长石勇指出,智能制造正在从五个方面实现对制造业的改造和重构,其过程将表现出业态和模式创新。
1生产方式将逐渐从大批量制造逐渐转向少量多样。产品开发速度不断加快,定制化特征不断增强,对应着将会出现分散制造、个性化定制等业态模式创新。
2市场竞争将逐渐从以成本/价格为中心逐渐转向以价值创造和应用普及为中心,大数据采集、分析和应用不断推广,对应着将会出现精准营销、第三方大数据服务等新业态和新模式。
3产业结构将逐渐由封闭走向开放,网络协同将在价值链各个环节广泛存在,小企业将在创新网络中发挥更重要作用,对应着将出现协同制造、协同研发等新业态新模式。
4价值链主导力量将会由产品主导转为服务整合主导,大量企业将会开展价值链延伸整合,各类新的服务模式将会层出不穷,对应着将出现远程运维、产品即服务等新业态和新模式。
5价值链结构将会由链式垂直分工逐渐转向网状价值整合,企业往往不会着眼于某个固定的价值链环节或停留在某条固定的价值链上,而会加快价值链不同环节循环反馈和不同产业之间的融合,着力打造以我为主的产业生态,对应着将会出现平台型企业、跨界竞争等新业态和新模式。
产业模式变革方式
1个性化定制
智能制造条件下,生产方式将逐渐从大批量制造逐渐转向少量多样。产品开发速度不断加快,定制化特征不断增强,对应着将会出现分散制造、个性化定制等业态模式创新。这就要求智能装备需要高度模块化、柔性化、智能化以有效支撑智能产品的快速迭代、加速推向市场。
什么是个性化定制。举个栗子,先看下面这张照片:
这是去年的德国汉诺威工业博览会上,美国前总统奥巴马与西门子CEO凯飒的一张合影。当时奥巴马希望了解一下什么是“工业4.0”,我们的CEO则用一种有些“俏皮”的方式解释了一番:他将一根美国卡拉威公司采用西门子技术生产的高尔夫球杆送给奥巴马,并告诉他说:这是根据他的体重、挥杆姿势和力量等所有相关因素量身定制的一根球杆,造价却与普通的球杆没有区别。
这正是未来制造业的方向之一:满足客户个性化需求。
所谓的个性化定制,其实包括了两种模式,一种是大批量定制(Mass Customization),主要适用于离散制造业,需要由多个零件进行装配的产品,用户只能在有限的范围内进行参数选配,选择产品的配置(Configuration),同时必须满足标准和法规的要求,支撑技术主要是企业级BOM,产品配置管理系统等;另一种是个性化制造(Personal Production),完全根据客户的需求个性化制造,支撑技术主要包括三维打印(增材制造)、激光加工、三维参数化设计、优化排样软件和CAM系统等。这两种模式本质上完全不同,但都需要高水平的信息系统和自动化系统支撑。
它背后的逻辑是这样的:当制造商想要开发一款新产品时,他首先通过软件在虚拟的数字世界中进行设计、仿真和测试;之后再进入数字化的生产流程,这意味着从原料采购、订单管理、生产制造到质量管理的每一个环节都可以收集数据,并互相打通;之后这些生产过程中的数据又可以回到虚拟的数字世界,进一步的优化产品性能和生产效率。
无论如何,互联网技术的飞速发展,正在让大规模个性化制造成为可能,这也是未来制造业生产方式变革的方向。或许,在不久的将来,个性定制化会颠覆全球制造业。
2全生命周期管理——预测性维护
产品全生命周期管理是指管理产品从需求、规划、设计、生产、经销、运行、使用、维修保养、直到回收再用处置的全生命周期中的信息与过程。随着智能制造的发展,产品全生命周期所谓“售后服务”产生了新的意义,本文在此重点阐述全生命周期产品维护服务。
传统的维护方式主要是事后维护和预防性维护:事后维护主要是“救火队“模式,往往故障已经发生损失已经造成;预防性维护则采用例行检修,人工现场维保,常常因为过度维护导致能源浪费和人力成本剧增,或者由于某些事故征兆容易被忽视或者维护人员的责任心不足,维护不到位的情况也长期存在。
在诸如电梯,工程机械,工业洗衣机,工业空调,数控机床等领域,这些重型资产不仅设备价值高,且销售分布区域广。采用传统维护方式,其不可预测的突发故障和冗长的备件及维修周期,将严重影响着客户的正常业务运行并极大的增加了安全风险;想象一下:在繁华的都市,一台电梯的突发故障可能牵动着数十个家庭的平安幸福;在繁忙的乡村,一台大型收割机的突然趴窝影响的可能是数百亩农田正常收割和大量农产品的腐败变质;在热火朝天的生产现场,一台智能机床哪怕非正常停机1个小时,影响的可能也是数十亿项目的正常交付……
预测性维护模式的出现彻底改变了企业的服务模式和流程。预测性维护的显著特点是让“物”说话,通过物联网联接产品及周边监测传感器,实时监测和了解产品运行和使用情况,并通过云端大数据分析平台进行预测分析,提前感知设备故障,且可远程服务和提前排查故障隐患,使得产品维护维护变得更加便利,运营更加可靠,成本也更低。
预测性维护的好处远不止于此,通过预测性维护可获取不同地区,不同环境下设备的实时运行状态参数,将这些数据进行深入挖掘分析,从而形成一个产品大数据宝库;有了这个宝库,设备制造商可以更好的优化产品设计,降低产品不良品率,同时也可以为企业的数字化精准营销提供源源不断的数据支撑,成为制造商经营转型的重要工具和手段。
作为服务化转型的重要抓手,在降低维护服务成本的基础上,预测性维护正在具有全新的价值考量。预测性维护所提供的服务和运营模式变革也延伸了产业的价值链和制造企业的盈利范围。
3网络化协同制造
智能制造时代,产业结构将逐渐由封闭走向开放,网络协同将在价值链各个环节广泛存在,小企业将在创新网络中发挥更重要作用,对应着将出现协同制造、协同研发等新业态新模式。
网络化协同制造主要适用于产品结构复杂、设计周期长、制造环节多的大型装备产品,如飞机、大型船舶等。
国务院《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》中,“互联网+”协同制造是重点行动之一,旨在推动互联网与制造业融合,提升制造业数字化、网络化、智能化水平,加强产业链协作,发展基于互联网的协同制造新模式。在重点领域推进智能制造、大规模个性化定制、网络化协同制造和服务型制造,打造一批网络化协同制造公共服务平台,加快形成制造业网络化产业生态体系。
《指导意见》中对“互联网+”协同制造作了四方面描述:一是大力发展智能制造。二是发展大规模个性化定制。三是提升网络化协同制造水平。四是加速制造业服务化转型。从中可以看出,“互联网+”协同制造模式下,制造业企业将不再自上而下地集中控制生产,不再从事单独的设计与研发环节,或者单独的生产与制造环节,或者单独的营销与服务环节。而是从顾客需求开始,到接受产品订单、寻求合作生产、采购原材料或零部件、共同进行产品设计、生产组装,整个环节都通过互联网连接起来并进行实时通信,从而确保最终产品满足大规模客户的个性化定制需求。
其实,协同制造也贯穿于“工业4.0”之中。作为制造业大国,德国2013年开始实施一项名为“工业4.0”的国家战略,希望在“工业4.0”中的各个环节应用互联网技术,通过制造过程与业务管理系统的深度集成,将实现对生产要素的高度灵活配置,实现智能制造,达到大规模定制生产的目的。
纵向集成:随着对于制造的敏捷性及精益制造的要求不断提高,靠人工导入导出信息已经不能满足制造业信息化的需求,这就要求在不同系统之间进行网络协同,做到实时的信息传递与共享。纵向集成主要体现在工厂内的科学管理上,从侧重于产品的设计和制造过程,走到了产品全生命周期的集成过程,建立有效的纵向的生产体系。
横向集成:横向集成代表生产系统的结合,这是一个全产业链的集成。以往的工厂生产中,产品或零部件生产只是一个独立过程,之间没有任何联系,没有进一步的逻辑控制。外部的网络协同制造使得一个工厂根据自己的生产能力和生产档期,只生产某一个产品的一部分,外部的物流、外部工厂的生产包括销售等整个的全产业链能够联系起来,这样一来,就实现了价值链上的横向产业融合。
端到端集成:端到端集成是指贯穿整个价值链的工程化信息系统集成,以保障大规模个性化定制的实施。端到端集成以价值链为导向,实现端到端的生产流程,实现信息世界和物理世界的有效整合。端到端集成就是充分利用了互联网的特性,从工艺流程角度来审视智能制造,主要体现在并行制造上。这样一来,可以一边设计研发、一边采购原材料零部件、一边组织生产制造、一边开展市场营销,从而降低了运营成本,提升了生产效率,缩短了产品生产周期,也减少了能源使用。
4电子商务
随着淘宝、京东等一大批电商平台的兴起,越来越多的行业开始与电子商务相结合,搭建自己的电商平台。在工业领域,工业品电商平台就是电子商务加工业的应用成果。
过去,我国工业最突出的问题莫过于产能过剩、设备闲置、生产周期长、新产品开发慢、产品不适销、库存积压等问题,这些问题困扰着工业行业的发展,使得工厂生产的产品无法及时销售出去,造成产能过剩,而很多企业却为无法采购到合适的产品而头疼。
生产与市场的脱节,是传统工业最大的问题。因此,要想促进工业制造业转型升级,首要解决的就是生产与市场的脱节,以及供应链上各个环节的停顿与积压问题。
工业电商作为互联网与工业融合发展的产物,天生就具备能连接需求端与生产端的优势,使消费需求信息得以迅速地传达给生产者和品牌商。同时,工业电商也能快速地将生产者生产的产品展示到采购商面前,让采购商快捷地采购到自己所需的工业品。
工业电商平台的出现,可通过供应链纽带、上下游配套和技术扩散等途径辐射引领一批中小企业加强电子商务应用,从而逐步整合和优化供应链中的信息流、物流、资金流,为整个产业链带来红利。
工业电商可以满足制造企业动态、多样化的消费需求,无论何时何地,当企业出现工业品采购需求时,只需要登录电商平台,输入自身想要的产品关键词,就能搜索到一批生产商,企业只需选择最适合自己的一家下单采购就行。工业电商通过整合制造资源、生产能力,可大大提高企业的MRO采购效率。
发展工业电子商务,有利于激发企业创新活力、拓展市场发展空间、创新经营管理模式、优化资源配置效率,是制造业数字化、网络化、智能化的重要引擎,是制造业转型升级的重要抓手,是制造业新旧动能转换的重要途径。
5大数据精准营销
IBM执行总裁罗睿兰认为,“数据将成为一切行业当中企业决定胜负的最根本因素,最终数据将成为人类至关重要的自然资源。”
“大数据”带来的巨大价值正渐渐被人们所认可,它通过技术的创新与发展,以及数据的全面感知、收集、分析、共享,为人们提供了一种全新的看待世界的方法。更多地基于事实与数据做出决策,这样的思维方式,可以预见,将推动一些习惯于靠“差不多”运行的社会发生巨大变革。
销随着网络时代的到来,网红直播、移动广告、微信等新兴传播渠道层出不穷,消费者的需求也逐渐变得个性化与碎片化,但企业互联网营销的主旨始终围绕着消费者。所以,大数据时代,谁能迅速有效地找到用户、理解用户、服务用户,谁就能占得先机和商机,而这种分析、预判和洞悉能力就是大数据精准广告营销的价值所在。
在我国,大数据已经由概念阶段、落地阶段快速进入了发展阶段。一些互联网公司很早已经开始行动起来,对消费者画像、品牌探针等技术分析方法。目的是把不同的数据集中在一起,推广大数据,建立大数据生态系统。
大数据时代,每一次营销,都将形成循环效果。通过定位用户群、分析用户内容偏好、分析用户行为偏好、建立受众分群模型、制定渠道和创意策略、试投放并收集数据、优化确定渠道和创意、正式投放并收集数据、实时调整投放策略、完成投放评估效果等,完整的数据应用过程不断把控营销质量与效果,实现从效果监测转向效果预测。
近日,中国工程院院刊《Engineering》推出最新观点性文章“走向新一代智能制造”指出,以智能服务为核心的产业模式变革是新一代智能制造的主题。新业态和新模式作为新技术加速产业化和市场化的重要途径,成为引领新产业变革的重要方向,同时也会成为政府推进产业发展的重要抓手,需要形成和完善与此相适应的产业管理体制。新业态新模式涉及融合发展、互联互通、新市场创立,技术标准和市场准入制度建立已经成为影响新业态新模式发展速度的关键。各个行业智能制造发展方向和发展重点因其发展规律不同而不同,推动智能制造发展,应根据行业特点,加强分类指导,根据不同产业在市场需求、产业链环节、技术基础等各方面条件上的成熟程度,分阶段、有重点、长期性推动智能制造新业态和新模式发展。
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