王清辉:企业需明白,数字化生产更是应对市场变化的手段|隐形冠军·华工讲堂

王清辉:企业需明白,数字化生产更是应对市场变化的手段|隐形冠军·华工讲堂

■编者按

此次新冠肺炎疫情,给制造业企业带来的影响重大而深远。北京大学国家发展研究院教授陈春花指出,在商业进化的历史上,驱动增长的根本动力是技术创新,其中最重要的创新是所谓的“通用技术”,而“数字化技术是下一个‘通用技术’”。

数字化转型不仅是企业的信息化,更是解决企业数据治理、战略设计、组织变革、机制创新等一系列难题的重要路径。那么,数据时代,制造企业如何拥抱数字?广东制造业隐形冠军(南海)研究院邀请华南理工大学五位教授,从运营管理、生产制造、质量管理、供应链、营销管理五个方面,解读制造企业的数字化路径。

核心观点:

1、信息将成为制造业的决定因素,制造业正在由传统的能量驱动型转为数字信息驱动型

2、数字化制造不仅仅是提升生产精度与自动化水平,更是应对市场变化风险的“能力”

3、中小微企业不能因为生产品种少就认为数字化制造可有可无

4、一家企业能不能做好数字化,核心在于有没有长期积累的数字化人才

5、政府政策应该更精准扶持企业培育数字化人才

专家简介:

王清辉:华南理工大学机械与汽车工程学院机械制造工程系主任、教授、博士生导师,教育部“新世纪优秀人才”,广东省“千百十工程”省级培养对象

王清辉:企业需明白,数字化生产更是应对市场变化的手段|隐形冠军·华工讲堂
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信息将成为制造业的决定因素

南方日报:您认为,数字化生产对制造业企业转型发展的重要意义有哪些?此次新冠肺炎疫情从哪些方面凸显了制造业企业需加快推进数字化制造的必要性?

王清辉:从概念上来说,数字化制造包含几个方面:

一是设计的数字化。首先,要实现数字化制造,设计手段和设计过程就要能够实现数字化和智能化。实际上,从上世纪80年代,设计数字化在国内就已经推广了,这是数字化制造的基础。

二是制造装备的数字化。也就是用数字化的装备来提升产品的精度和加工生产效率。装备的数字化既包括数控机床、机器人等,也包括生产线的自动化。实际上,这么多年来影响企业最大的是生产线的自动化,特别是在广汽、索菲亚等大型工厂里。

在大部分佛山和东莞的制造企业里,生产的自动化其实做的都挺好的。在我观察中,不管是电子制造业还是机械制造业,基本都实现了生产的自动化。但是,在很多中小微企业里,自动化生产线还是刚性的生产线,也就是说,它只能生产单一类型产品,难以适应多品类产品生产,这样刚性的生产线,我们还不能称之为数字化生产,因为数字化生产有一个很重要的特征就是“柔性”,能够适应多品类产品的生产。

三是生产过程控制的数字化。珠三角企业在数控机床的投入上并不吝啬。我走访过不少企业,生产车间中有着几百台甚至上千台的数控机床。但这只是设备的数字化,如何把这些数字化设备之间进行连接?如何通过MES(面向制造企业车间执行层的生产信息化管理系统)将生产车间和ERP连接起来?

我们说,数字化制造不仅仅是几台设备,更是设备、生产线、车间的数字化联动,只有把这些环节都集成起来后,才能形成一个比较完善的数字化体系,即生产全过程的数字化。这是现在很多企业面临的更高要求。

四是管理数字化。通过实现企业内外部管理的数字化,促进企业重组和优化,提高企业管理效率和水平。

那么,本次疫情是如何凸显制造数字化的重要性呢?

我们说,制造是“在人的主导下,通过物质、能源和信息三大要素之间的相互作用,将原材料转化为产品的过程。”过去,我们重点关注物质和能源,对“信息”的关注较少。但这次疫情,极大凸显了信息的重要性。

可以说,数字化已经成为制造业中产品全生命周期中不可缺少的驱动因素,制造业正在由传统的能量驱动型转为数字信息驱动型。未来的制造业将成为一种信息产业,信息将成为制造业的决定因素。

南方日报:怎样理解“信息将成为制造业的决定因素”?

王清辉:举个与我们生活比较贴近的例子,比如家居定制行业,顾客在网络上直接定制,那么客户要求的尺寸、颜色等就是“信息”。此后,客户需求的信息进一步转化为产品的设计模型,然后设计模型数据又转化为生产数据,转化为板材、包装等生产信息,最后,工厂再将这些材料包装好送给客户。

这些都是信息。

现在整个生产流水线都是自动化、数字化,人力成本的比重在整体产值中是下降的。过去,可能一个产品的产值有一大半是人工成本,那么现在,可能70%的产值来自信息驱动的设计、制造、包装、储运等环节,只有三成是人力成本和电力、水等能源成本。

特别是数字化信息不仅包括信息本身,还包括如何处理与应用信息。所以我们看到,定制化的柜子要比批量制造的成品更有价值,那就是因为信息在整个制造流程中的价值占比更高。这样一来,数字化在整个产值的占比就会增大,也就是“信息将成为制造业的决定因素”。

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数字化制造能力要和企业需求相匹配

南方日报:根据隐形冠军研究院针对制造业企业的问卷调研数据,大部分制造业企业数字化转型程度一般,只有少数企业(7.69%)数字化程度达到成熟阶段,大多数企业仅处于刚开始摸索的阶段。同时,大部分小微企业尚处于观望和探索的早期阶段。这一调研结果是否符合您经验判断?您认为,造成制造业企业,特别是中小企业数字化程度偏低的原因是哪些?

王清辉:在我观察中,珠三角小微企业的数字化,不少还是停留在设计和生产装备上,比如使用CAD做设计,使用数控机床生产。

但是我们说,生产装备数字化的高级阶段,不仅仅是用了多少台数控设备,而是设备与生产线、车间等的全过程信息集成。

不过,实际上作为小微企业,由于生产规模比较小,能做到设计和制造设备的数字化已经不错了,要小微企业实现设备、生产线、车间层级的生产过程全数字化还有困难。不仅是因为资金、实力等问题,更是因为通常说来,小微企业产品品种不多,制造模型变化不大。设备、生产线、车间三者联通的生产过程全数字化模式,更适用于匹配多品种、变批量的生产需求,这种生产需求主要集中在较大型企业。

南方日报:调研发现,企业生产工序数控率10%以内的企业占比高达30.77%,生产工序数控率70%以上的企业仅有约9%,大部分企业生产工序数控率较低,有待进一步提升。就您多年经验,主要是哪些原因导致企业数字化制造环节较为薄弱?

王清辉:数控率低很可能和企业的产品单一性有关系。

比如说,一家企业的产品是少品种、大批量,那么数控机床这样的数字化设备对它而言,就不是最高的效率来源。对于这样的企业而言,生产效率最高的,就是使用刚性流水自动化。

所谓“刚性”,就是这条自动化流水线只能适应某种产品的生产,想要改变生产对象,那么就要较大幅度地修改生产线。所以对于很多为大企业做配套的中小微企业而言,它可能暂时不需要太柔性的数字化生产线。

特别是在数控机床比较贵、操作工人难找且成本高的背景下,出于投入产出比的考虑,很多企业就不需要花大价钱投入数字化生产。

那么如果一家企业生产的产品结构比较复杂、制造精度要求比较高,且经常要改变规格,比如做手机壳体结构件的工厂,那么它使用数控装备就能带来不错的效益。

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数字化制造能提升企业应对市场风险的能力

南方日报:这样说来,对于少品种的中小微企业而言,其实没有必要追求数字化制造?

王清辉:十年前,很多人可能接受这个观点。但是现在,我认为这个观点已经过时了。

首先,现在数控机床、机器人等原本很昂贵的数字化设备,其价格已经下降了不少,20万左右的价格也能买到普通的数字化设备,并且于中小微企业而言,这些设备基本足够。此外,现在大部分中专毕业生也可以操作数控机床、工业机器人了。

而最核心的就是,十年前很多企业认为自己“不一定需要数字化生产”,但是我们现在看看,为什么有些企业十年了还只能生产比较单一类型的产品?因为它缺乏快速适应产品变化的手段。

数字化的推进是个渐进的过程,一家企业用好了数字化生产,就能够更好地适应变批量、多品种的市场需求变化。柔性化的程度越高,企业适应市场的能力越好。

如果企业管理者明白这个事,他就会有意识地做好数字化规划。所以,有条件的情况下,我建议企业一定要做好数字化规划,做好市场变动的规划,这对企业生存发展而言是非常有利的。

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数字化十分依赖“人”,政策扶持方向要细化

南方日报:据了解,一些传统制造业在实施制造、数字化改造的过程中,花了大价钱买了高端的软硬件设备,却发现并没有发挥出应有的价值。您认为,制造业企业在开展数字化制造改造时,会出现哪些共性问题?应当如何解决?

王清辉:我走过不少制造企业,我感觉在企业数字化制造转型过程中,最缺的还是软件,也就是人才。买设备很容易,但是一家企业真正能把数字化做好,关键是人才的支撑。

比如在前几年,数字化制造主要是设计和装备的数字化,那么那个时候,一家企业的工程师会用CAD或三维设计软件等,懂得开发产品模型,那么这家企业就能发挥出数字设备的功效了。

那么这几年,企业中会使用三维软件的、会操作数控机床的人已经挺多了。但是现在数字化对技术人员的要求又提高了。不仅要求专业人员会操作数控机床、生产线,还需要懂得指挥设备间的节拍协调,会生产线编程与仿真、机器人编程等等。柔性化生产线对人才的要求非常高。

特别是,数字化制造模型非常复杂,往往需要一个团队来支撑。

要解决这个问题,中小微企业一般用已有的数字化商用软件。但是对于大企业而言,这些通用的商用软件不能解决所有的问题。每个企业在做数字化制造时,都会面临一些特殊问题,需要企业自己组织科研攻关或通过产学研联合攻关。这就非常依赖数字化人才团队的培育和建设。

南方日报:数字转型目标的实现与制造企业的数字能力与基础条件密切关联。中小企业应当如何锻造数字化的基础条件?

王清辉:数字化装备是基础条件,最重要的还是解决人的问题。

每个企业管理模型不一样,数字化流程差别比较大,这时候在企业内,就会诞生很多数字化专家,他们对行业细分领域的数字化非常了解。这说明,在企业内部长期积累出来的数字化人才非常重要。

我认为,企业内部的人才,是数字化制造上最核心的“基础”,我们不能完全依靠外部企业、外部培训等的帮助。

南方日报:为更好地服务企业开展数字化制造改造,您认为佛山市或南海区在产业集聚、政策帮扶上有哪些可作为之处?

王清辉:目前在政府层面,鼓励企业实施数字化的专项政策挺多的,但偏重于在固定资产投入方面的支持。比如衡量企业引进了多少数字化装备、购置了多少软件等。但是我刚刚说了,一个企业数字化能不能做好,主要是看企业到底能不能积累起长期的数字化人才和团队。如果一家企业,能有一个工程师或团队长期在企业开展数字化工作,那么这家企业肯定能做好数字化。

但是现在政府的帮扶,主要还是在账面上提供支持,真正考核企业数字化人才、帮助企业积累人才的政策还是少了些。我认为,要引导企业在有条件的情况下,往深层次的数字化发展,就一定要把政策做细,做到关乎企业数字化能力提升的节点上。

【采写】袁纪琦

【联合出品】

王清辉:企业需明白,数字化生产更是应对市场变化的手段|隐形冠军·华工讲堂

【作者】 袁纪琦

【来源】 广东制造业隐形冠军(南海)研究院南方号


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