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製（zhì）造業的數字化（huà）革命

2016-1-29 來源：麥肯錫季刊作者：

目前，數字化革命正在攻破製造業的城牆，並且不斷攪亂媒體（tǐ）、金融、消費品、醫療和（hé）其他行業的原（yuán）有秩序。事實上，數據和新型計算能力的爆炸式發展以及人工智能、自動化、機器人、增材技術（shù）、人機互動等領域的進步都在激發創新，這些都將改變製造業自身的（de）性質。業界和（hé）學界的領軍人物一致認為，數字化製造技術將會改變產業鏈的每個環節：從（cóng）研發、供應鏈、工廠運營到營銷、銷售和服（fú）務。設計師、管（guǎn）理者、員工、消費者以及工業實物（wù）資產之間的數字（zì）化鏈接將釋放出巨大的價值，並徹底刷新製造業的版圖。

　　然而，盡管製造業產生了比其他任（rèn）何行業（yè）更多（duō）的數據，但（dàn）很少有公司能充（chōng）分利用。例（lì）如，某油氣（qì）公司有99%的數（shù）據被丟棄，因此未能（néng）為決策者所用。我們相信，如果公（gōng）司能夠通過開發利用自（zì）身生成的數據（以及其他公（gōng）開的數據（jù））來縮（suō）小被丟棄數據的比例，就可以挖掘有價值的洞見，從而提升（shēng）利潤、促進增長。再對比一下傳統的汽車製造（zào）商和Uber），從產業鏈的最高點看，二者的共（gòng）同（tóng）點是都在開展人員運輸的業務。汽車製（zhì）造商利用一個世紀以來的經驗，通過工（gōng）廠車間和展廳來滿足這一需求；Uber通過智能手機使乘客和（hé）汽車配對，無需鋼鐵、玻璃、橡膠和銷售員，僅使用數據就能滿足乘（chéng）客的交（jiāo）通需求。Uber誕生僅5年，其價值（zhí）就已超（chāo）過500億美元，擁（yōng）有的數（shù）據、算法和廣（guǎng）闊的（de）增長前（qián）景已經讓它比一（yī）些全球最大的汽車製造商所有的實物（wù）資產、知識產權和品牌都更具價值。

　　這樣的（de）結果並不令（lìng）人意外（wài），於是，製造（zào）商們開始意識到數字化（huà）的機會和威脅。美國國家製造創新網絡（NNMI）正在組織六家大型研究機（jī）構加快推動新的製造技術麵（miàn）市。盡管所有這些（xiē）機構的研究都與數字化沾邊，但隻有一家專門（mén）對數字（zì）化製造進行研究（jiū）（*欲了解更多有關信息，可以訪問網站manufacturing.gov 和dmdii.uilabs.org）。在全球範圍內，很多國家和地區也展（zhǎn）開了類似的項目，如德國的“工業4.0”計劃（huá）和中國的“中國（guó）製造（zào）2025”。工業互聯網聯盟（Industrial Internet Consortium）是一家（jiā）全球性的（de）召集組織，成立18個月以來就（jiù）已擁有175個會員。

　　領先企業如何應對

　　人（rén）們和組織機構使（shǐ）用信息的（de）方式已經發（fā）生（shēng）了極大的改變。數字存儲更加便宜和靈活（huó），先進的分析和人工智能使我們可以（yǐ）從海量的數據中獲取洞見。在虛擬和增強現實、下一代界（jiè）麵、高級機器人和（hé）增材（cái）製造等方麵取得（dé）的進步都在開啟通往數字化顛覆的大門。在未（wèi）來十年裏，數字化製造技術將會使企（qǐ）業通過“數字線”連接實物資產，促進數（shù）據在產業鏈上的無縫（féng）流動，鏈接產品生命（mìng）周期的每個階段，從設計、采購、測（cè）試、生產到配送、銷售點和使用。

　　盡（jìn）管價值超過10萬億美（měi）元的全球製造業數字變革將持續10年時間或者更久，但領先者已經行動起來，很快就會對利潤（rùn）和營收產生影響。在審視製造業的價值驅動因素並將其與數字化抓手（shǒu）匹配（pèi）時，我們發現，許多企業都可以通過提高運營效率、進行產品（pǐn）創新和發（fā）掘（jué）新收（shōu）入來源來把握創造價值的機（jī）會（*我們在製造業運營中發現了八個典型的價值驅動因素——資產利用（yòng）、勞動力（lì）效（xiào）率、庫存（cún）、質量、供需對（duì）接（jiē）、入市時機、服務與售後效率、資源與流程效率，並將其與數（shù）字化製造抓手相（xiàng）匹配）。比如下麵這些例子（zǐ）：

　　許多（duō）大型製造商已經開始利用數據分析來優化工廠運營、提升設備利用率和（hé）產品（pǐn）質量，同時降低（dī）能耗。一（yī）旦使用新的供（gòng）應網絡管理（lǐ）工具，工廠管理者對原材料、製造部（bù）件在製造網絡中（zhōng）的流動就可以有清（qīng）晰了解，這（zhè）有助於合（hé）理安排工廠運（yùn）營和（hé）產品發貨，從而（ér）降低成本、提高效率（lǜ）。智（zhì）能互聯的產品把客戶的體驗數（shù）據發送給產品經理，幫助他們對需求和維修需要進行預測，進而設計出更好的產品。各行各（gè）業的公司都在用不同的方式部署數字技術以驅動價值。例如，一家大（dà）型金屬（shǔ）廠使用數字工具來（lái）進行全麵、逐步的產能提升，操縱台的實時表現可（kě）視化與日常問題解決方（fāng）案相結（jié）合，使（shǐ）其（qí）中一條生產線的生產（chǎn）率提高了50%。通過（guò）數據挖掘，工程師對主要設備（bèi）模式的故障特征有了（le）新的洞見，並對設備的可靠性進行了持（chí）續改善。該公司希望通過使（shǐ）用狀態監測、預測性維護（hù）以及流程控製、自動化材料跟蹤，使得大數據分析成為可（kě）能，從而在運營成（chéng）本無顯著增加的前提（tí）下實現產量30%的提升。

　　製藥商利用自身對端到端流程的深刻（kè）理解開發出連續生產車間，其大小不（bú）到傳統工廠的一半。一些企業甚至開發出“便（biàn）攜式”工廠，可（kě）以建在（zài）40英尺長的拖（tuō）車裏。他們還利用數字（zì）線來提升質（zhì）量控製：持續監測（cè）攪拌容器、壓片機、凍幹機和其他關（guān）鍵設（shè）備的情況。一些企業現在依靠紅外技術來（lái）發現偽劣藥物和汙（wū）染物，不再需要傳統的降低生（shēng）產線（xiàn）速度（dù）的測試了（le）。隨著行業把這類先進（jìn）技術帶進市場，領先者將會把“三西格（gé）”的行業表現轉變成“六西（xī）格瑪”甚至更高水平。

　　領先的消費品生產商正（zhèng）在利用數字工具來（lái）提（tí）升配送能力，並（bìng）加強與消費者的聯係。全球快時尚服飾商Zara早已因在兩周內完成新品開發和（hé）交付而聞名。目前，公司正在使用數字化工具，以更快響應消費者偏（piān）好並降低供應鏈成本，在旗下（xià）的2000多家門店中，有700多（duō）家已經將可重複（fù）使用的射頻識別RFID標簽加在每一件衣（yī）物上。僅需10名員工揮動裝在衣架上的小型手持電腦，就可以在兩三（sān）個小時內完成一家門店的庫存更新。而過去，這項工作需要40個員工努力至少5個小時（shí）才能（néng）完成。Zara計劃於2016年（nián）實現向“無線庫存”的轉變。我們相信，RFID的硬件和相關軟件成本的不斷下降可以幫助其完成這一轉型（xíng）。

　　航空和國防工業正（zhèng）在利用數字化工（gōng）具來整合極端複雜的供應鏈網絡（luò）。比如，現代噴氣式渦輪發動機有成百上千個獨立部件，其中一部分由發動（dòng）機製造商自己製造，其他部件則在供應商網絡（luò）中的數（shù）十家廠（chǎng）商那裏采購。由於一處設計的（de）改動可能會（huì）影響到許多其他部件的製造，采購的複雜性（xìng）可能會驟然上升（shēng）。以雲計算為基礎的（de）工具能讓供應商實現快速協作並（bìng）提高效率：發動機製造商可以在其網絡中分享組件設計的三維模型，每家供應商均可依次共享價格、物流和質量（liàng）方麵（miàn）的信息。這種信息共享方式和透明度減（jiǎn）少了管理設計變更所需的人力，也降低了發動機製造商和供應商的風險，同時（shí）加快了供應鏈網絡變（biàn）革的速度（dù）。波音公司為777和787飛機開發最新（xīn）機身時就采用了全虛擬（nǐ）設計，上市所需時間減少了50%以上。

　　企業高（gāo）管層應該思考（kǎo）的問（wèn）題

　　數字化革命隻（zhī）是剛剛嶄露頭角。但我們確實（shí）發現，數字化製造的領軍（jun1）者（包括一些小企業）已經開始通過利用工人、設計師、管理者、供應商的能力積聚日（rì）益凸顯（xiǎn）的競（jìng）爭優勢，加（jiā）快創新節奏（zòu），降低生產和維修成本，並提升市（shì）場營銷的效果。我們（men）認為，每個參與者都（dōu）應該思考以（yǐ）下5個問題：

　　在未來5—10年內，數字化將會如何顛覆我所（suǒ）在的行（háng）業，將會出現怎（zěn）樣的新生態？

　　我的公司價值在哪裏？如何實現價值最大（dà）化？

　　變革離本企業還（hái）有多（duō）遠？應該在基礎設施、網絡安全和合作關係的哪些方麵進行投資？

　　我們的組織需要哪些（xiē）新的能力、技巧和（hé）理念？如何識別、招聘和挽留合適（shì）的新人才？

　　當前應該進（jìn）行怎（zěn）樣的試點，以開（kāi）始獲取這些（xiē）價（jià）值？

　　沒有哪（nǎ）家企業可以駕馭數字化的每一項（xiàng）變革，但（dàn）很多從業者已（yǐ）經開始取得實質性的進展。有一點是基本肯定的：在利潤微（wēi）薄、消費（fèi）者追求更尖端（duān）產品（pǐn）與更好服務（wù）的市場（chǎng）背景下，“數字線”會引導一些企業取得巨大成功，而慢一拍（pāi）的競爭者將會被甩得越來越遠。

　　三位作者感謝Andrew Gonce和John Nanry為本文所作的貢獻。

　　Brian Hartmann為麥肯錫谘詢顧問，常駐底（dǐ）特律分公司；

　　William P. King為芝（zhī）加哥（gē）UI實驗（yàn）室數字化製造與設（shè）計創新（xīn）研究院的首席（xí）技術官；

　　Subu Narayanan為麥肯錫全球副董事，常駐芝加哥分公司。（來源：麥肯錫季刊）

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