工业4.0——数字化赋能的精益

工业4.0
——数字化赋能的精益

编者按

工业4.0时代，迅猛的数字化冲击令企业家生畏。然而，拨开数字化迷雾，工业4.0只不过是精益的更高水平。本文原载于2017年3月的《麦肯锡季刊》，作者安德鲁•博仁特是麦肯锡科隆办事处合伙人，尼科莱•穆勒是麦肯锡科隆办事处高级合伙人，皮特•奥登瓦尔德是麦肯锡汉堡办事处合伙人，克里斯托弗•舒米兹是麦肯锡法兰克福办事处高级合伙人。

近年来，很多企业都在追逐精益生产原则，以提高生产力。然而，经典的精益工具正在失去它们的一些优势。这些精益方法获得的巨大成功意味着企业进一步改进的余地越来越小，也越来越难以实现。但要想在当今全球化商业环境中保持盈利和竞争力，企业需要不断提高生产力、质量、敏捷性和服务水平。这种压力永远不会消失。

现在，处于这种困境中的企业有望获得转机，因为大部分舆论认为“工业4.0”将很快为全世界各行各业带来全面的变化，当然也有观点指出人们应该等待和观望。但我们认为，工业4.0与其说是一场革命，不如说是一种有价值的演进，它使得下一代生产力的提高成为可能，映射出一个多世纪以来制造业环境的发展。

当然，那些得到验证的精益原则——如减少机器故障或非增值活动等形式的浪费——仍将是至关重要的。与此同时，数据采集、传感器、机器人和自动化、新技术（包括3D打印）方面的进展以及计算能力的增强，将使高级分析成为可能，使已有的精益方法确立新的优势。

众多组织将这些增强型精益方法用于长期以来被认为是非常关键的三个维度：技术系统（过程和工具）、管理系统（组织和绩效管理）以及人力系统（能力、思维方式和行为）。此外，与数据、IT和连通性相关的新维度将成为另一个核心价值驱动因素。

换句话说，工业4.0可以被理解为数字化赋能的精益。例如，通过改进过程操纵，企业可以获得长期优化的收益、能源和产量。现在，新的传感器、更多的数据以及高级分析工具有助于提高解决问题的能力，并确定复杂的改进措施，从而带来更智能化的解决方案和新的生产力。这些优势通过数字化赋能的绩效透明度得到增强。以车间的绩效管理为例，在如今典型的工厂中，绩效管理一般发生在事后，因为在轮班结束时才会对绩效进行检查。在一个数字世界中，可以实时监控绩效偏差的环节，并立即对其进行处理。然而，实施新的措施需要组织转型——新的工作方式、新的绩效管理方法和新的能力。所有这些变革为实现真正的工业革命提供了支撑点：创建不需要经营者干预的自我优化资产。

揭开工业4.0迷雾：新层次精益创造价值的五个核心原则

根据在数字化和工业4.0转型中与客户合作的经验，我们识别出帮助企业成功将工业4.0解决方案转化为实际价值和利润的五项原则。

1.工业4.0是下一代生产力提高的源泉

随着各个行业成本压力的不断增加，企业为此需要每年提高2%～4%的生产力。众多相关研究表明，数字化带来的进步所释放的创造价值的潜能，相当于提高15%～20%的效率。这种生产力的飞跃不会来自单一解决方案的应用。为了产生具有意义的影响，企业必须在大规模应用解决方案的同时，关注所有与利润和损失相关的因素。例如，通过预测性维护或远程监控，将有可能减少30%～50%的总机器停产时间，从而大大提高资产利用率。劳动效率是另一个具有极高潜能的领域。数字化的绩效管理结合先进机器人和自动化导引车辆，可以使手工作业（例如挑选和工厂内运输）进一步自动化，并有可能使劳动生产力提高40%～50%。对实时生成的加工过程中的精细数据进行高级分析，这对于更准确、有效地识别和解决过程效率低下和质量问题的根本原因将至关重要。此外，利用大数据的预测过程已经可以大大减少库存并提高服务水平。

2.工业4.0应成为企业关注的主题，而不应局限于IT部门

IT技术使工业4.0成为可能，但推动其实施不能靠IT部门。企业往往首先考虑如何将新的方法应用于其IT系统。他们应该重点关注未来如何开展业务，从价值链和商业案例的角度来思考变革。例如，一家全球性的运动服装生产企业正致力于使其制鞋业务更贴近客户。这一举措改变了低成本国家经过漫长生产周期，随后将其产品转运到商店的传统生产模式。随着更便宜、更快、更灵活的机器人的使用，诸如鞋子和服装之类的产品制造可以在客户附近进行——即使在诸如德国这样的高成本地区也可行。简而言之，通过利用数字化提供的新机会，上市时间、交货时间、运费和以客户为导向（基于个性化）都会大大改善。

3.工业4.0的推进需要由最高管理层主导，不应进行委派

很少有企业采取结构化的方法来实施工业4.0。麦肯锡公司的研究显示，只有16%的企业制订了明确的战略，并只有24%的企业明确分配了推进工业4.0的责任。但即使是上述企业，也很容易犯以下两个错误：或者将工业4.0的责任分配给没有直接执行能力的职能机构，或者把职责分配给了管理结构中过低的层级。

上述任何一种情况都将危害到潜能的实现。从根本上说，开始工业4.0的旅程意味着一种冒险，风险的承担者不应被下放。因此，最高管理层必须掌控主导权并采用程序化方法，从而快速有效地驱动价值的实现。这种高优先级有助于工业4.0转型的成功，就像精益方法一样。

4.技术和人才对工业4.0至关重要，就像在经典精益方法中的作用一样

机器人或高级分析算法等技术解决方案要易于访问和安装。事实上，这些工具在许多情况下已经是商品。然而，工业4.0结合了技术和相应领域的知识（例如在价值链、维护或过程建模中）来产生传递价值的行动。此外，实施这些行动通常需要重新设计工作流程和新功能，这两者都需要进行组织转型。企业领导者必须提前制订策略，以建立或购买他们所需要的能力，或者与能够提供这些能力的组织合作。

5.工业4.0需要转型和整体思维

成功的精益转型不仅仅关注维护过程的改进，还要考虑整个生产现场。工业4.0需要一个类似的广域方法。在这种情况下，企业需要关注整个价值链，应用一整套手段或解决方案，并制订一个明确的计划，在整个企业网络内推广新方法。

新层次精益成功的先决条件：优先权、能力和思维方式

除了刚刚描述的五项原则，希望实施新层次精益的企业应该牢记以下几个准则：

（1）明确优先权，循序渐进。不必花时间进行大量的分析和规划，可以从数字化步骤开始，从而对当前的状况产生最大的影响，边做边学。

（2）能力。大多数企业都渴望通过在车间实施数字技术来加速自己的发展，但对随之而来的变化却措手不及。之所以会产生这个问题，是因为数字化——正如之前的精益——需要新的能力。不过，企业可以建立专门的能力中心或与软件或解决方案提供商合作。

（3）思维方式和行为。过去几十年的经验表明，转型的成功与否取决于领导者和员工的思维方式和行为。因此，数字化思维方式需要渗透整个组织，人们要积极采纳数字精益方法和工具，就像之前的类似体一样。

成功的数字化演进需要彻底了解每个企业、制造场所甚至部门的具体出发点，以便识别并优先考虑增加价值的数字化机遇。企业可以询问自己在利用数字化赋能的精益手段方面做得如何，以及自己追求哪些具体的潜在改进，以实施现场诊断。评估这一出发点将成为组织通往数字化赋能精益道路的起点。

开始工业4.0的三个步骤

刚刚踏上工业4.0旅程的企业可以从以下几个步骤开始：

（1）利用工业4.0诊断对机遇进行评估，确定所需的能力，并制订获取这些能力的“建立、合作伙伴、购买”战略。

（2）逐步试点推进，在做中学，不要花费时间提前分析一切。

（3）通过创造新的思维方式和行动来支持工业4.0的实施——通过解释为什么需要改变，来激发人们的热情而不是恐惧。

（孟昭青 编译）