目前我國正大力推進(jìn)“中國制造2025”和智能制造,這是中國制造業(yè)轉型升級的路徑和目標。而精益管理是全生產(chǎn)制造運營(yíng)管理系統,通過(guò)精益管理體系的運行,可以大幅提高企業(yè)產(chǎn)品品質(zhì),降低產(chǎn)品制造成本。大量案例證明,精益是智能制造的基礎,基于精益的生產(chǎn)信息化系統、基于精益的智慧工廠(chǎng)產(chǎn)線(xiàn)規劃設計、基于精益的自動(dòng)化設備配置均可使企業(yè)以較少的投資獲得較大的收益。
筆者一直從事制造生產(chǎn)運營(yíng)咨詢(xún)和信息化咨詢(xún)服務(wù),十幾年來(lái)走訪(fǎng)了國內千余家制造企業(yè),近期幾年越來(lái)越深切地感受到目前中國制造業(yè)面臨的巨大壓力。舉個(gè)直觀(guān)的例子,一些如New Balance、Nike、Adidas的知名運動(dòng)鞋已經(jīng)不在中國生產(chǎn),而全部將工廠(chǎng)遷到了越南和馬來(lái)西亞。鄰國印度的勞動(dòng)力成本比中國更低,正在模仿中國在過(guò)去十幾年的發(fā)展之路,也正在向中國這個(gè)“世界制造中心”的地位發(fā)起挑戰。
1、中國制造業(yè)面臨的壓力
很多人認為,我國的制造業(yè)成本與發(fā)達國家相比依然具有比較優(yōu)勢,實(shí)際情況并非如此。在美國西南部地區,工人工資比我國略高,但廠(chǎng)房租金、運輸成本、汽油價(jià)格、稅收更低,銀行貸款更加便利,而企業(yè)的管理水平和成本控制能力更強,已使美國西南部地區的制造成本低于中國沿海地區。
在裝備制造業(yè),雖然高鐵和環(huán)保領(lǐng)域的市場(chǎng)還能夠持續增長(cháng),并為裝備制造企業(yè)帶來(lái)不斷增加的訂單,但冶金、煤炭、礦山行業(yè)的裝備制造業(yè)訂單,正在大幅下滑。以河北省為例,因為要壓縮6000萬(wàn)噸鋼鐵產(chǎn)能,很多冶金裝備企業(yè)已經(jīng)減少了40%~70%的訂單,企業(yè)生存十分困難。
2015年初,汽車(chē)行業(yè)進(jìn)入產(chǎn)能過(guò)剩階段,不少汽車(chē)品牌出現銷(xiāo)售收入斷崖式下滑的情況。在汽車(chē)產(chǎn)業(yè)成本、品質(zhì)和供應鏈管理方面,我國汽車(chē)企業(yè)落后于日本和美國。一位汽車(chē)行業(yè)協(xié)會(huì )的高管說(shuō),“世界上先進(jìn)的國家都只有兩三個(gè)汽車(chē)品牌,而中國有上百個(gè)品牌,結果很多品牌會(huì )被淘汰出局,也許后期只會(huì )留下三到五家企業(yè)。”
曾經(jīng)市場(chǎng)高速增長(cháng)、勞動(dòng)力成本低廉、制造業(yè)賺錢(qián)不難,如今產(chǎn)能過(guò)剩、成本高企,30~50%的企業(yè)將會(huì )出局,是選擇剩者為王,還是選擇站在落后的隊伍中等待淘汰?變革是每一家企業(yè)需要立即開(kāi)始的行動(dòng)!
2、低成本低在哪里?
在企業(yè)競爭中,如果企業(yè)能夠在產(chǎn)品或服務(wù)上創(chuàng )新,實(shí)現與競爭對手的差異化,例如像蘋(píng)果、谷歌一樣拿出一款顛覆性的產(chǎn)品,讓競爭對手無(wú)法企及從而可賺取高額利潤。而另一條路則是企業(yè)努力做到成本減少,如豐田公司不斷降低全產(chǎn)業(yè)鏈的成本,從而在競爭中勝出。
豐田是全球范圍內低成本戰略貫徹較好的企業(yè),豐田高管認為,如果成本低到已經(jīng)迫使對手在成本線(xiàn)上出售產(chǎn)品,不出幾年,對手將被迫出局。中國大多數制造企業(yè)在短時(shí)間內難以構建出像美國企業(yè)一樣的創(chuàng )新產(chǎn)品能力,如何降低成本來(lái)提高競爭力,應成為眾多制造企業(yè)的選擇。
說(shuō)到低成本,普遍認為要節約材料和人工,但恰恰在這兩方面的成本很難節約,低成本不等于偷工減料。2009年,美國汽車(chē)企業(yè)陷入困境。在那一年,通用公司、克萊斯勒公司相繼宣告破產(chǎn)、福特被迫出賣(mài)了SUV事業(yè)部。在通用宣告破產(chǎn)時(shí)候公布的數據表明,同級別的一款汽車(chē),通用會(huì )比豐田的成本高出1000~2000美元。
無(wú)論是豐田還是其他汽車(chē)制造企業(yè),其汽車(chē)配件以及采購價(jià)格差異并不大。豐田又采用終身雇傭制,每年都會(huì )為員工加薪,一旦員工堅持在企業(yè)工作滿(mǎn)三十年,即會(huì )有一筆非常高昂的獎勵,可見(jiàn)豐田的人工成本并不低。那么成本究竟省在了哪里?
豐田的秘密就在于“零庫存”。通過(guò)輔導各級供應商,豐田幫助他們實(shí)現了接近每年五十次的庫存周轉。這與國內汽車(chē)企業(yè)有巨大差異。
由于國內汽車(chē)制造企業(yè)對一級供應商的壓力,零部件需要放在整車(chē)廠(chǎng)內代管,裝配之后才記賬,記賬以后還要拖欠一級供應商3個(gè)月賬期。零部件廠(chǎng)的生產(chǎn)周期又偏長(cháng),不能滿(mǎn)足整車(chē)廠(chǎng)每天計劃的調整,還需備一些成品或半成品以應對變化。因此中國大多數一級汽車(chē)零部件供應商的資金周轉大約為一年兩次。如果一個(gè)企業(yè)的年銷(xiāo)售收入是1億元,一年兩次的周轉所需占壓接近5000萬(wàn)元資金。而豐田通過(guò)每年五十次的庫存周轉,可以讓占壓資金減少至200萬(wàn)元,這將釋放一筆巨大的流動(dòng)資金。
被占壓的4800萬(wàn)元資產(chǎn),一方面需占用企業(yè)的庫房或作業(yè)現場(chǎng),將繼續耗費至少總資產(chǎn)2%以上的費用,同時(shí)還需要包裝物、覆蓋物、叉車(chē)、燈光、照明、管理人員等費用,如果涉及貸款,還會(huì )產(chǎn)生財務(wù)費用和貸款利息。
筆者認為,庫存賬面金額的25%~35%是因庫存而形成的企業(yè)利潤損失或直接成本。雖然各個(gè)行業(yè)的具體比例不同,但中國制造企業(yè)在資金周轉方面,普遍弱于國際競爭對手。當前中國制造企業(yè)絕大多數還不具備輔導供應商的能力,而企業(yè)優(yōu)先應做到縮短開(kāi)料到產(chǎn)品完成的周期。
制造周期的縮短,即對應庫存資金降低、資金周轉率的提高,同時(shí)給企業(yè)帶來(lái)的一個(gè)價(jià)值就是面向市場(chǎng)的反應速度加快。例如國際知名服裝品牌ZARA,其從完成款式設計到實(shí)現銷(xiāo)售僅需十二天,留給生產(chǎn)的時(shí)間僅有1~2天,如此快的制造供應鏈支撐了其“快時(shí)尚”大師的定位,也成就了其老板世界首富的地位。
優(yōu)化計劃生產(chǎn)物流供應的組織架構和管理流程,是目前制造業(yè)實(shí)現“零庫存”(實(shí)際是低庫存)的有效方法。龍工路面機械在經(jīng)過(guò)優(yōu)化后,大大提升了生產(chǎn)周期并節省了成本。
圖1中展示了龍工工廠(chǎng)內改造之前的情況,一臺機床邊有30箱物料,數百名工人每人按自己習慣的生產(chǎn)順序生產(chǎn),對工廠(chǎng)整體的協(xié)同運作是否有效率,裝配時(shí)是否缺少零件,是否能夠減少庫存并不關(guān)心,工廠(chǎng)也缺乏相對完善的約束機制。
如果構建一個(gè)可以按照市場(chǎng)節奏運作的部門(mén)架構和流程,對工人也是一個(gè)挑戰。市場(chǎng)變化很快,單品種生產(chǎn)量變小,需要頻繁更換模具、刀具,增長(cháng)了時(shí)間卻減少了生產(chǎn)量,將對工人造成很大困擾。
這需要重新規劃工廠(chǎng)布局,考慮設備銜接、物流方式、品種切換等環(huán)節的優(yōu)化,也即是所謂的精益生產(chǎn)。提到精益生產(chǎn),其目標就是讓生產(chǎn)過(guò)程變快,并提高整個(gè)企業(yè)物流的節奏。
圖1中龍工工廠(chǎng)改進(jìn)之前,雖然加工一個(gè)物料的時(shí)間很短,但是將所有物料加工完再移走耗費了較長(cháng)時(shí)間,如果有多個(gè)工序同時(shí)加工,加工時(shí)間將變得更長(cháng)。這樣的生產(chǎn)方式導致大量的物料和半成品要在工廠(chǎng)等待,因此一些企業(yè)從鋼板開(kāi)料到整機下線(xiàn)需30天之久。而經(jīng)過(guò)組織體系、流程、物流、生產(chǎn)轉換方式持續優(yōu)化后,從鋼板開(kāi)料到整機下線(xiàn)只需要5~7天。對于年銷(xiāo)售收入20多億元的龍工路面機械來(lái)說(shuō),意味著(zhù)將為在制品資金節約2億元,更意味著(zhù)會(huì )給企業(yè)帶來(lái)6000萬(wàn)元左右的利潤。
3、精益是智能制造的基礎
需要強調的是,中國制造企業(yè)的發(fā)展,一定不能跳過(guò)精益體系構建這一基礎環(huán)節,而中國制造企業(yè)在接觸到信息化和智能化后,往往以為可以跳過(guò)精益基礎體系這一環(huán)節。德國經(jīng)歷了20多年的精益管理準備,因為人工成本高和老齡化的背景,很早便開(kāi)始學(xué)習日本企業(yè)消除浪費、提高效率的體系和方法。而未來(lái)需要在信息化方面加大投入,再運用經(jīng)驗去貼近智能化。
德國的工業(yè)4.0構建了一個(gè)基于互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的智能、快速、自動(dòng)化、個(gè)性化的協(xié)同模式,這樣的協(xié)同使得從客戶(hù)提出個(gè)性化要求、產(chǎn)業(yè)鏈聯(lián)動(dòng)到后期交貨更加迅速。但這樣做是否能夠降低成本?企業(yè)是否更具競爭力?是值得探討的問(wèn)題。德國幾家知名企業(yè)表示,通過(guò)未來(lái)15年的努力將有望實(shí)現工業(yè)4.0。
西方工業(yè)化基礎深厚,泰勒在1911年即提出并完善了科學(xué)管理體系,強調用秒表計算定額及優(yōu)化作業(yè)。此后,美國在50年代推出工業(yè)工程,豐田在上述基礎上形成的豐田生產(chǎn)方式,將制造的生產(chǎn)物流管理水平和質(zhì)量水平推向了新的高度。德國的工業(yè)4.0是站在德國企業(yè)堅持25年學(xué)習應用日本精益生產(chǎn)的基礎上,與信息化、自動(dòng)化結合后提出的理念,德國幾家企業(yè)也宣稱(chēng),還需15年的時(shí)間實(shí)現工業(yè)4.0??梢?jiàn)工業(yè)化的體系化管理基礎,是制造企業(yè)不能繞過(guò)的“檻”。
4、打造精益體系智能工廠(chǎng)的路徑
車(chē)間是否智能化、設備是否自動(dòng)化、部門(mén)間協(xié)同是否有效率,都是支撐企業(yè)更加有效率、協(xié)同、成本更低的支柱,是后期達成低成本、短周期的快速反應戰略的具體方式和方法。
假如一個(gè)全自動(dòng)化的工廠(chǎng)車(chē)間,品種切換反應不夠迅速或改造設備的投入產(chǎn)出不劃算,就不是一個(gè)具有競爭力的方案。
在單調重復的作業(yè)環(huán)節若用自動(dòng)化設備替代人工,即是較好的選擇。以目前的技術(shù)和成本來(lái)看,復雜多變的環(huán)節用全自動(dòng)化的方案投入過(guò)大產(chǎn)出效益不足,人機結合的方案更加高效率和低成本。
筆者認為,中國制造企業(yè)試點(diǎn)智能工廠(chǎng)(車(chē)間)需要產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同和優(yōu)化的基礎。
管理基礎的優(yōu)化是一步。包括組織設計要合理,流程要順暢,設備、物流關(guān)系要合理,流轉和切換要流暢。
管理流程要合理、內部信息化要深入,部門(mén)間需要協(xié)同。部門(mén)協(xié)同靠ERP,車(chē)間各環(huán)節的協(xié)同靠MES。
簡(jiǎn)單、重復、繁重、單調的作業(yè)環(huán)節較容易實(shí)現自動(dòng)化,而需要復雜判斷和非常頻繁切換品種的環(huán)節對智能化要求過(guò)高、投入產(chǎn)出并不一定合理,要慎重考慮推行智能化。
5、僅有自動(dòng)化是不夠的
智能車(chē)間改造是優(yōu)先展開(kāi)的,政府的扶持力度也很大。但應該注意,智能不應只是生產(chǎn)物流體系的自動(dòng)化,而應將優(yōu)化后的管理流程、先進(jìn)的生產(chǎn)物流布局和運作方式相結合,在此基礎上實(shí)現人機結合的自動(dòng)化應用,才能讓智能工廠(chǎng)有效率、低成本且更加靈活。
如圖2所示,在生產(chǎn)線(xiàn)管理、物流管理、模具管理、質(zhì)量管理與現場(chǎng)作業(yè)團隊之間,建立了一個(gè)新一代智能MES(智能制造執行)系統,來(lái)實(shí)現工廠(chǎng)的智能化協(xié)同。ERP實(shí)現部門(mén)間的系統協(xié)同和財務(wù)記賬,MES實(shí)現車(chē)間各班組間的協(xié)同,以及模具、物流、質(zhì)量檢驗等環(huán)節的密切配合。
這樣的系統,既包括接到訂單后的生產(chǎn)科學(xué)排程,也包括現場(chǎng)的應變調度以應對設備故障、人員缺崗等臨時(shí)性問(wèn)題。在智能計劃、智能調度、智能協(xié)同的基礎上,快速實(shí)現生產(chǎn)執行數據的采集和分析,組合起來(lái)才是制造執行系統的核心價(jià)值。
綜上所述,我國制造業(yè)過(guò)程管理、員工考核、流程約束現在都比較松散,工廠(chǎng)布局、設備布局傳統落后,物流體系、品種切換體系缺失,信息化應用層次較膚淺,自動(dòng)化還處于起步階段,我們還處在工業(yè)2.0到工業(yè)3.0的進(jìn)程中。距工業(yè)4.0的目標距離雖遠、但行動(dòng)卻不能遲緩,需打牢精益體系基礎、并認真做好信息化。
企業(yè)需要高度協(xié)同的生產(chǎn)物流組織架構及流程,以實(shí)現計劃生產(chǎn)物流組織的高度協(xié)同而非各自為戰。同時(shí)需要新的物流體系、品種切換體系,以適應市場(chǎng)的紛繁變化而并非預投多投。企業(yè)也需要先進(jìn)的智能制造管理軟件平臺,將管理體系智能化、數字化和可視化。工廠(chǎng)的物流節奏和管理業(yè)務(wù)流程都能協(xié)同,企業(yè)從投料到產(chǎn)出的時(shí)間才能明顯縮短,面向市場(chǎng)的敏捷反應體系才能構建,企業(yè)也才能擁有制造的短周期、快周轉、低成本、高品質(zhì)的競爭優(yōu)勢。
本文來(lái)自賽迪機器人產(chǎn)業(yè)雜志,由翔正國際編輯并推送閱讀。文章僅供交流,不為其版權負責,如涉及內容、版權等問(wèn)題,請及時(shí)聯(lián)系我們,我們將會(huì )刪除。