工業4.0
——數字化賦能的精益

工業4.0
——數字化賦能的精益

編者按

工業4.0時代，迅猛的數字化沖擊令企業家生畏。然而，撥開數字化迷霧，工業4.0只不過是精益的更高水平。本文原載于2017年3月的《麥肯錫季刊》，作者安德魯?博仁特是麥肯錫科隆辦事處合伙人，尼科萊?穆勒是麥肯錫科隆辦事處高級合伙人，皮特?奧登瓦爾德是麥肯錫漢堡辦事處合伙人，克里斯托弗?舒米茲是麥肯錫法蘭克福辦事處高級合伙人。

近年來，很多企業都在追逐精益生產原則，以提高生產力。然而，經典的精益工具正在失去它們的一些優勢。這些精益方法獲得的巨大成功意味著企業進一步改進的余地越來越小，也越來越難以實現。但要想在當今全球化商業環境中保持盈利和競爭力，企業需要不斷提高生產力、質量、敏捷性和服務水平。這種壓力永遠不會消失。

現在，處于這種困境中的企業有望獲得轉機，因為大部分輿論認為“工業4.0”將很快為全世界各行各業帶來全面的變化，當然也有觀點指出人們應該等待和觀望。但我們認為，工業4.0與其說是一場革命，不如說是一種有價值的演進，它使得下一代生產力的提高成為可能，映射出一個多世紀以來制造業環境的發展。

當然，那些得到驗證的精益原則——如減少機器故障或非增值活動等形式的浪費——仍將是至關重要的。與此同時，數據采集、傳感器、機器人和自動化、新技術（包括3D打印）方面的進展以及計算能力的增強，將使高級分析成為可能，使已有的精益方法確立新的優勢。

眾多組織將這些增強型精益方法用于長期以來被認為是非常關鍵的三個維度：技術系統（過程和工具）、管理系統（組織和績效管理）以及人力系統（能力、思維方式和行為）。此外，與數據、IT和連通性相關的新維度將成為另一個核心價值驅動因素。

換句話說，工業4.0可以被理解為數字化賦能的精益。例如，通過改進過程操縱，企業可以獲得長期優化的收益、能源和產量。現在，新的傳感器、更多的數據以及高級分析工具有助于提高解決問題的能力，并確定復雜的改進措施，從而帶來更智能化的解決方案和新的生產力。這些優勢通過數字化賦能的績效透明度得到增強。以車間的績效管理為例，在如今典型的工廠中，績效管理一般發生在事后，因為在輪班結束時才會對績效進行檢查。在一個數字世界中，可以實時監控績效偏差的環節，并立即對其進行處理。然而，實施新的措施需要組織轉型——新的工作方式、新的績效管理方法和新的能力。所有這些變革為實現真正的工業革命提供了支撐點：創建不需要經營者干預的自我優化資產。

揭開工業4.0迷霧：新層次精益創造價值的五個核心原則

根據在數字化和工業4.0轉型中與客戶合作的經驗，我們識別出幫助企業成功將工業4.0解決方案轉化為實際價值和利潤的五項原則。

1.工業4.0是下一代生產力提高的源泉

隨著各個行業成本壓力的不斷增加，企業為此需要每年提高2%～4%的生產力。眾多相關研究表明，數字化帶來的進步所釋放的創造價值的潛能，相當于提高15%～20%的效率。這種生產力的飛躍不會來自單一解決方案的應用。為了產生具有意義的影響，企業必須在大規模應用解決方案的同時，關注所有與利潤和損失相關的因素。例如，通過預測性維護或遠程監控，將有可能減少30%～50%的總機器停產時間，從而大大提高資產利用率。勞動效率是另一個具有極高潛能的領域。數字化的績效管理結合先進機器人和自動化導引車輛，可以使手工作業（例如挑選和工廠內運輸）進一步自動化，并有可能使勞動生產力提高40%～50%。對實時生成的加工過程中的精細數據進行高級分析，這對于更準確、有效地識別和解決過程效率低下和質量問題的根本原因將至關重要。此外，利用大數據的預測過程已經可以大大減少庫存并提高服務水平。

2.工業4.0應成為企業關注的主題，而不應局限于IT部門

IT技術使工業4.0成為可能，但推動其實施不能靠IT部門。企業往往首先考慮如何將新的方法應用于其IT系統。他們應該重點關注未來如何開展業務，從價值鏈和商業案例的角度來思考變革。例如，一家全球性的運動服裝生產企業正致力于使其制鞋業務更貼近客戶。這一舉措改變了低成本國家經過漫長生產周期，隨后將其產品轉運到商店的傳統生產模式。隨著更便宜、更快、更靈活的機器人的使用，諸如鞋子和服裝之類的產品制造可以在客戶附近進行——即使在諸如德國這樣的高成本地區也可行。簡而言之，通過利用數字化提供的新機會，上市時間、交貨時間、運費和以客戶為導向（基于個性化）都會大大改善。

3.工業4.0的推進需要由最高管理層主導，不應進行委派

很少有企業采取結構化的方法來實施工業4.0。麥肯錫公司的研究顯示，只有16%的企業制訂了明確的戰略，并只有24%的企業明確分配了推進工業4.0的責任。但即使是上述企業，也很容易犯以下兩個錯誤：或者將工業4.0的責任分配給沒有直接執行能力的職能機構，或者把職責分配給了管理結構中過低的層級。

上述任何一種情況都將危害到潛能的實現。從根本上說，開始工業4.0的旅程意味著一種冒險，風險的承擔者不應被下放。因此，最高管理層必須掌控主導權并采用程序化方法，從而快速有效地驅動價值的實現。這種高優先級有助于工業4.0轉型的成功，就像精益方法一樣。

4.技術和人才對工業4.0至關重要，就像在經典精益方法中的作用一樣

機器人或高級分析算法等技術解決方案要易于訪問和安裝。事實上，這些工具在許多情況下已經是商品。然而，工業4.0結合了技術和相應領域的知識（例如在價值鏈、維護或過程建模中）來產生傳遞價值的行動。此外，實施這些行動通常需要重新設計工作流程和新功能，這兩者都需要進行組織轉型。企業領導者必須提前制訂策略，以建立或購買他們所需要的能力，或者與能夠提供這些能力的組織合作。

5.工業4.0需要轉型和整體思維

成功的精益轉型不僅僅關注維護過程的改進，還要考慮整個生產現場。工業4.0需要一個類似的廣域方法。在這種情況下，企業需要關注整個價值鏈，應用一整套手段或解決方案，并制訂一個明確的計劃，在整個企業網絡內推廣新方法。

新層次精益成功的先決條件：優先權、能力和思維方式

除了剛剛描述的五項原則，希望實施新層次精益的企業應該牢記以下幾個準則：

（1）明確優先權，循序漸進。不必花時間進行大量的分析和規劃，可以從數字化步驟開始，從而對當前的狀況產生最大的影響，邊做邊學。

（2）能力。大多數企業都渴望通過在車間實施數字技術來加速自己的發展，但對隨之而來的變化卻措手不及。之所以會產生這個問題，是因為數字化——正如之前的精益——需要新的能力。不過，企業可以建立專門的能力中心或與軟件或解決方案提供商合作。

（3）思維方式和行為。過去幾十年的經驗表明，轉型的成功與否取決于領導者和員工的思維方式和行為。因此，數字化思維方式需要滲透整個組織，人們要積極采納數字精益方法和工具，就像之前的類似體一樣。

成功的數字化演進需要徹底了解每個企業、制造場所甚至部門的具體出發點，以便識別并優先考慮增加價值的數字化機遇。企業可以詢問自己在利用數字化賦能的精益手段方面做得如何，以及自己追求哪些具體的潛在改進，以實施現場診斷。評估這一出發點將成為組織通往數字化賦能精益道路的起點。

開始工業4.0的三個步驟

剛剛踏上工業4.0旅程的企業可以從以下幾個步驟開始：

（1）利用工業4.0診斷對機遇進行評估，確定所需的能力，并制訂獲取這些能力的“建立、合作伙伴、購買”戰略。

（2）逐步試點推進，在做中學，不要花費時間提前分析一切。

（3）通過創造新的思維方式和行動來支持工業4.0的實施——通過解釋為什么需要改變，來激發人們的熱情而不是恐懼。

（孟昭青 編譯）