物聯網重塑精益生產系統

數十年來，全球眾多優秀企業利用其生產系統創造了可持續的競爭優勢。這類系統不只包括快速高效的制造流程和始終如一的高質量。豐田和丹納赫集團之所以能成為標桿企業，在于他們能夠不斷地改善其運營，且速度讓競爭對手望塵莫及。

強大的生產系統能創造可觀的效益。它們可以讓公司精確清晰地了解自身績效，對多家工廠進行比較，并且鼓勵內部競爭；也能讓公司擁有同樣的文化、語言和工具，推動最佳實踐的分享，將誤解和混淆降到最小；還可以培養員工的技能，營造良好的環境吸引新人才的加入，讓人們充分發揮自身的能力。

出色的生產系統都相當簡單有序，大多圍繞公司具體的優勢和面臨的挑戰來加以建設，因此企業必須對自身有著充分的了解。公司不僅要了解自己希望實現的目標，還要懂得實現目標所需的方法、資源和能力。優秀的生產系統是獨一無二的，是定制的管理系統，競爭對手難以復制。

什么是生產系統

生產系統是指一系列要素和指導原則，它們決定了公司如何運營、如何持續改進其績效。

?此類系統的要素包括員工的能力、激勵舉措、報告體系、記錄改進方法和工具、組織、文化。

?指導原則是指方法和工具的預期使用方式，以及人們的預期行為方式。

?運營包括所有業務流程，不僅僅只是生產，還包括銷售、產品開發和行政管理。

?持續改進包括設置生產力、質量和交付時間的年度改進目標。

生產系統就像企業的羅盤，為企業設定績效目標，指引企業的日常工作，提升其運營能力，實現企業的長期發展建設。

現在，就算是績效最出色的公司都仍然有提升自身績效的空間，這種機會來自于數據和科技。物聯網這種新一代的聯網設備生成了龐大的流程和績效數據。為了抓住這個機會，公司必須對許多流程和原則進行重新評估，盡管它們在過去發揮了重要的作用。

物聯網將影響的四個方面

現代企業內出現了越來越多的數字化工具，它們為運營、溝通、分析和決策等方方面面提供支持。同數字化工具一樣，物聯網技術的發展并不會改變生產系統的基本作用。不過，它將改變生產系統的建設和運行方式，在四個方面實現改進：

1.連通性

傳統生產系統的特點是利用規則將眾多單獨的工具松散地聯系在一起，這些規則會管理工具的應用。通常情況下，這些規則最多只是使用紙質文件或公司局域網來實現管理。未來，這種聯系將會更加緊密，自動化程度也更高。快速的數字連接能將整個系統緊密無縫地聯系在一起。

整合將從兩個方面改變生產系統。首先，企業可以根據精確的數據衡量和管理績效。傳感器將監督從進料檢測到制造，再到最終檢測和運輸的整個生產流程。公司將會在中央數據庫中存儲所有傳感器生成的數據，以及其他內部和外部源（供應商的技術參數、質量指標、氣候情況和市場趨勢等）所產生的大量數據。然后，對所有數據進行綜合整理，據此制定生產系統的目標，不斷衡量其績效，從而做到生產系統的績效情況一目了然。

其次，連通性將幫助公司更好地根據實際情況進行決策。擁有了全面的實時生產信息，外加完整的歷史畫面，可以讓變革和改進不再需要猜測。越來越多的數據將會被自動收集和報告，一線操作員工和經理人將會把更多的精力放在解決問題和改進流程上，公司也將更加容易地從根源上解決問題。有了先進的分析技術，員工將能夠在質量問題或設備故障發生之前就察覺到運行條件的變化。此外，數據庫中存儲了其他地方解決類似問題的相關信息，將有助于公司尋找到合適的解決方案。

2.速度

當今的生產系統必須是可追溯的。盡管公司希望能通過強調紀律、標準和“一次性做好”來力爭實現最快的響應速度，但現實往往事與愿違。如果靠人工來進行測量和管理，這意味著通常要到下班后數字匯總上來才能去分析改進。

有了全面的實時數據收集和分析，生產系統就能夠大幅提高其響應速度。偏離標準的行為能立刻被識別出來并迅速加以糾正。公司也可以更快速地發現產生偏離的根源，然后采取相應舉措。整個改進循環的速度將得到提高。

并不僅僅只有日常運營的管理速度得到提高，公司還可以針對員工個體的具體需求提供在線定制培訓包，所以能力培養的速度也將得到提高。最后，物聯網技術將提高生產系統自身的改進速度。例如，可以自動發現工廠之間的績效差距，或者在發現新的優秀實踐后，在整個公司范圍內自動更新流程。

3.數據訪問

在未來的生產系統中，并非只有后端的數據存儲會得到統一，數據的訪問也將得到統一。企業內各個級別的員工都將通過單一的應用或端口獲得自己所需的工具和數據。該端口將是企業的窗口，通過它可以獲得生產系統的動態信息（尤其是每分鐘的績效數據）和靜態信息（例如標準、改進工具與歷史數據）。

未來的生產系統轉型

未來的生產系統將擁有高度的數字化和整合度，不僅工作方式不同于現在，其建設方式也有所不同。新科技將影響生產系統發展過程中的每一步。

?準備和診斷。當前，要全面了解生產系統的績效，需要花費大力氣，包括要從各處收集數據，同經理和班組長討論他們的問題和挑戰，然后分析改進機會，診斷能力差距。未來，公司可以更輕松地獲取所必需的數據，而且通常是遠程進行。自動化的分析系統將更快速地分析這些數據，識別從濕度變化到操作工人的行為等可能影響生產的微妙因素，得出更精確的分析結果。

?設計和計劃。盡管分析診斷將變得更加容易，但未來生產系統的設計要求可能變得更高。目前在設計生產系統時，重點放在消除浪費和優化物料與信息流上。這些要求依然至關重要。但公司還需要考量一系列新的機會和要求，例如整合新傳感器和信息源、潛在的新生產技術（從3D打印到增強現實系統），以及新數字基礎設施的設計。因為鮮有企業完成類似工作，所以公司將無法借鑒其他企業的成功方法和經驗。

不過，從設計到有形的變革計劃可能會變得更加容易。新一代的設計工具將可以自動完成這個流程的大部分工作，明確必要的步驟，根據既有資源和技能來確定最佳順序和時機。

?實施和維護。同設計和計劃階段一樣，如果在實施的早期階段多花點功夫，將大幅改善其靈活性、績效、速度和可持續性。生產線和其他設施的大多數物理變化仍需由人實施。相比人工系統，數字化的績效監測和管理工具在最初推行時會更加復雜（參見“人的因素”）。

不過，在基本要素到位后，數字化系統的響應能力和適應能力將自然而然獲得提升。實時數據的使用將讓流程更快速和更簡單地穩定下來。自動化的優化系統將調整制造的順序和速度以平衡生產線，讓生產更貼近顧客的需求。在企業修改和調整系統時，數字化的績效管理工具和標準可以輕松得到更新。數字化的工具和自動化的工作流將幫助經理和一線隊伍查找和解決問題根源。因為有了數字化的培訓工具，外加針對經理和變革推動者的數字化指導項目，能力的培養也將更加快速和輕松，且更具針對性。

數字化的工具將可以實時調整目標和跟蹤進展，同時在必要時自動將問題上報到相關人員，從而簡化持續改進流程。它們可以自動識別不同行動之間的交集和潛在沖突，推薦解決方案，從而簡化復雜變革的管理。

最終，因為數字化工具速度更快，也更為靈活，制造業的轉型計劃可以得到更快速的制定。因為數字化工具可以讓所有員工朝著同一個目標共同努力，計劃的實施速度得到提升。而績效改善的推動因素變得更加清晰，更加系統化，所以制造業的轉型也就更為強勁有力。

這些端口將擁有定制化的、可快速響應的界面，確保正確的員工可以在正確的時間訪問正確的信息和工具。它們將簡化和加速生產系統的運行。例如，在發現某條生產線出現偏差之后，它將能夠向班組長發出警報，在具體流程位置顯示當前數據和歷史數據，并且提供合適的工具來解決問題的根源，外加其他地方采用過的解決方案以備參考。

生產系統的端口將使用安全的界面，并且嚴格加以控制，從而讓企業之外的人員也能加以訪問。例如，供應商可以跟蹤物料的使用情況和質量問題，或者外部專家可以了解當前和歷史績效以查找改進機會。設備的制造商可以進行在線支持并使用預測性分析工具，從而遠程進行設備的操作、監測和維護。該端口甚至可以幫助公司自動與其他企業進行績效對比。

4.粘結效應

物聯網和數字科技帶來的最大影響，將是讓生產系統融入整個企業的運營中。這將有助于許多公司應對當前所面臨的、至關重要的一項挑戰，即持續進行變革，讓組織得以持續改進。

這種粘結效應可以通過多種方式得到實現。首先，統一的數據、界面和工具不僅可以推動標準的實施，也能確保以輕松的方式開展工作。員工不需要臨時編制生產計劃或推翻機器設置，因為只要點擊一下就可以得到最佳設置。

其次，未來的生產系統將幫助企業實現更有效的合作。從端到端的角度來看績效，可以打破不同職能之間的障礙，確保從企業整體利益的角度進行決策。信息的溝通和共享將得到大幅增強，因為中央知識樞紐和社交媒體工具可以讓不同領域的員工相互支持，共享創意和專業知識。

最后，未來的生產系統將讓績效更為直觀。領導層可以看到運營績效和利潤率之間的直接關聯，而生產系統也不再被視為只是首席運營官的事情。計算機、移動設備甚至智能手表上的數字化儀表盤將讓各個職能和各個級別的員工清楚了解公司的績效，以及他們的業務部、工廠或生產車間做出的確切貢獻。價值是在哪些地方創造出來的？如何創造出來的？所有結果都會變得透明。

物聯網的采用：早期的成果

本文介紹了完全整合的數字化生產系統，這種系統目前尚不存在。不過，該系統的眾多構件早已研發到位。例如，石油天然氣產業正在推行工業自動化系統，可以遠程監測成本高昂的固定資產的狀況。這些系統使用傳感器數據生成實時的績效信息，提前針對潛在的問題發出警報，從而及時推動預防性維護。在汽車制造商的工廠里，數百個機器人已經出現在生產線旁。這些機器人同中央控制器、商業應用和后端系統整合在一起。該技術可以幫助公司最大限度保證生產線的正常運行時間，提高生產力，并且無需中斷生產就可以同時（以任何順序）生產多個型號的產品。

制造型企業的下一個挑戰是完成整合過程。這意味著需要整合各生產線或資產的工具和能力，然后將工作擴展到整個公司，最后再到整個供應鏈。如果公司取得成功，將從中獲得豐富的新見解，大幅提高效率，同時持續、大幅提升自身的績效。

人的因素

未來的生產系統仍然需要人類繼續發揮許多作用，但這些工作的本質將會發生改變。

?操作人員將需要培養新的能力。低技能的工作任務將會由機器來負責，而日漸復雜的設備需要掌握技術的人員來操作。一線員工會得到更多的支持，但公司在分配工作時是根據員工表現出來的能力，為此公司將針對個人的需求定制培訓，而且在問題出現時，工人們將立即得到改正建議。

?經理和主管花在日常績效的跟蹤和匯報上的時間將減少，更多的時間將被用于指導他們的團隊，尋找創新改進的機會。

?變革推動者目前扮演的角色相當關鍵，而且工作內容豐富多樣。他們將繼續這種角色，即分析和解決問題（人和機器）、制訂和實施解決方案、培養能力，以及改變員工隊伍的思維。不過，未來的生產系統將強調分析復雜數據的能力，這也將在一定程度上改變變革推動者這個角色。鑒于多數企業都將進行變革，因此變革推動者要有能力引領同事們迎接重大變革，而且這種能力的重要性將大幅提高。