2030年制造工厂再构想:远超自动化

2030年制造工厂再构想:远超自动化
摘要
当今制造业环境所面临的复杂新挑战关乎其未来的繁荣发展。企业认识到经济波动、失业、技能短缺及快速技术变革所带来的广泛影响后,便能强化适应力,敏锐捕捉时机率先行动。企业管理者需立刻采取战略措施并充分利用工业4.0的竞争优势:引领文化变革,培养新领导技能组合,制定资本资源配置战略,协同业务组合并最终以合理节奏推动战略执行。

 

全球有超过1/5的劳动人口从事制造业1,其中有1.289亿制造业从业者分布于中国,1640万分布于美国。制造业约占全球总体经济活动2的16%,在中国占GDP的27%。从欧洲18世纪工业革命制造业诞生,到中国上世纪80年代工业化变革,再到企业将精益及持续改进思维纳入生产方法,制造业一直在不断经历变革。如今制造业正处于下一轮变革(即工业4.0)的当口,迎接物联网(IoT)及数字化下一轮飞跃。从事生产制造活动的员工及生产环境管理者都需应对复杂新挑战。

全球大趋势及各个国家地区内经济持续波动等多重因素改变了生活的方方面面,影响波及制造公司及其员工。管理团队整体成员,上至C级高管下至工厂车间负责人, 都需更新管理技能,重组员工并维持紧密战略协同以应对地缘政治及经济不确定性,消费者市场波动及资本市场波动。

顺风转为逆风?
印度和印度尼西亚等新兴国家以及中国迅速发展壮大的中产阶级刺激了制造业产品需求。2017年全球制造业产量增长率为3.8%,而2018年增长率为3.6%,增长有所放缓。特朗普政府发起贸易争端,加征关税,波及中国、加拿大、墨西哥及欧盟,导致近期制造业投资环境恶化。

美国制造业部门5月就业增长疲软,仅增加75000份工作,明显体现出制造业环境的不确定性。2019年1月至5月,制造业部门月平均就业增长为155000,远低于2018年平均值223000。

技术变革的速度及巨大规模是制造业最为重要的影响因素。产品,物料,过程能力,生产设备及机器持续革新,多项技术及其应用融合互通:

  • 随着机器人技术的发展,工厂逐步提升自动化程度。人工智能(AI)或认知运算运用大数据深入开展分析工作,通过机器及工厂网络快速执行先进决策,并实时感知分析需求。
  • 增强现实(AR)— 在现实世界实现虚拟现实,有助于克服制造业产品测试的局限性。
  • 纳米技术可加速新流程的开发,缩短流程耗时。
  • 3D打印将改变最低额定产量,仓库位置,以及除最复杂机器外其他所有机器零部件的运输等常规标准。
  • 区块链及其他云计算系统可实现追踪及信息实时分享,横跨制造商整个价值链。

工业4.0正向工业5.0迈进,改变工业与制造场所。预计到2030年可推动全球GDP增长14%,按现值计算3GDP增长额约等于15万亿美元。

深入影响企业
全面适应变化并了解变化所带来的广泛影响后,企业便能强化适应力,敏锐捕捉时机率先行动。

了解并减轻对人们的不良影响。近10年来有1/5的工作岗位面临自动化威胁,到2030年这一比例将上升至30%。由于工业机器人非常适宜承担机械重复的装配线工作,且操作技术与信息技术将在工厂车间、销售部门、营销部门、财务部门与规划部门实现融合互通,制造业面临自动化威胁的岗位比例更高。

整体而言,技术飞跃发展可提高生产力,提高收入与消费者需求总量,并反过来创造就业机会4。但技术飞跃增加就业机会见效所需时间可能较长。若按照原有岗位定义及岗位范围,见效之前工作岗位会减少。

制造企业员工需提升技能,不仅要学会使用新技术,也要采纳技术工具解锁生产力及效率的新范式(见下文,引导文化变革)。

产品创新更上一层楼。生产投入、生产量及生产流程正在经历各个方面的变化。绿地项目意在针对制造企业的方方面面引领下一轮颠覆性创新。

汽车行业技术变革迅速且影响深远,尤其对工厂影响巨大。福特汽车公司2019年8月前将裁员7000人,占其全球员工总人数的10%;明年福特也将关闭其位于威尔士的工厂,进一步裁员1200人。福特表示需要根据汽车市场变化建立可持续制造模型,因此必须实施改组,以节省110亿美元。所有汽车制造商正在重新设计工厂,为不久后将流行的电动汽车生产引擎。

全球化与技术变革紧密交织。以福特公司的决策为例,基础设施成本是关键考量因素。福特公司宣布改组也反映了该公司全球价值网络收紧,标志着全球经济一体化程度加深。工厂或员工所在地对制造运营的影响减弱;相反,成本低及精益生产流程才是工厂所在地及供应链环节设置的决定因素。

制造业依然面临人才危机。尽管近期美国经济显著小幅升温且就业率接近历史最高水平,但89%的制造企业仍表示需要填补职位空缺,也就是说美国制造业部门需填补约500000份职位空缺。

预计美国关键技能短缺情况进一步恶化,未来10年内将出现240万份制造业岗位空缺,到2028年由于生产力损失所致累积成本达2.5万亿美元。

缺乏技能娴熟的制造工人其实会对企业竞争力提升构成巨大障碍,几乎全世界制造企业都是如此。人才短缺情况可能进一步恶化:根据制造业技术发展特性,制造工人需擅长科学,技术,工程学及数学(STEM)学科。即便是结构完善的教育体系或职业教育体系(如德国的教育体系),这些学科的教学质量也未达标。制造工厂迫切需要拥有新领域数字专长的人才,为新一代设备软件编写程序或使用工具配合自动化机器完成任务。技能培养及人才素质至关重要,企业需要立即开展相关工作。

立刻采取战略措施
企业需围绕以下4个关键领域制定计划开展项目,才能充分利用工业4.0的竞争优势。

1. 引领文化变革
对任何一家企业而言,企业文化通常是阻碍企业变革最大的绊脚石。制造业企业也符合这一规律:数字发展,乃至数字革命成功的关键在于合理资本支出与技术投资,但人员管理可能更为复杂。

真正实现精益运营的企业开展员工培训并下放权力,使员工能够不断追求持续改进。员工所能获得的技术及工具根植于企业文化。制造商若希望在未来10年内实现世界一流绩效水平,获得竞争优势,则需巩固人机合作,构建“学习型企业”。

2030年制造工厂再构想:远超自动化2. 培养新领导技能组合
制造企业管理者需习得新技能,以便在企业内部推动所需变革。

首席执行官需增加各方面的知识储备,既通晓技术也善于移情处理人际关系。首席运营官需致力于应对由人、人工智能及机器人构成的混合型员工队伍所带来的管理挑战。企业变革不但波及工厂车间,也会一路影响C级高管配置。董事会可能不久后便会迎来新成员,出现机器人团队首席负责人、技术伦理主管或技术&学习负责人等新头衔。

环境变化十分迅速,企业管理者需开展更紧密的合作,C级高管需实现工作协同。高管合作是管理股东预期的重中之重,可帮助企业从追求短期利润上升至创造长期价值。面对环境波动及不确定性,维持决策稳定一致必然是一大挑战,但有原则地持续盈利必会如灯塔般为股东带来希望。

环境变化十分迅速,企业管理者需开展更紧密的合作,C级高管需实现工作协同。高管合作是管理股东预期的重中之重,可帮助企业从追求短期利润上升至创造长期价值。面对环境波动及不确定性,维持决策稳定一致必然是一大挑战,但有原则地持续盈利必会如灯塔般为股东带来希望。

3. 制定资本资源配置战略,协同业务组合
企业应持续投资新技术及相关研发,重新审视3-5年战略计划,并考虑重新规划预算,侧重投资关键使命,以提升工业4.0能力。

比如,Monolith通用电气公司近两年来一直在开展精简工作。一些分析人士表示此轮精简力度非常大,转让部门资产达200亿美元,占集团收入30%。公司目前旨在聚焦能源与航空领域。当前财政重组预计可节省5亿美元,公司希望用这笔资金“投资未来,引领创新技术(如积层制造)、数字化及下一轮工业生产力飞跃”。

4. 以合理节奏推动战略执行
即便是已建立精益体系的企业也未能持续运用技术。合理提高成熟度的关键就是持续聚焦运营效率。Gartner的“制造运营策略技术成熟度曲线报告”建议企业分阶段逐步顺畅过渡至更高级别技术创新成熟度。

有人预测未来会出现无人工厂
无人工厂很可能会出现,但并非世界一流企业所有;相反,2030年一流制造工厂将出现机器嗡嗡作响,人类创意加持的协调画面。

为了充分运用工业4.0,最大限度获得竞争优势,企业也许可以以掌握精益思维方式为关键切入点。企业需蓄势待发立刻开始改革,以精益原则和持续改进使命为跳板,才可成为未来制造业佼佼者。

1 https://www.brookings.edu/research/global-manufacturing-scorecard-how-the-us-compares-to-18-other-nations/ [表2]
2 世界银行, 2018年,“制造业,增值GDP%(16%)
3 “2018年全球数字运营研究”,战略 & (普华永道),第8页
4 “技术与未来工作”,国际货币基金组织,2018年9月图2,第7页

参考资料:
“全球制造业记分卡:美国对比其他18个国家”,布鲁金斯研究所,2018年7月10日
“运用散弹策略超越创新”,由Khalid Kark Bill Briggs Minu Puranik及知情首席信息官编写,德勤新视界,2019年4月26日
“制造业工作的未来:数字化时代的工作会有什么变化?”德勤新视界,2018年10月1日
“2018年德勤技能缺口与制造业工作的未来”,德勤咨询有限责任公司,2018年
“2018年德勤制造企业技能缺口与未来工作学习”,德勤咨询有限责任公司,2018年11月
“2017年全球工作场所状况报告”,盖洛普公司,2018年
“2018年制造运营策略技术成熟度曲线报告”,,Gartner,2018年7月28日
“技术与未来工作”,研究报告WP/18/207,由Adrian Peralta-Alva及Agustin Roitman编写,国际货币基金组织,2018年9月
“持续变革:编码管理变革,写入企业基因”,Alex Holmes,商业主管,Mahle Behr,TRACC & POMS会议报告人,开普敦,2019年5月
“制造业的未来”(podcast),麦肯锡(McKinsey),2019年3月[www.mckinsey.com]
“学习型企业”,Erik Smuts,集团执行官,Nampak Bevcan,TRACC & POMS会议报告人,开普敦,2019年5月
“2018年全球数字运营研究:数字冠军”,战略 & (普华永道网络),2018年
“2018-2019年工业制造趋势”,战略 & (普华永道网络),2018年
“机器人如何影响C级高管配置”,由Stephanie Hyde和Wilson Chow编写,战略+商业,第94期,2019年春季 www.wsj.com