1月22日～25日，達(dá)沃斯世界經(jīng)濟(jì)論壇在瑞士舉辦，本屆達(dá)沃斯再次聚焦工業(yè)4.0，論壇主題是“全球化4.0：打造第四次工業(yè)革命時代的全球結(jié)構(gòu)”，可見其話題的熱度。波士頓咨詢公司發(fā)現(xiàn)，企業(yè)投身工業(yè)4.0還存在不少誤區(qū)和陷阱。
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工業(yè)4.0的前景信而有征。
制造商運(yùn)用新的數(shù)字化技術(shù)提高靈活性、生產(chǎn)力、質(zhì)量、速度和安全性，從而獲得巨大的價值。這些技術(shù)能夠幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)最高水平的卓越運(yùn)營，因此對企業(yè)來說至關(guān)重要。
雖然工業(yè)4.0的解決方案越來越強(qiáng)大，費(fèi)用也在下降，但許多制造商依然將錢、時間和資源投入到無關(guān)緊要的項目中，沒有觸及自身運(yùn)營中最根本的痛處。
企業(yè)在采用新技術(shù)時尤其需要警惕4個隱患：追求小利卻忽略蘊(yùn)含巨大利潤的潛力目標(biāo)、將流程數(shù)字化卻不解決根本的低效問題、漠視流程問題的行為根源、盲目追求高新技術(shù)方案卻不評估實(shí)施成本，也不考慮是否能用更簡單的方法、以更低的成本達(dá)到同樣的效果。
為避免這些隱患，企業(yè)必須在投資工業(yè)4.0方案之前對自己的運(yùn)營問題有詳細(xì)深入的了解。成功的企業(yè)將利用這些深刻的洞察制定一個綜合方案，實(shí)現(xiàn)卓越運(yùn)營和數(shù)字化技術(shù)的最佳應(yīng)用。
忘記80/20定律
許多投資工業(yè)4.0的企業(yè)忘記了這樣一個普遍規(guī)律，80%的價值是靠解決20%的問題獲得的。80/20定律——基于經(jīng)濟(jì)學(xué)家維爾弗雷多·?帕累托（Vilfredo Pareto）的研究——對有效克服運(yùn)營問題具有重要的參考價值。簡單來說，制造商應(yīng)著重解決少數(shù)能帶來大部分盈利機(jī)遇的問題。
可惜的是，企業(yè)往往不知道該重點(diǎn)解決哪些問題，因為他們沒有量化評估運(yùn)營提升后對財務(wù)產(chǎn)生的影響。此外，生產(chǎn)專家們或許太急于采用先進(jìn)的分析和尖端技術(shù)，以至于忘記去衡量有待解決問題的相對重要性。
例如，一家制藥企業(yè)發(fā)現(xiàn)，一種主要藥物的市場需求出乎意料地高，但該藥物的生產(chǎn)線效率低下，導(dǎo)致企業(yè)無法擴(kuò)大生產(chǎn)，令整個分銷網(wǎng)絡(luò)處于缺貨狀態(tài)。企業(yè)不能增加生產(chǎn)班次，因為沒有充足的技術(shù)員工。企業(yè)“黑帶”——高技術(shù)水平營運(yùn)專家沒有選擇直接提升生產(chǎn)線的產(chǎn)能，而是利用高級分析法模擬減少生產(chǎn)過程中的材料浪費(fèi)（即廢品率）。廢品率在1.5%時確實(shí)是個費(fèi)錢的問題。但專家的目標(biāo)是將廢品率降到1%以下，如果能夠?qū)崿F(xiàn)的話，產(chǎn)能可以提高0.5個百分點(diǎn)，這是生產(chǎn)線面臨的最緊迫的問題。
然而，減少廢品率與提高生產(chǎn)線設(shè)備綜合效率（OEE）相比，前者產(chǎn)生的價值就不值一提了。OEE指在生產(chǎn)線運(yùn)營且中途不停頓的情況下，實(shí)際產(chǎn)出與理論上最快速的產(chǎn)出量之比，目前該企業(yè)的OEE在40%以下。造成OEE偏低的兩個主要原因是計劃停機(jī)時間（比如換線時間）和故障率，各占30個百分點(diǎn)。大幅減少此類事件的發(fā)生比減少廢品率更有效。將換線和其他計劃停機(jī)時間縮短一半將極大地提升產(chǎn)能，比廢品率方案的結(jié)果至少高出30倍。認(rèn)識到這一點(diǎn)后，這家制藥企業(yè)重新定位，將重心調(diào)整到減少計劃停機(jī)時間上，最終獲得了巨大的產(chǎn)能提升。
為了減少計劃停機(jī)時間，專家和生產(chǎn)線領(lǐng)導(dǎo)必須了解并協(xié)助改變生產(chǎn)線操作人員的行為，而不是過早采用復(fù)雜的算法或先進(jìn)的技術(shù)。這需要與操作人員緊密合作，詳細(xì)分析計劃停機(jī)的相關(guān)步驟，匯總所有的投入，找到正確的方法來外部化、并行、縮短或移除換線過程中的步驟。一旦新設(shè)計的流程就位，操作人員和生產(chǎn)線領(lǐng)導(dǎo)都需要培訓(xùn)和動員才能積極遵循新變化。專家應(yīng)該以輔助者和教練的身份來灌輸必需的行為改變。
為了優(yōu)先解決最重要的問題，領(lǐng)先的企業(yè)會對當(dāng)前業(yè)績進(jìn)行正式且嚴(yán)謹(jǐn)?shù)哪甓瓤偨Y(jié)，確定積極的拓展方案來彌合當(dāng)前和未來業(yè)績的差距。為了確保方向正確無誤，他們會對所有的提升方案，基于其可能對財務(wù)產(chǎn)生的影響，進(jìn)行量化和排序。從上至下持續(xù)的改善雖然不算高招，但可以幫助企業(yè)定位到影響最大的領(lǐng)域。相比之下，從下至上持續(xù)的改善行為，對鼓舞操作人員和灌輸正確的企業(yè)文化效果顯著，但鮮少在經(jīng)濟(jì)效益上被量化。
數(shù)字化浪費(fèi)
企業(yè)不加選擇地采用高新技術(shù)自動化或數(shù)字化沒有附加價值的行為或流程（在精益術(shù)語中又稱浪費(fèi)），這種情況司空見慣。回頭再看此類行為，盲目改善現(xiàn)有的工作方式，卻不解決根本的低效問題。企業(yè)在技術(shù)應(yīng)用和推廣行動方案時，應(yīng)該以最小化或消除未來產(chǎn)生浪費(fèi)的根源為目的。
企業(yè)通過理解七類精益浪費(fèi)產(chǎn)生的根本原因，可以在引進(jìn)工業(yè)4.0倡議的數(shù)字化方案前，找到合適的方法提高流程的效率（參閱圖1）。
以下案例充分說明了其中蘊(yùn)含的機(jī)遇。
1，過度生產(chǎn)和庫存
制造商通常投入自動化和復(fù)雜的IT系統(tǒng)來管理巨大的庫存?zhèn)}庫。但更好的辦法是先了解庫存量居高不下的原因。許多企業(yè)為了預(yù)防突發(fā)情況或緊急需求而過度生產(chǎn)，維持較高的庫存水平。充足的儲備給企業(yè)留有足夠的緩沖余地，以防供應(yīng)或需求預(yù)測不準(zhǔn)確、與供應(yīng)鏈節(jié)奏不匹配、或遭遇重大的生產(chǎn)波動和供應(yīng)商突發(fā)變故。
企業(yè)與其利用自動化降低倉庫的運(yùn)營成本，不如尋找前瞻性的解決方案，旨在降低或消除對倉庫的要求。此類方案或許包括以下舉措：
嚴(yán)格遵守統(tǒng)一的銷售和運(yùn)營規(guī)劃流程。
采用拉式系統(tǒng)，只有在低于預(yù)先設(shè)定水平時才補(bǔ)充庫存。
與客戶協(xié)作，共享下流分銷商或銷售網(wǎng)點(diǎn)的實(shí)時庫存信息。
將激勵措施與組織機(jī)構(gòu)的角色和責(zé)任協(xié)調(diào)統(tǒng)一，以消除可能導(dǎo)致超過或低于預(yù)期的行為。
利用人工智能提高預(yù)期的準(zhǔn)確度。
減少庫存單位的泛濫。
加速換線，提高生產(chǎn)的靈活性。
優(yōu)化工廠配置和分銷足跡。
2，等待
設(shè)備暫停和閑置時間的長短是造成生產(chǎn)力低下的主要原因，通常是人為因素導(dǎo)致，制造商可以通過強(qiáng)化一線管理來解決這個問題。
3，運(yùn)輸和移動
許多企業(yè)在傳送系統(tǒng)或自動導(dǎo)引車上投入頗多，為的是在工廠和倉庫內(nèi)更快更高效地運(yùn)輸物品。然而，在做此類投資之前，他們應(yīng)該考慮是否能減少內(nèi)部運(yùn)輸?shù)男枰热绺淖儾季只蛞M(jìn)拉式系統(tǒng)減少庫存點(diǎn)。
4，過度加工
企業(yè)添加了不必要的加工步驟而客戶不愿意買單的話，就屬于過度加工。比如，如果工藝參數(shù)超出了正常范圍，企業(yè)便可能布置感應(yīng)和控制系統(tǒng)，增加額外的加工環(huán)節(jié)，目的是將參數(shù)調(diào)回正常水平。此外，他們可能利用蓄水池或緩沖庫存臨時存放有缺陷的產(chǎn)品，然后再返場重做或重新加工。可是，企業(yè)通常在采取這些方式時并沒有找出參數(shù)超標(biāo)的原因。
企業(yè)為了獲得洞察，做出正確的修正，需要理解每個環(huán)節(jié)的基本原理。通過利用大數(shù)據(jù)建模和模擬加工（理想地是在設(shè)計階段），企業(yè)可以找到正確的方式提高加工的穩(wěn)定性，從而減少對感應(yīng)和控制系統(tǒng)還有蓄水池和緩沖庫存的需要。
5，缺陷產(chǎn)品
許多企業(yè)利用先進(jìn)智能技術(shù)，比如視覺系統(tǒng)協(xié)助發(fā)現(xiàn)和分類有缺陷的產(chǎn)品或批次。這些技術(shù)一般來說是必需的短期解決方案，但企業(yè)也應(yīng)該利用技術(shù)找出缺陷產(chǎn)品產(chǎn)生的根源，減少或消除它們。
大數(shù)據(jù)和分析法讓企業(yè)可以從新來源（比如客戶）處汲取數(shù)據(jù)，更好地了解缺陷產(chǎn)品出現(xiàn)的位置、原因和根源。因為許多缺陷產(chǎn)品都有行為起源，企業(yè)可以通過提高操作者的積極性或能力來降低缺陷率。低成本或低技術(shù)方案，比如有簡單的機(jī)械停頓或視覺信號功能的防錯設(shè)備也可以非常有效。
漠視行為根源
根據(jù)我們在工業(yè)、消費(fèi)品和制藥領(lǐng)域的工作經(jīng)驗，企業(yè)經(jīng)常忽視那些造成問題的根源行為。比如，我們發(fā)現(xiàn)許多設(shè)備故障和失靈都是人為操作不當(dāng)造成的，與技術(shù)無關(guān)。
一家食品飲料公司的填充和包裝生產(chǎn)線經(jīng)常發(fā)生故障。不定時生產(chǎn)暫停不僅會打亂計劃，給日程增加壓力，還會浪費(fèi)材料。企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)欣賞工業(yè)4.0通過先期維護(hù)來避免故障的創(chuàng)新理念。他們知道先進(jìn)的傳感器可以探測出設(shè)備的振動、耐久度、噪音水平和其他故障預(yù)警參數(shù)，人工智能算法可以提前幾個小時甚至幾天預(yù)測到將要發(fā)生的故障。工廠可以根據(jù)預(yù)測安排相對便宜的技術(shù)維修，避免突如起來的故障。
但預(yù)維修依然是維修。它并沒有觸及導(dǎo)致故障發(fā)生的行為根源。比如，每隔幾個小時，食品飲料企業(yè)的車間操作員必須清潔、檢查、潤滑生產(chǎn)線，正確設(shè)置參數(shù)（該環(huán)節(jié)被稱為中心線管控）。由于這些工作需要較高的紀(jì)律性和精準(zhǔn)度，員工必須有足夠的積極性和動力才能圓滿完成任務(wù)。如果員工沒有按照規(guī)定的步驟進(jìn)行維護(hù)，設(shè)備就比正常時需要更多的干預(yù)，最終發(fā)生故障。
當(dāng)我們分析食品飲料企業(yè)發(fā)生故障的原因時，發(fā)現(xiàn)根源在于企業(yè)有時缺乏充分的操作標(biāo)準(zhǔn)，有充分的標(biāo)準(zhǔn)時員工又不遵守。這些情況反映出領(lǐng)導(dǎo)在行為上的問題：生產(chǎn)負(fù)責(zé)人沒有培訓(xùn)、激勵、監(jiān)督操作人員執(zhí)行必要的標(biāo)準(zhǔn)（參閱圖2）。
不過，不當(dāng)?shù)念I(lǐng)導(dǎo)行為是可以糾正的。比如，公司其中一條旗艦生產(chǎn)線的主管90%以上的時間都待在辦公室里，遠(yuǎn)離生產(chǎn)一線，不在乎也不關(guān)心操作人員是否遵循每日例行的清潔標(biāo)準(zhǔn)。相比之下，另一條同類生產(chǎn)線的主管將大多數(shù)時間都花在生產(chǎn)一線上，幫助并鼓勵自己的團(tuán)隊依照每日例行的標(biāo)準(zhǔn)工作，因此發(fā)生故障的次數(shù)更少。
生產(chǎn)線上的行為問題突出，是由于操作人員和管理者缺乏主人翁意識。社會心理學(xué)家所謂的稟賦效應(yīng)會使人賦予自己擁有的物品更大的價值。在制造業(yè)，能夠在生產(chǎn)線上做主的操作人員和管理者表現(xiàn)更好。企業(yè)可以通過提高領(lǐng)導(dǎo)力、激勵操作人員來打造一種主人翁意識。故障發(fā)生之前的預(yù)測維修仍有價值，但強(qiáng)化主人翁意識能降低干預(yù)維修的必要。
將操作人員和維修人員分開的企業(yè)更應(yīng)該留心這個問題。測量企業(yè)敏感性的一個好方法是考慮由操作人員自己修理故障還是呼叫維修人員。依靠維修人員的話，操作人員會對自己的生產(chǎn)線缺乏所有感，人為故障的可能性隨之增大。
類似的行為在數(shù)據(jù)所有權(quán)上也能體現(xiàn)。比如，一家礦業(yè)公司想把收集的生產(chǎn)業(yè)績數(shù)據(jù)用于實(shí)時管理，因此希望在每日的例會中引進(jìn)電子性能板代替手動更新的會議記錄板。電子板能免去領(lǐng)導(dǎo)值班的需要，不用他們每天親自收集績效數(shù)據(jù)、做出必要的修正、書寫績效指標(biāo)。然而，這些體力活兒其實(shí)很重要，因為它賦予個人一種對數(shù)據(jù)的掌控感。事實(shí)上，許多研究人員已經(jīng)證明，親手書寫信息的過程有助于學(xué)習(xí)和記憶。因此，企業(yè)把數(shù)據(jù)采集自動化，可能會使領(lǐng)導(dǎo)者失去人際關(guān)系，并有一種失去把控數(shù)據(jù)的感覺。結(jié)果，他們可能不愿意再每天瀏覽數(shù)據(jù)，查找錯誤和遺漏，利用自己的發(fā)現(xiàn)改善生產(chǎn)線業(yè)績。
電子性能板有助于節(jié)約時間和資源。但要將其作用最大化，企業(yè)必須確保根本的行為決策不會出現(xiàn)無意識或反生產(chǎn)力的結(jié)果。基本的先決條件是擁有鼓勵領(lǐng)導(dǎo)者樹立主人翁意識和以自己生產(chǎn)線業(yè)績?yōu)榘恋钠髽I(yè)文化。認(rèn)識到這一點(diǎn)，礦業(yè)公司決定推遲采用電子板，直到領(lǐng)導(dǎo)層的行為升級。
忽略隱藏成本和技術(shù)含量低的方案
企業(yè)常常沉醉于工業(yè)4.0的璀璨光芒而忘了考慮背后的實(shí)施成本，也沒有衡量技術(shù)含量低的解決方案是否在處理相同的流程時更簡單、更實(shí)惠。
工業(yè)4.0的魅力在生產(chǎn)技術(shù)專家業(yè)內(nèi)集會時得到了充分的展示。展示者驕傲地介紹自己最新的研究成果，復(fù)雜的3D建模方案、最新的高科技小玩意或人工智能算法。但此類探討往往不比對高新技術(shù)解決方案和更簡單方案的潛在影響及資源要求。
要理解隱藏成本的問題，可以想想自動化加工。顯然，在過去50年，自動化加工徹底改變了制造業(yè)。但在說明對自動化的投資理由時，企業(yè)通常只評估直接節(jié)約的成本（比如減少生產(chǎn)線員工的人數(shù)），草草總結(jié)增添的固定成本。
要有效地實(shí)現(xiàn)自動化加工，企業(yè)需承受持續(xù)累積的成本，雇傭技術(shù)人員和工程師操作和維修新技術(shù)，還必須跟設(shè)備供應(yīng)商簽署服務(wù)協(xié)議。許多企業(yè)還忽略了自動化對生產(chǎn)能力的影響。生產(chǎn)能力通常低于預(yù)期，因為設(shè)備故障的次數(shù)比預(yù)期更多（新技術(shù)的普遍現(xiàn)象）或者自動化削弱了生產(chǎn)靈活性。比如，自動輸送系統(tǒng)等僵化的結(jié)構(gòu)會限制生產(chǎn)線的結(jié)構(gòu)和速度。
雖然存在隱藏成本的問題，最近的技術(shù)進(jìn)步讓企業(yè)能夠更容易削減固定成本，提高靈活性。比如室內(nèi)GPS和RFID標(biāo)簽使車間和生產(chǎn)線可以靈活布局，智能協(xié)作機(jī)器人可以和人類并肩工作，并且能夠迅速重新編程以適應(yīng)多樣化的工作。數(shù)字化技術(shù)通常帶來重要的隱藏收益，與質(zhì)量、可追溯性和速度的提升相關(guān)。這些收益或許可以抵消隱藏的成本，但一般情況下不行。
精確費(fèi)用評估中的另外一個危險是不能測量出低技術(shù)方案的相對價值，許多企業(yè)在匆匆忙忙迎接最新的數(shù)字化技術(shù)時都會忽略這個問題。盡管近幾年寬帶、云基礎(chǔ)設(shè)施和處理能力的費(fèi)用急速下降，許多低技術(shù)方案的性價比依然更高。要明智投資的話，企業(yè)需要對比高新技術(shù)方案與更簡單方案的潛在影響和資源要求。
企業(yè)想提高自己對成本和節(jié)約的洞察，應(yīng)為每一個正在考慮當(dāng)中的工業(yè)4.0投資建造一個商業(yè)案例。
所有直接成本和節(jié)約、生產(chǎn)效能的預(yù)期提高、額外的間接成本（比如用于服務(wù)和技術(shù)支持）以及對靈活性和質(zhì)量的影響都要納入考量。企業(yè)應(yīng)把商業(yè)案例和備選的低技術(shù)（低成本）解決方案進(jìn)行比較。最終，即便低技術(shù)方案更經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，企業(yè)或許仍愿意投資工業(yè)4.0方案來促進(jìn)學(xué)習(xí)，但至少企業(yè)知道了決策的真實(shí)成本和收益。
幫助制造商預(yù)測和避免工業(yè)4.0的這4種隱患，我們開發(fā)了一個框架，命名為大馬哈魚前進(jìn)清單。
框架：利用大馬哈魚前進(jìn)清單避免工業(yè)4.0的隱患
我們開發(fā)了一份定名為大馬哈魚前進(jìn)的清單——因為它模仿了大馬哈魚向上游出發(fā)產(chǎn)卵時掃清途中障礙的情形——幫助企業(yè)避免工業(yè)4.0方案相關(guān)的隱患（參閱圖表）。清單列出了企業(yè)在投資高新技術(shù)解決營運(yùn)業(yè)績問題之前需要回答的問題。
大馬哈魚前進(jìn)框架特別有助于評估那些試圖修補(bǔ)無增值步驟的方案（精益浪費(fèi)）。旨在以新方式創(chuàng)造價值的工業(yè)4.0投資——比如增材制造，不需要通過大馬哈魚清單上的評估步驟。企業(yè)在開始前，應(yīng)該評估投資項目的凈現(xiàn)值是否為正數(shù)，投資是否能產(chǎn)生足夠的回報，能否符合企業(yè)的回報標(biāo)準(zhǔn)。
陷入工業(yè)4.0困境的企業(yè)有一個共同的特質(zhì)，那就是擁有一種企業(yè)文化，推崇技術(shù)甚過嚴(yán)格落實(shí)經(jīng)過實(shí)踐檢驗的制造方法。
企業(yè)應(yīng)該考慮弘揚(yáng)哪一種文化，含蓄還是直白。誰才是英雄？是最新的自動化生產(chǎn)項目的聲援者，還是遵守紀(jì)律、受人尊敬、弘揚(yáng)進(jìn)取不懈精神的生產(chǎn)線管理者？旗艦工廠應(yīng)該是什么樣的？是缺乏世界級操作指標(biāo)但高度自動化，還是設(shè)施略舊、配備精心維護(hù)30年但高效運(yùn)轉(zhuǎn)的老設(shè)備？
盡管工業(yè)4.0方案泛濫，但那些注重合理制造實(shí)踐的企業(yè)，能夠確保在處理自己的痛點(diǎn)時針對要點(diǎn)問題給出合適的方案。工業(yè)4.0應(yīng)該在今天所有卓越運(yùn)營項目中發(fā)揮主要作用。的確，許多強(qiáng)大的技術(shù)對提升生產(chǎn)過程的效率和效應(yīng)、打造產(chǎn)能、調(diào)動員工參與度和風(fēng)險最小化至關(guān)重要。
如能避免我們所探討的隱患，企業(yè)就算為投資最有價值的工業(yè)4.0應(yīng)用做好了萬全的準(zhǔn)備，從而實(shí)現(xiàn)今天制造業(yè)革命的未來。
