文/周倩
贏在精度:制造企業(yè)的核心競爭力
文/周倩
工業(yè)4.0時代會越來越關(guān)注企業(yè)設計精度和管理精度的提升,中國制造想要達到世界一流水平,其核心關(guān)鍵在“贏在精度”。筆者認為,智能制造與制造精度的可靠提升沒有必然關(guān)系,贏在精度,要靠有競爭力的流程打造精度品質(zhì),用縫隙市場考驗精度實力,其他所謂的捷徑都是彎路。
至今,中國制造業(yè)依然面臨“底層根基不牢固”的問題。具體而言,中國制造業(yè)體量非常大,規(guī)模產(chǎn)值在2 0 1 0年就已經(jīng)躍居世界第一,但中國制造的精度普遍不夠。中國制造體系長期存在的那些薄弱環(huán)節(jié),包括先進航空發(fā)動機、高端汽車發(fā)動機、高檔數(shù)控機床、高端醫(yī)療器械、計算機C P U等,無一不是對“中國精度”的極大考驗。
當今全球制造業(yè)的梯次分級中,中國仍處于第三梯隊,遠遠落后于第一梯隊的美國和第二梯隊的西歐、日本。細究起來,“中國制造”要沖擊世界一流,很大程度上是“中國精度”在沖擊世界一流。我們制造強國建設的核心關(guān)鍵,倒不在于“互聯(lián)網(wǎng)+”或是工業(yè)4.0,而是一點一滴、一步一步切實做到“贏在制造精度”。
定制化、數(shù)字化生產(chǎn)是實現(xiàn)工業(yè)4.0或是智能制造的必經(jīng)之路,而這一過程更關(guān)注工業(yè)設計精度和管理精度的提升。簡而言之,工業(yè)1.0、2.0、3.0時代,制造廠商無法低成本地了解每一個客戶的需求,往往采用“標準化”的方法,將需求最多的性能組合成為一款產(chǎn)品。工業(yè)3.0時代的規(guī)?;?、標準化和自動化,帶來成本、效率的極大優(yōu)化,同時也導致當前全球性的產(chǎn)能過剩和制造廠商之間的激烈競爭。工業(yè)4.0將促使制造商只生產(chǎn)客戶最想買的東西,產(chǎn)、供、銷整個鏈條都服從于這一宗旨,同時,力求將各個環(huán)節(jié)的運營成本控制在可接受的范圍之內(nèi)。
具體做法集中在前臺驅(qū)動和后臺驅(qū)動兩個方面:
前臺驅(qū)動——積累客戶需求數(shù)據(jù),提升“設計精度”
建立基于互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)連接,追蹤不斷放大的個性化需求。人們越來越喜歡個性化的東西,而個性化的東西需求量沒有那么大,這就需要工業(yè)企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)小批量的快速生產(chǎn),和多品種的定制化生產(chǎn)。而產(chǎn)品只是入口,產(chǎn)品銷售出去只是開始,此后制造商需要跟客戶建立持久聯(lián)系,不斷積累客戶需求數(shù)據(jù),尋求制造業(yè)價值鏈的持久延伸。
周倩 本刊特約撰稿人
后臺驅(qū)動——彌合內(nèi)部系統(tǒng)斷層,提升“管理精度”
工業(yè)企業(yè)力求打通ME S(制造執(zhí)行系統(tǒng))和E RP(管理信息系統(tǒng)),彌合內(nèi)部系統(tǒng)斷層。E RP傾向于財務信息的管理,而ME S傾向于生產(chǎn)過程的控制。E RP主要用于連接客戶,包括客戶需要生產(chǎn)多少產(chǎn)品、哪天下單、哪天要貨等;而ME S主要負責監(jiān)控和管理生產(chǎn)這些產(chǎn)品的每一個步驟和工序如何實現(xiàn)。要設法使E RP完全理解客戶的產(chǎn)品設計,同時盡力消除制造環(huán)節(jié)的偏差事項,確保設計、制造、采購、客戶關(guān)系、品牌管理等各個系統(tǒng)的信息暢通。各方相互理解對方在干什么,干到哪一步了,即使出現(xiàn)問題,也能盡早發(fā)現(xiàn)、迅速修正。
客戶需求(數(shù)據(jù))清晰以后,E RP給ME S下達生產(chǎn)計劃指令,產(chǎn)品設計和生產(chǎn)管理都是在“確定性、精準度”很高的情況下有序進行,避免外部與上游供應鏈、下游客戶的關(guān)系不協(xié)調(diào)而產(chǎn)生的耗損和成本。
設計精度和管理精度的有效提升,是客戶數(shù)據(jù)連接積累的必然結(jié)果。這也是工業(yè)4.0的標桿企業(yè)青島紅領(lǐng)被圈外人追捧,卻被圈內(nèi)人視同尋常的原因。
青島紅領(lǐng)整座3 0 0 0人的工廠,相同的流水線,卻找不出兩件一模一樣的西服。每一件服裝都是“手工訂制”,在流水線上實現(xiàn)了老裁縫鋪中6 0歲老師傅那種“個性化”精細制作。制版平臺上存儲了2 0 0萬個版型數(shù)據(jù),有多達1 0 0萬億種以上的款式組合。只要輸入客戶量體數(shù)據(jù)和個性化選擇,馬上就能設計出版樣……這樣的定制化、數(shù)字化生產(chǎn)形態(tài),在外行人看來是一大步,但相對制造業(yè)體系基石的整體構(gòu)建來說,這只是前進路上的一小步。
其實,傳統(tǒng)意義上的“制造精度”提升,才真是耗時費力、考驗意志并富有戲劇性的驚險跳躍。
智能制造中的“智能”,主要指“機器智能”,推進智能制造,一定程度上也是在推進機器換人。可是,機器換人未必能帶來“制造精度”的可靠提升。推進智能制造,生產(chǎn)車間內(nèi)不斷增加自動化設備,并逐步減少人力。在“未來制造”的生產(chǎn)線上,“人”與“機器”的關(guān)系是否必然面臨重構(gòu)?
以蘋果i P h o n e為例,如果開發(fā)一條全自動化的生產(chǎn)線,至少需要半年以上,但按照目前手機行業(yè)的創(chuàng)新周期,一款智能手機從完成設計到實現(xiàn)量產(chǎn),普遍只在幾個月內(nèi)。此時,生產(chǎn)線上大部分的工作只有依靠人來完成,速度才會更快,并且保證可靠的“制造精度”。
電子產(chǎn)品生產(chǎn)線的更新周期太短,付出很高的自動化成本,但生產(chǎn)效率和制造精度并沒有得到明顯提升。所以,全球所有的手機制造方案幾乎都不會用自動化生產(chǎn)線來完成,而組裝環(huán)節(jié)也很少采用機械臂。
富士康曾計劃部署1 0 0萬臺機器人,但很快取消相關(guān)計劃,原因是無法達到核心客戶所要求的制造精度。絕大多數(shù)手機、平板電腦等智能產(chǎn)品之所以使用人工組裝,就是因為精確度要求高,而機器設備不如人手敏捷,無法精確組裝微小零部件。蘋果要求組裝零件時誤差不能大于0.0 2毫米,比頭發(fā)絲還細,但富士康的機器人誤差在0.0 5毫米左右。
富士康創(chuàng)始人郭臺銘有一句經(jīng)典名言:“執(zhí)行力E x e c u t i o n(E)=速度S p e e d(S)+準度A c c u r a c y(A)+精度P r e c i s i o n(P)?!惫_銘認為,執(zhí)行力是一種精準度?!耙_、精確、再精確,要像黃金的純度一樣,即使達不到1 0 0%,也必須達到9 9.9 9%?!痹诒黄让媾R速度和精度的取舍時,郭臺銘緊緊抓住“制造精度”的生命線。
制造雖易,精度不易。管理學家赫爾曼·西蒙認為,真正構(gòu)成“德國制造”強大競爭力根基的,是那些“隱形冠軍”企業(yè)。這些制造業(yè)的“隱形冠軍”極為專注自己的細分領(lǐng)域,在精度品質(zhì)和創(chuàng)新研發(fā)上不遺余力,擁有出色的產(chǎn)品和服務,并且在全球化的進程中釋放出強勁競爭實力。
在德國,企業(yè)文化中總是把“精度品質(zhì)”置于至高地位,而追求“精度品質(zhì)”并不是要跟風追求工業(yè)4.0。目前,并非所有德國企業(yè)都達到工業(yè)3.0階段,德國企業(yè)的很多關(guān)鍵工序甚至停留在1.0至2.0之間。比如,全球最大的工程機械用關(guān)鍵零部件公司凱奧集團,其液壓件鑄件清砂工序,仍是由很年長的工人慢悠悠手工進行。
管理學家亨利·明茨伯格有過一段精彩論述:“過去3 0年,精英階層一直在大談特談我們生活在一個巨大變革的年代。事實并非如此。我們周圍絕大多數(shù)事物都與從前毫無二致。衣服的性質(zhì)、家具的材料、汽車、飛機,福特公司1 0 0年前就使用與現(xiàn)在相同的四輪內(nèi)燃技術(shù),彗星飛機自1 9 5 2年就開始使用噴氣式技術(shù)。這個時代發(fā)生變化的主要是信息科技,尤其是軟件。但我們只注意到了正在變化的東西,卻忽視了更多一成不變的東西。如果一定要說這些東西發(fā)生了什么實質(zhì)變化,那么只有制造的精細程度在經(jīng)年累月持續(xù)提升。”
制造精度的可靠提升,也不可能按規(guī)劃進行,這需要組織上下所有人都認真、投入、持續(xù)地關(guān)注細節(jié),亦即產(chǎn)品、服務、市場、原材料等具體細節(jié)。很多能夠明顯提升制造精度的關(guān)鍵工藝技術(shù),往往源于普通員工。
例如,皮爾金頓玻璃公司的一位工程師想出了一種新的浮法玻璃制造工藝。他獲得了高級管理層的有力支持,花了近1 0年的時間不懈鉆研。這種新的工藝流程最終重塑了皮爾金頓公司,也重塑了整個行業(yè)。
那些世界頂級的工業(yè)企業(yè)都擁有很多聰明的技術(shù)工人,但是,有個比聰明的技術(shù)工人還要聰明的東西,就是流程,好的流程是很多聰明人智慧融合的結(jié)果。企業(yè)的人員總是在流動,只有流程可以保證企業(yè)的長治久安。流程可以幫助企業(yè)制定好的游戲規(guī)則,工藝技術(shù)、制造細節(jié)因而得以持續(xù)精益改進,制造精度得以持續(xù)可靠提升。
為何國產(chǎn)汽車現(xiàn)在陷入1 5萬元以下的怪圈,難道國產(chǎn)汽車做不到1 5萬元以上的品質(zhì)嗎?現(xiàn)在,國產(chǎn)汽車的制造流水線設備都非常先進,流線型的產(chǎn)品設計師都可以設計出來,但因為制造環(huán)節(jié)不能做到圖紙規(guī)定的精度,只能修改設計進行妥協(xié),最終產(chǎn)品價格和品質(zhì)也沒有底氣。
即使用最好的機器設備也未必能造出高精度品質(zhì)的產(chǎn)品,因為這還涉及機器的改良和合理運用、材料的選取、工藝的銜接等問題,這都需要長期的摸索。所以,吉利汽車要成立汽車大學,先培養(yǎng)工匠,再逐步形成協(xié)同效應,最終建立一個真正有競爭力的流程。
日本豐田汽車跟美國同類型的汽車(技術(shù)、設計)幾乎是一樣的,而豐田汽車能在世界上銷量第一,原因是它比其他同類型的汽車密封系數(shù)高1%,省油1%,噪聲小1%。1%是差多少,實在是沒差多少,但這就是距離,而且這個優(yōu)勢完全是在制造過程中形成的。
制造業(yè)向來很推崇“豐田生產(chǎn)方式”,而現(xiàn)代信息技術(shù)已經(jīng)使準時生產(chǎn)(j u s t i n t i m e)不難實現(xiàn),高度自動化、信息化、集成化的制造設備也為均衡生產(chǎn)、工序中保證質(zhì)量提供了條件和支持。但是,與人相關(guān)的基于“活的隱性知識”的管理方法、思路,才是實現(xiàn)“豐田精度”的根本所在。
“豐田制造”的精度品質(zhì),源于流程制度上的精益求精,工人作業(yè)動作分解的細致以及動作的節(jié)約,工藝的不斷改進,生產(chǎn)節(jié)拍和周期的盡可能縮短,工人操作的熟練程度,對細節(jié)改善的熱衷,以及傳承、保持“持續(xù)改善”功能的組織文化機制,推動豐田汽車在制造環(huán)節(jié)上的不斷精進。
汽車是成熟的工業(yè)產(chǎn)品,它的技術(shù)可改進的空間已經(jīng)不是那么大了,它是很傳統(tǒng)的一個產(chǎn)業(yè)。而“豐田精度”帶來的優(yōu)勢在于,同樣的產(chǎn)品由豐田來制造就更省錢,質(zhì)量也會更高,這跟技術(shù)沒有太大關(guān)系,而是因為豐田能夠把一個流程改造得極端精細。
工業(yè)企業(yè)的利潤源頭大致分為兩類:一是源于市場機會,二是源于精細管理。工業(yè)企業(yè)如果輸在“制造精度”上,即使有很多市場機會帶來的利潤,也是短命的,反而會掩蓋精度缺失造成的長期問題。
專注,才能催生精度品質(zhì)。在德國、瑞士、日本等工業(yè)強國,很多企業(yè)可以對一件產(chǎn)品、一個零部件保持上百年的專注,以求深度掌握技術(shù)訣竅和制造工藝,將產(chǎn)品做得極端精細。品質(zhì)更好,成本也能更低。專注于技術(shù)細節(jié),埋頭做好產(chǎn)品,利潤是自然而然的回報。
業(yè)界普遍認同,制造精度上的創(chuàng)新突破源于專注,但并不表示專注攻關(guān)就一定能產(chǎn)生“精度效益”。很多制造環(huán)節(jié)的精度提升,往往源于專注、精細帶來的意外突破。
專注于塑料鏡頭鏡片研發(fā)制造的大立光電,深刻領(lǐng)悟“精度即實力”。每一臺蘋果i P h o n e的攝像頭都是由多達5個大立光電的鏡片組成的。大立光電2 0 1 5年的凈利潤率是4 0%,大約是蘋果的兩倍。中國內(nèi)地有很多為蘋果供應零部件的公司,有的直供,有的是分包商,但沒有任何一家能達到大立光電的規(guī)模和盈利能力,實際上,沒幾家公司能實現(xiàn)高于1 0%的凈利潤率。
大立光電只做攝像頭內(nèi)的鏡片,不做上游(鏡片原材料仍從日本采購,設備也大多是美國企業(yè)制造),也不做下游組裝。有很多企業(yè)做攝像頭模組,這部分整裝工作需要相當大的人力和物力投入,但是只有不到5%的利潤率,中國有多家上市公司就是在做這部分事情。
大立光電尋求務實的生存方式,不在大市場去制造一些很一般的產(chǎn)品,而是在“縫隙市場”中投入自己擁有的獨特技術(shù),制造那些其他企業(yè)絕對趕超不上的產(chǎn)品。專注于一個小的領(lǐng)域,爭取在這個領(lǐng)域做到最強。大立光電給手機攝像頭制造的光學品質(zhì)塑料鏡頭在價格和性能方面都沒有對手。所有高端手機——不論是i P h o n e還是售價4 0 0美元以上的安卓(A n d r o i d)手機,使用的都是大立光電的鏡頭。高精度、高像素塑料攝像頭基本上無法進行“逆向工程”——無法僅憑購買一臺機器,投入一些塑料顆粒,就生產(chǎn)出完美的球面、輕量化的1 6 0 0萬像素的鏡頭。
大立光電在塑料鏡頭行業(yè)已經(jīng)有2 0年經(jīng)驗,作為全球獲利能力最強的蘋果零組件供應商,其“精度實力”的深厚積累,是多年隨機性創(chuàng)新的結(jié)果。一如既往的聚焦和專注,往往能在自發(fā)性、偶然性中產(chǎn)生很多技術(shù)訣竅和秘方。大立光電的生產(chǎn)總部如同一個巨大的黑箱,無人能一探究竟。因為大立光電要杜絕客戶泄露口風給其他同業(yè)的可能性,很多時候制造精度高、良率高的訣竅,常常只是那一點小秘方,被學走就沒有了。
國內(nèi)一些企業(yè)傾向基于“互聯(lián)網(wǎng)思維”,構(gòu)建五花八門的“生態(tài)圈”,而且非常高調(diào)浮夸。大立光電則是基于“精度實力”扼守產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵環(huán)節(jié),低調(diào)務實地協(xié)助創(chuàng)建一個更大的網(wǎng)絡,包括供應商、客戶和手機以外的商機。高精度、低成本、輕量化的鏡頭也正在被越來越多的物聯(lián)網(wǎng)(I o T)設備采用。
當下,“互聯(lián)網(wǎng)+”已經(jīng)上升成為國家戰(zhàn)略,甚至有企業(yè)家認為“未來一切制造業(yè)都是物聯(lián)網(wǎng)或者人工智能”。不過,就單個企業(yè)而言,邁向工業(yè)4.0,精益生產(chǎn)和I E(工業(yè)工程)是繞不開的一道坎。
即使是小小的一個圓珠筆頭,也是對制造環(huán)節(jié)“精度實力”的一大考驗。制造一個圓珠筆頭需要二十多道工序,筆頭里面有不同高度的臺階和五條引導墨水的溝槽,加工精度都要達到千分之一毫米的數(shù)量級。在筆頭最頂端的地方,厚度僅有0.3~0.4毫米。極高的加工精度,對不銹鋼原材料提出了極高的性能要求,考驗著中國制造的水平。
當前,中國制造體系的最大短板——集成電路制造,考驗的正是“極限精度”。集成電路(芯片)的加工精度是納米級別的,而且工序極其繁瑣精細,6 5納米工藝有5 0 0~6 0 0道工序,4 0納米工藝有8 0 0~9 0 0道工序,2 8納米工藝有1 3 0 0道工序,1 4/1 6納米工藝有1 8 0 0道工序。以蘋果i P h o n e為例,裝載1 6納米工藝的芯片,顯然要比2 8納米工藝的芯片能耗更低,運行效率更高,體驗更好。
在集成電路的制造環(huán)節(jié),全球5 0%以上的份額由臺積電一家獨占,華為海思、展訊的芯片設計也高度依賴臺積電的工藝制程,否則很難找到可替代的精度品質(zhì)。要找到先進制程技術(shù)的捷徑,方式有很多種,可以用買的、授權(quán)的、抄的、參考的,這些在業(yè)界都不是秘密,可是要形成和臺積電一樣的深厚底蘊,則一切捷徑都是彎路。
當今世界上只有臺積電能夠在“精度戰(zhàn)爭”中貫徹“四連擊模式”,即小步快跑驅(qū)動制程精度的持續(xù)可靠提升。臺積電第一代的1 6納米制程性能的確不如三星,但第二代(也就是用于i P h o n e 6 s處理器的1 6 F F P)已經(jīng)與三星不分軒輊,第三代的1 6 F F C就通吃了i P h o n e 7處理器訂單。而后續(xù)推出的第四代幾乎進化到1 2或1 3納米F i n F E T。至于三星,之后僅推出一次改版——1 4 F P C,但評價不高,連續(xù)流失市場份額。
環(huán)顧諸多世界頂尖工業(yè)企業(yè),可以發(fā)現(xiàn)它們建立核心優(yōu)勢的方式各有側(cè)重點:美國、德國企業(yè)關(guān)注智能制造或者工業(yè)4.0,更強調(diào)一種“面的優(yōu)勢”,強調(diào)戰(zhàn)略思維和邏輯,側(cè)重點是資源整合能力和規(guī)則制定能力,這其實是系統(tǒng)化思維加上商業(yè)發(fā)展階段的平衡,是一種體系整合。
韓國企業(yè)看重垂直產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢,即一種“線的優(yōu)勢”,倒不是特別強調(diào)“低成本”和“快捷的材料供給”,而是掌握著可以隨時跟進市場變化,組合出新的產(chǎn)品的技術(shù)能力。垂直產(chǎn)業(yè)鏈整合優(yōu)勢打通設計和制造多個環(huán)節(jié),給韓國工業(yè)巨頭創(chuàng)造了廣闊創(chuàng)新空間,所有東西都可以改進。
而日本企業(yè)瞄準精細制造,更關(guān)注一種“點的優(yōu)勢”。目前,日本在制造業(yè)規(guī)模上是沒有增長了,但結(jié)構(gòu)正變得更專注、更精細。
中國工業(yè)企業(yè)基于后發(fā)優(yōu)勢,繞過很多歐美日韓企業(yè)所走過的彎路,但同時也需要注重點、線、面均衡發(fā)展。尤其“精度可靠的制造環(huán)節(jié)”是體系根基,中國企業(yè)哪怕資本積累再雄厚,人力資源再充沛,但缺乏這種精細制造能力,產(chǎn)業(yè)競爭力也難以真正沖擊世界一流。
責任編輯:張通
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