数字化工厂能为企业提供什么？

发布时间：2022-02-14 11:01:07 丨 浏览次数：706

在经济快速发展的今天，数字化工厂被诸多企业提出并实践，有人说过“存在即合理”，数字化工厂今时今日的热度和在诸多企业的存在与发展也印证了企业需要数字化的存在，市场需要数字化工厂的发展，未来也是数字化工厂的领域。数字化工厂有哪些优势值得企业进行运用呢?

一、数字化是一场无法逆转的商业革命

从人类历史来看，所谓革命本质上就是效率之战，用高效率打败低效率。

农业革命、工业革命莫不如此，而数字化又一次为社会带来了整体效率的大幅提升。

数字化技术对社会整体效率的提升也是一步一步演化而来的，并非一蹴而就。

首先是计算机技术出现促使企业内部信息数字化，使得企业内部的运营效率提升。

然后互联网技术，一步步促使商品数据化、人的数据化、生活服务的数据化。

这些过程，我们最明显的感受就是商业效率大大提升，而正在来临的则是物联网阶段--万物皆有灵，万物皆互联，改变的则可能是整个人类。

如同电影黑客帝国中那般，我们将同时存在于两个地球上，一个是物理意义上的地球，一个是由数据组成的虚拟地球上。

而且，虚拟地球将成为主宰者，成为大脑，控制、指挥、主宰物理地球的运行。

撇开伦理、哲学这些大的命题不讲，我们单看数字化技术是如何改变商业社会最基本的竞争要素的。

客户:数字化融入客户的生活方式，改变了客户的信息获取、消费方式，最可怕的是，数字化真正为客户赋能，让客户从弱势群体转变成为了强势群体。

产业链:数字化技术普遍应用，充分介入物流、资金流、信息流，使得原来的产业链越来越短，而数据型企业强势进入传统产业链，成为产业链上新的主导者

渠道:在互联网出现之前，任何商业都无法摆脱对空间渠道的依赖，而互联网彻底让商业可以完全在虚拟世界中进行，企业之间的竞争，由争夺空间战进入到争夺消费者的时间。

由于数据化赋能，线上平台对线下零售的冲击可谓是摧枯拉朽，而线下零售的线上尝试几乎全军覆没。

传播:互联网打破了媒体的垄断，也让企业单向传播的方式不再灵光。懂得互动、懂得经营粉丝的企业开始崛起。

在数字化时代，不但需要认清什么在变，更要认清什么没有变，唯有如此，才能真正适应这个时代。

数字化工厂现状

2015年国家发布了《中国制造2025》，国内的智能制造热潮兴起，至今已经形成了建设数字化工厂、数字化车间的热潮，各级政府的支持力度比较大，比如金华市对两化融合的支持是30%的补贴(项目费用包含信息化规划、设计、咨询、培训和软件费用)，嘉善县的补贴更加优惠，是在金华市政府补贴政策的计划上，MES系统的硬件(服务器、客户端、显示器、采集盒子、条码枪等)，而且普通企业的补贴总额是100万，独角兽企业是200万，支持力度空前。

建立数字化工厂的益处

建设数字化工厂的好处多多，我们仅仅从一个维度判断数字化工厂的好处:提高数字化工厂经营过程的能见度。

第一，实现 物料和物料流动状态的能见度

建立数字化工厂，可以极大低提高物料和物料流动过程的能见度:

供应商的需求可视化

利用SRM(供应商关系管理系统)可以方便地实现供应商与工厂之间的物料需求状态，尤其是电子、机械设备、服装等组装类企业，工厂可以及时地把相关物料需求，实时同步发布至供应商处，同时将工厂的即时库存、可用库存状态同步至供应商，让供应商可以或许更多的物料需求信息，从而做好供应商自身工单的优先序和排程计划安排。

同时，供应商也可以把自身的库存、发货、送货的状态转换为发运状态，使得工厂可以同步、实时清晰送料状态，以提高齐套状态的透明度。

第二，实现 库存状态能见度

利用WMS(仓库管理系统)的库存实时、动态信息，可以为S&OP(销售和运作计划)、MRP(物料需求计划)、工单发料等提供即时信息，确保独立需求、相关需求的准确。

第三，实现 工序工单的优化投放能见度

利用ERP(企业资源计划)的生产工单和销售订单、MES(制造执行系统)的设备状态和工序报工，APS(高级计划和排程)可以实现满足客户交期(最高库存和安全库存)的前置条件下，根据TOC(约束理论)瓶颈管理理论，实现瓶颈资源效率最大化、有效产出最佳化和生产成本(惩罚成本)的最小化，从而实现客户满意度、资源效率最大化的目标。

注:数字化工厂建设，唯有通过工序工单的优化投放，才可以发挥出数字化工厂信息系统的最佳效率。所以，APS高级计划和排程是数字化工厂的核心软件，是真正起到辅助决策作用的核心软件。

第四，经营过程和经营结果(资金、库存、有效产出、准交率等)能见度

充分利用ERP、MES、APS的相关数据，可以利用数据平台(IGN等)，工厂可以自主开发或委托开发与工厂业务相一致的BI(商业智能)系统，将经营和管理过程透明化、可视化:

1、实时呈现物料流动状态:原材料在途、在库、WIP(在制品)、半成品、产成品在库、产成品在途、产成品应收等

2、与实物流相对应的资金状态

3、产能负荷及瓶颈产能的负荷状态，承诺交期的展望

4、生产过程的相关信息:安全、质量和生产效率(人均效率、万元薪资有效产出、资源有效产出等)

5、按天计算的有效产出趋势图、订单负荷图等等

全景式、全时域地呈现工厂的运行状态，以数字化透明方式呈现经营过程和结果，甚至用仿真的方式实现CPS。

建设数字化工厂必要步骤

如何建设好的数字化工厂，不仅需要有足够的预算，更需要科学的规划和设计，一般做好数字化建设，必须要依据以下步骤:

第一，信息系统的规划和设计

很多的工厂会购置很多的独立的信息系统，如CRM(客户关系管理系统)、PLM(产品寿命管理系统)、ERP(企业资源计划)、HR(人力资源)、QMS(质量管理系统)、OA(办公自动化)等，但是因为没有做好顶层设计，系统的集成性差，而且软件的选型、上线程序均不科学，造成很大的资金、时间和人力资源浪费。

所以，要做好数字化工厂建设，必须做好信息化的规划和设计，至少包含以下内容:

1、信息系统未来3-5年的总体方向和目标(与公司战略相匹配)。

2、硬件系统的整体设计，包括网络架构、网络安全、储存系统的整体设计。

3、软件系统总体设计和子系统的、子系统供应商要求和上线逻辑顺序。软件系统的总体规划和设计非常重要，很多工厂(某些软件系统供应商也极力推荐)喜欢一体化软件:将CRM、PLM、ERP、APS、MES、WMS、SRM、BI、OA选用统一供应商一体化软件。我并不赞同做这样的选择，理由如下:

1)如此选择的话，意味着这家供应商必须是非常强悍实力的供应商，能力超强。目前中国还没有这样的供应商出现，有的估计是忽悠。

2)系统的耦合性太强了，为整个系统的更新造成了极大的困扰。一个客户因为在ERP(企业资源计划，单账户)系统中做了很多的开发，需要升级到多组织ERP系统时，就非常麻烦了。如何是多个子系统的集成，则各个系统的迭代和更新会容易很多，很容易使用到更加先进的子系统。

第二，上线好ERP这个数据平台

很多人认为智能制造时代，ERP不重要了，有系列文章抢到ERP的平台作用(一共是16论)。确实，就目前而言，MRP是独立需求、相关需求间最好的方法，除MRP还有什么可以替代，目前最新的关于独立需求、相关需求的技术DDMRP(需求驱动的MRP)，还是在MRP的基础上优化。

实现业务-财务一体化的ERP，也是标准成本、实际成本、应收/应付、存货核算和总账的唯一选择，是不能规避的信息系统。

所以，ERP是所有信息系统的基础，是不可避免的基础，必须做好，做扎实。

第三，选择专业的MES系统

在ERP的基础上，选择专业的MES系统成为关键。MES的行业特征比较明显，如机械加工行业，偏重加工过程的管理，工序报工、道具管理、在制品管理是关键。电子行业的电子料防呆、物料齐套是关键。

汽车零部件行业的数据追溯(批、件)是核心，不同的行业需要不同的MES解决方案，而且MES的供应商也各不相同:自动背景的、数据采集和物料网、ERP软件厂商、精益生产顾问转型等等，供应商不同、行业不同面向的客户也不同。

第四，一定要上APS并选择合适的供应商

目前的MES软件，一般不包含两个MES的核心功能:详细排程、工序工单分派，但是且这两个功能才是工厂运行的关键:确定工序工单的优化投放，实现客户交期满足和内部有效产出、资源效率的最大化。

“详细排程”、“工序工单分派”的功能有更加专业的APS高级计划和排程软件实现，所以，一般情况下ERP、MES上线后，高复杂性、高变动的工厂业务场景，必须要有APS高级计划和排程的实施和上线，才可以实现发挥ERP和MES的有效作用。

要选择一个好的APS高级计划和排程，可以从以下几个方面判断:

1、选择国外相对成熟软件系统是一个简单的选择

国内号称有APS高级计划和排程软件的MES公司非常多，但是基本上不是太靠谱，因为真的懂生产计划和排程的专家、精益生产顾问均不懂，更何况要开发一个满足DBR、JIT排程的软件并不容易，其启发算法和引擎开发，尤其是配置型的软件更加不易。

2、选择国外软件时，要注意是全厂统一工序排程、还是需要分别排程的。

如果是厂级、车间工序分级排程的，软件的优化效果会比较差，最好不要选择。

3、建模和优化的便捷性。复杂场景如果需要手工建模和迭代、优化是代码来做的，则APS高级计划和排程的系统适应性不好，未来工厂业务状态的更新会对系统的优化会有困难，需要在选择中注意。

工厂选择APS高级计划和排程时，最好选择【参数化建模】、【配置化优化】的APS高级计划和排程系统，确保可以得到长期使用。

数字化工厂带来商业模式发展三大趋势

随着数字化技术的推进，整个社会都在重构，我们必须看清楚商业模式发展的三大趋势:

第一，价值颠覆

价值颠覆是指用数字化技术或者新的商业模式让产品和服务变得更简单、更便捷、更便宜。主要有三个维度:

①更简单

就未来产品的发展趋势而言，不是把产品功能变得越来越强大、越来越复杂，而应是越来越简单，越来越容易使用。

更简单是指通过技术上的变革而使得复杂的被简化了，从而更容易操作，容易使用。同时，也正因为这种简单、易操作，使用户变得越来越广泛。

②更便宜

使产品更便宜有两种方式:

第一种是在产品层面，通过降低成本、利用技术简化、优化等手段从而使得产品变得更便宜。

第二种是商业模式层面的优化，通过改变整体成本或者收入结构从而让产品变得更便宜。

需要注意的是，更便宜不是简单的降价，其本质上是通过降低成本、优化商业模式来与用户达成双赢。所以，更便宜在本质上不会降低企业的利润。

③更便捷

更便捷包含两个维度:第一个是更容易获得，第二个是更快速获得。

近几年，电商的便捷性也越来越好，很重要的一个原因是基于数字化技术的快速物流系统的建立

目前从仓储到干线、到支线、到最后一公里的配送，基本上全程都已经数据化了。

数字化时代价值颠覆无处不在，中国电商之所以比美国的渗透率要高，一个很重要的原因是中国传统零售渠道的效率远远低于美国的。

中国的渠道环节多，供应链水平差，因此产品加价率高。所以，当淘宝在中国出现的时候，其价格优势是远超美国同行亚马逊的。

同样的，共享经济之所以蓬勃发展，其背后也符合价值颠覆的趋势。

共享经济将闲置资源再利用，对物品分享者而言，既没有失去所有权，还通过与别人的分享创造了价值，获得了收益;

对使用者而言，共享其实就是“以借代买”“以租代买”，不言而喻，租和借当然要比买更便宜。

第二，平台模式

平台模式和平台思维其实并不新鲜，在传统商业时代早就有人在用平台模式经营自己的生意了。

传统商业时代的平台有两个限制，使得其平台模式无法得到充足的发展:

第一个限制是物理空间。

第二个限制是流量限制。任何一个物质世界的平台，流量都是有限的，当然这种限制依然来自于有限的物理空间和有限的经营时间。

到了数字化时代，当空间限制和流量限制打开之后，用户数量过亿的超级平台就出现了。

但是残酷的是，互联网是一个没有边界的、一体化的虚拟世界，在这个世界里，同一细分品类的平台将赢家通吃，二元法则将会被打破，取而代之的是唯一法则。

随着消费者数据化的推进，崛起的是2C平台;而随着生产端数据化的推进，崛起的是2B平台。

当数据化进程走到了今天，我们可以清晰地看到，目前2C平台的大格局已定，而2B平台方兴未艾。

随着数字化时代的发展，生产企业的采购将发生变化，其周期越来越快、量越来越小、非标准化需求越来越多，而这种非标准化的需求对数字化的要求很高。

这就意味着B2B平台有着巨大的发展空间。

但是到目前为止，大量传统行业的B2B平台迟迟未见动静。

这主要有两方面原因:

一方面，B2B平台的交易通常比较复杂。

所以在消费者端无往而不利的互联网科技公司在B2B平台上几乎个个都栽了跟头，没有传统企业行业专家的参与，几乎不可能把这类平台做成。

另一方面，产业链条上的传统企业对互联网有着天然的抗拒和躲避，其本身反应比较迟缓。

B2B平台的市场将是一个几十万亿美元级别的市场，远远超过2C平台的市场的交易量。

在那么大的交易量里面，平台只要有1%货币转化量的能力，这就是一个几千亿美元的市场。

在数字化在基础设施方面不断推进的时候，相信这个市场最终会爆发。而对大多数传统企业来说，这是一个巨大的转型机会。

问题的关键是，什么样的行业能做垂直行业平台?谁来做比较好?怎么做才能做成功呢?

2B平台的关键成功要素有以下几点:

①平台两端要足够分散。

②要由行业内专家来运作。

③必须满足价值颠覆的原则。

④整合第三方服务，最终实现三流合一。

⑤平台企业的核心是数据和算法。

第三，跨界融合

从企业战略的角度来看，企业跨界的本质其实就是企业多元化，它只不过就是企业多元化的一种更为与时俱进、形象的说法而已。

为什么有些企业通过跨界获得了巨大的成功，而有的企业却倒在了跨界的道路上，那么到底能否跨界，又应该如何跨界?

透过现象看本质，跨界问题的本质是一家公司如何获得增长。企业跨界要考虑两个关键要素:一是企业的发展阶段;二是企业的资源和能力。

数字化工厂的益处是显而易见的，但是科学建立数字化工厂是一个长期、持续的过程，为此工厂必须做好以下准备:

① 长期、持续建设的观念

建立科学的数字化工厂，是一个长期的过程，千万不要有暂时、短期就可以建设的思想，是建设是长期、收益也是长期的，是核心竞争力的一部分。

② 预算和投资的概念

建设数字化工厂是一个长期的投资，而不是成本，千万不应该具备短期内收回的观念，而是长期、持续投资的一部分。

做好投资预算，工厂需要有三点考虑:

其一，是资金预算，是基于规划期内的资金预算

其二，是时间预算，是几年才可做成数字化工厂，不是几个月，不是1-2年

其三，是人才预算，建设数字化工厂，不仅仅是信息系统供应商的事情，更是工厂本身的事情，不仅需要具有专业水平的IT队伍，更是需要工厂领导层、管理层、操作层的身体力行，亲自参与建设、使用和维护，数字化工厂才会是长治久安。

③ 数字化工厂要真做而不是为了展示

数字化工厂设计现在不做，未来还是要做，今天不做明天还是要做，是迟早要做的事情，需要确定的是，何时开始做?先做那个部分?投入多少预算?

但是，做数字化工厂，千万别因为有政府补贴提前做、规模过大、水平过高地做，这样的话，往往做不好，做不到位或者浪费了时间、费用和人力资源，从而伤害数字化建设的宝贵的热情、资金和时间。

总之，数字化工厂的益处多多，但是建议数字化工厂需要科学规划、严密计划和足够的预算支撑，并真实落地使用，才可以取得好的效果。

数字化工厂的建设是任重而道远的，并不是一蹴而就，需要企业和专业人员不断的研究并量身打造适合企业发展的战略规划，才能让企业和数字化相结合，谋求更好的发展。