兩化融合，以人為本 ——五步建設全新的數字化工廠
http://www.moduwu.com 2016-12-22 09:04 來源：麥肯錫季刊
新一輪科技革命和產業變革（即第四次工業革命、工業4.0）已在歐美拉開序幕，國際產業分工格局正在重塑。如何抓住這一重大發展機遇，應對新的挑戰，向所有的中國企業，尤其是制造業，提出了一個歷史性的問題。宏觀層面，本屆政府已指明了“中國制造2025戰略”的方向。微觀層面，我們認為打造標桿數字化工廠，是助推企業實現跨越式創新的重要一步。
所謂數字化工廠，是指以產品全生命周期的相關數據為基礎，在計算機虛擬環境中，對整個生產過程進行仿真、評估和優化，并進一步擴展到整個產品生命周期的新型生產組織方式。數字化工廠需要具備高度的精益化和自動化水平，同時擁有強大和完整的信息系統，連接工廠內外，并靈活調整生產的各個環節。更重要的是需要配備以價值創造為驅動力的敏捷型組織及人才，才能充分發揮數字化工廠硬件及軟件的最大效能。
新建數字化工廠，在擴大產能的同時，企業幾乎可以不受現有工廠、系統和人員的制約，從零起步直接設計，建造出最先進的工廠和系統。然而，我們也發現，企業新建數字化工廠普遍存在著兩大挑戰。 首先，投資效率低。總的來說，過去幾十年中國投資新廠的效率較低，尤其是投入極大的高科技、高自動化工廠，失敗的案例屢見不鮮。 其次，實施難度大。中國企業的精益化和自動化水平與先進國家相比仍有不小的差距，數字化工廠的實施難度大。據我們了解，雖然很多企業在考慮甚至計劃新建數字化工廠，但其實并不清楚如何實施。
基于麥肯錫在國內外的實踐和相關的專業知識與洞見，我們總結出新建數字化工廠時應遵循的“兩化融合，以人為本”的理念。“兩化融合”即加速完成自動化與信息化的融合。“以人為本”深刻認識到人的價值：所有的創新都是從人（團隊）得來，所有的產品最終也都是為了人（客戶）。如何做到“以人為本”？對內，是順應當代員工需要的激勵方法與組織形式。對外，是如何更好地為客戶創造價值，與生態圈實現共贏。具體來說，企業應從五大關鍵舉措入手建設全新的數字化工廠。
五步建設全新的數字化工廠
構建一個高效的數字化工廠，需要從總體設計、軟硬件的配套選擇、組織人員的變革、數字化業績管理和生態圈的建設等五個方面入手。
1. 設計總體路徑圖
總體路徑圖勾勒出了新建數字化工廠的大方向，它包括軟硬件的配套選擇、組織架構的設計、人員的培養與選拔，以及數字化的業績管理。其設計要考慮企業當前數字化水平和未來數字化需求之間的差距。
麥肯錫的“數字化制造羅盤”工具可用于判斷企業當前的數字化水平（見下圖），我們在全球其他地區已經廣泛使用，也嘗試應用于中國的制造企業，效果同樣令人滿意。
接著，梳理數字工廠各個車間、生產線對于數字化制造系統的功能需求，通過對工廠信息管理系統、生產計劃、工單執行、人員管理、物料管理、質量管理、工藝管理、設備管理、能源管理等九大功能模塊的通盤考慮，我們就能掌握該企業的未來數字化需求。
2. 選用合適的數字化技術并落地，先易后難，先大后小
首先，分析數字化系統的集成框架，以保證數字化系統的完整有效。一般來說，數字化工廠需要包括ERP系統(企業資源計劃系統)，MES系統（制造執行系統）和PLM系統（產品生命周期管理系統）在內的相互連接的一整套數字化管理體系。
其次，分析數字化系統各項功能需求的可行性和重要性，在兩個維度上進行高、中、低三檔的排序。此過程應邀請盡可能多的利益相關者參加，尤其是硬件和軟件供應商。
最后，根據可行性和重要性排序，制定數字化系統落地的實施路徑，明確短期、中期、長期的發展目標。
3. 打造敏捷組織，選拔優秀人才
首先，為確保新工廠的高效運營，需要打造敏捷組織。它能夠使信息與決策更快地在組織上下流動，使戰略和結構跟上瞬息萬變的市場變化，員工具備更強的能力來解讀信息并解決復雜問題。傳統組織的敏捷轉型需要從組織架構、流程及人員這三個方面來打造組織穩定主心骨及動態能力。其次，做好關鍵核心崗位（總經理）的人員選拔。可采取外招和內部選拔兩條腿走路。選拔總經理從企業和新工廠需要的特質出發，設計合理有效的考核選拔制度。內部選拔可按業績和領導力來考量。
4. 數字化業績管理
傳統的業績管理很難將高層和底層的關鍵業績指標完全對應，更不可能實時反饋和糾正。數字化業績管理則將關鍵指標層層分解，達到上下的統一和透明，并定期更新。在數字化業績管理體系下，每個人都可以直接看到生產線的運轉情況，以實現實時反饋和遠程解決問題。
5. 構筑生態圈，充分調動各方力量
數字化工廠的核心是實現整個價值鏈的端到端互聯，因此企業必須借助各種力量構筑生態圈或成為生態圈的一員，充分調動自身、外部咨詢機構、設備供應商、技術研發機構、政府機構等各方的資源。
在工業4.0大潮的拍擊和本屆政府“中國制造2025”戰略的鼓勵之下，數字化工廠成為實現跨越式創新的關鍵一步，對中國的產業升級具有重要的意義。建設全新的數字化工廠不失為一個選擇，但投資效率低和實施難度大是不容忽視的兩大挑戰。我們建議，企業應以“兩化融合，以人為本”為理念，從五大關鍵舉措入手新建數字化工廠，即總體設計、軟硬件的配套選擇、組織人員的變革、數字化業績管理和生態圈的建設。
2016年上半年，中國某車輛制造企業從零開始新建了數字化工廠，并輔之以規劃運營及組織的轉型。該企業在國內擁有十多家工廠，產品遠銷美國、澳大利亞、中東、非洲等地，其規模及技術均處于行業領先。為保持其行業領先優勢，并進一步拓展全球市場，該企業投資新建數字化零部件工廠，并以此為模范工廠引領整個企業的數字化轉型。該數字化工廠要承擔起工業 4.0 模范工廠的重任，成為世界最優秀的多品種小批量的車輛零部件供應商，必須在硬件上投入合適的自動化設備，在軟件上投入靈動的數字化軟件 PLM、MES，在組織上向敏捷轉型， 在人才上形成卓越的數字化能力。
經過數月的努力，該企業順利完成了數字化工廠的設計、組織頂層架構的搭建、核心人才的選拔及數字化業績的管理方案，并已經與系統供應商達成共識，啟動了第一階段工廠爬坡計劃。根據測算，數字化制造系統有望將工廠的設備利用率提高15%，進而為該企業帶來每年1000萬元以上的成本節降。
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