制造 4.0 旨在充分釋放工業(yè) 4.0 或“智能制造”的價值，助力組織實現(xiàn)蓬勃發(fā)展，從容應對經(jīng)濟動蕩。

為了掌握制造企業(yè)在工業(yè) 4.0 戰(zhàn)略和執(zhí)行方面的進展，IBM 商業(yè)價值研究院 (IBV) 聯(lián)合牛津經(jīng)濟研究院針對 32 個國家/地區(qū)的2,360 位受訪者開展了調(diào)研。

IBV研究結果顯示：制造 4.0的收益體現(xiàn)在協(xié)同推進兩個不同的目標：一方面，制造組織可以推動持續(xù)運營改進，包括提高生產(chǎn)吞吐量、資產(chǎn)利用率和產(chǎn)品質量。另一方面，制造組織還可以通過革新制造能力、實現(xiàn)設計改進以及優(yōu)化服務來創(chuàng)造更大的客戶價值。

制造企業(yè)普遍面臨三大阻礙

制造業(yè)受訪者普遍表示其首要目標是提高產(chǎn)量、改進產(chǎn)品質量、推進可持續(xù)發(fā)展和減少機器停機時間，這實屬意料之中。專注目標有助于制造企業(yè)提高效率并滿足客戶對價格和質量的要求。但美好愿景與現(xiàn)實之間仍然有著巨大的差距：盡管設定了這些明確的目標，但只有 36% 的受訪者能夠成功或非常成功地維持所需的吞吐量和產(chǎn)量。這是為什么?因為組織普遍面臨三大阻礙：

阻礙一：閑置的制造數(shù)據(jù)在現(xiàn)代制造工廠中，一條生產(chǎn)線就有 2,000 臺不同的設備，每臺設備有 100 到 200 個傳感器在實時收集數(shù)據(jù)，每個月將產(chǎn)生2,200 TB 的數(shù)據(jù)。然而，我們的調(diào)研數(shù)據(jù)表明，只有大約四分之一的組織正在以有意義的方式捕獲傳感器數(shù)據(jù)并將其應用于決策。

阻礙二：決策能力不足

在組織的制造流程和可持續(xù)運營中，缺乏決策能力是一個普遍的問題。但我們的調(diào)研表明，只有不到 30% 的組織會始終如一地從來自設備、流程和系統(tǒng)的數(shù)據(jù)中發(fā)掘關于持續(xù)流程改進的洞察。只有 35% 的組織會定期評估制造流程。

阻礙三：原始的技術環(huán)境

技術障礙和不夠靈活的舊式系統(tǒng)被認為是制造業(yè)面臨的兩大障礙。如圖1所示，受訪高管評定了對于推進其制造目標具有重要作用的技術組合，人工智能、安全技術和云計算位列前三。雖然人工智能是制造業(yè)最為看重的一項技術，它需要通過訪問高質量的數(shù)據(jù)來發(fā)揮威力，而這對于制造業(yè)是一項嚴峻的挑戰(zhàn)。

向先行者看齊，營造數(shù)據(jù)驅動文化

鑒于數(shù)據(jù)在制造業(yè)中的重要性和潛在價值，我們根據(jù)數(shù)據(jù)成熟度對受訪組織進行了細分，最終劃分為三種類型。

僅占我們調(diào)研樣本20%的受訪者被稱為“數(shù)據(jù)轉型者”，此類組織的數(shù)據(jù)成熟度最高，他們是營造了數(shù)據(jù)驅動文化，并因其卓越的業(yè)務和運營績效而大幅領跑同行。71% 的數(shù)據(jù)轉型者表示過去 3 年的收入增長率超過了競爭對手;62% 的數(shù)據(jù)轉型者表示其盈利能力優(yōu)于競爭對手;79% 的數(shù)據(jù)轉型者表示其敏捷性超越了競爭對手;憑借數(shù)據(jù)驅動的決策，數(shù)據(jù)轉型者實現(xiàn)了雙贏，即推動業(yè)務目標和改進運營成效協(xié)同并進。

進一步研究發(fā)現(xiàn)，數(shù)據(jù)轉型者在以下六大領域表現(xiàn)突出。這里，我們嘗試通過案例略作說明。

發(fā)掘數(shù)據(jù)潛力

歐萊雅：利用人工智能和物聯(lián)網(wǎng)打造個性化化妝品

作為美容領域的領先企業(yè)，歐萊雅致力于為全球范圍內(nèi)的女性和男性提供化妝品、洗發(fā)水和香水，主打質量、功效和安全性。歐萊雅面臨日益增長的客戶需求，比如說希望獲得針對其皮膚類型、膚色和個人喜好量身定制的化妝品。該公司希望利用技術解決方案來更加深入地了解消費者意愿和購買行為，然后制造工廠就可以對生產(chǎn)做出相應的調(diào)整。

為了應對這一挑戰(zhàn)，歐萊雅在其位于利布拉蒙的比利時工廠中的新生產(chǎn)線上采用了人工智能物聯(lián)網(wǎng)平臺，包括傳感器、激光測量、攝像頭和先進的傳送帶。全新設計的生產(chǎn)線可以同時處理數(shù)十種不同的產(chǎn)品，確保交付針對個人皮膚量身定制的高度個性化產(chǎn)品。

實現(xiàn)網(wǎng)絡彈性

ABB 與 IBM 攜手：增強工業(yè)運營的網(wǎng)絡安全全球領先的工程公司 ABB 與 IBM 聯(lián)手連接網(wǎng)絡安全與 OT。作為此項目的一部分，ABB 開發(fā)了一項全新的 OT 安全事件監(jiān)控服務，結合其流程控制系統(tǒng)領域的專業(yè)知識與 IBM 的安全事件監(jiān)控產(chǎn)品來幫助提高工業(yè)運營商的安全性。為了更好地將 OT 數(shù)據(jù)連接至更廣泛的 IT 安全生態(tài)系統(tǒng)，這項新服務可支持將 ABB 的安全事件發(fā)送至 IBM 安全信息與事件管理平臺。此次合作標志著首次直接將 OT 數(shù)據(jù)和流程行業(yè)專業(yè)知識引入到安全信息與事件管理 (SIEM) 系統(tǒng)中，從而將威脅作為組織更廣泛的網(wǎng)絡安全運營和戰(zhàn)略的一部分進行管理。在使用此服務之后，某工業(yè)企業(yè)正在全面受益于基于 OT 控制系統(tǒng)事件的實時安全監(jiān)控。該企業(yè)還可以訪問廣泛的 SIEM 功能 — 從單一事件警報到設備配置跟蹤。

創(chuàng)建將工廠車間連接至業(yè)務系統(tǒng)的企業(yè)架構AT&T 與 IBM 攜手：將混合云引入企業(yè) 5GAT&T 與 IBM 聯(lián)手助力企業(yè)在低延遲、專有蜂窩網(wǎng)絡邊緣環(huán)境中管理開放式混合云計算。借助全新的混合云服務，企業(yè)可以將5G 應用于工廠安全與效率、實時健康運行狀況監(jiān)控以及自動駕駛汽車運營等領域。在制造業(yè)中，引入 5G 互連的自動化運營可以通過機器人和近實時視覺分析來降低生產(chǎn)線成本以及控制質量。IBM 和 AT&T 正在攜手助力千行百業(yè)的企業(yè)在低延遲的專有蜂窩網(wǎng)絡邊緣環(huán)境中管理開放式混合云計算，從而利用區(qū)域或本地邊緣計算來更加快速、安全地構建應用。例如，此項協(xié)作方案幫助一家工業(yè)企業(yè)廣泛部署無線連接，建立了高度冗余的通信網(wǎng)絡，并將成本降低了 30%。5G 與混合云的強強聯(lián)合還構筑了一個可靠的基礎網(wǎng)絡來擴展功能，包括人身安全警報、資產(chǎn)跟蹤、生產(chǎn)與質量以及周轉運營。

利用技術實現(xiàn)卓越制造京瓷：利用自治技術倍增生產(chǎn)力京瓷 (Kyocera) 已經(jīng)從最初的精細陶瓷專業(yè)制造業(yè)務拓展至更多其他領域，包括通信、汽車、環(huán)境能源和醫(yī)療保健等。作為銷售擴張計劃的一部分，該公司啟動了“生產(chǎn)力倍增計劃”，旨在實現(xiàn)制造生產(chǎn)力倍增、降低成本以及提高競爭優(yōu)勢。自 2019 年 4 月以來，京瓷公司一直在其所有工廠中推廣基于人工智能和機器人的無人生產(chǎn)線。人工智能數(shù)字平臺解決方案可實時分析所收集的各種數(shù)據(jù)。如果系統(tǒng)確定可能會生產(chǎn)有缺陷的產(chǎn)品，則會自動更改加工條件并及時處理。如果系統(tǒng)確定生產(chǎn)線可能會停止，則會在機器發(fā)生故障之前提醒操作員或負責人。通過在數(shù)字平臺整合生產(chǎn)計劃調(diào)度與生產(chǎn)操作系統(tǒng)，京瓷多家工廠的生產(chǎn)線都實現(xiàn)了顯著的質量改進。

打造面向未來的制造業(yè)工人團隊?sdemir：推動現(xiàn)代化鋼鐵生產(chǎn)OYAK Mining Metallurgy 旗下的 ?sdemir 公司是土耳其歷史悠久的綜合鋼鐵廠，也是土耳其長材制造能力最大的鋼鐵廠。生產(chǎn)數(shù)百萬噸鋼鐵是一項資產(chǎn)密集型業(yè)務。該公司希望利用創(chuàng)新性技術保證數(shù)十個生產(chǎn)基地的設備滿負荷運行，并最終選擇采用一個通用平臺來管理 ?sdemir 及其 Erdemir 子公司的資產(chǎn)。該平臺的儀表盤提供了一個統(tǒng)一控制點，讓該公司能夠集中監(jiān)控、管理和報告其設施中資產(chǎn)生命周期的所有階段。該平臺解決方案將設備分類(關鍵、重要或正常)分配給每項資產(chǎn)，讓該公司能夠基于分類對不同資產(chǎn)采用不同的策略。例如，該公司結合預防性或預測性維護與在線監(jiān)控來為關鍵資產(chǎn)提供高度保障。借助該平臺的人力資源管理功能，?sdemir 公司還可以根據(jù)維護說明來分配適當?shù)娜藛T。還可以幫助該公司更加高效地監(jiān)控和分析數(shù)據(jù)，并據(jù)此決定何時分配團隊成員以及何時引入專家。此外，該解決方案還與 Erdemir 和 ?sdemir 的財務、維護及倉庫部門相集成，可按資產(chǎn)重要性顯示備件庫存。這有助于確保預備好定期維護所需的適當材料。

數(shù)字化與制造運營及管理相結合利潔時：打造未來工廠作為一家快消品公司，利潔時 (Reckitt) 面向全球市場生產(chǎn)各種廣為人知的衛(wèi)生、健康和營養(yǎng)產(chǎn)品。對于該公司的 IT 和制造團隊來說，以數(shù)字化和自動化運營為核心的工業(yè) 4.0 技術提供了通過變革超越競爭對手的絕佳機遇。但他們首先需要克服一些重大障礙，比如說孤立的數(shù)據(jù)、不同的操作系統(tǒng)、工廠之間缺乏互聯(lián)以及工廠的技術成熟度差異。利潔時著手打造 “未來工廠”，實施可擴展的云基礎和數(shù)據(jù)主干網(wǎng)絡，從諾丁漢工廠起始，繼而擴展至全球范圍內(nèi)的其他工廠。該解決方案針對三個用例量身定制：整體設備效率 (OEE)、工廠維護以及能源效率與可持續(xù)性。為了改善運營和制造效率，利潔時部署了“互聯(lián)式 OEE”解決方案，可自動收集生產(chǎn)力數(shù)據(jù)并提供工廠機器資產(chǎn)監(jiān)控。系統(tǒng)會自動根據(jù)實際機器狀況觸發(fā)維護活動。電表接入了云平臺，因此現(xiàn)場管理人員可以使用儀表盤來跟蹤能源使用情況、發(fā)現(xiàn)趨勢或異常，并及時跟蹤利潔時在實現(xiàn)宏大可持續(xù)發(fā)展目標方面取得的進展。2021 年 5 月，諾丁漢工廠成為利潔時第一家投入運營的未來工廠。到 6 月，預計該工廠的維護成本降低了 10%，電力消耗降低了 3%。

我們研究認為，要充分發(fā)揮制造 4.0 的潛力，整個企業(yè)需要協(xié)同采取統(tǒng)一行動。創(chuàng)造更大客戶價值與持續(xù)改進運營齊頭并進，既有戰(zhàn)略意義，也有運營意義。那么如何基于組織身身的數(shù)據(jù)成熟度水平來推進制造 4.0 呢?請下載IBV最新研究報告《制造 4.0: 化數(shù)據(jù)為決策》，了解更多專家觀點和行動建議。

審核編輯：湯梓紅