以下是現場速記。
主持人:感謝徐總的精彩分享!工業互聯網是目前工業界尤其是制造行業極為關注的話題,工業互聯網的本質和價值相信許多朋友尚處于了解、思考和觀望的階段。與此同時,美的卻先行一步,在長期的探索中積累了大量的經驗。今天我們很高興請到了美的工業互聯網平臺解決方案總監蔡鵬,為我們帶來《美的智能制造及工業互聯網實踐分享》,掌聲有請!
美的工業互聯網平臺解決方案總監 蔡鵬
蔡鵬:大家下午好!很高興今天下午能在這里跟大家分享美的在智能制造和工業互聯網方面近些年做的一些實踐。
首先介紹一下美的的基本情況,可能大家比較熟悉的是美的是做家電的,包括一些小家電、大家電、中央空調等。其實美的還研發、生產和銷售我們的一些核心零部件,比如說我們的空調壓縮機、電路板等等。而且包括比如說我們的空調壓縮機,全球每3臺家用空調的壓縮機就有1臺是美的生產的。
同時我們美的集團還在工業機器人,包括前年收購德國庫卡,包括做物流的安得物流,類似這種工業機器人和工業自動化方面,以及成立我們美云智數對外進行一些信息化的輸出,包括我們現在都在講物聯網,包括我們的一些互聯的硬件設備、智聯網的設備都是我們整個美的的經營業務的情況。
從整個我們美的集團的歷史來看,它在80年代的時候開始進入家電行業,當時是單一品類,生產電風扇。單一品類經過2、30年的努力,我們在2010年的時候突破千億,在2017年的時候突破2000億,整個過程也是從原來的單一品類和國內的經營,推廣到全球經營家電全品類的企業。在2016年的時候,我們的營業收入是在1600億左右,我們2017年是在2400億左右,今年估計會突破3000億。在電商銷售方面,2016年是220億,2017年會在420億左右。
我們在經營轉型的過程當中,其實是做了一些加法和做了一些減法。首先在經營思路上,我們會縮減一些品類,原來美的大概有64個大品類、6000多個產品型號。我們首先就整個砍了一半,把盈利能力比較低的品類縮減掉,或者說不賺錢的品類直接砍掉,砍成現在大概是32個品類、3000多個型號。做加法我們是在兩塊,一個是在研發領域、還有一個是在IT領域,這兩塊我們的人員基本上是可以擴充的,在其他部門基本上只能減人不能加人,只有在研發和流程IT兩個部門是可以加人的。
同時我們做了一個改革,傳統的家電業可能大家不太了解,我們的傳統家電業是往渠道鋪貨,終端做各種營銷活動,最終把我們的產品賣掉。現在我們做到直接接客戶訂單,不往渠道鋪貨了,我接到訂單就可以生產,同時我會給到我的客戶。同時以前是我先把貨做出來之后給到我的渠道,他賣掉之后把錢給我,現在我們是你下訂單的時候就要給我付錢,我把東西做出來之后給你們自己去賣,這是我們做供給側結構的改革。
從我們整個美的數字化的轉型路徑來看,大概可以分成這幾個階段。當然過程當中累計也是投入很高的,大概花了80個億去做整個數字化的轉型。首先第一個是2013年到2015年的時候,我們做了一個打基礎的動作,就是美的的632。什么是美的632呢?原來美的是走事業部制的組織結構,以前每個事業部都可以有獨立的選擇自己的IT系統的權利,整個集團下來包括各個事業部有180多套IT系統,包括ERP不同的事業部之前都有可能是不一樣的。我們在2013年到2015年期間做了一件事,就是把整個集團所有的180多套系統全部廢掉,以我們的632幾個核心的系統為主要的依據。
什么是632呢?6是指從我們的研發到生產到銷售到供應商以及到財務整個業務流用6套系統把它打通,就是6個業務系統:研發領域的PIM、制造領域的MES、財務領域的ERP、供應商管理的SR5、客戶管理的CIM、生產計劃和物料計劃及預測等APS,這6套系統支撐了我們的主營業 務。3是指我們的BI、共享財務和HR。2是指我們的兩個平臺,第一個是我們的同意門戶,一個賬號就可以進入到我們美的集團所有的系統。第二個是技術支撐平臺,大家知道像大數據、ERP、MES等等所應用的開發語言技術結構都是不一樣的,我們需要一個統一的平臺把所有的技術集成起來,同時把內部所有的數據做拉通,這就是我們的整個集成平臺。
這個就是我們的打基礎階段,就是我們的美的632,這個大概差不多花了3年時間,投了20個億,把我們所有的事業部在不影響業務的前提下無縫的替代掉。當時美的的營業額已經是千億的級別了,所以在做這個事的時候,我們也是找了很多國內外的廠商看有沒有辦法,因為美的相對來說在IT這一塊是肯投入做一些事情的,那么就去問這些供應商,看看有沒有這樣的供應商有能力幫我們做這個事。結果找下來之后基本上都沒有供應商敢接這個活,所以只有我們的美的流程IT自己去接,把這個事情做下來。
第二個階段是我們的互聯網+階段,這個階段主要是因為一些新的技術的興起,包括大數據的技術、移動的技術、工業互聯、智能制造的技術。有這些技術的前提下,我們針對在大數據領域、移動化和智能制造進行發力。
第三個階段是2016、2017年做的C2M即數字化2.0,它做的是C2M客制化定制,比較有代表性的是像我們的無錫小天鵝的生產基地。在這一塊主要提出的是數字化營銷、數字化企劃和柔性制造,我今天核心講一下柔性制造和C2M小天鵝是怎么做的。
在美的集團我們之前是在推T+3,這個T+3主要是指提升我們的供應鏈效率,從訂單確認、再到所有的材料供應商幫我備好貨送到我的工廠、再到我的生產、再到我的交付,剛剛說的四個階段每個階段的時間不能超過3天,就是12天從接到訂單、跟材料供應商要貨、再到排我的生產計劃、再到我把這個東西生產出來、再到我把這個東西發出去總共就12天。因為有這個,所以我現在可以說我接到訂單之后,我12天之內把這個貨給你,所以你要先把錢付給我。
我們做C2M的響應時間就要比這個更快,在無錫小天鵝是推了T+2,每個階段只有2天時間,總共是8天。而且它是支持客戶化定制的,比如說我的洗衣機希望要有烘干的功能或者不要有烘干的功能,或者我的洗衣機的門要有一些特殊款式的定制等等。這是我們的第三個階段,就是數字化2.0,主要是做C2M。
2017年到2018年我們主要推的是工業互聯網,當然前面這些我們都是以業務價值流推動的,但是其實在前面的一些階段里面,我們是以采集的方式,當然會有一些自動采集的設備,包括RFID或者我們的自動采集設備,但是它畢竟還是不夠全面的,因為我只能監控到某些點或者某些核心的點。我們基于IOT的物聯網技術,我可以把我所有的生產環節、物流環節、工廠內部所有環節的數據全部收集上來,在整個工廠全部數據有的情況下,再去做一個價值鏈拉動的深化。未來我們要做數字的美的和全球經營,整個是全數字驅動的全價值鏈的運營,這個是我們未來的一個想法。
美的的數字化轉型有三個推動力:
首先第一個是我們的國家戰略,從我們國家的中國制造2025戰略、互聯網+戰略及現在的工業互聯網戰略,我們也是跟著國家的號召一步一步在做這個事情。
第二個是美的的戰略,本身我們在美的集團提出一個集團戰略,即產品領先、效率驅動、全球經營。產品領先主要是指在研發方面要去做更大的投入,效率驅動是基于我們的整個智能制造或者工業互聯網流程IT做效率上的提升,以及包括整個在IT推動過程當中的一些變革。所以我們美的內部的IT不叫IT,它叫流程IT,為什么呢?除了要做這個系統,其實更重要的是要規范業務的一些操作流程。剛剛說上一套現在的業務操作模式去上一套系統,其實對它的效率并不會有特別的提升,最多是在你的協同溝通效率上會有一些提升。
實際上真正讓它的內部提升要進行一些業務的變革,使它在業務層面上首先能做到效率的提升,這個時候我們再通過一些IT的手段把這部分變革的東西固化下來,形成體系之后再逐步去進行迭代的優化,這是效率驅動。全球經營主要是在經營層面,包括收購了東芝白電業務和德國庫卡,把美的品牌往全球上推,基本上集團全球經營的布局已經結束了,現在是在產品領先和效率驅動上。核心有兩個:智能的產品是要產品領先,效率驅動是要做智能制造。
第三個是基于一些技術的發展,包括AI的技術、AR/VR技術、區塊鏈、云計算、大數據、數字孿生等等,數字孿生下面也會講到。
基本上是通過這三個作為基礎,我們才能做一些數字化的戰略。
在我們美的數字化營銷和客服方面,主要的是傳統家電行業除了像京東、淘寶等我們是可以直接接觸道終端客戶的,像其它的比如說在賣場或者門店里面銷售的,其實對于美的來說是沒有辦法接觸到客戶的。所以我們怎么收集到相關的終端客戶的信息,這就涉及到我們相關的一些營銷和客服的應用。
上面有一些數據,包括我們現在美的的移動的服務用戶,包括智能電器聯網數,因為現在很多電器大到空調、小到電飯煲都可以通過手機APP控制,通過這些數據我們可以收集終端客戶的一些日常使用習慣。包括我們美的的一些分銷商,包括一些移動化的導購,我們希望終端用戶即消費者在賣場里買的時候做一些信息收集是不太現實的,所以由導購幫消費者完成信息收集的動作。包括從工程師及服務網點獲取的數據,以及客服APP獲取的數據。
第二是C2M定制,剛才說到我們的洗衣機可以選多少公斤,比如說8公斤的,顏色也可以定制,筒和門蓋也可以定制,功能也可以做一些定制。但是說到C2M除了要求T+2即要求很快的供應鏈響應速度,這個大家很好理解,我在網上下了一個訂單,我不希望一個月之后才能拿到貨,基本上8天就可以拿到貨。另外我們理解的是,我們想做的C2M還有一個前期非常重要的事情,就是把產品平臺化。如果你的產品平臺化不行,你的C2M也是很難做的。
我們為什么選洗衣機這個試點去做C2M的事情呢?首先它本身的技術平臺比較好劃分,比如說8公斤的、10公斤的、15公斤的,以公斤數作為平臺。同時我們在集團的KPI指標里面對研發有一項是每年要減少新的原材料的采購量,基本上我們現在一個冰箱在平臺之內,比如說8公斤的平臺,它在這個平臺之內95%的物料都是可以通用的。只有你做了平臺化,它才可以做到真正的C2M,就是能夠快速的響應。如果說有60%的物料都要定制,這個周期肯定是來不及的。所以這個平臺往往大家都關注在快速的響應,快速響應的基礎是我有一個相對通用性比較高的平臺,需要研發和整個供應鏈一定都發力才可以做到。
第三是數字化研發,包括我們的零部件通用化、SOP編制時間、開模制造解決問題的時間以及我們調試的周期,這些在我們做了信息化之后都有明顯的提升,包括產品的智能化、智慧家居、平臺化、模塊化、數字化研發等等這些。我們再看數字化的制造,包括我們的整個可制造性、裝配驗證以及制造產線的優化,包括一些精品的分析,以及電子作業指導書、產區物流的驗證、人機工程的驗證。
這些不是我們傳統的設計出來之后到產線或者到物流的路徑上去試,我們事先都可以把它在系統里面做一個模擬,包括上面說的6點,我們都可以先在系統里面做一個模擬,算出來它大概需要花多長時間。因為在系統里面算一下可能很快,幾分鐘結果就出來了,我們傳統上來說可能做其中任何一個環節都要3天時間。這個就大大提升了整個研發效率,最終的結果是所有的研發速度和質量會有大的提升。
對于智能制造的數字化供應鏈來說,其實它講究的是一個大供應鏈的協同,不只是工廠內部說總裝、部裝和產線內部,它是要把整個大供應鏈往供應商端延伸出來。因為其實往往大家都是在想內部的提升,而且我們現在在生產現場可能遇到的問題最多的無非是缺料、質量問題、工程異常、設備異常等等問題,導致整個生產制造效率比較低下。其中物料是比較大的一塊,如果物料質量是穩定的,也不缺料,單純整個生產來說應該是非常順暢的。
所以我們要把整個供應鏈往前端去延伸,延伸到我的供應商端,從供應商端做計劃,我給他需求、給他采購計劃之后,他排他的生產計劃以及到生產過程以及到產品做出來,再到我需要的時候,他給我備貨、發貨、在途、車輛過來之后入場、卸貨碼頭的管理以及到倉庫的配送等等全部管起來。做完這些之后,我們可以看到計劃的效率提升差不多80%多,特別是我們的原材料和半成品的庫存降低了90%。
為什么呢?因為供應商知道我的精準需求時間,他按我的需求時間去排生產計劃,本身所有的供應鏈環節里面的庫存都會很少,而且當有異常的時候,我在前端很早很早之前就知道有異常,這個時候我是有足夠的響應時間去找其他供應商來把這個貨補上,這樣整個庫存可以降低用得非常少。這個立刻就會顯示到我們的財務指標上,因為說白了庫存都是要占現金流的,庫存降低了自有資金立刻就多了。像美的單純在庫存這一塊就大概差不多有500多個億,立刻省出來這么多錢,包括我的采購效率、我們的整個生產損耗、制造綜合效率的提升、產品品質的提升。
其實對于美的來說,品質提升17%,看起來好像90%、80%多不高,實際上對美的來說,生產過程上系統最早的時候,其實2006、2007年的時候就上了,當時上的時候只上了一個質量系統。其實對于美的而言,自始至終品質一直是保持得很好。基于17%的提升是從哪里來的呢?原來只是控制我的產品,保證成品或者半成品是良的,可能過程當中有很多的問題重復反反復復的出現。我們這個是從源頭上就把質量問題解決了,所以雖然這個數不多,但是其實對于本身質量就比較可靠的美的集團來說,這個也是蠻高的數字。
而且整個取消無紙化,所有的從管理層的報表、到業務基層的報表看板及場內的物流單據,全部都是采用無紙化的。因為你必須和供應商要結算,結算需要單據,這是省不掉的。但是在我的工廠內部所有的流轉是沒有單據的,而且我們在做632就是2013到2015年的時候,我們已經全部統一了,集團不允許存在手工報表,這個手工報表是沒有人去看的,手工統計出來的數據是沒有可信度的。所有的經營指標、管理指標等數據,全部需要系統通過報表去看,保證數據的實時性和準確性。同時物流效率有60%的提升。
所以在我們的整個智能制造方面,其實我們是圍繞智能自動化、智能機器人、智能物流、智能信息化、移動大數據、物聯網6個關鍵技術的應用,實現最終的智能精益工廠。這里有一頁沒有顯示出來,我可以大概說一下。其實剛剛上面有一個對比,我們美的在2011年到2017年從1000億營業額轉變到現在的2400億營業額的過程當中,我們的自有資金原來從負的100多億變成現在的正的300多億,員工從原來的20萬現在縮減到差不多不到10萬。同時制造效率提升了,因為員工少了一半,制造效率自然而然就提升了一半,以及整個市值等等都有顯著的提升。
對于我們整個智能制造建設的基礎,其實還是我們的業務精益化。所以我們從最基礎的632開始,一步一步走到現在的工業互聯網階段。我們的智能制造思路可以歸納成6點,從最基礎的設備互聯、到生產透明、再到決策數據化、數字化運營、管理移動化、物流制造拉通。
我們的智能制造解決方案從大的方面可以分成兩段,第一段是最底層的現場設備,包括生產設備、自動化設備、物流倉儲設備和各種關鍵數據的采集點,通過我們的無線或者網絡技術統一跟美云的智聯寶做硬件的互聯,又通過我們的智聯寶將所有的采集數據跟SCADA平臺做對接。這是第一層底層運用。
第二層是MES應用,當然我們的MES應用不只是生產現場傳統的MES應用,我們是指把供應商和物流、包括場內的車輛管理、場內的物流、全品質的管理、中控平臺等等全部劃分到MES里面,并不像傳統的劃分成WMES、QMES等。因為其實剛剛說的那些都是息息相關的,有很多數據都必須共享之后才可以有高價值、高效率的提升。
所以我們整個MES平臺是將剛剛說的整個生產過程當中的所有環節全部納入進來的,同時我們的一些數據來源可以跟SCADA平臺做無縫對接。SCADA平臺可以收集所有的采集的數據,經過一些篩選本身可以存在SCADA平臺,篩選之后把一些核心有用的數據和MES做無縫對接。
這是SCADA的硬件產品,我們的硬件設備沒有網口,可以通過我們前面這兩個設備做對接。唯一的區別是,如果是我們的單個設備要做對接,建議用第一種。如果說我是在一個很小的范圍之內有很多設備要做對接,我們就選第二種,因為它的串口和接口會比較多。因為美的10年前的設備也有、5年前的設備也有、現在新買設備也有,我相信現在新買的設備肯定都是會有網絡接口和協議的,5年前的設備可能會有一個端口讓你輸出,但是基本上是沒有網口的,因為那時候大家還沒有想到這一塊,10年前的設備肯定是什么接口都沒有的。我們的第三個設備是負責收集硬件設備的一些模擬量,通過模擬量可以取一些設備,包括注塑機等等。第四個是暗燈料架的系統。第五個是4G的板卡,當我沒有有線網絡的情況下,我可以通過第五個設備把信息通過4G的方式傳輸到服務器上。
這是解決我們的邊緣與控制層之間的硬件解決方案。這是我們對接之后智聯寶跟232、485串口等對接,這些協議都可以對接。數據對接出來有什么用呢?這個地方可以看到武漢工廠所有的電子設備的狀態情況,它可以看到設備是不是正常運行的、或者是有預警、或者本身已經出現問題、以及設備的產量、加動率和核心指標的信息,可以直接在看板上顯示出來。這是我們可以對設備的一些工藝參數做一些分析和控制。
這是南沙工廠智能仿真的中控屏,里面所有的場景不是一個動畫,它是實實在在的通過建模一個一個搭出來的,所以我們叫孿生工廠。我們那邊有一個實體的工廠,我要把實體工廠里的所有設備、所有物流情況、所有采集情況全部通過虛擬3D仿真,把它在我的中控屏上仿真出來,當有任何異常的時候,我的虛擬孿生工廠就會做一個及時的響應。
那么跟傳統的就不一樣了,傳統的要通過人員去空間看,或者是當我有問題發生的時候,我要用一個暗燈系統再通知到相應的人,他走過去可能十多二十分鐘就過去了。所以這個地方一有異常或者一有預警的時候,不等它真正發生異常,一有預警的時候我們就會及時進行處理,保證我們的生產運行的高效。還有我們的設備器具預防性的維護、保養等等,包括整個智能制造的解決方案,首先從設備的全面感知到互聯互通,再到數據與生產數據的整合,再到最后大數據的分析。
我們是聚焦在交互周期、生產效率的提升、品質的改善、降低原材料和半成品庫存、提高運營效率和所有全過程的全面掌控。這是一個配套拉動的精益拉動,實際上我們的物料說得最多的是物料的齊套,齊套傳統上來說是這個貨到倉庫里面了,我知道這個貨有了,我可以根據我的生產計劃去做一個齊套。實際上我們在美的還有一個齊套叫擴展齊套,這個齊套是指我們把前端供應商從入庫、備貨、發貨、在途、入場等等環節全部監控到。只要在前面比如說備貨按照我的期限去備貨,實際上這個時候我就可以做其它的運算,這就是我們講的擴展齊套。
這是我們的暗燈看板,暗燈傳統是在電腦或者移動APP上去做暗燈的報障,實際上我們現在在應用的有智能手表,5、600元一個安卓的智能手表,現在質量人員或者生產人員可以直接在智能手表上做報障和處理。
另外是工藝制程的推薦和控制,首先這里要說的是這個場景來源于美的風扇工廠的總經理提出的問題,他說現在最大的問題是技術員工人員變動率太高了。因為我們是做風扇的,注塑的設備有很多,他是指在轉場換型的時候注塑設備要做調機,一個熟練員工可能半個小時或一個小時就做好了,不熟練或者有異常的時候可能半天都做不好換型,半天時間產量就損失掉了,他說這是目前最大的痛點。
基于這個業務場景,我們給他設計了整個工藝參數的推薦,首先我要通過設備連接把所有歷史的一些設備調機參數收集到,后面我會通過MES收集到產量的信息和產品質量的信息以及在生產這個產品的時候所用的模具的相關信息。當有了大量的數據積累之后,我們就可以做一件事情,當在這臺設備上要生產一個型號的時候,我就可以基于歷史的數據去看,我是用哪套模具,在設備上設什么樣的參數,這個時候我最終的產量和良率是最高的。有了這個之后,我現在可以直接推薦出來,就告訴他你要到模房的什么位置去拿什么東西,然后裝上去,你要設什么參數,那就完事了。對于人員要求非常低,基本上現在一個小時之內整個轉場換型就做完了。
另外一個更優化的應用,其實每次設備調機的參數可能都是有一些微調的,就是這次和上次設的參數可能不一樣。這個我們也可以分析它的波動或者是它的趨勢,在下次推薦的時候可能是一個全新的參數,這個參數在歷史數據里面是沒有的,但是通過波動可以計算出應該設這個參數,這是我們其中的一個應用。剛剛說到全質量的監控,包括原材料的質量、PQC過程質量和QC。現在我們做整個供應鏈拉通之后,我們甚至把IQC往前移了,推到供應商端,如果他在我的系統用我的規則去完成IQC,我就認為他是免檢的,進一步降低質量的故障。
這是品質的移動應用。這是整個物流的送貨通知、物流軌跡、車輛入場、卸貨等物流詳情都可以看到。這是直觀透明的數字分析,作業協同、問題閉環管理、數據分析和時間管理等等。通過這些衍生出來幾個產品,包括我們通用的MES主要是負責總裝和部裝之間拉動的,包括注塑的MES、電子的MES、板身的MES、精益物流。我們在數字化運營當中,其實它是以日常管理作為基礎的,形成點檢、溝通、事件分析、改善議題等等,在我們的系統把這些流程全部固化下來。這是我們的監測中心的截圖。
美的的智能制造布局大概分為幾塊,第一是軟件有美云智數,第二是自動化有庫卡機器人,第三是物流的安得物流、第四是美的制造的實踐、第五是IOT的融合,可以提供這樣的服務。我們整個公司現在大概有1200多號人,技術團隊占比80%。我們成立的時間不久,我們去年的營業額是2.3個億,今年會突破3.5個億。同時我們現在的客戶也很多,包括汽車行業、快消行業、航空行業等等。這是我們的一些客戶,包括油商行業的像海天醬油、家紡的夢潔家紡、超市的永輝超市、服裝行業的特步等等,有很多各行各業的案例。
我今天的分享就到這里,謝謝大家!