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从零件到模块 互联网工厂为需求制造

2015年05月28日 10:48中国机床商务网点击:4556

  【中国机床商务网 机床上下游】有多少人想把自己的照片印在空调面板上?或者干脆用3D打印创造一台独一无二的空调?
  
  答案比你想象中更多。
  
  3月7日,28岁的裴恒在海尔郑州互联工厂拿到了自己定制的空调,一台具备WiFi模块、除甲醛功能,面板上印着卡通图案的1匹挂机,这也是海尔的第一台定制空调。从下单到提货的5天时间里他接到了N条短信,从排产、备料到安装面板,每个环节都有短信提醒。裴恒告诉我,他原本没想过定制空调,偶然在海尔e商城上发现有这项服务,就尝试一下,除了要先付200元定金,定制空调的价格和普通空调没什么差别。
  
  定制空调会是大方向吗?海尔家电产业集团副总裁、家用空调事业部总经理王友宁说:“很难说定制空调今后会占到多大比例,但通过定制,我们让用户有了参与感,这才是最重要的。”
  

 
  工厂曾经是一堵墙,把供应商和用户分隔两边,海尔正在打破这堵墙,让工厂不仅是生产平台,而成为交互平台,真正以用户为核心组织和运转资源。
  
  一间工厂的信息流
  
  3月刚刚投产的郑州工厂占地面积12.1万平方米,目前两条生产线年产能200万台,预计满产后产能将达到500万台。每个车间都有一块LED显示屏,上面逐条列出订单号、机型、订单数和完成数。在现场,本刊记者看到3月20日用户下单的空调订单已于3月21日完成排产,目前正在备料中。“备料需要5天左右,我们的目标是和模块商实时互联,同步补料。”海尔白电集团智慧供应链平台负责人说。
  
  在郑州工厂,每个订单都有唯一的身份识别码,通过识别码可以对生产全过程进行实时追踪,用户可以通过短信或者手机APP实现全流程可视,就像查询快递状态一样。以裴恒的订单为例,在进入工厂前定制平台就生成了一个该订单专有的识别码,郑州工厂的空中输送系统会根据识别码把所需配件自动运送到工位。传统工厂是串联式,各个工序线性排列,而互联工厂则是并联式,一个订单下单排产完成后,生产线上的各个环节同步到达,相互协调,任何一个环节出现异常系统都会自动报警。
  
  工人和机器的关系也在改变,过去工人追着流水线,郑州工厂的柔性生产单元让生产线跟着人走,一个产品推出来送到一个相对静止的单元由工人操作,劳动强度大大降低。不仅对消费者全程可视,互联工厂对工人同样是可视化的,在生产线旁的LED屏幕上工人可以实时看到当前工作量,完成质量和薪酬所得,“推动工人进行自我管理”。
  
  “工厂要有数据流动,信息系统可以自主判断、决策,没有这些就只是自动化,还谈不上智能。”王友宁说。
  
  怎样建造一家互联工厂?答案不只是增加10%投资。
  
  2011年,海尔在沈阳开始筹建第一家互联工厂,按照王友宁的说法,当时大家并不清楚应该怎么做,“海尔已有很多冰箱工厂,沈阳工厂一开始把其它工厂的最优化方案集中到一起,干了快一年发现不对,就把项目停下来了。”停工带来的损失可想而知,当时海尔已经订购了一批设备,布局也部分确定了,按原先的方式走下去,沈阳工厂至少可以实现10%的效率提升,为什么必须推倒重来?“因为这不是互联工厂。”
  
  王友宁说,互联工厂从厂房布局、物流、设备和工艺的结合到新技术新材料应用是一套全新系统,“关起门来做是不行的,必须开放资源,吸引外部合作伙伴加入。”此后沈阳冰箱工厂的建造过程全流程开放,整体规划设计由德国公司与海尔共同设计,海尔提出战略要求,许多生产设备都是和合作伙伴共同开发。
  
  沈阳互联工厂从筹建到建成花了三年时间,2015年3月郑州工厂投产,4月佛山工厂和青岛工厂双双投产,海尔的复制正在提速。无人生产线、黑灯车间成为标配,同等产能下互联工厂的占地面积和工人数量减少了一半,且生产效率远高于行业平均水平。但在王友宁看来,互联工厂的意义不只是生产力,还有生产关系的改变,工厂、用户和供应商之间不再割裂,而是紧密联接,高频互动。
  
  为需求制造
  
  家电本来就是高度标准化产品,用户个性化需求主要集中在外观上,但交互的意义并不只是定制产品。“用户对家电产品定制需求是相对而不是绝对的,不是每个人都需要一台独一无二的空调,但你肯定有未被满足的需求,你希望空调是什么样子?你家空调在使用中有什么问题?这是我们要在交互中发现的。”王友宁说。
  
  要和用户交互,过去企业需要借助第三方调查公司,选择几个重点城市,样本数量不过几千份。现在移动互联网让交互成本趋近于零,在网上,海量用户可以随时随地参与到产品的设计开发中。
  
  3月12日,海尔发布了面向消费者的定制平台“众创汇”,空调、冰箱、洗衣机、热水器、冷柜五大品类都可以在网上定制。以空调为例,目前可选择的有WiFi模块、除甲醛模块和面板图案。王友宁说,目前空调的定制周期已经从最初的两周缩短到了7天以内,“将来会压缩到5天甚至更短”。
  
  在海尔郑州互联工厂,每个车间都有一块LED显示屏,上面逐条列出订单号、机型、订单数和完成数
  
  众创汇上的创意方案集中于面板,目前人气最高的方案是设计师AIR-C上传的生命之树冰箱面板,得票13452票,另一位用户风语者设计的幸福藤花空调面板获得了12430票,这两款产品目前都已投产。
  
  除了众创汇,海尔e商城、海尔旗下的统帅网站都有定制功能,用户可以在这些网站上直接描述个性化需求。理想状态下,用户需求最多的产品将直接进入研发设计,完成从个性化到规模化的过程,海尔称之为众创定制。
  
  海尔正在试图把多种交互手段统一为用户眼中的“一个海尔”,包括多家网站、400客服中心和遍布全国的专卖店。理想状态下海尔应该无处不在,“用户在哪里,我们就到哪里去交互”。不过现实是用户还需要主动找到海尔,登陆网站,下载APP或是拨打电话完成交互。目前海尔正在推动的智能家电或许可以让交互过程更加简单,甚至在使用过程中自动回传数据,让交互更自然。
  
  从零件到模块
  
  如何用大规模制造满足碎片化需求,在传统制造业是一项不可能的任务。一台空调有200多个零件,任何一点个性化需求的改动对工厂来说都意味着指数级的作业攀升,即使只是最简单的更换面板图案,对工厂来说成本都太过高昂。一旦定制订单成千上万到来,生产线将濒临崩溃。
  
  模块出现使不可能变成可能。“将高度标准化的几百个零部件进一步模块化,基于模块,我们可以把离散的个性化订单汇聚成相对规模化的制造。”王友宁说。
  
  2013年海尔推出的匀风空调“天樽”就是模块化产品,王友宁说,天樽空调以前有265个零件,现在被重新设计定义为12个模块,很多人忍不住伸手去摸的那个圆环其实是射流送风模块,这个模块除了用在天樽上还用在天铂上,将来还会用在更多产品上。
  
  265个零件如何变成12个模块?海尔模块化项目推进负责人告诉本刊记者,其过程并非简单合并同类项。以空调内机为例,可分为五大类12个模块,其中WiFi和除甲醛属于附件模块,面板则属于结构模块,“模块的基本架构是固定的,架构下的每个模块实体会根据用户需求有所调整。”
  
  把一台空调切成12个模块并不难,难的是规定模块之间的接口,这是模块之间连接和协同的关键。接口包括物理接口、控制与沟通接口、空间接口、转换接口、场力接口、环境接口等等,将来接口还会有图像识别和各种传感器,这就是环境连接。
  
  海尔白电集团供应链工程技术总监张维杰说:“把零件变成模块关键是接口标准化,只要接口是标准化的,同一个模块可以应用于不同的产品,也可以由不同的开发商来完成,对海尔来说这意味着全球资源都可以为我所用。”
  
  模块化并不等于轻资产,不是说模块交给别人做,自己只要组装就可以了,实际上底层架构和核心部件还是要掌握在自己手里。以模块化发展最早、最成熟的汽车业为例,最核心的发动机一定是自家研发。家电业要走模块化道路,同样面临这一问题。作为接口标准的设计者,海尔不仅掌握着整套模块架构的核心,在一些核心部件上也在加大研发投入,比如射流送风技术。辛辛那提大学特聘教授李杰研究工业4.0多年,他同时也是美国国家科学基金会(NSF)智能维护系统产学合作中心主任,在李杰看来,中国制造要实现工业4.0首先要做的是去芜存菁,“去掉高耗能、污染、低质量,加强在核心技术上的投入,只有根基扎实了,下一步才有可能走好。”
  
  交互供应链
  
  模块化实际上把一部分开发工作前置给了供应商,由海尔将交互获得的用户信息分析处理,再提出需求。这和传统制造业的采购完全不同,海尔与供应商之间必须深度交互,很多时候甚至共同开发模块。按照王友宁的说法,“现在采购本身也是一种交互。”
  
  2015年,海尔供应商从过去的一千家减少到了几百家,整个采购系统也随之改变。过去采购无非是看质量、拼价格,现在则是提需求,看供应商能否提供解决方案。“要成为模块商必须同时具备设计、质量保证,模块供货和二三级供应商管理能力,有些能力稍差的供应商就变成了模块商下面的二级三级供应商,由模块商自己管理。”王友宁承认,能力差的供应商不能适应新的变化就会被淘汰,“汽车行业做模块有几十年,家电业没有这个基础。开始时具备这种能力的供应商非常少,我们也有过焦虑,模块化其实就是供应链升级的过程。”
  
  2014年,海尔面向全球供应商的海达源平台上线,目前已有5339家供应商入驻,除了海尔在上面发布需求,用户也可以直接提出需求,供应商在线提出解决方案。2014年4月,瑞士西卡公司在海达源平台看到了海尔发布的“解决冰箱玻璃门闪缝漏气”的需求并在线提交解决方案,2014年6月西卡提供的粘结剂方案被海尔选中,7月就开始投入生产。模块化使得供应商进入时间从半年以上缩短到了三个月左右,推动海尔新产品的上市周期缩短了50%以上,海尔可以用模块迅速搭建起更多新品类。
  
  许多过去在海尔工厂做的事现在由模块商完成,不同产品不同型号的模块虽然不同,但标准化接口之间的生产动作却是一致的,因此一条生产线可以兼容多种产品多种模块的生产。最直观的改变是生产线变短了,在郑州工厂,空调外机生产线长度从256米缩短到了138米,内机从120米缩短到了60米。
  
  工厂和渠道的交互也在加快。在郑州工厂,有些定制订单的排产只需要1天,而有些订单则需要6天完成排产,这中间的区别在哪里?“你看到6天的订单是给渠道的,用户定制订单都是第二天排产完成。渠道定制以周为单位。”供应链负责人表示,从本质上看,所有订单都可以分为给客户和给用户两大类,“现在客户在改变,消费者需求也变了,再不改变就会被淘汰”。
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