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三一重工用“二横一纵”轻松解读工业4.0

未知 2019-07-05 11:40

  三一重工1989年成立,至今已是全球第五大工程机械制造商。三一重工就是通过业务流程变革,优化了企业的运行秩序,归纳下来就是打通了二横一纵三条线。

  第一条线是企业的端到端的集成,包括客户关系管理,供应商协同。

  第二条线是企业的横向集成,从产品设计到生产交付的集成。三一重工搭建了全球协同研发平台,同时在智能制造方面,从数字化的工厂规划,一直到智能车间,18号厂房被工信部评为数字化制造的样板工厂。

  第三条线就是三一重工一直到底层生产设备的纵向集成,从ERP到MES到智能设备的终端,最后产出智能产品和智能服务。三一重工通过ECC管理20万台智能产品并提供智能服务。一横:跨企业端到端的横向集成

  这一横是基于流程的业务变革。作为一个大型的制造企业,从技术层面去解决问题是一个方向,但是首先整个公司的业务流程,你是不是市场导向的,是不是客户导向的,是不是一个端到端的业务逻辑。这个是三一重工这些年一直在优化的一个方向,因为你如果没有业务流程的流程化,你是很难通过纯技术手段去实现智能制造的落地。

  如果把三一重工的产业链铺开,每一个环节都在发生商业模式的变革。打通客户关系

  目前三一重工已经可以在一个平台上管理集团国内、国际的业务单元、营销、后市场服务,通过营销、服务和客户平台的对接,建立市场洞察体系。

  同时,三一重工还建设了侦察兵机制。一方面,三一重工通过高管督导市场,比如,我在国内负责两个省的市场,我每个月专门设一个督办周,专门拜访客户,去听听客户的抱怨。毕竟,营销口径汇报上来的数据都针对KPI做了一些修饰,客户抱怨则更真实。同时,三一重工也在国际市场选拔侦察兵,并建立完善的评估、考核机制,对侦察兵给予充分授权。

  以前的设备保险是一年一年地卖,但三一重工现在可以根据设备运行数据判断运行状况,然后以全生命周期规划专业保险。在这个领域,三一重工是跨界竞争,而传统的机械设备保险行业正面临来自机械行业的挑战。

  每个人都想面对最终客户,整个利益格局在慢慢改变,这是产业融合带来的最大变化。在传统商业模式中的利益格局十分清晰,零部件厂给主机厂供货,主机厂卖给代理商,代理商面向客户,然后是后市场提供服务,企业、渠道、服务与客户之间已经形成了清晰的生态链。但现在,游戏规则变了。各个环节都在变化,谁能绕过所有的渠道直接给客户提供方案,谁就能赢得创新。

  今天的三一重工已经可以被银行、保险企业视为竞争者。体制外创新

  当然,三一不只是跨界者,还需要防御被跨界。

  2012年,三一重工开始建设电商平台,尝试在传统销售环节的代理商模式中引入互联网电商,2015年双十一期间,三一重工还推出优惠活动,电商上的数据表现很理想。

  电商平台还改变了供应商管理环节,以前的招标师由商务部通过招投标方式进行,现在三一重工开始用找钢网等B2B平台寻找供应商。

  此外,制造、研发环节也在改革,如何与制造伙伴更一体化互动,最好的办法是直接把客户需求和市场预测情况更早提供给制造伙伴。

  2015年10月,三一集团和本土创业投资机构成立明照资本,该基金专注于工业4.0领域和物联网的创新投资,计划于三年内投资50个项目。此外,三一重工还成立了三一制造科技,在体制外尝试创新业务。未来的颠覆性创新都需要在体外成立一个机构,或者依靠创投孵化出来。另一横:企业内核心业务的横向集成

  这一横,是基于数据的智能互联。从工厂的仿真设计、三一重工研发设计的数字化仿真、到三一重工后端的全生命周期,都在基于数据做一些工作。研发互联网化

  这方面的典型案例是,2008年的时候,三一重工推出一款大型臂架起重机。当时的现实情况是很难把一个笨重的机械一步到位地研制出来。介于此,三一重工应用模拟板块技术,把该板块做好以后,接着通过相关技术手段把模拟板块打制出来,并通过网络等技术把模拟板块经过一系列复杂的控制过程,用以完成了对生产产品的制造。现在,三一重工新产品开发,必须通过数字化的验证阶段之后才进行产品的试生产。这不仅节省时间,还节省大量资金。

  三一重工通过对诸多全新产品的研发,并利用互联网的特性融合虚拟现实、仿真等技术,将分散的产品开发和分析过程集成在一起,使产品的设计者、制造者和使用者可以在产品开发的早期,即可直观形象地对虚拟产品原型进行制造和使用仿真、性能测试和设计优化。

  同时,通过反复对数字化模拟技术的利用及实践,三一重工对制造产品的部件验证精准度越来越高。目前,基于三维模拟的虚拟产品经过仿真模拟验证后,直接就可以去生产。

  2010年,随着新建厂房和自动化设备日益增多,三一重工开启制造物联的全面应用探索。在这一过程中,实现了特、一级设备100%入网监控,提升设备利用率30%以上。同时设计并实施重件确认、资产盘点、二维条码收发货等一系列制造物联项目的试点和推广。

  随着三一重工海外收购路子的开展,及其海外基地全球机械行业协同研发平台的建立,互联网对于三一重工的重要性更是被提到一个相当高的地位。作为机械行业最大的一个协同研发平台,互联网使得三一重工的全球研发人员共享知识、统一知识,并通过视频、语音、数字化样机进行24小时研发。

  同时,三一重工的十几个产业园,都在一套服务器上进行工作,PDM的团队亦在这个研发平台上工作。其3000多种产品都在统一的研发平台进行管理,极大提高了产品的管理水平,研发的成功率也无疑很高。

  三一重工在制造领域利用信息网络化的特色,比较集中的表现在两个方面:

  第一方面是生产人员的智能化,三一重工的员工都有智能手机,都有智能的移动应用。生产线上的工人质检报工都用PDA。办公室的人员都可以通过手机进行审批OA、查阅邮件等移动办公。

  另一个方面是设备的智能化。生产线上的设备机床等大型设备,通过数字化接口进行集中管理,参数、控制、状态等通过系统管理起来,小的工具也通过智能化手段管理,比如制造机器人的焊接机都是通过信息化手段控制,超过阀值就会报警,还有在线安全监测也是设备智能化。

  在移动互联网逐渐渗透行业的大趋势下,三一重工的服务在整个工程机械行业中仍然具有很强的竞争优势。三一重工的第一步是先建立好服务中心和完善的服务体系,在此基础之上才开始销售产品。借助互联网的推动,其所倡导的服务是跨越时间、空间、专业、部门,内外互动式的全员大服务概念。

  在利用移动互联网的同时,三一重工在行业内自主开发了卫星远程监控系统,通过GPS卫星定位,公司可以跟踪每一台产品的使用数据,一旦产品在使用过程中出现故障,可以迅速定位到它的准确位置,找到离它最近的服务车及所需零配件的最近仓库,由此在第一时间内为客户提供维护服务。

  目前,三一重工的服务已经发展到了用移动设备对客户进行支持,其呼叫中心通过移动应用给客户派单。工程师用手机定位机器设备到现场去服务,可以从手机上接收订单,并查询要服务的客户对象的资料,也可以查询机型、配件等相关资料,工程师服务完后通过手机拍照可以报工、进行配件的报销等。这些手段极大缩短服务时间。

  三一重工服务领域的特色还表现在其在物流上利用移动互联网的使用上。在实施过程中,通过建立一个智能化一体仓库,把物料放进去后,在系统里下单,它能够自动下架,并通过小车把物料自动输送到生产现场,整个过程都是自动的。生产过程中的一些物料都带有RFID自动可识别标签,可以直接检测状况,内部有些车辆、调试设备、进出园区都是自动识别的。

  在产品上有30多种智能传感器,可以对产品进行远程监控和产品诊断,客户开通账号后进入系统后都可以查看到他的机器设备的状态,在什么地方,在做怎么操作,健康状态怎么样,油耗多少,运行轨迹怎么样,运行多长时间等,甚至可以在地图标出只能在哪个范围做什么。一纵:从订单到制造的纵向集成

  这一纵是基于用户的模式创新,一切都是围绕用户的价值提升去做。

  相信很多人都对智能产品有模糊的了解,把产品作为一个数据采集端,不断采集用户数据并上传到云端,方便用户进行管理。对用户来说,这种贴心的服务显然让他们可以少花一些心思在数据记录和自我判断上。基于这样的思路,三一在产品上增加嵌入式的自主开发芯片,可以通过芯片传递机器信息,上传云端并且进行数据归纳和管理,让用户更加自主管理。

  这一系列装置由三一自主研发,其中芯片叫SYMC,而产品中的部分传感器也是自制的,包括遥控装置,远程程序刷机,以及远程控制等,初步实现了机械行业智能产品的雏形。

  当三一的各项产品可以在使用过程中自动记录并且让运行过程中的运营数据全部透明时,三一的后台人员可以在上面加载更多基于研发的测试或者更多其他的功能,这个时候,三一的产品才能算是真正的智能。

  在智能产品的基础上,三一进一步打造智能平台,这个智能平台也是三一自主开发并完善的一个完整的平台,包括基于这些设备的运行参数,在研发的验证、智能调度、智能服务包括智能管理等等做了很多工作。

  而在这一方面,三一也颇有成就,亚洲最大的智能化制造车间位于长沙产业园的18号厂房就是三一的数字化工厂。目前,数字化工厂技术已在三一的十多个业务单位得到应用,助推了公司生产模式的变革,三一的数字工厂也因此获得智慧工厂的美誉。

  在实现高度柔性生产的问题上,三一是一个高度的离散型制造,很多情况下,一个品种可能一年只有几十台的销量。因此,在22个工位的流水线上,三一可能要生产150个左右的型号的产品,所以要高度柔性化,完全基于订单,通过ERP到MES系统。三一的MES是自己开发的,来适应三一智能平台的柔性化数字化的制造。智能服务

  智能产品会不断地采集用户的数据和状态,并上传到云端,这时就有了新的服务需求的诞生,三一重工可以称之为智能服务平台。

  基于生产线上,一直到生产以后的全生命周期管理,都实现了平台化的管理,客户可以完全查到基于它出厂时的产品序列号的零部件和关键零部件的编号,全部可以追索到零部件级的服务。

  另外,三一的设备无忧运行这一功能在中国做了非常多的试验,而且是非常深度的应用。这八年,三一累计下来有20万台设备已经联网,大概监控了5000多个参数,而且这个参数是在后台通过动态管理的。如果研发需要去验证的话,还可以通过在设备当中装相应的传感器,通过采集实际运行的数据来优化智能服务平台的设计和管理。

  从服务模式上来说,三一的服务品牌在业内一直倍受推崇,可以说,这套物联网的形式起到了大的作用。而从产业链方面来说,由于三一前端整个设备的实时运行情况都可以采集,所以对整个产业链从销售预测到供应商的协同,都可以通过产业链来实施。更为深层次的,从宏观经济上来看,这一智能服务平台可以实时监控宏观经济的运行,并且进行反映。再看二横一纵

  制造业企业信息化最大的挑战就是选择。美国的工业互联网,德国的工业4.0,或者说中国制造2025,大家描述这个美好的前景的时候各个方向都有,问题是你选哪一个?你怎么去选,是前端客户的整体解决方案,还是后端的产业链,还是你走纵向的,把智能制造的程度提升,或者说你把你的大数据分析,能够跟客户的把握做到一起,这是三一重工此时此刻每天都在碰到的问题。

  从企业间横线,即价值网络的横向集成来看,三一重工的客户从买产品到买服务,从买矿山的设备到根据个性化需求提出购买智慧矿山整体解决方案,这是往前走了一步,但智慧矿山解决方案可能远远不够解决客户需求。一个煤矿只是发电产业链里面的一个环节,它是否可以再往前延伸到一个发电厂对于煤炭的需求?如果再加上物流,当需要预测这个智慧矿山的产能时,显然精准度会更差一些。

  而再往前延伸到电量的消费,从整个社会的电量消耗,预测一个火电厂的发电量,顺着产业链下来,回到智慧矿山,到三一重工这个矿上的需求。沿这个方向去思考,便会发现很多理论上来讲都行得通的一些机会,而且这些机会恰恰是跨界的,这是基于互联网模式下的三一模式。

  另外一条横线,从全价值链的端到端集成方面而言,建立模型对管理日益复杂的技术系统起着关键作用。从产品研发到采购制造、销售与服务,应装备恰当的IT系统,为整个价值链提供端到端的支撑。

  这个产业链上面,横向的来自于互联网的颠覆性的三一模式已经开始了,如在钢材采购方面,颠覆性的互联网模式已经出现了,在找钢网上便可以用一种更智能的方式去找钢铁,这就是对现有产业链的颠覆。

  从企业间竖线,即网络化制造与纵向集成来看,要打通智能的加工设备,能够响应客户个性化的订单。三一重工需要考虑花多少钱,花多少年的时间,要有多少人力物力投入,才能够做到3.0时代的一个信息化的管理,一个自动化的生产,等等。再加上工业4.0还会提到3D打印,提到工业机器人,这也是很大的投资。

  所以,即使作为一个微观的企业,在工业4.0或者说工业互联网各个潜在的方向,都有一些美好的前景,但是有一条硬约束,企业资源是有限的。企业要平衡到底准备拿十个亿还是100亿元,还是1000亿元,在哪些方面投,有多少人才投,有多少精力能够盯住一些重点的方向,这是关键问题所在。(本文来自三一)

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