未來的汽車制造業(yè),將是CIO們施展才能的理想舞臺(tái)。
透過閃爍著微弱熒光的電腦屏幕,一輛汽車打著趄趔撞入墻壁,警報(bào)燈驟然亮起,車內(nèi)機(jī)器人急速轉(zhuǎn)身,三個(gè)栩栩如生的模擬人飛快沖上前去,將散落的零件組裝起來……
這樣的情景很容易讓人聯(lián)想起電腦游戲中的畫面,而實(shí)際上,這是急速變化著的數(shù)字化汽車制造技術(shù)的一個(gè)片段。計(jì)算機(jī)模擬和合成技術(shù)——也可統(tǒng)稱為數(shù)字制造技術(shù),正為汽車業(yè)和飛行器制造業(yè)創(chuàng)造源源不斷的利潤(rùn)。
“數(shù)字化”的背后
隱藏在“數(shù)字化制造”五個(gè)字后面的哲思,是通過信息技術(shù)的整合,令生產(chǎn)計(jì)劃、資源配置以及產(chǎn)品生產(chǎn)得以同步進(jìn)行。從前,任何設(shè)計(jì)上的微小失誤、生產(chǎn)過程中的瑕疵都會(huì)造成無法彌補(bǔ)的損失;如今,這些潛伏著的“隱患”在模擬實(shí)驗(yàn)階段就被排除,公司新產(chǎn)品推向市場(chǎng)的速度大大加快。咨詢機(jī)構(gòu)CIMdata預(yù)測(cè),未來三年內(nèi),用于數(shù)字化制造技術(shù)的投資將每年增長(zhǎng)25%。
首席信息官(CIO)在這場(chǎng)變革中所起的所用可是非同小可?!八麄兛胺Q企業(yè)內(nèi)部信息技術(shù)的專家,數(shù)字化生產(chǎn)是信息技術(shù)應(yīng)用的重要領(lǐng)域”,Pratt Whitney(加拿大)公司首席信息官Amal Girgis說。在這場(chǎng)技術(shù)變革浪潮中,CIO的角色是多重的:他既是預(yù)言家,透過撲朔迷離的表象準(zhǔn)確預(yù)測(cè)出未來的競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì),又是企業(yè)內(nèi)部變革的有力推動(dòng)者和中堅(jiān)力量。與技術(shù)工程師和生產(chǎn)管理者相配合讓CIO們對(duì)產(chǎn)品信息結(jié)構(gòu)作出合理安排,用數(shù)據(jù)整合令企業(yè)各業(yè)務(wù)子系統(tǒng)做到有機(jī)結(jié)合,同時(shí)機(jī)敏識(shí)別出哪些領(lǐng)域最適合首先采用數(shù)字技術(shù)?!盀橛訑?shù)字化浪潮的到來,你有必要對(duì)企業(yè)進(jìn)行‘再造’(reengineer),創(chuàng)造出一種信息共享的企業(yè)文化”,亞利桑那大學(xué)研究管理信息系統(tǒng)(MIS)的Michael Grieves說。
“幾無瑕疵”的產(chǎn)品
僅幾年前,Pratt Whitney公司 (PWC)的一款飛機(jī)引擎,從投入研發(fā)到推向市場(chǎng)還需要五年;到今天,因?yàn)橛辛讼冗M(jìn)數(shù)字技術(shù)的支持,產(chǎn)品的研發(fā)周期縮短了兩年。PWC還在設(shè)法令它的研發(fā)周期更短,到兩年半。今天的福特汽車公司、通用汽車公司和戴姆勒-克萊斯勒公司都在矢志不渝地推動(dòng)數(shù)字技術(shù)應(yīng)用于商業(yè)領(lǐng)域。CIMdata的調(diào)查(2003)顯示,采用了數(shù)字化技術(shù)的公司,其產(chǎn)品推向市場(chǎng)的速度增加了30%,重復(fù)設(shè)計(jì)減少了65%,生產(chǎn)規(guī)劃(planning)流程精簡(jiǎn)了40%,平均產(chǎn)量增長(zhǎng)了15%。
2000年,當(dāng)通用汽車第一次運(yùn)用數(shù)字化模型來模擬汽車設(shè)計(jì)時(shí),當(dāng)年的成本節(jié)約便高達(dá)7500萬美元。另一項(xiàng)里程碑意義的杰作來自對(duì)現(xiàn)場(chǎng)操作的精確模擬,通過該技術(shù),更多有關(guān)人類工程學(xué)的難題可謂迎刃而解。如今,通用在全球范圍內(nèi)擁有25家模擬實(shí)驗(yàn)室,公司新產(chǎn)品以3D圖像顯示在屏幕上,設(shè)計(jì)師和技術(shù)專家通過研究這些圖形,可以開發(fā)出合理的零部件體系和生產(chǎn)流程,從而極大地避免了生產(chǎn)過程中的冗余。
自從數(shù)字化技術(shù)得到廣泛應(yīng)用,通用汽車公司已見證了許多“無瑕疵”產(chǎn)品的誕生。通用公司流程信息主管Terry Kline說:“以前,要找到生產(chǎn)工序中需改進(jìn)的地方,你必須實(shí)地造出一輛汽車來;而現(xiàn)在,我們可以把這項(xiàng)工作交給計(jì)算機(jī)去辦?!痹诖髂防?克萊斯勒公司,由于數(shù)字技術(shù)的引進(jìn),德國(guó)新工廠的建設(shè)時(shí)間減短了30%,建設(shè)成本降低到原來的90%。新產(chǎn)品的生產(chǎn)規(guī)劃時(shí)間少了30%。
技術(shù)進(jìn)步功不可沒
數(shù)字技術(shù)何以如此風(fēng)靡?來自軟件開發(fā)商技術(shù)的長(zhǎng)足進(jìn)展功不可沒。如今數(shù)字技術(shù)已達(dá)如此地步——用計(jì)算機(jī)模擬分析得出的結(jié)果和實(shí)際生產(chǎn)流程幾乎可以毫分不差?!俺杀镜墓?jié)約是顯著的”,AMR Research副總裁Kevin O'Marah說,“如果你在設(shè)計(jì)中考慮到生產(chǎn)工序,你就可以提前獲知設(shè)計(jì)的大概成本和實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)所需的各種資源?!?/p>
然而要令這一切都成為現(xiàn)實(shí),你還要準(zhǔn)備付出巨大的費(fèi)用——數(shù)字化制造軟件通常價(jià)格昂貴,功能復(fù)雜。此外,商業(yè)流程的改變也是必須要應(yīng)對(duì)的難題——欲令生產(chǎn)和設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)在盡可能早的階段投入產(chǎn)品開發(fā),你必須做好企業(yè)文化巨大跨越的準(zhǔn)備。另外,就大規(guī)模制造而言,新技術(shù)、新方法的應(yīng)用絕非一蹴而就,其間會(huì)遭遇到很多觀念上的阻力。很多中層主管對(duì)數(shù)字制造軟件供應(yīng)商提出的方案表示懷疑,即便勉強(qiáng)采納了也難以承擔(dān)隨之而來的管理體制變動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)。而要令生產(chǎn)變得更加“數(shù)字化”,絕大多數(shù)廠商必須完成觀念上的轉(zhuǎn)換,畢竟經(jīng)改造后的生產(chǎn)流程與企業(yè)舊的流程有著天壤之別。
在傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)年代,設(shè)計(jì)和生產(chǎn)有著明顯的順序上的差別。工程師們應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案進(jìn)行改良,然后將它們提交給技術(shù)專家,后者使用專門工具測(cè)算產(chǎn)品的生產(chǎn)成本、所需設(shè)備等等。接著需要測(cè)試制造的可行性,及時(shí)修正各種問題,然后再進(jìn)行測(cè)試,再修正,等等,如此循環(huán)往復(fù)。這樣的方式極大地延緩了產(chǎn)品推向市場(chǎng)的速度,制造成本大大增加?!叭绻皇褂媚M技術(shù),諸如遺漏三到四個(gè)焊接點(diǎn)這樣的錯(cuò)誤會(huì)經(jīng)常發(fā)生”,Grieves說,“現(xiàn)場(chǎng)模擬可以很好地解決這個(gè)問題?!弊阅M技術(shù)應(yīng)用以來,工程師們便可以在盡可能早的時(shí)間獲知哪些部分需要改進(jìn),那些流程需要更新。對(duì)已經(jīng)建成的生產(chǎn)線來說,一個(gè)正處在設(shè)計(jì)中的產(chǎn)品的數(shù)字化展示(representation)可以讓工程師們知曉焊接點(diǎn)的狀況,機(jī)器人是否按設(shè)置執(zhí)行了指令,等等。
不要“為技術(shù)而技術(shù)”
在戴姆勒-克萊斯勒公司,“數(shù)字化制造”讓生產(chǎn)部門和設(shè)計(jì)部門的交流變得輕松自如。在2003年舉行的一次模擬方案交流會(huì)上,設(shè)計(jì)師和技術(shù)專家們對(duì)一個(gè)特制組件能否被嵌入車體產(chǎn)生了分歧。過去,這樣的討論動(dòng)輒以月計(jì)。如今,一個(gè)半小時(shí)的會(huì)議就可以輕松敲定。兩方專家集中到會(huì)議室,組件結(jié)構(gòu)和工廠布局都顯示在屏幕上。答案很快出來了:工人應(yīng)進(jìn)入車內(nèi),用最平常的動(dòng)作將零部件組裝進(jìn)車體?!吧鷦?dòng)的圖像勝過千言萬語”,戴姆勒-克萊斯勒首席信息官Unger說。
數(shù)字化制造軟件的高額投入要求它的使用者將“數(shù)字生產(chǎn)”當(dāng)作公司戰(zhàn)略考量的核心。美國(guó)輪軸公司(AAM)將數(shù)字化生產(chǎn)當(dāng)作它實(shí)現(xiàn)“高效企業(yè)”(lean enterprise)的重要戰(zhàn)略。AAM首席信息官Abdallah Shanti說:“北美制造業(yè)面臨著來自全球各方面的競(jìng)爭(zhēng),惟一辦法是保持創(chuàng)新——不僅僅是產(chǎn)品上的創(chuàng)新,還有商業(yè)流程上的創(chuàng)新。”
應(yīng)用數(shù)字化制造技術(shù),這家年銷售額達(dá)36億美元的汽車零部件供應(yīng)商可以實(shí)時(shí)了解到旗下17家工廠的最新進(jìn)展,每位高管都可以透過計(jì)算機(jī)系統(tǒng),監(jiān)控生產(chǎn)流程、洞察整車品質(zhì),以及將可能的隱患消滅在萌芽狀態(tài)。今天的AAM,產(chǎn)品品質(zhì)已經(jīng)達(dá)到了“六希格瑪”標(biāo)準(zhǔn),每100萬個(gè)零件中只有3.4項(xiàng)錯(cuò)誤。公司位于墨西哥的新工廠,其完工時(shí)間比預(yù)定計(jì)劃提早了五個(gè)月。Shanti預(yù)測(cè),隨著數(shù)字制造技術(shù)的進(jìn)一步應(yīng)用,未來還會(huì)有更多的效益產(chǎn)生。
盡管CIO在企業(yè)變革中的作用毋庸置疑,但缺少了其他部門的配合,技術(shù)的變革也就成為了無源之水、無本之木。事實(shí)上,各職能部門的橫向協(xié)調(diào)與配合至關(guān)重要。福特“數(shù)字化生產(chǎn)”計(jì)劃就涵蓋了產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)和信息技術(shù)等多個(gè)部門。福特技術(shù)專家Richard Riff說:“你應(yīng)該把商業(yè)與信息技術(shù)作為一個(gè)整體來看待,而不要‘為技術(shù)而技術(shù)’?!?/p>