韓舒淋

走進(jìn)智能制造之四

板式家具因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)化，更容易實(shí)現(xiàn)柔性制造。實(shí)木家具制造商美克是怎樣解決大規(guī)模定制+個(gè)性化定制這個(gè)制造業(yè)共性挑戰(zhàn)的？

在工信部公布的《2015年智能制造示范項(xiàng)目名單》中，美克家居（600037.SH）是46家企業(yè)里唯一的家具制造商。

深入美克家居工廠參觀采訪、并與美克高管對(duì)話(huà)之后，《財(cái)經(jīng)》記者發(fā)現(xiàn)，對(duì)移動(dòng)設(shè)備的重視和應(yīng)用，是美克智能制造轉(zhuǎn)型中的一大特點(diǎn)。搭載著企業(yè)級(jí)APP的平板電腦，在零售店的設(shè)計(jì)顧問(wèn)手里被用來(lái)搜集消費(fèi)數(shù)據(jù)，在采購(gòu)人員手里被用來(lái)做采購(gòu)決策，在制造工廠里，品質(zhì)pad和安全pad讓現(xiàn)場(chǎng)工人能迅速反饋質(zhì)量和安全信息。移動(dòng)設(shè)備成了美克全產(chǎn)業(yè)鏈中的樞紐，員工與企業(yè)資源管理（ERP）、制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）、產(chǎn)品生命周期管理（PLM）等后端信息系統(tǒng)交互的入口。

美克投資集團(tuán)董事長(zhǎng)馮東明對(duì)《財(cái)經(jīng)》記者表示，從2012年開(kāi)始，美克就已經(jīng)著手改造制造環(huán)節(jié)。

美克從1993年開(kāi)始涉足家居制造領(lǐng)域，初期是OME制造商，為海外家具品牌進(jìn)行代工生產(chǎn)。馮東明介紹，美克家居早期是把國(guó)外家具制造技術(shù)引進(jìn)中國(guó)，這是一個(gè)高成本到低成本的過(guò)程。家具制造業(yè)長(zhǎng)期是勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)，勞動(dòng)力的成本很大程度上決定了其產(chǎn)能的分布。在產(chǎn)能轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，美克家居的制造業(yè)務(wù)逐步發(fā)展壯大。

然而OEM模式的利潤(rùn)率偏低，美克家居的年報(bào)信息顯示，從2014年下半年開(kāi)始，美克家居砍掉了所有OEM業(yè)務(wù)。與此相對(duì)，美克通過(guò)海外收購(gòu)和設(shè)立自有品牌，在零售端業(yè)務(wù)不斷增長(zhǎng)，目前工廠產(chǎn)能全部供應(yīng)自有品牌。

國(guó)內(nèi)勞務(wù)成本不斷提高，直接對(duì)家具制造這種勞動(dòng)密集型行業(yè)帶來(lái)影響。馮東明介紹，2012年前后，低勞動(dòng)成本的時(shí)代已經(jīng)過(guò)去，很多國(guó)內(nèi)家具制造企業(yè)轉(zhuǎn)投成本更低的東南亞國(guó)家?！斑@樣的流動(dòng)是沒(méi)有止境的，對(duì)行業(yè)也不會(huì)有進(jìn)步?！瘪T東明說(shuō)，他希望找到更徹底的解決辦法。為此，他提出了“科藝化”目標(biāo)，希望將科學(xué)技術(shù)與藝術(shù)設(shè)計(jì)融為一體。

在外部環(huán)境和企業(yè)戰(zhàn)略的雙重因素下，美克家居開(kāi)始尋找制造升級(jí)的解決方案。作為實(shí)木家具生產(chǎn)商，其制造過(guò)程與常見(jiàn)的板式家具有所不同，板式家具的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化和自動(dòng)化程度相對(duì)較高，而實(shí)木家具則有更多的個(gè)性化需求，這為其帶來(lái)更多挑戰(zhàn)。

美克家居計(jì)劃經(jīng)過(guò)改造，在保持現(xiàn)有工人數(shù)量不變的情況下，將工廠產(chǎn)能提高一倍。其年報(bào)中披露的自動(dòng)化工廠總投入預(yù)計(jì)為3.14億元。馮東明對(duì)《財(cái)經(jīng)》記者表示，經(jīng)過(guò)測(cè)算，工廠勞務(wù)成本會(huì)變?yōu)樵瓉?lái)的一半甚至三分之一，在成熟運(yùn)行之后，只需要兩年時(shí)間，節(jié)省的勞務(wù)成本就能覆蓋改造升級(jí)的投入。

關(guān)鍵是物流規(guī)劃

美克家居旗下的家具制造產(chǎn)能共有9個(gè)工廠，除了1個(gè)設(shè)在烏魯木齊（2廠）之外，其余8個(gè)都位于天津?yàn)I海新區(qū)的產(chǎn)業(yè)園內(nèi)。此次獲批的試點(diǎn)項(xiàng)目，是天津廠區(qū)的10廠、11廠兩個(gè)工廠，這兩個(gè)工廠并非新建工廠，而是在原來(lái)已有的工廠基礎(chǔ)上改造而來(lái)。另外，兩個(gè)工廠還共用一個(gè)配料倉(cāng)庫(kù)。

美克家居為其理想中的工廠模式命名為“MC+FA”，前者指大規(guī)模個(gè)性化定制（Mass Customization），后者指自動(dòng)化工廠（Factory Automation），這基本涵蓋了美克對(duì)其制造環(huán)節(jié)升級(jí)的期望：通過(guò)自動(dòng)化工廠，同時(shí)滿(mǎn)足批量化和個(gè)性化的生產(chǎn)要求，并在這個(gè)過(guò)程中保持產(chǎn)能和設(shè)計(jì)風(fēng)格，減少用工數(shù)量。

對(duì)現(xiàn)有工廠進(jìn)行改造并不容易，當(dāng)時(shí)擺在團(tuán)隊(duì)面前最大的難題是確立工廠規(guī)劃。由于實(shí)木家具制造的特殊性，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)很難找到合適的參考對(duì)象。作為一個(gè)傳統(tǒng)的勞動(dòng)密集型行業(yè)，全球領(lǐng)先的實(shí)木制造技術(shù)已經(jīng)從海外轉(zhuǎn)移到中國(guó)，全球都沒(méi)有大規(guī)模個(gè)性化定制的方案。而板式家具的個(gè)性化要求較低，制造自動(dòng)化程度比較高，成為團(tuán)隊(duì)最初的借鑒對(duì)象，并參考德國(guó)的板式家具工廠提出了最初的工廠規(guī)劃方案。

傳統(tǒng)的工廠規(guī)劃需要通過(guò)三維設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)，其結(jié)果是靜態(tài)的規(guī)劃圖。但團(tuán)隊(duì)希望在規(guī)劃階段就能搞清楚工廠運(yùn)行之后的狀態(tài)，為此他們專(zhuān)門(mén)找到一家仿真公司，參考德國(guó)板式家具工廠的規(guī)劃進(jìn)行仿真。美克家居提供了工廠物料清單、工藝流程等各種基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，可仿真結(jié)果并不令人滿(mǎn)意。物流運(yùn)送滿(mǎn)足不了現(xiàn)場(chǎng)需要，場(chǎng)地利用率也不高。

為了解決這些問(wèn)題，團(tuán)隊(duì)開(kāi)始去其他自動(dòng)化程度較高的制造業(yè)進(jìn)行調(diào)研，其中包括汽車(chē)、電子產(chǎn)品、工程機(jī)械甚至煙草行業(yè)，這些行業(yè)的經(jīng)驗(yàn)帶來(lái)了啟發(fā)。美克家居工藝技術(shù)中心總監(jiān)許海對(duì)《財(cái)經(jīng)》記者總結(jié)道，“工廠規(guī)劃的關(guān)鍵是物流，物流就是工藝流，它決定了日常運(yùn)營(yíng)的成本和效率。”

跨行學(xué)習(xí)的成果，就是目前在美克工廠占據(jù)核心空間的零部件超市。

《財(cái)經(jīng)》記者在已經(jīng)完成大部分改造升級(jí)的10廠廠區(qū)看到，整個(gè)工廠依照制造順序被分為機(jī)加工、涂飾和包裝三個(gè)區(qū)域。在機(jī)加工區(qū)域完成零部件的生產(chǎn)和組裝，然后在涂飾、包裝區(qū)域進(jìn)行后續(xù)流水線(xiàn)作業(yè)。10廠生產(chǎn)的產(chǎn)品以臥室家具為主，能制造不同風(fēng)格產(chǎn)品供應(yīng)美克旗下多個(gè)品牌，從制造流程來(lái)看，機(jī)加工環(huán)節(jié)產(chǎn)品的多樣性支撐了最終產(chǎn)品的多樣性。

在傳統(tǒng)工廠里，機(jī)加工區(qū)域內(nèi)有多個(gè)生產(chǎn)單元，分別生產(chǎn)不同零部件、產(chǎn)品。這些生產(chǎn)單元之間也有工序上的先后關(guān)系，每個(gè)生產(chǎn)單元制造的零部件就地儲(chǔ)存，等待流轉(zhuǎn)到下一環(huán)節(jié)。而改造之后的工廠，機(jī)加工區(qū)域設(shè)立了一個(gè)統(tǒng)一的零部件超市，所有生產(chǎn)單元的中間產(chǎn)品全部被統(tǒng)一集中到位于區(qū)域中心的零部件超市里。在現(xiàn)場(chǎng)，通過(guò)精心設(shè)計(jì)的路線(xiàn)，搬運(yùn)機(jī)器人可以在任何一處生產(chǎn)單元和零部件超市之間搬運(yùn)零部件。

這一改動(dòng)，最直接的影響是工廠從庫(kù)存產(chǎn)品變?yōu)閹?kù)存零部件，制造的靈活性大大提高。

在具體的生產(chǎn)單元內(nèi)部，美克家居也結(jié)合需求進(jìn)行了大量的自動(dòng)化設(shè)備改造?！敦?cái)經(jīng)》記者在現(xiàn)場(chǎng)看到，有些設(shè)備是在原有的機(jī)床上安裝機(jī)器人進(jìn)行集成，用于進(jìn)行切割、打孔等工序;同時(shí)也有去年11月最新發(fā)布的Rethink單臂協(xié)作機(jī)器人，用于進(jìn)行更復(fù)雜的工序。

這些改造并不容易，“沒(méi)有一個(gè)設(shè)備沒(méi)有動(dòng)過(guò)”，許海對(duì)《財(cái)經(jīng)》記者表示。

在整個(gè)改造過(guò)程中，工廠的正常生產(chǎn)并沒(méi)有停止。馮東明表示，工廠的改造是“滲透式”的，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備可以通過(guò)合理排期實(shí)現(xiàn)階段性停線(xiàn)，這種“滲透式”改造仍在進(jìn)行中?！敦?cái)經(jīng)》記者在現(xiàn)場(chǎng)看到，工廠的涂飾區(qū)域有兩條生產(chǎn)線(xiàn)，其中一條照常生產(chǎn)，工人操作涂飾機(jī)械臂對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行涂飾，而另一條則被封閉起來(lái)，正在進(jìn)行自動(dòng)化設(shè)備的改造更新，現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人介紹說(shuō)，改造之后的涂飾生產(chǎn)線(xiàn)將完全由機(jī)器人操作。

個(gè)性化離不開(kāi)標(biāo)準(zhǔn)化

和許多其他行業(yè)一樣，實(shí)木家具的智能制造希望可以實(shí)現(xiàn)柔性化制造，同一條生產(chǎn)線(xiàn)能夠快速生產(chǎn)不同的產(chǎn)品。要達(dá)到這一目標(biāo)，機(jī)器人等自動(dòng)化設(shè)備可以提高單個(gè)零部件和產(chǎn)品的制造效率，而整個(gè)生產(chǎn)線(xiàn)的柔性離不開(kāi)零部件的標(biāo)準(zhǔn)化。

許海介紹說(shuō)，標(biāo)準(zhǔn)的零部件可以分為兩類(lèi)，一類(lèi)是通用標(biāo)準(zhǔn)件，在多個(gè)產(chǎn)品上都能直接使用;一類(lèi)是半成品毛坯。譬如桌腿，加工之前的方料是一樣的，根據(jù)不同需求，在加工中心調(diào)用不同的程序可以生產(chǎn)出不同樣式的桌腿。

要實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，既需要清楚產(chǎn)品的制造過(guò)程，也需要不斷豐富零部件數(shù)據(jù)庫(kù)。團(tuán)隊(duì)最大程度提高了零部件的通用率，目前美克家居在天貓旗艦店銷(xiāo)售的茶幾，其零部件通用率超過(guò)80%。

制造模式的改變，對(duì)產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到銷(xiāo)售的整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈都會(huì)產(chǎn)生影響。在現(xiàn)有零部件標(biāo)準(zhǔn)化之后，新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)從一開(kāi)始就會(huì)考慮到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的制造能力，保證新品的外觀和功能從一開(kāi)始就與工廠的制造能力相匹配。

在銷(xiāo)售端，產(chǎn)品的供貨周期也被大大壓縮了，從原來(lái)的120天縮短到35天。這一提升，是多個(gè)環(huán)節(jié)共同作用的結(jié)果。傳統(tǒng)的供貨模式中，市場(chǎng)端接到訂單之后，一般一個(gè)月集中下達(dá)到工廠，工廠接到訂單之后再去采購(gòu)物料，其供應(yīng)周期大約在45天左右，物料到達(dá)工廠之后再去與生產(chǎn)線(xiàn)合流、排期，加上制造過(guò)程中可能的延誤，供貨周期被大大拉長(zhǎng)。

而在智能工廠中，在零部件標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)上，工廠根據(jù)銷(xiāo)售預(yù)測(cè)和市場(chǎng)分析調(diào)整零部件庫(kù)存，接到訂單之后，立即調(diào)用零部件完成組裝，生產(chǎn)周期被縮短到兩周左右?？紤]到物流等時(shí)間，整個(gè)供貨周期可以縮短四周到五周左右。

用移動(dòng)APP實(shí)現(xiàn)前端信息化

供貨周期能夠縮短，一方面是制造模式改變帶來(lái)的生產(chǎn)周期縮短，另一個(gè)很重要的因素是，由于信息化水平提高，消費(fèi)端需求傳遞到工廠的速度比以往大大提高。

消費(fèi)端的需求快速傳遞到工廠，需要全產(chǎn)業(yè)鏈的信息平臺(tái)來(lái)支撐。在已有的工廠智能化改造的基礎(chǔ)上，美克家居正在移動(dòng)端布局企業(yè)級(jí)應(yīng)用，以此打通生產(chǎn)和消費(fèi)環(huán)節(jié)。

今年1月，美克家居發(fā)布三款A(yù)pp，它們來(lái)自美克、IBM和APPLE公司合作的Mobile First項(xiàng)目。三款A(yù)pp分別名為：Sales Consultant、Home Visit、Dynamic Buy。三者應(yīng)用場(chǎng)景各不相同，Sales Consultant由門(mén)店的設(shè)計(jì)顧問(wèn)使用，該App會(huì)收集消費(fèi)者信息，進(jìn)行產(chǎn)品個(gè)性化定制。一旦下單，訂單需求可以立刻同步到工廠。

Home Visit是針對(duì)美克“家訪”環(huán)節(jié)而推出的APP。在傳統(tǒng)模式中，門(mén)店的設(shè)計(jì)顧問(wèn)需要上門(mén)測(cè)量房間尺寸，在最新款iPad Pro上應(yīng)用這款A(yù)pp之后，通過(guò)拍攝房間的四個(gè)墻角，就可以生成三維模型，它一方面大大減少了“家訪”的工作量，另一方面也能讓顧客直觀地看到家具搭配的效果。目前這款A(yù)pp建模的精度誤差已經(jīng)達(dá)到1厘米以?xún)?nèi)，正在針對(duì)復(fù)雜光線(xiàn)和空間環(huán)境下進(jìn)行后續(xù)優(yōu)化。

Dynamic Buy則是針對(duì)采購(gòu)人員，采購(gòu)人員能夠在App上直觀了解某特定品類(lèi)的庫(kù)存和銷(xiāo)售數(shù)據(jù)，來(lái)幫助進(jìn)行采購(gòu)決策。在傳統(tǒng)的模式中，采購(gòu)人員需要綜合考慮未來(lái)的銷(xiāo)售預(yù)測(cè)、歷史存銷(xiāo)月份數(shù)據(jù)、目前的凈庫(kù)存量、在途的庫(kù)存量，從而計(jì)算出未來(lái)1個(gè)到3個(gè)月應(yīng)該采購(gòu)多少商品，每一個(gè)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)都需要與不同部門(mén)進(jìn)行溝通獲得，然后進(jìn)行測(cè)算。

美克投資集團(tuán)信息中心經(jīng)理羅剛認(rèn)為，這款A(yù)pp一方面能夠幫助采購(gòu)人員迅速了解各項(xiàng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，避免了人工溝通中由于人為對(duì)銷(xiāo)售預(yù)測(cè)的逐級(jí)放大而形成“牛鞭效應(yīng)”;另一方面，將數(shù)據(jù)的測(cè)算過(guò)程固定為算法，幫助采購(gòu)人員準(zhǔn)確決策。

上述三款移動(dòng)APP勾勒出美克家居在銷(xiāo)售側(cè)的信息化布局，通過(guò)它們，前端銷(xiāo)售的需求能夠即時(shí)準(zhǔn)確地傳遞到后端制造環(huán)節(jié)。

信息化水平?jīng)Q定管理精度

除了前端，在工廠內(nèi)，用移動(dòng)設(shè)備即時(shí)搜集反饋信息也已經(jīng)開(kāi)始布局。

羅剛對(duì)《財(cái)經(jīng)》記者介紹，目前在智能工廠內(nèi)已經(jīng)有品質(zhì)pad和安全pad兩款移動(dòng)設(shè)備在投入使用，前者應(yīng)用在質(zhì)檢、包裝環(huán)節(jié)，工人用平板設(shè)備來(lái)完成每件產(chǎn)品的檢驗(yàn)記錄;后者應(yīng)用在巡檢人員，每天按照設(shè)定好的巡檢路線(xiàn)巡檢，所有的安全隱患可以在現(xiàn)場(chǎng)快速定位、分類(lèi)、上傳。

羅剛非常看重應(yīng)用移動(dòng)設(shè)備的效果，“移動(dòng)設(shè)備是偉大的事情”，他在采訪中曾如此感嘆。羅剛介紹說(shuō)，2012年美克家居就引進(jìn)了ERP系統(tǒng)，然而在不斷優(yōu)化流程、開(kāi)發(fā)新的報(bào)表之后，管理人員仍然覺(jué)得不好用，而部署移動(dòng)應(yīng)用卻帶來(lái)了巨大的轉(zhuǎn)變。

以巡檢人員的安全pad為例，巡檢人員在現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題之后，可以直接拍照上傳系統(tǒng)，而以往則需要巡檢兩個(gè)小時(shí)再回到辦公室錄入、上傳。另外，即時(shí)上傳到系統(tǒng)中，可以形成快速的數(shù)據(jù)反饋，倒逼企業(yè)快速找到需要改進(jìn)的環(huán)節(jié)，更準(zhǔn)確地優(yōu)化流程。

羅剛認(rèn)為，移動(dòng)設(shè)備真正的效益在于給后端的ERP、PLM等信息化系統(tǒng)帶來(lái)了定向的命題，把真正的需求快速、準(zhǔn)確地反饋到后臺(tái)。在企業(yè)已經(jīng)建立起信息化平臺(tái)之后，優(yōu)化的過(guò)程不能靠在辦公室研究，而是需要有針對(duì)性地定向改變后端的效率，移動(dòng)設(shè)備可以幫助找到一線(xiàn)真正的需求。因此，下一步美克家居還將在關(guān)鍵的業(yè)務(wù)流程上繼續(xù)部署移動(dòng)設(shè)備。

而在許?？磥?lái)，應(yīng)用平板的本質(zhì)是將管理顆粒度具體到每一個(gè)個(gè)體，將個(gè)體與系統(tǒng)集成到一起。部署移動(dòng)設(shè)備，可以在制造過(guò)程中留下管理痕跡，實(shí)現(xiàn)過(guò)程可追溯。除開(kāi)移動(dòng)設(shè)備，現(xiàn)場(chǎng)的每個(gè)生產(chǎn)單元都有MES終端，實(shí)時(shí)提交生產(chǎn)情況，工廠也有顯示屏實(shí)時(shí)顯示生產(chǎn)情況。這些硬件的部署本質(zhì)上是讓現(xiàn)場(chǎng)的所有人都能得到來(lái)自系統(tǒng)的指令，工作也能即時(shí)反饋給系統(tǒng)。

許海認(rèn)為，一些企業(yè)在部署ERP之后，除了財(cái)務(wù)部門(mén)，其他部門(mén)可能應(yīng)用效果并不明顯，一大問(wèn)題是數(shù)據(jù)來(lái)源。

數(shù)據(jù)來(lái)源可能有兩大難點(diǎn)，其一是數(shù)據(jù)質(zhì)量不高，傳統(tǒng)企業(yè)的管理可能無(wú)法支撐有質(zhì)量的物料清單、工藝路線(xiàn)等數(shù)據(jù)。比如報(bào)工環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)的做法是一張報(bào)表填完，辦公室專(zhuān)門(mén)有人負(fù)責(zé)報(bào)工，成本高、質(zhì)量差，而且不是實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)，“仗都打完了才調(diào)動(dòng)炮火”。

其二是獲取數(shù)據(jù)的手段不足。數(shù)據(jù)如果不是自動(dòng)生成，不能形成交互，就需要大量的人工來(lái)維護(hù)，還不能保證質(zhì)量。比如在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，常用的CAD軟件只能形成電子圖表，無(wú)法生成物料數(shù)據(jù)，而Solidworks可以同步生成物料數(shù)據(jù)，通過(guò)工程軟件，可以與ERP、PLM集成。否則數(shù)據(jù)如果不同源，當(dāng)有設(shè)計(jì)變更時(shí)，就會(huì)造成指揮系統(tǒng)混亂。只有MES、設(shè)計(jì)、ERP、CRM等所有的信息有機(jī)集成之后，才有機(jī)會(huì)看到信息化發(fā)揮的效果。