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  2015年09月12日       
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德國工業(yè)4.0到底長什么樣?

可以看到在德國工業(yè)4.0不再只是口頭遠(yuǎn)景,而是具體落在實(shí)踐,重點(diǎn)涉及在汽車,航空行業(yè),以及技術(shù)含量很高的一體化生產(chǎn)領(lǐng)域。雖然每一個(gè)領(lǐng)域發(fā)展的成熟度不同,最終都會(huì)被涉及,通用電氣ceo杰夫•伊梅爾特說“未來,每個(gè)企業(yè)都將成為一個(gè)軟件公司”。

德國整個(gè)汽車制造領(lǐng)域,都處于工業(yè)4.0的實(shí)施過程,目前每年400億歐元用于軟件開發(fā),2500億歐元投入硬件。

對比中國而言,工業(yè)4.0對整個(gè)系統(tǒng)程序優(yōu)化落實(shí)到位,可能中國的同行需要加大更大的投資力度才行。

哪一些領(lǐng)域會(huì)被工業(yè)4.0涉及?有以下五個(gè)方面:

對于統(tǒng)一認(rèn)識相關(guān)架構(gòu)以及隨插即用的合作基礎(chǔ);數(shù)據(jù)交流平臺服務(wù)對象從erp到自動(dòng)化轉(zhuǎn)換;通過rfid技術(shù)來運(yùn)輸,用于物流領(lǐng)域;在能源領(lǐng)域,對mljt,3d打印機(jī),step等系統(tǒng)化處理;通過加強(qiáng)云安全實(shí)現(xiàn)云運(yùn)用的信任。

工業(yè)4.0來襲,你的智能工廠需要做那些準(zhǔn)備?

需要強(qiáng)調(diào)的是,踐行工業(yè)4.0,一定不能跳過精益管理這塊,據(jù)我所知,中國企業(yè)很容易跳過這塊,看到有了信息化智能化,就可以節(jié)省人力成本,但并沒有那么簡單。直接跳過精益管理是不可能完成工業(yè)4.0的。

德國經(jīng)歷了20多年的精益管理準(zhǔn)備,因?yàn)槿斯こ杀竞屠淆g化的背景,先在人海戰(zhàn)術(shù)和信息智能比例的考量,再運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)去貼近智能化。我們需要將對工業(yè)4.0的高度熱情,先投到精益管理,德國有一句諺語說,一個(gè)傻子有了工具,他還是傻子,但有了工具之后的傻子,破壞力更強(qiáng),這并不是說中國企業(yè)不會(huì)精益制造,只是需要把三個(gè)前提條件重新認(rèn)知。

關(guān)于工業(yè)4.0,很多德國企業(yè)也有三大認(rèn)識誤區(qū):

1、和數(shù)字化工廠沒有任何聯(lián)系,要實(shí)現(xiàn)信息化自動(dòng)化,把生產(chǎn)過程相關(guān)數(shù)據(jù)有輸出性的儲(chǔ)存,進(jìn)行內(nèi)部聯(lián)結(jié),而不是直接上智能生產(chǎn);

2、很多生產(chǎn)商覺得自己和工業(yè)4.0沒有關(guān)系,我的觀點(diǎn)是未來所有生產(chǎn)領(lǐng)域都不能脫離工業(yè)4.0;

3 、信息化路徑管理沒有做到位,以為只要工業(yè)4.0了,就可以有效率了,其實(shí)任何一方面都需要精細(xì)化,尤其對精益管理的投入,使路徑效率提高才能實(shí)現(xiàn)效益最大化。

工業(yè)4.1系統(tǒng)長什么樣,看這一張圖就夠了

德國公司的經(jīng)驗(yàn)是把策略放在首位,然后輔助進(jìn)行對服務(wù),產(chǎn)品,工廠三方面的智能化。

德國踐行工業(yè)4.0我們也走了很多冤枉路,西門子,寶馬等公司的經(jīng)驗(yàn)是,策略才是最重要的。即便建成了智能工廠,創(chuàng)造了智能產(chǎn)品,但最終抵達(dá)用戶是無用的,對公司發(fā)展成本太高。所以,策略為先尤為重要。

其次,對管理(尤其建設(shè)軟文化)的優(yōu)化需要重新認(rèn)識。很多企業(yè)覺得it標(biāo)準(zhǔn)化,數(shù)字化聯(lián)接更為重要,看看戴姆勒如何實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0,它會(huì)注重軟件開發(fā),讓人車互動(dòng),這將影響到后臺所有模式的變革,涉及供應(yīng)商,合作伙伴,用戶都變了,導(dǎo)致生產(chǎn)流程的變化,最終都要回歸到領(lǐng)導(dǎo)層對變革的理解和戰(zhàn)略決定。

在智能工廠的一般狀態(tài)中,包括數(shù)字化,智能數(shù)據(jù),智能生產(chǎn),CPS(信息物理系統(tǒng)),聯(lián)接,智能物流六個(gè)模塊。

來看看幾個(gè)案例吧,3d打印在零部件生產(chǎn),樣品展示,系列產(chǎn)品都會(huì)有廣泛應(yīng)用。短短兩年時(shí)間,助聽器行業(yè)基本上都完成了額外加工替代的轉(zhuǎn)型。

而通用電氣使用3d打印機(jī)來生產(chǎn)某些噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料噴嘴,同傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式相比,節(jié)約成本75%,在此之前需要生產(chǎn)并組裝20多個(gè)零部件的工序,被一步到位的3d打印機(jī)取代,年產(chǎn)量達(dá)到45000件。寶馬和本田使用3d打印技術(shù),銷售商可以在終端為顧客直接提供零部件。比如寶馬用3d打印的雨刷,根據(jù)用戶的使用情況,給您定制一個(gè)專屬雨刷,實(shí)現(xiàn)降噪。

需要提醒的是3D打印技術(shù)對應(yīng)的產(chǎn)品前提是高價(jià)值的領(lǐng)域和個(gè)性化的定制。

來看看智能工廠對德國sew公司生產(chǎn)帶來的改變和兩種生產(chǎn)方式的不同,變革一目了然(1980年的場景和現(xiàn)在很多中國企業(yè)還是很像的)。

西門子,SEW,奧迪讓你知道什么是工業(yè)4.0標(biāo)桿

德國工業(yè)4.0在以下三家企業(yè)的應(yīng)用實(shí)例充分說明了發(fā)展現(xiàn)狀,西門子是高度自動(dòng)化,將it和精益管理結(jié)合;sew主要在CPS(信息物理系統(tǒng)),用數(shù)量有限的it技術(shù)來完成精益管理和科技自動(dòng)化聯(lián)接;奧迪是關(guān)于整車框架組裝獨(dú)立自主的生產(chǎn)系統(tǒng)。

西門子amberg安貝格工廠擁有歐洲最先進(jìn)的數(shù)字化生產(chǎn)平臺,它只針對電子元件的生產(chǎn),亮點(diǎn)是24小時(shí)完成生產(chǎn)直接運(yùn)貨。

其特點(diǎn)是要求員工有精益管理的執(zhí)照,首先會(huì)對每個(gè)員工進(jìn)行培訓(xùn),費(fèi)用是每人15000歐元,人員編織變得順利后,再過度到工業(yè)4.0,著重質(zhì)量提高和降低成本。德國的人工成本大約為中國的5倍,所以,工廠的目標(biāo)是當(dāng)天收到訂單,當(dāng)天完成并提供給顧客。

由于實(shí)時(shí)監(jiān)測并挖掘分析質(zhì)量數(shù)據(jù),次品率大大降低。工廠負(fù)責(zé)人卡爾·比特納說,該廠質(zhì)量合格率高達(dá)99.99885%,“全球沒有任何一家同類工廠可以實(shí)現(xiàn)如此低的次品率”。

我參與到了這個(gè)工廠相關(guān)建設(shè),關(guān)鍵數(shù)據(jù)體現(xiàn)為每班次300名工人,每秒生產(chǎn)1個(gè)設(shè)備,每年1200萬件simatic產(chǎn)品,每天產(chǎn)生5千萬條步驟處理信息,通過聽取員工的建議,生產(chǎn)效率提高了40%。

對比中國工廠,是先考慮投入大量的勞動(dòng)力,但這里只有每班次300名工人,效益率可見不同。

一杯咖啡的時(shí)間,一個(gè)新產(chǎn)品出現(xiàn)了。在整個(gè)生產(chǎn)過程中,無論元件、半成品還是待交付的產(chǎn)品,均有各自編碼,在電路板安裝上生產(chǎn)線之后,可全程自動(dòng)確定每道工序;生產(chǎn)的每個(gè)流程,包括焊接、裝配或物流包裝等,一切過程數(shù)據(jù)也都記錄在案可供追溯;例如焊接溫度,加工一個(gè)螺絲的時(shí)間等,而這套系統(tǒng)適用于所有員工,通過drill-down系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)直觀化。

更重要的是:在一條流水線上,可通過預(yù)先設(shè)置控制程序,自動(dòng)裝配不同元件,流水生產(chǎn)出各具特性的產(chǎn)品。

管理文化有一點(diǎn)特別值得提出,它的目標(biāo)是每個(gè)員工每天下班之后,比上班更聰明,尋求解決方案,而不是論成敗的肇事者。

20年精益管理成功典范Sew急迫轉(zhuǎn)型

Sew創(chuàng)建于1931年,是個(gè)家族企業(yè),在發(fā)動(dòng)機(jī),發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)化領(lǐng)域的領(lǐng)軍者,大約16000名員工,2014年度銷售額是25億歐元,涉及領(lǐng)域包括發(fā)動(dòng)機(jī),變速箱,減速機(jī),所組裝所需的相關(guān)部件,電子操控的發(fā)動(dòng)機(jī)。

在這里工作,人就像和機(jī)器“結(jié)婚”了,生產(chǎn)指令和移動(dòng)組裝助手配對,自動(dòng)運(yùn)營的工作臺會(huì)自動(dòng)適應(yīng)員工的需求,比如自動(dòng)感應(yīng)身高調(diào)節(jié)座椅高度,任務(wù)自動(dòng)提示,引導(dǎo)工人進(jìn)行不同工作程序,并且把機(jī)器運(yùn)輸?shù)街付ǖ攸c(diǎn)。

工人減少了對流程化的思考,解決了呆板的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)問題,這就是工業(yè)4.0中發(fā)動(dòng)機(jī)組裝的應(yīng)用。在原材料運(yùn)輸方面,在組裝車間的每個(gè)用于運(yùn)輸?shù)难b載盒,都會(huì)按正確的順序設(shè)定,從而實(shí)現(xiàn)對其的導(dǎo)航。

精益管理觀念指引下,把工業(yè)4.0的概念和精益管理結(jié)合,形成“精益工業(yè)4.0”,那么就不會(huì)把技術(shù)當(dāng)作追求的目的。相反的,效率和人才會(huì)被放置在生產(chǎn)過程中心。

再來看幾組數(shù)據(jù)吧,所需時(shí)間減少大于約50%-70%,經(jīng)濟(jì)效益提高約20%,工廠總產(chǎn)量增加約30%。

奧迪工業(yè)4.0,生產(chǎn)的每輛車都不一樣

目前車身制造全部自動(dòng)化,最終組裝還是需要人工,工業(yè)4.0涉及的業(yè)務(wù)有預(yù)測維護(hù),3d打印樣品,數(shù)字化工廠,靈敏機(jī)器人協(xié)助等,值得提出的是奧迪先數(shù)字模擬運(yùn)營,再投入運(yùn)用。

或遲或早,每一個(gè)領(lǐng)域以及每一個(gè)企業(yè),都將開始轉(zhuǎn)變。

而新的經(jīng)營模式需要你去考慮的4個(gè)重要問題?

1、我們這個(gè)領(lǐng)域的結(jié)構(gòu)調(diào)整和領(lǐng)域范圍是如何被影響的?

2、精益效益鏈的構(gòu)成和競爭機(jī)制將如何被影響?

3、作為企業(yè)需要做出哪些新的策略性決定

4、新的產(chǎn)品會(huì)帶來哪些結(jié)構(gòu)上的調(diào)整,由此還會(huì)引發(fā)哪些挑戰(zhàn)

此外,還有5個(gè)需要避免的錯(cuò)誤:

1、提供一些對于用戶而言沒有價(jià)值的功能

2、低估或者錯(cuò)誤估計(jì)了it安全和數(shù)據(jù)安全的重要性

3、忽略或低估市場上的新競爭威脅

4、等待時(shí)間太久(工業(yè)4.0就是一個(gè)遠(yuǎn)景)

5、低估企業(yè)內(nèi)部管理的潛能

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隨機(jī)讀管理故事:《盲人過橋》
有個(gè)盲人經(jīng)過一條干涸的溪流上的木橋,從橋上摔下,兩手抓住了橋欄。他戰(zhàn)戰(zhàn)兢兢地抓緊欄桿,自己估計(jì)松手后肯定會(huì)掉進(jìn)深淵里。過路人告訴他:“別害怕,只管撒手好了,下面就是平地。”

盲人不相信,緊抓著欄桿高聲呼叫。時(shí)間長了,手上累得沒力氣了,一松手就落到橋下干涸的地面上。于是他自己也笑起來,說:“嗨!早知道橋下就是干涸地面,何必讓自己受這么長時(shí)間的罪。”

管理故事哲理

這個(gè)盲人是有些夸張,但企業(yè)管理中常常會(huì)遇到相同的境遇,不敢“往下看”,寧可把下面想的恐怖點(diǎn),預(yù)期相信是安全,不如相信這個(gè)是危險(xiǎn)的,所謂的憂患意識,要把問題想得更加復(fù)雜點(diǎn),把問題想得更加困難點(diǎn),這從某種角度而言沒有錯(cuò),但對企業(yè)戰(zhàn)略來說是存在問題。

企業(yè)戰(zhàn)略過程中對于未來預(yù)估,往往會(huì)采取相應(yīng)的措施,某種預(yù)估將會(huì)對當(dāng)下的行為發(fā)生扭曲,企業(yè)會(huì)將大量的人力和物力用在可能無謂的因素上。寧可想得復(fù)雜點(diǎn),不要想得太容易,這種思維其實(shí)是掉以輕心的反面,中國人有句話叫船到橋頭自然直,這其實(shí)就是中國人的思維模式,從另一角度而言是“阿Q”,但在企業(yè)管理中,若沒有這種阿Q精神,做事情可能會(huì)事倍功半,當(dāng)然有這種阿Q精神,成事的概率也可能大大降低。

因此灰天鵝現(xiàn)象在當(dāng)下信息如此之多,管理理論與模式如此之多的當(dāng)下,企業(yè)著眼于當(dāng)下的未來預(yù)估,將成為企業(yè)發(fā)展過程中核心要解決的問題。

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