工业4.0的挑战及其潜力

在精益制造概念实施以来的近30年里，它已经改变了制造企业的经营方式。

但科技带来了下一个阶段:工业4.0。

工业4.0在2011年德国汉诺威工业博览会上被广泛使用，它是一个基于实际事件而不是解释的信息物理系统，可以促进更精确和及时的决策。

工业4.0允许基于规则的编程和潜在的人工智能(AI)快速做出必要的调整，以便向前推进，并允许业务流程沿着最佳路径处理。这提高了效率、成本回收和成本规避。

工业4.0模式的四个关键设计原则是互操作性、信息透明、技术援助和分散决策。前三点是关于分权决策的讨论，这与支持工业4.0实施所需的文化转变直接相关。只有在文化支持的情况下，伴随这种新方法而来的技术能力才能实现。

对许多公司来说，改变企业文化可能是最大的挑战。

挑战和考虑

在精益的基础上，工业4.0代表了下一波流程创新。虽然精益通常是断断续续地在竖井中实施的，但工业4.0为领导者提供了在其组织内更广泛地实施过程控制的潜力。有了精益管理的基础，良好的标准化流程，良好的系统，利益相关者就有了工业4.0的基础

数据是一个驱动因素:在工业4.0模型中，数据变得比过去更容易访问。

可以理解的是，大多数公司已经在数据管理方面遇到了困难，因此领导者需要一种新的方法来利用正在产生的数据洪流。组织必须调整其数据的功能，以支持新的实时性能监控功能所提供的基于规则的人工智能决策。在我们周围的建筑、设备和环境中添加更多传感器的不断进步正在改变制造公司的经营方式。

相机更便宜，更先进，能够执行自动补偿技术，以保持制造公差。技术不断进步，实现新解决方案的成本不断下降。寻求优化现有工具和资源的公司可以制定一个全面的实施战略，成为新技术的早期采用者。

为了避免由于技术扩展的速度快于支持自动化所需的流程而导致的自动化利用不足，一个明确的实施策略是至关重要的。

尽管能够负担得起，但许多中型公司在数据管理战略方面存在差距，阻碍了新技术的全面实施。公司必须投资于可持续地维护主数据的管理，使系统能够以最佳水平运行。这是一项巨大的投资，但非常值得:如果竞争对手能够更有效地管理主数据，并首先实现真正的工业4.0能力，那么他们将比那些还没有达到这一目标的企业拥有明显的优势。

投资于良好的数据管理实践可能具有挑战性，因为这意味着投资于人员和文化，这并不总是能提供立即的、可量化的ROI。

文化、准备和福利

在利用工业4.0之前，领导者必须决定如何有效地格式化主数据以快速做出决定性决策，因为决策速度需要比以往任何时候都快。

领导者习惯于每周、每月或每季度查看数据。有了工业4.0，所有这些数据甚至更多的数据都可以在几秒钟内获得，甚至是实时的。有了如此多的信息，更容易发现趋势，无论是积极的还是消极的。

通过结合基于规则的编程和人工智能来预测结果，工业4.0可以提供新的监管级别。如果增强的数据被用于识别差距并实现公司目标，那么这种加强的监督是积极的。

如果该组织具有惩罚性的管理文化，那么在出现问题时，这些数据可以用来找出替罪羊。这种类型的二分法就是为什么公司文化的状态如此关键。管理者拥有最多的信息，他们可以通过提供更多的可视性来帮助运营商了解他们的行为是如何影响关键绩效指标(kpi)和底线的。

工业4.0是一种理念，而不是一种工具，实施明确的计划可以使公司充分发挥其潜力。领导者必须专注于让良好的决策更贴近过程，提倡一种主动、自主的方法。

在尝试实施工业4.0之前，领导者应该检查组织中的能力，以及他们是否有足够的技术人员来使用4.0。管理者和经营者需要了解数据:他们在看什么，为什么这些数据很重要，以及他们如何能影响这些数据。

工业4.0不应该让管理者变成微观管理者，而是应该让组织的各个层面都能履行自己的职责，这意味着紧急情况不那么频繁，也不需要像过去那样升级到管理结构。

对于运营商来说，最大的好处是透明度。在大多数组织中，操作人员非常清楚自己的角色，但他们往往无法获得足够的信息，以促进他们为更广泛的组织目标做出贡献。在这种情况下，有两种方法来管理生产:基于激励的或基于惩罚的。

考虑一个案例场景。操作员的任务是在轮班结束前生产700个单位的产品。他们推出产品，边做边修改，导致了一种无序的试错方法，这种方法不是数据驱动的。在以激励为基础的组织中，经营者在失去目标和激励时感觉很糟糕。问题是，如果作业者没有所需的工具，激励措施就无法实现。

相比之下，在以惩罚为基础的组织中，领导可能会觉得他们已经为经营者提供了满足目标所需的一切。为了避免出现短缺，作业者可能会在不考虑增加浪费的情况下，在规定的时间内寻求解决方案来提高产量。

在透明的现代控制循环中，团队中的每个人都以相同的方式体验原始数据，并且更有可能一起工作，试图实现共享的标准，因为他们都看到了大局。

工具执行不力是与公司文化相关的另一个挑战。有些经理认为他们只需要购买软件，加载它，他们的问题就会得到解决。

这种方法通常会导致经理和运营商认为他们已经解决了问题，当数据没有达到新的预期时，就会产生挫败感。

同样的情况也经常发生在自动化领域:经理们认为只要购买一个机器人就能提高生产能力和效率。软件和自动化是一个更大的整体的一部分，它需要一个支持性的文化和一个明确的实施计划才能成功。

驱动、洞察和实施

像工业4.0这样的复杂系统(有时被描述为“依赖类固醇”)需要在现有流程、技术和人员的文化中采用谨慎的方法进行集成。随着自动化和技术的发展，工业4.0比迄今为止的任何技术都更全面、更快、更准确，但文化仍然是关键。

第一步是确保组织中有合适的人。要实施以技术为基础的工业4.0战略，技术人才是一项至关重要的投资。可以理解的是，许多中等规模的组织缺乏实现这一目标的IT和工程后备力量，而且与大型同行相比，他们的资源更少，在他们意识到节省劳动力或其他形式的杠杆作用之前，他们就很难证明投资人才来实施新战略是合理的。

然而，有了正确的眼光和明智的投资，中端市场公司可以比大公司更快、更成功地实施工业4.0。

另一方面，从财务投资和专业知识两方面来看，大公司天生就拥有实施4.0的资源，但可以理解的是，对于这样规模的组织来说，让每个人都参与进来协调工作更具挑战性。

规模较小的公司拥有实现这一目标的灵活性，也可能有足够的资金，但往往不愿承担风险。文化使技术得以实施，而不是相反。

企业在开始工业4.0之前进行准备评估时，也必须对起点有现实的认识。评估应询问他们在专业知识、信息、连通性、数据、硬件方面的情况，不应忽视现场的操作人员。评估还应该包括一个完整的战略业务案例。

文化往往是最大的障碍。当这一领域存在弱点时，这是公司特有的，公司很难承认这一弱点。虽然硬件和数据可以更简单地基于经验证据进行分类，但文化则更加主观。

企业文化始于领导力。在一个小型组织中，这通常意味着最高所有者/首席执行官必须在整个过程中实际参与组织的各个部分。工业4.0需要一种以激励为基础的方法:合作、宽容和有纪律的组织结构精神。

有了必要的文化框架，公司就可以成功地进行资源投资。他们可以得到领导层的支持，为运营商提供必要的支持和透明度，以充分发挥工业4.0技术的作用，使他们在未来几年拥有独特的竞争优势。

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