潘雪偉 胡興民

2019 年，上汽大通被世界經(jīng)濟論壇（World Economic Forum， WEF）評選為“燈塔工廠”*企業(yè)。當時，在全世界范圍內(nèi)，只有2家汽車企業(yè)獲此殊榮，除了上汽大通，另一家是德國寶馬。上汽大通能夠有此成績，正是其過去幾年來積極投入數(shù)字化的成果。本文梳理了上汽大通數(shù)字化轉(zhuǎn)型項目的緣起，以及整個推進落地過程，希望能夠給國內(nèi)制造型企業(yè)提供數(shù)字化轉(zhuǎn)型的經(jīng)驗借鑒。

傳統(tǒng)模式的挑戰(zhàn)

雖然屬于汽車制造業(yè)，但是上汽大通數(shù)字化轉(zhuǎn)型涵蓋的范圍不是僅限于工廠，而是從客戶端切入，逆向助推到生產(chǎn)端、供應端的全流程數(shù)字化，最終讓上汽大通具備了C2B（消費者到企業(yè)）大規(guī)模個性化定制的能力。說到打造這個C2B模式的源頭，還是上汽大通希望能夠更貼近用戶的需求，而不是僅僅提供標準化的產(chǎn)品。

在建立C2B能力之前，和國內(nèi)甚至全世界大型汽車廠一樣，上汽大通也采用批量生產(chǎn)模式。在這個模式下，每一批次生產(chǎn)出來的汽車是完全相同的。這些汽車在生產(chǎn)出來后，再分配給各地經(jīng)銷商，對終端用戶進行銷售和服務，屬于傳統(tǒng)的商貿(mào)模式。

所以，在傳統(tǒng)模式下，上汽大通面臨諸多挑戰(zhàn)。

第一，行業(yè)內(nèi)的產(chǎn)品與服務缺少差異化。各個汽車廠，除了在用戶心目中品牌形象有所不同，在產(chǎn)品功能上的差異都很有限。每個汽車廠采用的發(fā)動機技術(shù)、底盤技術(shù)、傳動技術(shù)，的確有些不同，但是對于終端用戶來說，這些差異并不能非常明顯地被感覺出來。

第二，在批量生產(chǎn)模式和商貿(mào)經(jīng)銷模式下，一款車可能只區(qū)分為幾個車型，比如都市白領(lǐng)型、精英型、豪華型，然后給這幾個車型分別配置標準化的配件。例如，都市白領(lǐng)型可能配置的是絨布座椅，這些座椅又可以分為黑色、灰色、棕色等選項。精英型可能配置的是一般皮質(zhì)座椅，也分為黑色、棕色等色系。豪華型則配置高端頭層牛皮座椅，也有兩三種配色。在輪胎的選配上，都市白領(lǐng)型可能選的是一般輪胎，豪華型選的是防爆胎。都市白領(lǐng)型的后視鏡是手動折疊的，豪華型配置的則是電動折疊的。無論是哪種車型，如果用戶想增減或調(diào)換某些配置，往往是沒得選擇的。例如，某個用戶希望有電動后視鏡，他就只能買豪華型，而豪華型上很多成本較高的功能配置，其實并不是他想要的，但是為了電動后視鏡，用戶沒有辦法，只能選擇高端車型，接受一些并不需要的功能。

第三，4S店在用戶下單時，無法給出明確的交車時間，主要原因是，固定型號批量生產(chǎn)，用戶訂的車與生產(chǎn)計劃的安排經(jīng)常無法精確匹配。而且，一旦新車出廠，也是發(fā)貨給預訂的4S 店。這時，可能某個4S店收到所訂的車型后，一時間沒有售出，就成了庫存，而需要同樣車型的另一個4S 店反倒缺貨。當然，這兩家店也可以相互調(diào)貨，但是需要下單的用戶多付錢。

第四，生產(chǎn)效率有待提升，生產(chǎn)成本也希望能進一步降低。

從客戶端切入

面對上述一連串問題，上汽大通首先想到的是，在任何行業(yè)，最能滿足客戶需求的品牌，才能在競爭中最后獲勝。于是，上汽大通考慮，將客戶端作為切入點，通過數(shù)字化解決客戶端的問題：1.讓用戶在訂車時可以自由決定車輛的配置，有更多的選擇。2.用戶在訂車時，能夠確切獲知他所定制的車什么時候能夠出廠、什么時間能夠配送到當?shù)氐?S店。

為了達到C2B個性化定制的要求，上汽大通首先在客戶端設(shè)計開發(fā)了一個訂車下單工具——蜘蛛智選，包括App和小程序，讓用戶可以自行選擇所需要的配件、規(guī)格、材質(zhì)和顏色。從所提供的配置選項來看，上汽大通能夠生產(chǎn)出多達數(shù)十萬種組合的汽車。通過在蜘蛛智選上的這些開放性選擇，用戶確實有了更大的選擇權(quán)。但是，訂車后交付時間的問題仍然沒有解決，因為一臺定制車的交付時間主要受工廠生產(chǎn)計劃和物流配送兩個因素的影響，而生產(chǎn)計劃就會牽動制造和供應過程的數(shù)字化管理。

倒逼生產(chǎn)供應端數(shù)字化

前端的用戶滿意了，接下來的問題就到了后端。上汽大通的工廠該如何承接這種多樣化的用戶訂單？從蜘蛛智選上發(fā)送過來的每一個訂單，如同電商平臺上的網(wǎng)絡(luò)購物，都具有單獨的訂單編號，工廠需要根據(jù)每一個訂單號所列出的配置信息，在生產(chǎn)過程中給每一臺車裝配不同的配件。這樣的生產(chǎn)操作，對傳統(tǒng)流水線來說，無疑是極大的挑戰(zhàn)，因為在傳統(tǒng)流水線上，生產(chǎn)的每一批次產(chǎn)品都是完全相同的，這樣才能達成極致的效率。

為此，上汽大通對工廠生產(chǎn)進行了智能化改造，其中一個重大突破是，將市場終端的訂單信息與生產(chǎn)排程進行對接，做到不同工序的配件供應與每一個訂單的配置要求精準匹配。例如，訂單編號001的車輛要求的是黑色皮質(zhì)座椅和品牌A的音響，訂單編號002的車輛需要搭配的是灰色絨布座椅和品牌B的音響。在流水線上，裝配座椅和音響的工位并沒有改變，不同的是為每個工位準備的配件不一樣了。以前，按批次生產(chǎn)，同一批次下每個工位準備的配件都是一樣的?，F(xiàn)在，每個工位上，都是按照不同定制訂單來準備配件。比如，在座椅裝配工位上，先準備的配件是訂單001的黑色皮質(zhì)座椅，之后是訂單002的灰色絨布座椅。在音響裝配工位上，也是品牌A音響在前，然后是品牌B音響。之所以能提前準備好不同工位的配件，就是因為訂單信息與生產(chǎn)排程實現(xiàn)了數(shù)據(jù)對接。也正因為如此，在用戶下單時，上汽大通就可以測算出，這個訂單在什么時候進行生產(chǎn)，什么時間能夠出廠配送，從而做到及時交付（On Time Delivery， OTD）。同樣，用戶在下單時，也能確切知道什么時候可以提車。

在生產(chǎn)階段，將生產(chǎn)計劃與定制訂單精準匹配，其結(jié)果當然很好，但是這個改變也對供應鏈數(shù)字化提出了嚴峻的挑戰(zhàn)。就像前面講到的例子，在座椅裝配工位上，訂單001需要的是黑色皮質(zhì)座椅，訂單002要求的是灰色絨布座椅，這些信息會在生產(chǎn)排程時自動對接給工廠的材料倉庫，讓倉庫管理人員能夠提前備料，并按照不同訂單的先后順序，將相應的配件通過輸送線送達座椅裝配工位。一旦備料出現(xiàn)差錯，就會直接導致裝配的配件跟訂單要求不一致，所以這種備料過程也必須數(shù)字化，并且實時采集視頻影像數(shù)據(jù)，以判斷是否有誤。如果材料倉庫中某個配件缺貨，這個信息也會立即對接到供應商的庫存系統(tǒng)，由供應商快速補貨。如果供應商倉庫也缺貨，供應商就必須提供承諾的交貨時間，以便上汽大通據(jù)此進行生產(chǎn)排程，給用戶承諾一個確切的訂單交付時間。

持續(xù)降本增效

完成訂單處理流程的數(shù)字化后，上汽大通又進一步研究如何提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。

電子看板提高產(chǎn)線效率和正確率

如何提升每個工位或工作單元的效率？答案是，固定的人員做更多的事。但是，這樣一來，每個工位的操作復雜度就會增加。要處理比較復雜的工序，一線工人就需要時常查閱SOP（標準操作程序）手冊，但是這樣做，會浪費大量的人工時間。所以，在過去，為了維系生產(chǎn)效率，只能盡量讓每個工位的工作單一化，也因此限制了人員的生產(chǎn)力。當生產(chǎn)線上的備料與訂單精準匹配后，每個工位的工人就可以承擔較多的工作。為了讓工人更好地掌握多樣化的工序，上汽大通在生產(chǎn)工位上設(shè)置了數(shù)字化看板，將相應工位的操作程序以視覺化的方式呈現(xiàn)給工人看，這樣工人就無需查看SOP手冊，也能正確掌握工序操作細節(jié)，從而進一步提高了生產(chǎn)力。

AI提升設(shè)備可用率，降低維保成本

生產(chǎn)設(shè)備的定期維保，是制造業(yè)的一個重要成本，也會制約生產(chǎn)力的提升。在生產(chǎn)線上，常常使用銑床、壓床、刨床等設(shè)備，它們用模具將金屬面板壓制成特殊造型，或用鉆頭、砂輪等加工工具對材料進行打孔或研磨，在此過程中，這些設(shè)備上的加工工具都會出現(xiàn)一定程度的損耗。比如，鉆孔設(shè)備上的鉆頭因為出現(xiàn)磨損，導致加工出來的鉆孔規(guī)格達不到標準，或者模具經(jīng)過長期使用磨損后，也會讓加工件規(guī)格出現(xiàn)誤差。對于這些生產(chǎn)設(shè)備的維修保養(yǎng)，工廠常常是根據(jù)設(shè)備廠商在操作手冊里制定的維保標準來操作的，比如某種鉆頭在使用多少小時后，就需要更換。從事專業(yè)制造的人都知道，設(shè)備廠商提出的維保小時建議，都是根據(jù)各種設(shè)備以往的平均使用壽命來制定的，但是這些設(shè)備在實際使用過程中，因為加工對象的材質(zhì)、操作環(huán)境不同，產(chǎn)生的磨損程度是不一樣的。例如，同樣的鉆頭，在加工件材質(zhì)硬度不同的情況下，造成的損耗狀況肯定不同。而設(shè)備廠商為了避免因加工工具過度損耗造成對設(shè)備本身的傷害，都會設(shè)定一個緩沖數(shù)據(jù)。假設(shè)80%的鉆頭使用500個小時后會影響加工精密度，但是如果在硬度較低的材料上，可能使用600個小時都沒有磨損?？墒?，設(shè)備廠商根本不可能對所有場景進行測試，所以只能采用比較嚴格的標準，建議提早進行維保。但是，這樣一來，生產(chǎn)設(shè)備的停機維保間隔變短了，進而影響了設(shè)備的可用時間。為了提高生產(chǎn)設(shè)備的可用率，上汽大通運用AI（人工智能）視覺設(shè)備和傳感器，實時獲取生產(chǎn)設(shè)備的損耗數(shù)據(jù)，并根據(jù)這些實際的數(shù)據(jù)來制訂生產(chǎn)設(shè)備的維保計劃。這種維保計劃打破了以往按使用小時標準停機保養(yǎng)的做法，不僅使設(shè)備停機的時間間隔拉長，也減少了不必要的材料浪費，起到了降本增效的作用。

從數(shù)字化到智能化

上汽大通的數(shù)字化轉(zhuǎn)型實踐，獲得了世界經(jīng)濟論壇的認可，但是上汽大通并不止步于此。目前，上汽大通南京工廠已經(jīng)初步建立了達到工業(yè)4.0標準的信息物理系統(tǒng)（Cyber Physical System， CPS）架構(gòu)，也就是說，南京工廠的生產(chǎn)設(shè)備已經(jīng)完整地部署了數(shù)據(jù)采集的功能。例如，通過過程控制系統(tǒng)（Process Control System， PCS）和物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things， IoT）裝置，南京工廠可以實時獲取生產(chǎn)流程上的數(shù)據(jù)，并且將這些數(shù)據(jù)上傳到云端，賦能操作流程管控以及操作設(shè)備之間的協(xié)作，比如某個工序的完成狀態(tài)如何影響到材料、零部件的供應速度，生產(chǎn)出來的產(chǎn)品直接對接到出廠物流的行程計劃和路徑規(guī)劃，生產(chǎn)設(shè)備的損耗狀況直接對接到維保單位的工作時間、人力安排以及設(shè)備替代。整個工廠就如同一個人體，有大腦通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與四肢、五官相連，并且直接下達指令，指揮四肢運動和五官感知。也就是說，整個工廠變得更聰明、更高效了。

所以，對上汽大通來說，數(shù)字化轉(zhuǎn)型不僅僅在于打造銷售前端的智能化或生產(chǎn)供應端的智能化，進一步努力的方向是如何將通過數(shù)字化所采集積累的數(shù)據(jù)進行反哺應用，不僅是優(yōu)化操作流程和工作，更希望在全廠、全公司實現(xiàn)決策和管理的智能化。

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數(shù)字化、智能化是一條漫長的路，充滿了挑戰(zhàn)與荊棘，但是也必然能夠讓企業(yè)脫胎換骨，產(chǎn)生更強的市場競爭力。上汽大通通過一連串的數(shù)字化落地推進，在滿足客戶需求、提升運營效率、降低成本方面，都取得了一定的成效，接下來它將引進更多人工智能的算法算力，進一步提升全廠、全公司的智能化。