走进智能制造之四
《财经》记者 韩舒淋
在工信部公布的《2015年智能制造示范项目名单》中，美克家居（600037.SH）是46家企业里唯一的家具制造商。
深入美克家居工厂参观采访、并与美克高管对话之后，《财经》记者发现，对移动设备的重视和应用，是美克智能制造转型中的一大特点。搭载着企业级APP的平板电脑，在零售店的设计顾问手里被用来搜集消费数据，在采购人员手里被用来做采购决策，在制造工厂里，品质pad和安全pad让现场工人能迅速反馈质量和安全信息。移动设备成了美克全产业链中的枢纽，员工与企业资源管理（ERP）、制造执行系统（MES）、产品生命周期管理（PLM）等后端信息系统交互的入口。
美克投资集团董事长冯东明对《财经》记者表示，从2012年开始，美克就已经着手改造制造环节。
美克从1993年开始涉足家居制造领域，初期是OME制造商，为海外家具品牌进行代工生产。冯东明介绍，美克家居早期是把国外家具制造技术引进中国，这是一个高成本到低成本的过程。家具制造业长期是劳动密集型产业，劳动力的成本很大程度上决定了其产能的分布。在产能转移的过程中，美克家居的制造业务逐步发展壮大。
然而OEM模式的利润率偏低，美克家居的年报信息显示，从2014年下半年开始，美克家居砍掉了所有OEM业务。与此相对，美克通过海外收购和设立自有品牌，在零售端业务不断增长，目前工厂产能全部供应自有品牌。
国内劳务成本不断提高，直接对家具制造这种劳动密集型行业带来影响。冯东明介绍，2012年前后，低劳动成本的时代已经过去，很多国内家具制造企业转投成本更低的东南亚国家。“这样的流动是没有止境的，对行业也不会有进步。”冯东明说，他希望找到更彻底的解决办法。为此，他提出了“科艺化”目标，希望将科学技术与艺术设计融为一体。
在外部环境和企业战略的双重因素下，美克家居开始寻找制造升级的解决方案。作为实木家具生产商，其制造过程与常见的板式家具有所不同，板式家具的生产标准化和自动化程度相对较高，而实木家具则有更多的个性化需求，这为其带来更多挑战。
美克家居计划经过改造，在保持现有工人数量不变的情况下，将工厂产能提高一倍。其年报中披露的自动化工厂总投入预计为3.14亿元。冯东明对《财经》记者表示，经过测算，工厂劳务成本会变为原来的一半甚至三分之一，在成熟运行之后，只需要两年时间，节省的劳务成本就能覆盖改造升级的投入。
关键是物流规划
美克家居旗下的家具制造产能共有9个工厂，除了1个设在乌鲁木齐（2厂）之外，其余8个都位于天津滨海新区的产业园内。此次获批的试点项目，是天津厂区的10厂、11厂两个工厂，这两个工厂并非新建工厂，而是在原来已有的工厂基础上改造而来。另外，两个工厂还共用一个配料仓库。
美克家居为其理想中的工厂模式命名为“MC+FA”，前者指大规模个性化定制（Mass Customization），后者指自动化工厂（Factory Automation），这基本涵盖了美克对其制造环节升级的期望：通过自动化工厂，同时满足批量化和个性化的生产要求，并在这个过程中保持产能和设计风格，减少用工数量。
对现有工厂进行改造并不容易，当时摆在团队面前最大的难题是确立工厂规划。由于实木家具制造的特殊性，项目团队很难找到合适的参考对象。作为一个传统的劳动密集型行业，全球领先的实木制造技术已经从海外转移到中国，全球都没有大规模个性化定制的方案。而板式家具的个性化要求较低，制造自动化程度比较高，成为团队最初的借鉴对象，并参考德国的板式家具工厂提出了最初的工厂规划方案。
传统的工厂规划需要通过三维设计软件进行设计，其结果是静态的规划图。但团队希望在规划阶段就能搞清楚工厂运行之后的状态，为此他们专门找到一家仿真公司，参考德国板式家具工厂的规划进行仿真。美克家居提供了工厂物料清单、工艺流程等各种基础数据，可仿真结果并不令人满意。物流运送满足不了现场需要，场地利用率也不高。
为了解决这些问题，团队开始去其他自动化程度较高的制造业进行调研，其中包括汽车、电子产品、工程机械甚至烟草行业，这些行业的经验带来了启发。美克家居工艺技术中心总监许海对《财经》记者总结道，“工厂规划的关键是物流，物流就是工艺流，它决定了日常运营的成本和效率。”
跨行学习的成果，就是目前在美克工厂占据核心空间的零部件超市。
《财经》记者在已经完成大部分改造升级的10厂厂区看到，整个工厂依照制造顺序被分为机加工、涂饰和包装三个区域。在机加工区域完成零部件的生产和组装，然后在涂饰、包装区域进行后续流水线作业。10厂生产的产品以卧室家具为主，能制造不同风格产品供应美克旗下多个品牌，从制造流程来看，机加工环节产品的多样性支撑了最终产品的多样性。
在传统工厂里，机加工区域内有多个生产单元，分别生产不同零部件、产品。这些生产单元之间也有工序上的先后关系，每个生产单元制造的零部件就地储存，等待流转到下一环节。而改造之后的工厂，机加工区域设立了一个统一的零部件超市，所有生产单元的中间产品全部被统一集中到位于区域中心的零部件超市里。在现场，通过精心设计的路线，搬运机器人可以在任何一处生产单元和零部件超市之间搬运零部件。
这一改动，最直接的影响是工厂从库存产品变为库存零部件，制造的灵活性大大提高。
在具体的生产单元内部，美克家居也结合需求进行了大量的自动化设备改造。《财经》记者在现场看到，有些设备是在原有的机床上安装机器人进行集成，用于进行切割、打孔等工序；同时也有去年11月最新发布的Rethink单臂协作机器人，用于进行更复杂的工序。
这些改造并不容易，“没有一个设备没有动过”，许海对《财经》记者表示。
在整个改造过程中，工厂的正常生产并没有停止。冯东明表示，工厂的改造是“渗透式”的，生产现场的设备可以通过合理排期实现阶段性停线，这种“渗透式”改造仍在进行中。《财经》记者在现场看到，工厂的涂饰区域有两条生产线，其中一条照常生产，工人操作涂饰机械臂对产品进行涂饰，而另一条则被封闭起来，正在进行自动化设备的改造更新，现场负责人介绍说，改造之后的涂饰生产线将完全由机器人操作。
个性化离不开标准化
和许多其他行业一样，实木家具的智能制造希望可以实现柔性化制造，同一条生产线能够快速生产不同的产品。要达到这一目标，机器人等自动化设备可以提高单个零部件和产品的制造效率，而整个生产线的柔性离不开零部件的标准化。
许海介绍说，标准的零部件可以分为两类，一类是通用标准件，在多个产品上都能直接使用；一类是半成品毛坯。譬如桌腿，加工之前的方料是一样的，根据不同需求，在加工中心调用不同的程序可以生产出不同样式的桌腿。
要实现标准化，既需要清楚产品的制造过程，也需要不断丰富零部件数据库。团队最大程度提高了零部件的通用率，目前美克家居在天猫旗舰店销售的茶几，其零部件通用率超过80％。
制造模式的改变，对产品从设计到销售的整个产业链都会产生影响。在现有零部件标准化之后，新产品的设计和开发从一开始就会考虑到现场设备的制造能力，保证新品的外观和功能从一开始就与工厂的制造能力相匹配。
在销售端，产品的供货周期也被大大压缩了，从原来的120天缩短到35天。这一提升，是多个环节共同作用的结果。传统的供货模式中，市场端接到订单之后，一般一个月集中下达到工厂，工厂接到订单之后再去采购物料，其供应周期大约在45天左右，物料到达工厂之后再去与生产线合流、排期，加上制造过程中可能的延误，供货周期被大大拉长。
而在智能工厂中，在零部件标准化的基础上，工厂根据销售预测和市场分析调整零部件库存，接到订单之后，立即调用零部件完成组装，生产周期被缩短到两周左右。考虑到物流等时间，整个供货周期可以缩短四周到五周左右。
用移动APP实现前端信息化
供货周期能够缩短，一方面是制造模式改变带来的生产周期缩短，另一个很重要的因素是，由于信息化水平提高，消费端需求传递到工厂的速度比以往大大提高。
消费端的需求快速传递到工厂，需要全产业链的信息平台来支撑。在已有的工厂智能化改造的基础上，美克家居正在移动端布局企业级应用，以此打通生产和消费环节。
今年1月，美克家居发布三款App，它们来自美克、IBM和APPLE公司合作的Mobile First项目。三款App分别名为：Sales Consultant、Home Visit、Dynamic Buy。三者应用场景各不相同，Sales Consultant由门店的设计顾问使用，该App会收集消费者信息，进行产品个性化定制。一旦下单，订单需求可以立刻同步到工厂。
Home Visit是针对美克“家访”环节而推出的APP。在传统模式中，门店的设计顾问需要上门测量房间尺寸，在最新款iPad Pro上应用这款App之后，通过拍摄房间的四个墙角，就可以生成三维模型，它一方面大大减少了“家访”的工作量，另一方面也能让顾客直观地看到家具搭配的效果。目前这款App建模的精度误差已经达到1厘米以内，正在针对复杂光线和空间环境下进行后续优化。
Dynamic Buy则是针对采购人员，采购人员能够在App上直观了解某特定品类的库存和销售数据，来帮助进行采购决策。在传统的模式中，采购人员需要综合考虑未来的销售预测、历史存销月份数据、目前的净库存量、在途的库存量，从而计算出未来1个到3个月应该采购多少商品，每一个环节的数据都需要与不同部门进行沟通获得，然后进行测算。
美克投资集团信息中心经理罗刚认为，这款App一方面能够帮助采购人员迅速了解各项基础数据，避免了人工沟通中由于人为对销售预测的逐级放大而形成“牛鞭效应”；另一方面，将数据的测算过程固定为算法，帮助采购人员准确决策。
上述三款移动APP勾勒出美克家居在销售侧的信息化布局，通过它们，前端销售的需求能够即时准确地传递到后端制造环节。
信息化水平决定管理精度
除了前端，在工厂内，用移动设备即时搜集反馈信息也已经开始布局。
罗刚对《财经》记者介绍，目前在智能工厂内已经有品质pad和安全pad两款移动设备在投入使用，前者应用在质检、包装环节，工人用平板设备来完成每件产品的检验记录；后者应用在巡检人员，每天按照设定好的巡检路线巡检，所有的安全隐患可以在现场快速定位、分类、上传。
罗刚非常看重应用移动设备的效果，“移动设备是伟大的事情”，他在采访中曾如此感叹。罗刚介绍说，2012年美克家居就引进了ERP系统，然而在不断优化流程、开发新的报表之后，管理人员仍然觉得不好用，而部署移动应用却带来了巨大的转变。
以巡检人员的安全pad为例，巡检人员在现场发现问题之后，可以直接拍照上传系统，而以往则需要巡检两个小时再回到办公室录入、上传。另外，即时上传到系统中，可以形成快速的数据反馈，倒逼企业快速找到需要改进的环节，更准确地优化流程。
罗刚认为，移动设备真正的效益在于给后端的ERP、PLM等信息化系统带来了定向的命题，把真正的需求快速、准确地反馈到后台。在企业已经建立起信息化平台之后，优化的过程不能靠在办公室研究，而是需要有针对性地定向改变后端的效率，移动设备可以帮助找到一线真正的需求。因此，下一步美克家居还将在关键的业务流程上继续部署移动设备。
而在许海看来，应用平板的本质是将管理颗粒度具体到每一个个体，将个体与系统集成到一起。部署移动设备，可以在制造过程中留下管理痕迹，实现过程可追溯。除开移动设备，现场的每个生产单元都有MES终端，实时提交生产情况，工厂也有显示屏实时显示生产情况。这些硬件的部署本质上是让现场的所有人都能得到来自系统的指令，工作也能即时反馈给系统。
许海认为，一些企业在部署ERP之后，除了财务部门，其他部门可能应用效果并不明显，一大问题是数据来源。
数据来源可能有两大难点，其一是数据质量不高，传统企业的管理可能无法支撑有质量的物料清单、工艺路线等数据。比如报工环节，传统的做法是一张报表填完，办公室专门有人负责报工，成本高、质量差，而且不是实时动态的数据，“仗都打完了才调动炮火”。
其二是获取数据的手段不足。数据如果不是自动生成，不能形成交互，就需要大量的人工来维护，还不能保证质量。比如在设计环节，常用的CAD软件只能形成电子图表，无法生成物料数据，而Solidworks可以同步生成物料数据，通过工程软件，可以与ERP、PLM集成。否则数据如果不同源，当有设计变更时，就会造成指挥系统混乱。只有MES、设计、ERP、CRM等所有的信息有机集成之后，才有机会看到信息化发挥的效果。
