《未来制造:数智化时代的制造新模式》案例选⑥|柔性制造——犀牛智造:世界“灯塔工厂”
编者按习近平总书记指出,“必须始终高度重视发展壮大实体经济,抓实体经济一定要抓好制造业”。制造业是国家经济命脉所系,是立国之本、强国之基。制造业作为国民经济中复杂程度高、产业链长、影响范围广的关键领域,“新物种”也呈爆发式涌现。同时,具有颠覆性影响力、渗透力的数字技术持续出现,数字经济时代制造业“新物种”的爆发也在继续。本系列摘取《未来制造:数智化时代的制造新模式》一书中的制造新模式,给企业提供一个学术界的观察视角,以期推动制造新模式的进一步创新,涌现更多的制造新模式,供读者参考。
犀牛智造:世界“灯塔工厂”
柔性制造是制造企业的生产线可以经济性地实现小批量、多品类产品生产的制造模式。
(一)建立灯塔工厂,专攻服装生产
2020年9月16日下午,阿里巴巴举行新制造发布会,秘密运营三年、投入海量资源研发的一号工程“犀牛智造”亮相。原先需要1000件起订的服装生产最低要求下降至100件,原先需要15天的交付期压缩至7天,交货时间缩短75%,库存降低30%,制衣用水量减少了50%,运转效率达到行业平均水平的4倍,比快时尚鼻祖——ZARA还要快7天。2018年世界经济论坛制定了“灯塔工厂”的标准,评选代表全球制造业领域未来发展方向、探索第四次工业革命的标杆工厂。犀牛工厂于2020年第五批入选,是当时唯一一家专攻服装生产的“灯塔工厂”。
(二)赋能现有技术,实现小单快返
过去受制于流水线的固定长度,服装生产厂商都有固定的起订批量要求,低于这个批量就无法生产。传统的服装生产模式产品批量大, 品种单一,生产线上的设备参数和工艺流程相对固定,针对不同生产需求进行调整,所需的时间周期长,无法保证生产效率最大化,成本也水涨船高。如果想满足小批量的生产需求,就需要放弃自动化流水线,雇用大量有经验的裁缝让每个工人都生产成品而不是负责具体环节,按单件生产模式实现多品种的制造,但是这就倒退回了劳动分工之前的状态,自然成本更高。
在犀牛工厂的生产流水线上,灰色物料在“蜘蛛网式”的路径中沿着系统最新指定的路线,先在一个工人手里加了拉链,再在另一个工人手里多了口袋,最终缝成了一件成衣。重复100次,只有100件的订单就可以交付。
服装生产本质上就是把平面料片进行缝合制成成衣的过程,主要包括人体数据采集、款式设计、样板打制、号型研究、布匹裁剪、裁片缝合、成衣整烫、成品检验等生产环节,智能化、数字化服装车间仍然是依照上述环节进行服装产品的生产。表面上看,“犀牛智造”的核心内容大致包括中央仓、智能仓、裁、配系统;智能导航“棋盘式吊挂”系统;数字印花技术;E-Flow雾化洗水技术等。不过,这些看似高大上的技术对于服装企业来说并不陌生。最引人注目的服装吊挂流水线系统,早在2008年左右就传入内地,已经被我国众多服装生产企业所使用。数字印花技术、雾化洗水技术等也早已是成熟技术了。以吊挂流水线系统为例,本身已经克服了更为传统的捆扎式流水线的不足,可以调整生产线排位顺序和生产速率,具备一定的生产柔性。但是此前吊挂流水线系统也主要以大型服装生产企业为主,其中更有部分只是作为先进生产力代表的形象工程。
真正帮助犀牛智造脱颖而出的是基于阿里巴巴的云计算、IoT、AI、RFID(射频识别技术)等技术为工厂赋能的柔性制造系统,成功搭建起了云、端、智、造融合的新制造体系。在犀牛智造的柔性生产系统中,每一件产品从消费者下单开始就获得一个ID(身份标识号), 记录了消费者要求的材料、款式、板型、交期等信息以及为实现此要求所需的工艺流程信息。智能缝纫系统统筹平缝机、上袖机、敷衬机、自动钉扣机等生产设备进行加工,智能吊挂系统则负责将服装的裁片、半成品或者成品挂在衣架上,根据生产加工工艺的要求,按照计算机设定的工序流程,自动将其送到下道工序的员工工位上。犀牛工厂首创了“棋盘式吊挂”,通过“物联网+人工智能技术”将产前排位、生产排期、吊挂路线等选择交由AI基于生产线上的实时数据进行决策, 可将吊挂衣架自动分配至相对空闲的工位,改变了过去服装工厂吊挂系统因单向流转而容易导致拥堵的问题。
整个犀牛平台都是技术与数据在驱动。每个生产设备、生产工艺乃至生产步骤都是与数字化技术融合的,计算与数据充斥于所有业务流程。犀牛智造采用了更为先进的智能设计研发系统、量体数据处理系统、智能打版与裁剪系统、智能缝制系统、智能整烫系统以及智能配送系统等。在传统生产模式下,订单产品数量减少和需求多样性的增加会导致流程重组的时间挤压有效生产时间,工人也无法及时获取不同订单需求和相应的生产工艺要求,降低了生产效率和响应时间。犀牛工厂则可以凭借极强的数据同步能力和柔性重组能力,有效解决多品种、小数量生产时所面临的工艺柔性低、适应性差等问题,并依托人工智能决策体系对服装产线进行整体规划,消除中间冗余环节和等待时间,提升各个工段之间信息和物流的传递效率,进而提高生产效率。
(三)需求驱动生产,推动行业赋能
除了柔性制造之外,阿里巴巴追求的“新制造”还在于柔性制造使得需求驱动不再是一句口号,而是能够切实和生产端更加紧密地结合在一起。阿里巴巴在开展C2M业务时清醒地意识到,需求就是火车头,自然是先瞄准市场和消费者,如果火车头不坚定,市场不拥抱消费者,那么需求就不复存在,没有需求自然就没有生产。
犀牛智造还不是完全的个性化定制,只是对供需关系的精准匹配。犀牛智造可以通过阿里巴巴旗下天猫、淘宝的销售信息、浏览与搜索记录以及社交媒体上的海量信息进行分析,把握消费需求,预测潮流动向,给出品牌商级的销售预测建议,指导品牌商生产爆款产品。
目前“犀牛智造”还只是围绕阿里巴巴的生态做一些数字化闭环,但是阿里巴巴也在野心勃勃地希望能够逐渐扩大闭环覆盖的生态圈。如果未来犀牛智造真的成长为一个大型服装企业平台,那么或许可以被理解为服务整个中国服装行业的超大ERP系统。理论上讲,只要犀牛智造的算法足够优秀,数据足够全面,就有可能形成极强的市场预测、生产计划以及生产资料统筹分配能力。
从犀牛制造工厂的案例来看,制约服装企业智能化、数字化改造升级的主要瓶颈并不是技术问题。尽管阿里巴巴在分析市场需求时可以利用的数据,远非一般服装企业可以比拟,但是在柔性生产升级改造方面还存在企业融资困难、融资成本高、投入资金量过大、企业改造愿望不强等问题。目前的服装生产线大都采用大批量生产的流水线模式,追求产量的生产方式、习惯和制度已经形成了极大的惯性,让服装制造企业放弃目前的生产方式不仅在客观层面将带来巨大的经营风险,也在企业运营和管理的层面存在一定阻力。因此在现有生产模式中由点到线地开展逐步改造更为现实,既可以结合企业实际量力而行,也可以在前期试点成功的情况下鼓励经营者加快后续改造步伐。“犀牛智造”平台的外溢效应不仅停留在模范效应层面,也可以在实际生产层面赋能并整合现有的其他生产线,以工厂为单位实现柔性制造在更大范围内的“由点及面”式普及。