推进工业机械供应链数字化.pdf

IBM 商业价值研究院研究洞察 推进工业机械供应链数字化 工业4.0要求采用数字化供应链，以提高透明度、运行效率以及盈利能力 IBM 如何提供帮助 IBM 不仅提供认知业务和技术平台与服务，还提供特定于行业的服务、产品和专家咨询，支持工业机械和零部件企业推进数字化重塑和上云之旅。我们致力于帮助客户转变业务模式，实施智能工作流程，推动改善客户服务，促进企业实现可持续发展。要了解更多信息，请访问：ibm/industries/manufacturing/supply-chain-solutions。 扫码关注 IBM 商业价值研究院官网 微博 微信 微信小程序谈话要点 供应链数字化是一项显著竞争优势 数字化供应链提供综合规划、供应链可视性和智能资产等能力，旨在解决工业机械供应链网络中巨大的效率缺陷问题。 最深入实施该战略的企业表现更加出众 由于供应链在运营成本中平均占比达到 5%，因此哪怕任何一点节省都可能产生深远影响。最深入执行数字化供应链战略的企业不仅财务业绩更胜一筹，而且往往比同行企业更善于应对供应链挑战。 六大杠杆支撑数字化供应链 一些企业在数字化供应链之路上一马当先，开展治理和数据管理监督，适度投资发展数字技术，搭建供应链平台。他们还积极满足数字化供应链的技能和安全需求。 作者：Gaurav Garg、Jos R. Favilla 和 Spencer Lin 新一代工业机械供应链浮出水面 工业机械是推动全球经济发展的关键产业。工业机械企业旨在打造各种工具和设备，推动数不胜数的人类创新，帮助多个行业顺利转型。这些企业制造各种各样的机械，比如建筑和采矿企业必不可少的装备，以及开发天然气和风能的关键生产和输送基础设施所需的机械装置。工业机械可帮助制造飞机、轮船以及其他重要运输工具，将全球连为一体。毫不夸张地说，许多行业的未来成功很大程度上取决于工业机械的持续创新。 自 18 世纪后期第一次工业革命以来，工业机械制造业发生了翻天覆地的变化。工业领域从以机械生产设施为特色的“工业 1.0”一路走来，不断经历快速而深刻的变革，直至目前的现代工业时代，即“工业 4.0”。然而，现在太多企业难以跟上持续加快的变革步伐。需求不断变化、订单量日益减少、生产周期逐渐延长、配置越来越专业化，这些不利因素导致经营环境更为复杂，使得他们难以管理零部件、设备、产品和服务的流动 也就是俗称的“供应链”。 目前，许多工业机械供应链很大程度上仍采用“模拟”方式，以人工流程为主，自动化程度十分有限。由于无法实时协调和执行供应链，导致这些企业的预测能力严重受限，不但无法预测生产时间，而且很难制定零部件计划。 数字化供应链由数据驱动，采用数字化方式执行，旨在提高透明度、支持高级规划能力、预测需求模式以及利用现有资产。预测基于对企业与合作伙伴数据的实时访问，以及多种先进技术的广泛使用。它广泛整合供应商、制造商和客户，打造端到端视图。 我们对全球 250 位工业机械行业高管进行了访谈，探索领先企业如何通过适当的管理、技术投资、合作与人才培养，发展数字化供应链。 1 2 仅 37% 的工业机械企业表示，他们可以有效满足供应链需求 76% 最深入推行供应链数字化战略的企业高管表示，他们可以有效提高速度、增强制造可靠性以及改善分销状况 69% 的领先企业高管表示，通过在供应链领域投资预测性分析技术，实现了丰厚的回报 (ROI) 重塑供应链 工业机械供应链网络非常复杂，存在大量的关系、零部件、产品、服务、物流和资金流需要管理。预计到 2022 年，机械生产市场市值将超过 1.840 万亿美元。1而供应链成本占到收入的 5.2%，支出总额超过 950 亿美元。2因此，如果改善供应链状况，有助于迅速提高生产力和增加成本节省，当然，还能改善客户合作。 供应链是工业机械企业的核心组成部分，旨在快速对市场做出反应，执行“设计到订单”、“配置到订单”、“构建到订单”、“制造到订单”以及“制造到库存”流程。装配整合以及客户规格的频繁调整，很容易导致库存管理、生产控制和产品成本出现问题。 销售代表必须根据客户规格，为每一份工业机械订单定义配置需求。通常，机器需要根据客户的特定需求进行专门设计。机器制造过程可能要历经数月甚至更长时间，涉及大量贸易合作伙伴和供应商，因为每笔订单所需的材料各不相同，势必影响到供应商的生产周期。此外，一旦完成订单，还要前往客户场所安装和调试机器，有时这个过程就可能要花费一个多月。最后，安装后仍需对机器进行长期（超过 10 年）的维护保养。 在这种商业环境中，工业机械企业始终专注于削减开支和提高效率。供应链的潜在中断风险日益增大，很可能导致零部件缺失、资源浪费、停机时间延长以及其他一些影响效率的问题。他们还面临其他压力：需要打造更出色的客户体验，提高供应链定制化水平，从而加强与营销和销售职能的协调能力。 内外部因素使工业机械企业面临巨大压力，亟需打造数字化供应链。 工业 4.0 需要数字化供应链 为应对这些挑战，工业机械企业需要重新定位供应链，树立竞争优势，支持向售后服务的转变。此外，随着现金流从一次性大规模支出转变为持续的运营支出，人们的思维模式也必须与时俱进。工业机械企业还需要建立备件和售后服务供应链，在整个产品生命周期中持续产生收入流。 但是，由于“数字化”之前的流程仍大行其道，存在大量孤立的人工系统和相互脱节的团队，因此供应链持续面临挑战。由于对交货后的运行情况缺乏了解，导致收入预测常常与实际情况不符。此外，客户场所的机器数据管理缺乏准确性还可能导致可追溯性问题。 企业被海量内部和外部数据淹没，包括各种新型数据源，比如天气预报、社交媒体帖子和物联网 (IoT) 数据，使得问题变得更加复杂。由于无法实时协调和执行供应链，导致工业机械企业的计划能力严重受限，无法确定工作何时完成，以及何时需要零部件。 由于受到来自内外部因素的巨大压力，工业机械企业必须采取行动，打造数字化供应链。从外部角度而言，供应链必须能够应对各种供应商的供需中断、资源可用性波动以及天气因素的影响。为了在日益激烈的竞争中占得先机，提高产品面市速度，能够从供应商转型为解决方案提供商，他们必须实现数字化供应链。从内部角度而言，需求的变化要求企业运用不同的合作模式，减轻供应链冲击。此外，他们还需要解决流程效率低下的问题。为提高生产正常运行率，某重型机械制造商仓库可能囤积数周运转所需的库存，价值或许高达 1 亿美元。倘若将库存周期从四周缩减至三周，年持有成本可节省 6,500 万美元。3 另外，供应链还必须应对因原材料质量和可用性、调度和工厂维护限制、研发进度以及网络整合度不足等问题带来的种种运营挑战。此外，现场服务管理也十分困难，服务工程师的分配和规划工作既繁琐又费时。这些问题进一步拉大了供应链需求重要性与执行有效性之间的差距（见图 1）。在接受调研的 250 位工业机械行业受访者中，超过半数表示加强实时运营监控至关重要。然而，仅有 37% 表示自己的供应链能够有效实现这一目标。工业机械企业尽管认识到加速响应不断变化的需求、确定计划外事件及改善需求预测都是当务之急，但他们的行动有效性无法跟上需求重要性加剧的步伐。在图 1 中所示的 14 项需求中，重要性与有效性之间的差距平均达到 12%。复杂性和可变性进一步加剧了这种差距。零部件分散在多层面价值链的各个环节：在生产工厂、在运输中、在仓库以及在供应商分销中心。需求变化、订单更改或不可预见的事件（如特大暴风雪）都可能导致供应链瘫痪，破坏本就异常复杂的制造和资源管理流程。 3 50% 62% 37% 36% 39% 38% 38% 38% 39% 37% 38% 31% 43% 29% 30% 55% 52% 52% 51% 51% 50% 50% 49% 47% 44% 44% 42% 42% 提高制造和分销的速度和可靠性12% 18% 16% 12% 13% 13% 12% 10% 12% 9% 13% 1% 14% 11% 提高服务响应能力 深化供应链数据和成本分析 提高运营的实时可视性提高设备利用率和产量 管理材料质量和风险 加速响应不断变化的需求 改善供应链安全性 加强需求预测 整合财务、销售和运营规划 加强供应链协作 改善供应分配和分销决策37% 49%有效性 重要性 注：部分数值可能会四舍五入到最接近的整数。来源：问题。“以下各项需求对于贵企业的供应链有多重要？”；“数字化供应链功能在满足以下需求方面的有效性如何？”百分比代表按照五分制选择 4 分或 5 分的受访者数量。 确定计划外事件 管理运输中断 平均 数字化供应链能够动态预测需求模式，同时有助于改善可视性，充分利用现有资产。 图 1 供应链运营需求重要性与执行有效性之间的差距平均达到 12% 差距 需求 数字化供应链 工业机械企业若要走向成功，必须采用先进的供应链技术，从目前的线性模式转变为数字化模式（见图 2）。线性模式采用离散、按顺序执行的事件驱动型流程，而数字化模式则提供端到端的统筹式洞察驱动型流程。数字化供应链可使采购成本降低 20%，供应链开支节省 50%，收入增长 10%。4 4 数字化供应链能够动态预测需求模式，同时有助于改善可视性，充分利用现有资产。它包含三大能力：整合规划、价值链可视性和智能资产。 整合规划旨在确保运营与财务绩效目标保持一致，根据预测变化、订单变更、市场情报以及其他信息，快速做出决策。这样不仅可以优化生产计划，减少因产品或规格变化导致的生产中断，还有助于降低和抵消一系列广泛的基础投入所涉及的商品成本。 订单订单调度计划线性 零部件采购 运输到制造工厂 生产 分销 存储数字化供应链 供应商和服务提供商 整合规划 高级后向整合状态 履行 状态 需求市场意识和 客户亲密度 分析驱动的智能 + 价值链可视性状态 确认 智能资产 状态 履行B2B 客户 图 2 数字化供应链彻底摆脱旧有模式 来源：IBM Services。 价值链可视性有助于持续控制高度监管的产品，覆盖从获得订单到客户收货的整个生命周期。这样不但可以敏锐发现风险，还能在出现全球供应中断苗头时及时做出反应。此外，这还有助于梳理来自关键供应链节点的信息，用于报告、实时决策和协作式异常处理。 智能资产运用 IoT 和认知洞察，通过改善可视性、可预测性和运营效率，帮助增强可靠性，提高设备和资产性能。这有助于提高从设计到支持的所有制造运营流程的质量和产量，提升资源使用效率（例如，人力资源或能源），同时降低成本。 通过综合运用这三大能力，就能够打造数字化供应链，改进企业在以下多个方面的表现： 优化库存 降低物流成本 提高客户订单满足率 降低运营成本 逐步增加收入 把握新的市场机遇。 5 库存周转加快所带来的影响 供应链中断可能会对所有类型的库存产生影响，包括零部件、在制品和制成品。工业机械企业可以利用从数据中获得的洞察，减少销售工作所需的库存量，从而建立竞争优势。这样不仅可以腾出运营资本，还能通过减少仓储和存储空间需求，节省成本。 IBM 对标分析数据表明，处于绩效中位数的机械和设备制造企业每售出 10 亿美元商品的平均库存周转率为 5.9。5 绩效处于第 80 百分位的企业的周转率达到 8.8 甚至更高。6在这种情况下，如果机械和设备制造企业将库存周转率从 5.9 提升至 8.8，每售出 10 亿美元商品，可少占用 5,600 万美元的运营资本。7 6 数字化供应链领先者 我们对受访者的回答进行了分析，挑选出一小部分工业机械行业“领先者”企业，占研究样本总数的 36%。无论是已经全面完成转型还是正在执行转型计划的领先者企业，都在持续深入地推行数字化供应链战略。 领先者企业普遍报称，过去三年的财务绩效优于同行企业，他们堪称是其他企业的学习楷模。70% 的领先者企业表示，收入增长领先于业内平均水平，而表达同样观点的其他企业仅有 15%。此外，领先者企业的盈利是其他企业的 5 倍。领先者企业满足供应需求的效率要比同行企业高出 2-4 倍（见图 3）。此外，在运用先进科技实现供应链数字化方面，领先者企业的投资回报 (12%) 也高于同行企业 (7.5%)。（请参阅“西门子：将人工智能融入供应链。”） 提高制造和分销的速度和可靠性提高服务响应能力 深化供应链数据和成本分析 提高运营的实时可视性提高设备利用率和产量 管理材料质量和风险 加速响应不断变化的需求 改善供应链安全性 加强需求预测 整合财务、销售和运营规划 改善供应分配和分销决策 加强供应链协作 确定计划外事件 管理运输中断 18% 26% 18% 19% 21% 18% 22% 13% 23% 25% 23% 12%* 17% 36% 76% 74% 73% 72% 71% 71% 67% 67% 64% 64% 64% 61% 59% 54% 领先者企业满足供应需求的效率要比同行企业高出 2-4 倍。 图 3 领先者企业擅长满足供应链需求 领先者企业 所有其他企业 * 回答数量较少的结果从统计意义而言是不可靠的，但可以视为方向性指标。 来源：问题。“供应链功能在满足以下需求方面的有效性如何？” 百分比代表按照五分制选择 4 分或 5 分的受访者数量。 7 西门子：将人工智能融入供应链8 西门子是发电输电以及医疗诊断领域的领先系统供应商。 人工智能是西门子公司 BOLD Moves+ 供应链管理战略的核心要素。 西门子希望将人工智能作为有力杠杆，更有效地开展 AI 驱动的业务，为企业创造竞争优势。该公司正在开发“数字伴侣”AI 应用，帮助各种采购职能人员回答关于“下一步最佳行动”的问题，根据数据做出最佳决策。 为此，他们实施了名为 Digital Supplier Manager Companion (DSMC) 的试点，用于对供应商的资质确定和发展提出建议，目前已在 100 多个西门子经营场所使用。DSMC 是基于 PC 的应用，旨在评估数百组数据和模式。它帮助供应商管理层做出战略决策，确定下一步要发展的供应商，何时进行资质评估，以及需要考量哪些特定风险。 8 实现数字化供应链 供应链中的“裂缝”通常由以下原因引起：不断变化的 B2B 客户需求；难以预测的延迟；无法掌握供应商和服务提供商正在做什么。数字化供应链有助于获得快速响应所需的深入洞察，从而消除供应链中的障碍。数字化供应链由六大杠杆提供支持（见图 4）。 图 4 领先者企业通过六大杠杆打造数字化供应链 治理 技术 平台数据管理 人才与企业文化 安全来源：IBM 商业价值研究院。