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    [国内]安筱鹏:软件视角中的未来工业(二)

    日期: 2016-09-27 10:06:37 点击数:  

    2016年9月2日,在中国电子信息产业发展研究院和e-works主办的首届“工业软件与制造业融合发展高峰论坛”上,安筱鹏发表了《软件视角中的未来工业》主题演讲,从软件支撑和定义的产品、管理、生产方式、新型能力和产业生态五个视角,探讨软件及未来工业发展趋势。本文根据演讲内容整理,将分四期刊出,本期是第二期。

      ©文丨工信部信软司副司长 安筱鹏

      

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    软件支撑和定义的管理模式

      科斯认为,企业是一种节约交易成本的组织,也是社会财富和价值创造的主体。 软件是事物运行规律的代码化,是人类经验、知识和智慧的结晶和新载体。从这个意义上来讲,发展和成熟于不同技术时代的ERP、CRM、SCM、PLM等管理软件,就是某种管理理论、经验和知识的表达、重现和固化,是一种管理规律认知的代码化、软件化。基于软件的业务流程管理正在成为现代企业核心竞争力的重要组成部分。

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      软件支撑和定义的研发设计模式

      工业实验室等相对独立的研发组织形态出现,是企业管理模式上的一次重大创新,是架起科技和产业之间桥梁的一项重要的制度安排,对工业化进程产生了深远的影响。工业企业内部专业的研发机构最早起源于19世纪60年代德国。从1882年的西门子、1900年的通用电气(GE)到1904年AT&T建立的贝尔实验室,工业企业纷纷设立研发(R&D)机构,大量雇佣科学家来开发新材料、新工艺和新产品,建立工业实验室制度。一百多年来企业研发机构的主体、功能和运作方式在持续演进,尤其是随着各种软件开发工具及研发管理工具的广泛普及,带来了企业研发主体、流程、方式的重大变革。

      

      一是在研发主体上,企业的研发设计将从依托企业内部研发部门为主向多主体演进。

      企业研发部门独立是职能分工细化的结果,而软件开发和管理工具在经历单机版、网络版迈向云平台之后,企业研发主体及研发模式也进行了重构。全球设计软件领导厂商欧特克(Autodesk)已初步完成了产品的云化转型,新一代产品Fusion360将设计模型资源、设计仿真工具和企业设计需求在云端发布和访问,使得企业内外的设计师、工程师、最终消费者等都参与研发体系中。

      

      具体来讲,参与企业创新的主体正在发生深刻的变革。一是在企业内部,随着产品研发从单纯的功能、性能研发到向产品可生产性、物料可采购性、客户需求精准满足、产品可维护性、产品可盈利性转变,产品全生命周期管理(PLM)等研发管理系统的应用,为构建多部门参与的协同创新模式创造了条件。华为集成产品开发(IPD)模式集中体现了这一变革。二是在产业链上,跨地域、跨企业的协同研发平台支撑企业研发设计主体从企业内部研发部门扩展到整个供应链。波音公司通过构建全球化的研发和制造体系,实现了波音787在全球30多个国家、135个地方、180个供应商之间的协同研发和制造,成为研发制造效率最高的机型。三是在全社会,基于社会化的创新平台将用户及第三创新资源整合到创新体系中。海尔HOPE平台就是将各种社会资源,整合到一个平台上,完成产品创新。

      二是在研发流程上,企业的研发设计流程从串行方式向并行方式演进。

      研发就像打仗,如果没有流程,就像打仗没有地图,按流程推进是产品研发的基本工作模式。软件实现了研发流程的显性化、规范化、科学化,有效提升了研发活动的状态可知、可管、可控水平,也向僵化的研发流程注入创新活力。

      基于传统的分工理论,工业革命以来企业产品研发基本模式是基于串行工程,企业把产品开发全过程细分成需求分析、结构设计、工艺设计等多个环节,研发活动在各部门之间顺序进行,每一个研发活动完成后再转下一步环节,研发设计流程长、效率低、成本高。

      1988年美国国家防御分析研究所完整地提出了并行工程的概念,随着CAD、CAM、CAPP等新研发工具大规模使用,通过建立高度集成的数字化模型以及研发工艺仿真体系,将传统独立、顺序、碎片化的研发工作在时间和空间上交叉、重组和优化,将原本在产品生命周期下游的开发工作,提前到上游进行,有效整合了跨区域、跨企业、跨行业的研发设计资源,推进研发流程从串行向并行演进。

      洛克希德·马丁公司在联合攻击战斗机(JSF)项目研制中,通过网络化协同研发平台,实现了30个国家50家公司设计人员的协同设计,研制周期缩短50%,研发成本降低了50%。达索系统推出了“3D体验平台”,实现了多用户针对同一款产品进行实时、并行的设计改进,提升了研发设计效率。日产制订的Nissan Power 88计划,希望在六年时间里每六个星期就会推出一款新车型,而传统模式下,一款车型的研制周期就需要数年之久。

      

      国内企业也在积极探索,安世亚太的精益研发平台是以研发流程为枢纽的软件平台,将研发流程控制覆盖了需求、设计、仿真、工艺、验证等全过程,通过区分服务于项目管理和质量管理的顶层刚性流程和服务于人员协同和技术创新的基层柔性流程,在流程中将知识、工具和质量方法整合,通过构建并行研发体系大幅提升研发效率。

      三是在研发手段上,企业研发设计从以物理试验为手段的“试错法”向以数字仿真为手段演变。

      2005年6月,美国总统信息技术顾问委员会的报告中指出,由算法与建模仿真软件、计算机与信息科学以及计算基础设施等三大元素构成的计算科学,已经逐步成为继理论研究和实验研究之后,认识、改造客观世界的第三种重要手段。仿真技术可以透视产品性能和过程质量,通过各种模拟手段,找到当前条件约束下的完整设计空间。很多情况下人们不能做出创新的设计,是因为制造水平的制约,或是对产品运行规律的认识不足。一旦制造水平约束弱化,仿真手段就能快速找到当前条件下最好的设计。

      2012年8月5日,造价25亿美元“好奇号”探测车进入火星大气层,在7分钟内自行将时速从约2万公里骤降至零并成功着陆。这一切成功的背后在于,“好奇号”9万个零部件被制造出来之前,已在计算机上完成了设计、模拟、仿真和验证全过程,而着陆过程是在火星极端环境下、基于8000次虚拟仿真、在50万行软件代码操纵下实现的最佳方案。

      

      工业软件使得自适应(Adaptive)的关联设计成为可能。例如,飞机外形在风洞试验的持续优化过程中,常常需要做一些小幅度的外形更改调整,引发内部所有关联的结构件跟着改变,带来巨大的工作量。通过定义飞机设计总体参数及传递上下游和各专业之间接口关系的骨架模型,实现设计信息的有效传递和控制。飞机外形的改变引发骨架模型的相应变更,设计软件基于特定算法,可以自动检测到装配关系上不匹配的零部件,并经过分析计算之后,做出自适应的更改,自动引导大约60%以上的相关结构件的自动变化。

      数字仿真也是实现产品正向设计的重要手段。正向设计是架构性和颠覆式创新的根本手段,是从涉众需求开始,经过需求开发、功能分解、系统设计、物理设计、产品试制、部件验证、系统集成、系统验证和系统确认等阶段,直至完成满足涉众需求产品的验收。如果没有数字仿真手段,在需求开发、功能分解、系统设计、物理设计的过程中无从了解产品的特性,人们很难开展架构性和颠覆式创新。

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      软件支撑和定义经营管理模式

      企业经营管理是指运用先进科学管理理念、方法和工具对企业资源管理、供应链管理、客户关系管理等业务活动进行科学管理和系统优化。随着信息技术的发展,ERP、SCM、CRM等管理软件成为推动企业资源管理、供应链管理、客户关系管理的有效工具,改变了企业管理模式和管理理念。这些管理软件的本质是管理理念、方法的模型化、代码化、软件化,通过代码集成了数以千计优秀企业的经营管理精粹,提炼总结了行业知识和最佳实践,并不断进行迭代优化。软件定义企业经营管理主要体现在以下三个方面。

      一是支撑管理思想落地。

      工业革命以来,企业价值创造活动都是在特定管理思想、管理理论和管理逻辑指导下的流程之中运行。尤其是1960年以来,在传统管理思想的基础上,西方企业管理科学先后出现了全面质量管理(TQM)、准时制生产(JIT)、约束理论(TOC)、六西格玛、敏捷制造(AM)、精益生产(LP)、业务流程再造(BPR)等一系列的管理思想,而管理软件是实现上述管理思想标准化、规范化、流程化的重要载体。

      管理软件把看不见、摸不着的管理思想、企业文化变成了可看、可学、可复制的标准化模块,管理软件的本质是管理思想的代码化。每一次管理思想、管理理论的创新都会带来管理软件的变革。因此,管理软件的开发是管理思想显性化的过程,管理软件的应用是管理思想落地的过程,管理软件的推广普及是管理思想与信息化深度融合的过程。

      二是推动管理流程优化。

      任何一种组织的运作都是基于某一流程,流程是企业一系列价值创造活动的组合,是为达到特定的价值目标而由不同的人分别共同完成的一系列活动。优化流程和信息集成是ERP的两个关键词,二者相互影响、密不可分,业务流程必须不断优化,以充分发挥信息集成的效果;而业务流程的改进和优化,又离不开软件等信息技术的支持。一家提供BPM(企业流程管理)解决方案的公司总裁,在被SAP收购之后曾经意味深长地说,传统意义上流程管理和标准软件,这两个分离的世界得到了统一。

      三是服务企业科学决策。

      企业决策指企业在经营管理过程中采取的策略或办法。现代企业决策本质上是企业基于系统理论、运筹学和计算机科学等作出的决定或选择。企业决策无处不在,从环节上来说,覆盖研发设计、生产制造、经营管理等企业全流程,;从主体上来说,包括企业管理层、车间管理层以及业务执行层等各个层面。

      

      在工厂班组这样的一线阵地,工厂大批高级技工的知识和经验通过软件、数据库、模板库的方式传承下来,使得工艺、流程的决策得以抽象沉淀,帮助班组长进行决策。未来,在企业各级决策体系中,软件+数据将进一步推动企业决策智能化、科学化、高效化方向发展。

      在企业高层管理方面,面对快速变化的市场环境和技术创新,如何通过对复杂、多元的企业大数据挖掘分析,将运营的海量数据转化成高价值的决策与业务支持信息,提高决策的科学性、及时性、准确性,日益成为各级管理层关心的共同问题。SAP、IBM、ORACLE等国际软件巨头正探讨如何通过融合软件、硬件和服务,构建企业商业洞察力,这也正成为巨头们竞争的新战场。

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      软件支撑和定义的组织架构

      美国企业史学者钱德勒曾说,企业的成长主要依赖于两个变量,这两个变量决定企业的成长,第一个是战略,第二个是组织。所谓企业组织架构是指企业内部一种决策权的划分体系以及各部门的分工协作体系。当前,大部分企业采用了组织管理之父马克斯·韦伯提出的科层制。

      

      正如同工业社会推动最基本组织单元从农业社会的家庭向企业转变一样,互联网正在改变工业社会的长期雇佣制模式,一场“去公司化”的新组织管理模式正在悄然兴起,以合弄制管理、自组织方式、柔性化地展开的各种社会化协作在不断涌现。“公司+雇员”这一工业领域经典的基本组织结构,已逐渐受到了“平台+个人”这一结构的挑战,“互联网平台+海量个人”正在成为这个时代一种全新的组织景观,虽然自组织在理论上还没有形成非常完善的体系,但一些企业已经开始了探索和实践。当前,企业组织架构呈现出以下三大趋势:

      一是企业功能平台化。

      在古典管理思想中,企业的功能是管控,也就是管理和控制。而在万物互联、人人互联的时代,现在的企业完全有可能变成一个平台,大平台小组织、大平台小前端的趋势正在崭露头角。海尔集团CEO张瑞敏认为,“平台是快速配置资源的框架”。很多企业正在向平台化企业转型,企业有可能变成一个平台。

      

      这是一个汇聚技术、市场、资金、人才等多种要素资源的平台,甚至可以整合政府、科研院所等多方企业边界之外的资源。它通过软件支撑,支持产品交易和能力交易,最终实现一个自循环、可赋能的生态圈。企业内部根据需要组建新的团队,自动配置各类资源并优化调整运行机制,正在受到越来越多企业的追捧。

      基于这种趋势,华为在开展新产品研发时,依托数字化作战平台,在全球几十个研发中心组织研发队伍资源,构建了一个自组织的研发团队。海尔集团则积极向“企业平台化、员工创客化、用户个性化转型”,阿里巴巴也提出“大中台、小前台”的新理念。

      二是运营决策小型化。

      传统企业组织架构相对固定,管理层级多为金字塔结构,业务决策由高层管理者或中层管理者做出。欧洲最伟大的管理思想大师查尔斯·汉迪曾经形象地说过,企业的中间层就是一只烤熟的鹅,没有神经,也不会把市场的情况反映出来。

      因此,在这个去中心化的互联网时代,在这个大规模制造向大规模定制转变的时代,不仅企业的生产线正在变,企业的科层制也正在变,听得见炮声的一线业务人员正在成为决策的重要力量,自组织代替科层制成为企业新的组织架构,企业成为组织的能力中心。通过软件平台为各种组织进行赋能,决策单元小型化、自主化、灵活化成为趋势。

      

      一开始就源自电商的服装品牌韩都衣舍,为了应对互联网环境下快速变化的客户需求,将传统的组织部门转化为扁平化、自组织的300个产品小组,赋予他们设计、生产和定价权,在最小业务单元上实现了责、权、利的统一。作为一个服装类企业,韩都衣舍2010年销售额不到1亿元,2014年达到15亿,年均增长接近200%。

      三是多部门协同化。

      任何一个企业的发展,离不开多个部门的协同,只有研发设计、生产制造、经营管理、市场营销等各个部门做到了无缝衔接,企业才能够最大程度地提高生产和交易效率。

      

      个性化定制的本质是依托数字化平台实现研发设计、生产制造、经营管理、市场营销等部门之间数据的自动流动,有效提高企业的研发效率、生产效率和产品质量。因此,这就需要在正确时间把正确数据发送给正确的人和正确的机器,其背后在于强大的软件系统支撑。

      从人类社会经济发展视角来看,组织是社会化分工的载体,从企业发展视角来看,组织形态往往是一个企业商业、经营管理、生产组织、服务模式等的承载与体现。软件及互联网应用的深度,正在重组整个社会运行的“细胞”,对于社会组织变革而言是一场“转基因工程”,信息时代是自组织崛起的时代,其核心要素是共创、共享、共治,人人都是价值创造者,人人都是价值利益分享者,人人都是规则的制定者、执行者、管理者,他们自主进化、自主生长、自我修复、自我升级。

      

      未来企业都将面临如何调整、改善或优化传统管理模式的难题,如何重新定位企业员工、管理、客户、供应商之间的关系,如何激活传统企业中的人和组织,重构企业运作的基本单元,重建企业内部运营机制,构建以激发人的创造性为导向的自组织和价值网络,加快从过去高度集中的决策中心组织向分散的多中心决策组织演进,更好地为用户创造价值。(请继续关注第三期的推送)

     

     


    发布时间:2016-09-26                   信息来源:搜狐公众平台

     

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