《顶层设计与工业4.0》

顶层设计与工业 4.0 巨变时代的企业变革 企业运营高端实战课程 祖林 顶层设计与工业 4.0 引 言 大多数情况下，运 营层 面的 问题 很 难 只通 过 运 营层 面 的改善从根本上解决，而必 须 同 时 在 顶层设计 上 进 行 优 化。 21世 纪 ，企 业变 革再也不能 “摸着石 头过 河 ”了。 整体思考，系统创新 出 现问题时 不但从 业务层 面和微 观 运 营 方面 进 行微 创 新 优 化，同 时 从 顶层设计进 行思考、判断和 创 新 优 化，建 立天性 应变 的自 组织 力。 祖林 顶层设计与工业 4.0 企 业 系 统 按照相互默契的某种 规则 ，各尽其 责 而又 协 调 地自 动 地形成有序 结 构。一个系 统 自 组织 功能愈 强 ，其 保持和 产 生新功能的能力也就愈 强 。 系 统 在内在机制的 驱动 下，自行从 简单 向复 杂 、从粗 糙向 细 致方向 发 展，不断地提高自身的复 杂 度和精 细 度。 用 战 略眼光和系 统 思 维 洞察微 观 运 营 中的宏 观问题 ， 把握 战 略回 顾 和 组织变 革的契机，不但 “头 痛医 头 脚痛医脚 ”，而且 “头 痛不只医 头 脚痛不只医脚 ”，将 战 略管理与运 营 优 化融于一体。 顶层设计赋予企业生命力 核心业务流程管理 项目作战 标准 化 体系 OPERATION 微创 新 优化 变化点管理 战略检讨 机制 经营检讨 机制 运营管理 机制 跨界工作 机制 问题解决 机制 价值观 市场定位 营销战略 供应链战略品牌战略 研发战略 生产战略 质量战略 创新政策 财务战略 HR战略 社区关系资本运作 IT战略 全球化战略 HR政策 物流战略服务战略 产品规划 人才战略 企业本质 人性理解 行业理解 产品本质 商业模式企业战略 战略管理 机制 产品开发流程 现金流订单执行流程 营 销 管 理 体系 生 产 管 理 体系 质 量 管 理 体系成 本 管 理 体系 IT ERP系 统 财务 管 理 体 系 人力 资源 管理 体 系 研发 创 新 体 系 本质理解治理结构 设计 本质本质 一体化机制 运营体系 水样应变 职能战略 政策 企业顶层设计大地图 企业生命体系统全貌 ZERO Consulting 零牌顾问机构 P Q Q D S F S C 风险防范 1910年代 福特生产方式 大批量生产 1960年代 丰田生产方式 精益生产 20世纪 自动化 3D 打印 2000年代 2011年 工业 4.0智能化制造 18世纪 动力技术 19世纪 机械化电气化 1960年代 TPS丰田生产方式 1985年 SCM供应链管理 1990年 LEAN精益生产 1993年 ATM先进制造技术 1996年 WCM世界级制造 工业革命进入 V4.0 1950年代 TQM全面质量管理 中国企业尚处在由机械化迈向自动化的进程中 比国际化企业滞后 50年 祖林 顶层设计与工业 4.0 探秘工业 4.0 World Class Manufacturing全球变局 中国制造的前瞻与思考 从蒸汽时代到电气时代到自动化时代，德国工业引领全 球制造潮流、掀起第四次工业革命， 21世纪迈入智能化制 造。 德国政府全面推动的第四次工业革命将给世界传统产业 带来哪些冲击和机会？德国工业 4.0与美国推崇的 WCM世界 级制造如何在实践中融合、在互动中提升？ 智能化制造 世界级制造 i 变革设计 工业 4.0销研产模式 智慧工厂的未来写生像 智能化生产臆想 从精益生产到美国 AMT 世界级制造的四大特征 世界级制造的全球实践 工业 4.0带来的制造革命 中国制造型企业的出路 2015，本企业变革策划 祖林 顶层设计与工业 4.0 目 录 第一章 从顶层设计到水样组织 第二章 工业 4.0 全球变局 祖林 顶层设计与工业 4.0 1、企业生命体的系统全貌 2、企业顶层设计 3、顶层设计赋予企业生命力 4、明确价值观 5、 理解本质 6、制定职能战略和政策 7、 以核心业务流程为中心的一体化机制 8、 运营体系构建 9、水样组织天性应变 10、顶层设计呼唤企业总设计师 第一章 从顶层设计到水样组织 祖林 顶层设计与工业 4.0 1、 企业 生命体的系统全貌 有机体 价值观 自 组织 本质理解 一体化机制 运营体系 水样应变 职能战略 政策 系 统 按照相互默契的某种 规则 ， 各尽其 责 而又 协调 地自 动 地形成 有序 结 构。一个系 统 自 组织 功能 愈 强 ，其保持和 产 生新功能的能力 也就愈 强 。 系 统 在内在机制的 驱动 下，自行 从 简单 向复 杂 、从粗糙向 细 致方 向 发 展，不断地提高自身的复 杂 度 和精 细 度。 核心业务流程管理 项目作战 标准 化 体系 OPERATION 微创 新 优化 变化点管理 战略检讨 机制 经营检讨 机制 运营管理 机制 跨界工作 机制 问题解决 机制 价值观 市场定位 营销战略 供应链战略品牌战略 研发战略 生产战略 质量战略 创新政策 财务战略 HR战略 社区关系资本运作 IT战略 全球化战略 HR政策 物流战略服务战略 产品规划 人才战略 企业本质 人性理解 行业理解 产品本质 商业模式企业战略 战略管理 机制 产品开发流程 现金流订单执行流程 营 销 管 理 体系 生 产 管 理 体系 质 量 管 理 体系成 本 管 理 体系 IT ERP系 统 财务 管 理 体 系 人力 资源 管理 体 系 研发 创 新 体 系 本质理解治理结构 设计 本质本质 一体化机制 运营体系 水样应变 职能战略 政策 企业顶层设计大地图 企业生命体系统全貌 ZERO Consulting 零牌顾问机构 P Q Q D S F S C 风险防范 祖林 顶层设计与工业 4.0 2、 企业 顶层 设计 以构建生命力为宗旨，统筹考虑系统 各层次和各结构，追根溯源、统揽全 局，在最高层次上系统设计有机体。 T opO P T Design -level 企 业 顶 层 设 计 祖林 顶层设计与工业 4.0 3、 顶层设计赋予企业生命力 以战略思考为牵引、 以水样组织为目标， 顶层设计旨在 【 战略 流程 组织 】 一体 化、 【 销 研 产 】 一体化，构建天性应 变、在各种极端环境 中生存发展的自组织 力。 自 组织 力顶层设计 系 统 按照相互默契的某种 规 则 ，各尽其 责 而又 协调 地自 动 地形成有序 结 构。一个系 统 自 组织 功能愈 强 ，其保持 和 产 生新功能的能力也就愈 强 。 系 统 在内在机制的 驱动 下， 自行从 简单 向复 杂 、从粗糙 向 细 致方向 发 展，不断地提 高自身的复 杂 度和精 细 度。 祖林 顶层设计与工业 4.0 4、明确价值观 价 向善 VS 向恶 利己 VS 利他 值 观 性本善？性本恶？ 激发善？防范恶？ 向善结果？向恶结果？ 起点和终点 手段和目标 理念和途径 祖林 顶层设计与工业 4.0 5、理解本质 企业本质 人性理解 行业理解 产品本质 商业模式企业战略 战略管理 机制 治理结构 设计 本质本质 Nature 事物本身所固有的根本的属性 质本 企 业 的本 质 是什么？ 产 品的本 质 是什么？ 如何理解人性？ 如何理解行 业 ？ 治理结构设计 企业战略制定 战略管理机制 商业模式构建 祖林 顶层设计与工业 4.0 Nature 事物本身所固有的根本的属性 质本 把握本质可使人们脱离具体的形象进行创新活动 祖林 顶层设计与工业 4.0 6、制定职能战略和政策 Functional Strategy 职能支持战略 按照总 体战略 或业务 战略对 企业内 各方面 职能活 动进行 的谋 划。 市场定位 营销战略 供应链战略品牌战略 研发战略 生产战略 质量战略 创新政策 财务战略 HR战略 社区关系资本运作 IT战略 全球化战略 HR政策 物流战略服务战略 产品规划 人才战略 职 能 战 略是 实实 在在的，是企 业 在整体布 局、 资 源分配、重大决策和具体操作 时 的 具体指引，也是企 业 在碰到具体 问题时 解 决方向的判断基准。 用一句大白 话 清晰表达企 业 各 项职 能支持 战 略，才能有效 发挥 其指引作用。 风险防范 祖林 顶层设计与工业 4.0 职能战略将企业战略落地 市场定位 营销战略 供应链战略品牌战略 研发战略 生产战略 质量战略 创新政策 财务战略 HR战略 社区关系资本运作 IT战略 全球化战略 HR政策 物流战略服务战略 产品规划 人才战略 练习 ：用一句 话 描述苹果公司的 【 生 产战 略 】 范例：宝 洁 【 品牌 战 略 】 ：用差异化的多品牌全面渗透各 类 市 场 ， 巩固自身在市 场 中的 领导 地位。 搜索：微 软 的人力 资 源 战 略 战略不虚，企业做实 风险防范 祖林 顶层设计与工业 4.0 7、以核心业务流程为中心的一体化机制 核心业务流程管理 战略检讨 机制 经营检讨 机制 运营管理 机制 跨界工作 机制 产品开发流程 现金流订单执行流程 一体化机制 以提升核心流程的经营绩效为目标 各项职能一体化运营 P Q Q D S F S C 祖林 顶层设计与工业 4.0 I T E R P 一体化运营 财务管理 人力资源管理 生产 运营 研发 创新 市场营销 治理结构 品牌建设 流程 战略 组织 企业一体化运营大地图 理念层 战略层 运营层 企业 文化 ZERO Consulting 零牌顾问机构 跨界 Crossover 祖林 顶层设计与工业 4.0 8、运营体系构建 项目作战 标准 化 体系 OPERATION 微创 新 优化 变化点管理 营 销 管 理 体系 生 产 管 理 体系 质 量 管 理 体系成 本 管 理 体系 IT ERP系 统 财务 管 理 体 系 人力 资源 管理 体 系 研发 创 新 体 系 各项职能体系形成有序的网状系统 以 VOC 和 VOB为导向高效率运营 祖林 顶层设计与工业 4.0 水 样 组 织 经营 创 新 内 部 市 场 化 企 业 再造 21世纪 企业经营环境巨变时代 三十年河东三十年河西。暮然回 首，企业今天在河东还是河西？ 如何构建有组织无结构的 “水样 组织 ”、做到天性应变？ 旧生意将去，新生意在哪儿？如何 从愁吃愁穿到寅谋卯粮？ 企业如何根据市场和技术的变化， 从营销创新迈上商业模式创新？ 千年王八万年龟。如何构 建企业的长寿 DNA？ 如何以 DNA为内核，推进 企业的系统再造和团队再造 ，实现企业的品牌再造？ 独立核算就是内部市场化吗？内部市 场化如何将营销创新落地？ 企业如何从天性应变的宗旨出发，构 建 【 销 研 产 】 一体化运营机制，提高 企业内部资源高效服务市场的内生力？ 全球化竞争 互联网冲击 技术加速度 祖林 顶层设计与工业 4.0 9、水样组织天性应变 水样组织水样组织 有组织无结构，天性应变 【 整体思考， 系 统创 新 】 出 现问题时 不但 从 业务层 面和 微 观 运 营 方面 进 行微 创 新 优 化，同 时 从 顶 层设计进 行思 考、判断和 创 新 优 化，建立 天性 应变 的自 组织 力。 祖林 顶层设计与工业 4.0 水 样 组 织 经营 创 新 内 部 市 场 化 企 业 再造 有组织无结构，天性应变 企业可持续发展追求的目标 水样组织 一体化运营 去行政化 去职能化 去中心化 去管理化 去 KPI化 海 尔 ： “管理无 边 界，企 业 无 领导 ” 华为 ： “让 一 线 呼 唤 炮火 ” 小米： 毁 三 观 管理 专 家： “消 灭 中 层 ！ ” 用愿景引领 用梦想导航 让业务管理来驱动员工管理 重视与客户一体化 增强员工幸福感 祖林 顶层设计与工业 4.0 战 略 规 划 系 统 设 计 机 制 构 建 顶层设计思维 10、顶层设计呼唤企业总设计师 用 战 略眼光和系 统 思 维 洞察微 观 运 营 中的宏 观问题 ，把握 战 略回 顾 和 组织变 革的契机，不但 “头 痛 医 头 脚痛医脚 ”，而且 “头 痛不只 医 头 脚痛不只医脚 ”，将 战 略管理 与运 营优 化融于一体。 祖林 顶层设计与工业 4.0 1、人类文明进程 2、人类进入第四次工业革命 3、三种企业 经营 模式 4、工业 4.0 德国国家战略 5、智能化制造的五大特征 6、工业 4.0的三大支柱 7、工业 4.0呼唤组织和管理变革 第二章 工业 4.0 全球变局 祖林 顶层设计与工业 4.0 1、 人类文明进程 农耕文明 商业文明 工业文明 文明是人类所创造的 物质财富和精神财富 的总和，包括物质文 明和精神文明。 Civilization 文明是一种先 进 的社会和文 化 发 展状 态 以及到达 这 一 状 态 的 过 程，其涉及的 领 域包括民族意 识 、技 术 水 准、礼 仪规 范、宗教思想、 风 俗 习惯 以及科学知 识 的 发 展等。 祖林 顶层设计与工业 4.0 由农民在长期农业生产中形成的一种适应农业生产、生 活需要的国家制度、礼俗制度、文化教育等的文化集合，农 耕文明的重要表现为男耕女织、规模小、分工简单，不用于 商品交换。 农 耕文明地 带 主要集中在北 纬 20度到 40度之 间 ， 这 里 也是人 类 早期文明的 发 源地域。 农 耕文明一直延 续 到工 业 革 命之前，人 们 以 农业为 主，政治体制一般 实 行君主制或君主 专 制，社会 结 构呈 现为 金字塔形。 农 耕文明 发 源于大河流域 ，它是工 业 文明的 摇篮 。 Farming Civilization农耕文明 农 耕文明是人 类 史上的第一种文明形 态 。原始 农业 和 原始畜牧 业 、古人 类 的定居生活等的 发 展，使人 类 从食物的 采集者 变为 食物的生 产 者，是第一次生 产 力的 飞跃 ，人 类 进 入 农 耕文明。 祖林 顶层设计与工业 4.0 以商业或工商业为发展中心，以商业财富、物质文明为 支持，创造和发展高度的精神文明，如高等文学、高等艺 术、高等教育和高等科学，改善居民福利水平，以商业发展 带动城市和国家发展。 商 业 文明起源于 15世 纪 末的荷 兰 ， 1602年荷 兰联 合 东 印度公司成立、 1609年阿姆斯特丹股票交易所 诞 生、 17世 纪 中叶荷 兰 全球商 业 地位的确立 Commercial Civilization商业文明 祖林 顶层设计与工业 4.0 Industrial Civilization工业文明 以工业化为重要标志、机械化大生产占主导地位的一种 现代社会文明状态，其主要特点有： 工业化 城市化 法制化与民主化 社会阶层流动性增强 教育普及 消息传递加速 非农业人口比例大幅度增长 经济持续增长 等，这些特征也可视作推动传统农耕文明向工业文明转轨的 重要因素。 祖林 顶层设计与工业 4.0 2、 人类进入第四次工业革命 萌芽于 1730年代，开始于 1760年代，资本主义生产完 成了从工场手工业向机器大工业过渡的阶段，以机器取代 人力，以大规模工厂化生产取代个体工场手工生产的一场 生产与科技革命，机器的发明及运用成为了这个时代的标 志，因此历史学家称这个时代为 “机器时代 ”（ the Age of Machines）。 The Industrial Revolution 工业革命 1910年代 福特生产方式 大批量生产 1960年代 丰田生产方式 精益生产 20世纪 自动化 3D 打印 2000年代 2011年 工业 4.0智能化制造 18世纪 动力技术 19世纪 机械化电气化 1960年代 TPS丰田生产方式 1985年 SCM供应链管理 1990年 LEAN精益生产 1993年 ATM先进制造技术 1996年 WCM世界级制造 工业革命进入 V4.0 1950年代 TQM全面质量管理 中国企业尚处在由机械化迈向自动化的进程中 比国际化企业滞后 50年 第一次 工业革命 机械化 创造了机器工厂的 “蒸汽时代 ” 1784年， 出现了第一台机械织布机 第二次 工业革命 流线化 将人类带入分工明确、 大批量生产的流水线模式 和电气时代 第三次 工业革命 自动化 应用电子 信息技术 进一步 提高生产 自动化水平 传送带方式与 1870年 开始在辛辛那提屠宰场使用 1969年 第一款 PLC 诞生 第四次 工业革命 智能化 开始应用 信息物理融合系统 （ CPS） 复杂程度从工业 1.0到工业 4.0 1800 1900 2000 今天 祖林 顶层设计与工业 4.0 第一次工业革命 机械化 从 18世纪末开始，蒸汽机逐步取代人 力。当时，机器采用集中动力驱动，动力 从上空的动力轴通过皮带传给机器。 祖林 顶层设计与工业 4.0 第二次工业革命 流水线生产 始于 1913年美国人福特采用流水线制造 汽车，规格化生产，成本大大下降，价格 从 850US$降到 370US$。但同时也大大 地放弃了个性化。 机器和流水线开始逐步由电驱动，更易控 制。 祖林 顶层设计与工业 4.0 第三次工业革命 自动化 1974年可编程逻辑控制器（ PLC）面世 ，迈出了微处理器控制工业应用的第一 步。之后，硬件水平、集成度不断提高， PID、自适应、自学习等各种复杂的控制 策略被广泛使用。 一个典型的例子是汽 车 工 业 。日本汽 车 工 业 以精益生 产 和自 动 化在 20年之内 抢 占世界三分之一市 场 ；德国汽 车 工 业 通 过 PLC程序灵活地不断改 进 ， 稳 占世界 半壁江山。 祖林 顶层设计与工业 4.0 第四次工业革命 Industry 4.0 智能化 面对资源紧缺、能源转变、员工年龄结构改变和全球化 进程，以网络和空间分布系统、顺畅的通讯和信息高速 公路为技术基础，让网络技术进入制造业，实现工厂智 能化，大数据、云计算以及物联网都会用到第四次工业 革命当中，第四次工业革命的范围却又超过了这些技术 本身。 Smart Factory 制造技术与信息技术融合 产品个性化 生产人性化 祖林 顶层设计与工业 4.0 Industry 4.0 18世纪末 20世纪初 电力广泛应用 电子、 IT、 工业机器人 工业 3.0 工业 2.0 工业 1.0 复 杂 程 度 时间 工业 4.0 20世纪中后期 21世纪 从工业 1.0到工业 4.0 祖林 顶层设计与工业 4.0 CPS 信息物理融合系统 制造技术 与 信息技术融合 降低集中控制度，增加生产设备的自主 控制，把分散的、自主的、智能化的制 造设备通过网络紧密地联接在一起，具 有更开放、更积极通讯的系统结构，更 具动态性和灵活性，从而能发掘出更多 优化的可能。 由 传 感器、控制 电脑 、 执 行器以及网 络组 合的控制系 统 ， 强 调实 体装置和 电脑 网 络 的 连结 ，借用技 术 手段 实现 人的控制在 时间 、空 间 等方面的延伸 ，本 质 就是人、机、物的融合。 Cyber-Physical System 起核心作用的 祖林 顶层设计与工业 4.0 产品个性化 迎合顾客对产品个性化、多样化、不断 改变的要求，高度灵活的工厂通过现代 化手段、以大批量生产的成本制造批产 量为 1 的产品。 从某种意 义 上 说 ，回 到了第一次工 业 革命之前。 顾客与工厂频繁交流沟通，在合同前、 下订单后以及设计、加工、装配和调试 各阶段，顾客甚至可以在生产过程中改 善订单细节。 Flexibility 以超高柔性满足客户个性化需求 祖林 顶层设计与工业 4.0 通过工厂智能化，员工拥有灵活的工 作时间，因此工作更安心了。 利用网络，生产可以分散，从而分散 能源供应。 利用网络，员工可以就近甚至在家里 上班。 Smart Factory生产人性化 祖林 顶层设计与工业 4.0 3、三种企业 经营 模式 P R OResources Opportunity Product 基于产品竞争 基于资源优势 基于市场机会 * 中国石化 * 中国移 动 * 江 门红 石房地 产 * 小米手机 祖林 顶层设计与工业 4.0 4、 工业 4.0 德国国家战略 Industry 4.0 “第四次工 业 革命 ”（ Industrie 4.0）最早是在 2011 年 汉诺 威博 览 会上、由三位大学教授提出来的。 制造 业 在德国的国民 经济 中 创 造的价 值 占 26%，作 为 提升 传统 制造 业 的 战 略 发 展方向，工 业 4.0项 目研究 组 在 2012年 10月 2日向德国 联 邦政府提交了 112页 的 实 施 报 告， 这 是一 场 有 组织 的革命，德国三大 协 会有史以来第一次搭 建了一个 联 合工作平台， 2013年 4月开始关于工 业 4.0的全 面系 统 研究。 机械 设备 制造 协 会（ VDMA） 电 子工 业 中央 联 盟（ ZVEI） 信息通 讯 新媒体 协 会（ BITKOM） 祖林 顶层设计与工业 4.0 “工 业 4.0”研究 项 目由德国 联 邦教研部与 联 邦 经济 技 术 部 联 手 资 助，在德国工程院、弗 劳 恩霍夫 协 会、西 门 子公司等德国学 术 界和 产业 界的建 议 和 推 动 下形成，并已上升 为 国家 战 略。 Industry4.0 德国高科技战略计划首位 祖林 顶层设计与工业 4.0 工业 4.0 德国国家战略 德国人 坚信人类无论如何创新，都颠覆不了对产品 的需求，颠覆不了对优秀而稳定的品质的需求。 德国人并未自绝于互联网时代， “工业 4.0” 恰恰是 德国人基于对信息化时代的来临，和对自身优势深刻的 理解后综合出来的个性化战略。 德国人自认自己的本分是制造，人类永远需要制造 ，人类已进入信息化时代，他们只是把信息化融入进自 己本来的优势上，以创造出自己符合时代与个性的进一 步优势！ 德国，不提互联网，却缔造工业 4.0 祖林 顶层设计与工业 4.0 1941 1960 1980 2000 2020 工业 4.0的环境基础 祖林 顶层设计与工业 4.0 高精度高品质多品种小批量的 智能产品 绿色生产 清洁、资源利用率高的可持续发展 智能工厂 位于城市的城市生产 工业 4.0的时代呼唤 祖林 顶层设计与工业 4.0 5、智能化制造的五大特征 A、全网络化 B、工件控制工厂 C、自动物料配送 D、工件自带信息 E、完美防错系统 Smart Factory 祖林 顶层设计与工业 4.0 中小企业现场学习 精益实践零距离互动 全 网络化 完美 防错系统 工件 控制工厂 自动 物料配送 工件 自带信息 所有加工设备、待加工部件 及 其运输小车 、装料机器手都装 有 CPS（人机物融合系统）， 都具有无线上网功能。 待加工部件不通过中央控制器 ，直接与加工设备联系确定， 到哪台设备进行哪些加工。 负责下道工序的加工设备直接 调用待加工件，独立自主的运 输小车根据地下铺设的感应线 路，把工件送给装料机器手。 所有后续工序需要的产品信息 ，包括生产销售文件都由各工 件自己携带。 如果出现差错，或顾客的特别 要求与现有的 CAM 数据不符， 研发部的工程师会立刻得到报 警，补充改进措施会立刻在一 个虚拟的试验环境下检查，然 后发给工件。 智能化制造的五大特征 祖林 顶层设计与工业 4.0 6、 工业 4.0的三大支柱 M E S 制 造 执 行 系 统 P L M 虚 拟 与 现 实 的 结 合 Industry 4.0 CPS 信 息 物 理 融 合 系 统 祖林 顶层设计与工业 4.0 MES 制造执行系统 自动化层和 MES 之间的对接无缝 化，跨越企业实 现柔性生产 ， 所 有的信息实时可 用，为生产网络 化环节所用。 MES系 统 会不断 跟踪 库 存量，一 旦 库 存达到了一 定限 值 ，会从你 的 ERP（企 业资 源 计 划）系 统发 电 子信息 给 供 应 商，中 间 没有任 何人 为 的干 预 。 通 过 EDI（ 电 子 数据交 换 ）方式 实现 所有管理。 ERP系 统