原來中國的工業4.0供應鏈長這樣

2020-09-25 20:02:42來源：虎嗅網

上回 Odin 在《想逃出中國》一文，為大家分析全球供應鏈在短期內，既不會、也無法和中國脫鉤，但長遠而言仍然會嘗試去中國化，也曾告訴大家中國供應鏈的優勢絕不是成本，而是強大的生態系統，所以中國需要發展更智能的供應鏈，為科技企業創造更大的價值，強化生態系統的粘性。

這次，我們趁著中國的 PC 行業巨頭聯想 (Lenovo)向媒體開放武漢以及合肥兩大生產線的機會，采訪了數位聯想供應鏈的管理層，以此為典型案例，為大家展示疫情后的中國供應鏈是如何在第四次工業革命階段進行嘗試的，并分析中國供應鏈的轉變最終將給全球產業鏈帶來什么沖擊。

什么是第四次工業革命？
工業 4.0 的生產線，到底有何不同？
在新科技影響下，中國供應鏈的角色，出現了什么重大變化？
我們應該如何應對新環境的挑戰？

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第四次工業革命

沒有從事硬件工業的朋友，可能還以為供應鏈就是依賴廉價勞動力，辛勞干活的“工廠”吧？

但實際上，現代供應鏈實是一條以制造為核心，串著計劃、采購、制造、物流、交付、銷售、以至售后的整條產品價值鏈。當你以為從事研發、推廣、銷售或品牌運營，供應鏈就與你無關？要知道工廠的生產效率低，產品價格就難以降低，即使銷售渠道再強，也難以賣出產品。如果供應鏈技術不高，研發技術再強，也無法量產；品質控制不好，更談不上推廣品牌了。

圖片來源：維基百科。

歷史上在供應鏈端出現過三次“工業革命“。 18 世紀的第一次工業革命，來自蒸汽機帶來的生產機械化，并使工廠制度出現。20 世紀初的第二次工業革命，工廠在引入電力后，生產力大為提高，并推動了大量生產制和流水線的出現。1980 年，電腦普及化帶來第三次工業革命：除了自動化生產之外，供應鏈也進入數字化管理階段。

1980 年代中國改革開放，外國企業紛紛借助中國的廉價勞動力，建立低成本的生產線。但中國作為“世界工廠”，也適逢其時的被推到第三次工業革命的前線，跨國企業在這 30 年來的產業升級，也自然在中國的供應鏈里落地。這同時推動中國供應鏈的現代化，使中國擁有全球首批的供應鏈生態。

聯想供應鏈就是這樣的典型例子。去年，聯想是全球第一的 PC 生產商（Gartner 數據），所以擁有一條被 Gartner 評為全球排名第 15 （排名比 Nike、BMW 和 H&M 更高）的優質供應鏈。但聯想供應鏈其中的獨特之處，是整合了多年來所收購的外國企業業務以及旗下供應鏈，當中包括 IBM PC 業務、以及摩托羅拉的手機業務，結合而成典型的“全球化”中國供應鏈。

聯想就代表了工業 4.0 (Industry 4.0) 在供應鏈方面的前進方向。所謂的工業 4.0，就是在供應鏈里引入新一代的“智能科技”。2011 年，德國是首個把工業 4.0 視作發展國策的國家，但各種報告指出，無論是德國、或是科技龍頭美國，其改革步伐一直很緩慢。

在 2020 年全球疫情和中美沖突的雙重刺激下，企業突然加速往工業 4.0 方向前進。

其原因就在于，批發商定時向生產商大量訂貨，生產商再通過大量生產來降低成本，是產業一百多年來恒之有效的運營模式。互聯網興起帶來電商急速發展，顛覆了“傳統生產商－批發商－零售商”的銷售體系，也在撼動生產商的經營模式。

結果，今天的企業要應付?以往更頻繁、零碎、個性化，但交付時間更短的訂單（上圖），?新冠疫情更把這個挑戰，推?頂峰。先前提到在蘋果財報里提到，盡管不少分析均預計科技產業在疫情期間，銷量會急據下降，但沒想到由于居家辦公和在線學習的需求激增，PC 銷量不但沒有出現斷崖式下降，反而有所增長。

擁有優秀供應鏈的 PC 生產商，銷量在疫情期間逆市上升。圖片來源：IDC。

聯想全球供應鏈首席轉型官徐赫透露，在疫情爆發后，最初大家對市場仍然悲觀，但他們后來發現零碎的需求不斷涌現，但當時各路生產活動大受影響，所以他們不得不快速調整供應鏈，以應付突然而至的大量但零碎的訂單。

此外，疫情期間雷神山和火神山醫院需要大量電腦，但他們的需求卻和以往完全不同。醫院不是辦公企業，他們要的不僅僅是電腦，而是為醫院量身訂制、個性化的信息“解決方案”。由于疫情緊急，聯想不但要在短時間內提供 2712 臺電腦，更要派出 42 名工程師負責架設、運維、后期維護等工作通通全包。如果聯想沒有全面的產品線、以及跨事業部運作模式，火神山醫院就難以順利運作。

可見，以往工廠只要速度快、品控好、成本低就好。但這樣的工廠，已經無法應付今天碎片化和個性化需求。換言之，如果中國供應鏈仍然是依靠“廉價”、“低技術”勞工來支撐，即使沒有疫情、沒有中美貿易戰，各國企業也遲早離中國而去。因此，正如 Odin 先前所說，中國只有發展智能供應鏈。

中國工廠 4.0

工業 4.0 時代，企業既要保持高效率、低成本的生產模式，又要應對碎片化和個性化訂單的挑戰，就必須提高柔性 (Flexibility)，讓供應鏈能適應小批量、多款式的訂單，以及因應特殊情況，快速轉變生產模式。因此，供應鏈需要引入人工智能、5G、物聯網、大數據、云計算等新式的智能科技，讓電腦有“自主優化” 、“自主設置” 等自適應能力。

為什么需要讓電腦“自主適應”？因為海量的碎片化訂單，令本來已經十分復雜的供應鏈，進一步演化至人力所無法精確計算、并及時處理的地步。

以聯想的 PC 業務為例，他們每天要接 5,000 多筆新訂單，80% 以上是?于 5 臺的個性化訂單。

每天要為這些訂單制定?產計劃，需要涵蓋 15,000 個產品型號，計算每?個型號當中，所涉及數萬顆芯?、電容和機件物料的?量，?且不同的物料的庫存信息各不相同，更要顧及每個產線的產能、效率，以及相關的?員、設備、物料、?序、環境等等變量，其復雜程度，外?絕對?法相像。

聯想集團副總裁、聯寶科技 CEO 柏鵬向虎嗅解釋，以 PC 業務為例，不可能來一臺個性化訂單，就給它安排一個生產線，這樣不但低效、成本也十分高。所以柔性化的重點，在于如何把多個零碎但個性化的訂單，用不同的搭配方式并合生產。例如 A 訂單的 a 工序，可以與 B 訂單的 b 工序一起生產，然后共用 C 訂單的 c 原料一起運送。

合并訂單是排產過程里相當重要、但又極度復雜的環節，其搭配可能性高達約 10 的 160 次方，每天需要一組人花上 6 小時才能把排程算好，不但大量消耗人力、物力和時間，更重要的是效果也不一定理想。畢竟，生產計劃背后涉太多數據，只要當中稍有錯漏，在流水式生產工序下，上游工序的延誤將會拖慢下游工序的進度，一層一層向下堆疊成多米諾骨牌效應，為生產帶來嚴重難題。

后來在 2018 年，聯想啟動基于人工智能的智能排產項目，將海量的訂單與物料、庫存、生產線閑置狀況等等生產數據，通過機械學習算法計算，結果在 2 分鐘之內，就能排出由生產、檢測至物流的全局計劃。

聯想的模塊化機臺。

由于碎?化和個性化的訂單，使?產線的?序難以?時間重復，相關的?序和檢測標準也會不斷變化，所以，在?產線上的機臺布署，也必須經常改動。據聯想智能制造??書記載，他們的?產線每天需要切換 5 ? 10 次，以適應 50 多種不同的?藝流程，并需要針對不同?序的，?頻次更換不同的補給元件和物料，藉此?撐?產線穩定?不間斷地運?。

因此，聯想設計了?條?度模塊化的筆記本?產線，這個?產線由?條主線、以及不同?產功能的模塊機臺所構成（上圖）。?產線可以根據計劃?不同的產品和產能，靈活把不同數量、不同功能的機臺，嵌?主線進??產。

自動取料系統在計算物料安排后，通過 AGV 小車為已模塊化的生產線，補給物料。

?動取料系統也會調動多臺 AGV ?動貨運機器?，在每 1.5 ?時內?動配送上萬款原料，?且，??不僅可以全?動運?并躲避?員和障礙，整個過程中?需任何???預。

5G 與物聯網助力智能工廠

要進行如此精確和快速的人工智能計算，大數據必不可少。這些大數據，除了來自聯想多年來的供應鏈經驗積累，更重要的是生產線內滿布各種傳感器，收集各種與生產相關的細節數據，再通過物聯網 (Internet of Things, IoT) 及時回傳到云端，累積成大數據。

據了解，聯想的每一條自動化生產線里，安排了數百個由傳感器組成的大數據采集點，部份設備如貼片機（為電腦版貼上元件的自動化機器）所取得的數據，更可以把細致到走刀的速度、壓力、鋼網的張力、以至機器溫度等等數據記錄下來，再通過網絡全部連接起來，實時回傳云端，再通過人工智能算法分析，就能通過改良生產方式，提升產品良率。

工業 4.0 的物聯網－人工智能閉環生產系統。

此外，這些通過傳感器更能收集生產程序中的各種數據，例如生產速度、良率、故障率、空閑率以至原料數量，累積成大數據。專門的工程師團隊再把大數據以人工智能算法分析后，就能知道哪些工序容易出錯、哪個機臺效率不高，隨后在下一次智能排產時作進一步的優化。

結果，在物聯網以及大數據的結合下，構成一套可自主優化的閉環人工智能系統（上圖）。

然而，要在工廠里搭建一個物聯網，一點也不容易。大家在上班時間擠地鐵時，會發現手機的網絡特別卡，原因是數百臺手機會在同一時間，通過地鐵上的基站連線上網，導致網絡不勝負荷。試想想，數百臺手機都足以把網絡堵住，更何況工廠之內往往部署數以萬計的傳感器，每一秒均向云端傳輸千兆計的數據，普通的網絡設備根本不可能應付。

但是，供應鏈就如人類體內的血液循環，生產線里每一個工序都在循環不息地運作。倘若傳感器無法及時回傳數據，系統就無法知道會否有原材料會否不足，無法及時補貨，就會阻延后面的工序。因此，這些設備往往使用有線連接，但數以萬計的傳感器，背后就會拖著數以萬計的網線，不但部署起來十分麻煩，想要彈性遷移設備位置、甚至是增加新的設備？也難免受到網線位和接口數量所束縛。

直?聯想在武漢搭建了業界首批 5G+IOT 的?產線，“量?線”。

在聯想生產線里使用的 5G 信號發射器。

目前，量子線包含手機組裝、測試、檢驗產出工藝，并使用聯想自家 5G 云基站、以及中國聯通 5G 專網方案搭建而成，生產線上的傳感器數據均可被實時連接，員工操作細節和工序都能夠被實時記錄、并實現生產溯源，與此同時，也能快速調整產線的工藝流程及參數，實現生產不同型號產品間的自如切換，最大程度增加供應鏈柔性。

然而，5G 不是手機網絡嗎？對不起，5G 的主角根本不是手機，而是工業 4.0。

5G 除了擁有比 4G快 10 倍的網速之外，更重要的是擁有海量機器類通信能力 (mMTC) 能力，容許網絡在每平方公里接入 100 萬個設備，輕松連接數以萬計的傳感器；它更具備超可靠低時延通信 (URLLC) 能力，時延低達人腦也難以察覺的 1 毫秒，不難滿足供應鏈對實時數據的要求。

可見，供應鏈并不僅是一家工廠，而是一個整體。即使你家工廠非常智能，擁有高度生產線柔性，但如果合作伙伴無法跟上，你仍然會被拖后腿。如果上游原材料供應商來不及供貨，你的高速生產線也不得不暫停等候補給，如果下游渠道銷量不佳？在你手上的高速的生產線，又會帶來巨大的庫存。

所以，聯想除了要搭建自家的智能生產線之外，也要把這些智能技術，同時引入到自家的生態系統。只有自家工廠擁有智能技術，并不代表供應鏈就能走進工業 4.0 時代，但智能供應卻可以通過自身影響力，向外搭建智能生態圈。

換言之，今天的供應鏈，已經不再是供應鏈，而是由“信息鏈”和“價值鏈”結合而成的"產業集群” (industry cluster)。

由智能工廠結合的智能產業集群

最初，不少中國公司因為長期與跨國企業合作，早就習慣通過電腦信息系統，對與客戶、供應商以至物流公司，通過數字化方式協同管理。也由于不少中國的供應鏈早就習慣這種高科技的協同模式，使他們能更快地從疫情之中恢復過來，而聯想也同樣得益于這樣的供應鏈協同模式。

聯想集團高級副總裁、全球供應鏈負責人關偉向虎嗅表示，一般在春節期間，聯想會準備 4 周左右的庫存，但當武漢出現疫情爆發之后，他們經過評估后緊急增加備貨量至 10 周。但在增加備貨量的同時，他們更擔心的是在日后復產復工時，首先復工的一定是大企業，但如果其他上游元件供應商還未復工？聯想造的是筆記本電腦，這臺筆記本電腦即使只是缺了一顆螺絲釘，也難以出貨。

聯想的供應商協同平臺。圖片來源：聯想智能制造白皮書。

因此，他們當時決定把所有供應鏈里能調動的元件庫存，盡可能全部都集中在聯想自家的倉庫。但是，聯想有幾千家供應商的大企業，總不可能一個一個供應商打電話，看看這些供應商有多少庫存、能不能拉過來？

這時，供應鏈的數字化聯動就十分重要了。關偉表示，聯想有一套供應商協同 SCP 平臺，它打通了供應商的信息系統。只要進入系統，他們就清楚知道幾千家供應商、不同類別的元件和庫存量，從而進行快速的安排和調動。

最終，聯想在 2 月份開始復工，武漢的的工廠也在 3 月也順利復產，快速的復工、復產，使他們順利應付因應在家辦公和網上教學，帶來的筆記本電腦和平板電需求暴增。

聯想供應商協同模式。圖片來源：聯想智能制造白皮書。

在 2016 年，聯想開始推動整個生態圈的信息化，引入“數據湖”概念，把上下游的數據報表，通過統一接口平臺集中在網絡（上圖）。目前聯想的生態鏈里，均能實時 360 度可視化，無論是從上游到物流的垂直數據鏈，以及不同的工序和零件的水平數據鏈，都能了如指掌。借此基礎，聯想才能把生態圈的信息結合成大數據，共同實現高柔性的生產計劃。

也許大家會以為，這些跨國大企業都是富得漏油，他們只要愿意花上大錢，就能在自家的生態鏈里搭建這樣的協同平臺吧？

可惜的是，這些企業就算愿意花錢，也不一定能買來信息互通的協同平臺。畢竟人有惰性，供應鏈企業之間的合作，需要長時間的磨合，因此很多時存在嚴重的“路徑依賴”，導致上下游的合作伙伴，抗拒嘗試各種全新的智能系統。

事實上，要讓供應商的數據接入自己的數據平臺，本來就很不容易，更不要說進一步搭建智能生態鏈了。

聯想后來繼續協助供應商改造為智能生產線，并向他們提供免費的智能檢測系統方案，但這些中小企業最初并不理解，也不想去做。關偉也坦言說：“即使聯想貨款給供應商、甚至提供資金，這些年營業額數億的供應商，也不在乎這些幾千萬的資金。”

后來，聯想只能要求供應商必須裝配這條系統，才會繼續下訂單，也耐心向供應商解釋，使用智能檢測后，聯想就能在線實時檢測他們的生產質量，也能實時監察整個入庫環節，雙方都不用派人檢測，省了很多人力、物力，最終在幾番磨合后，才能成功推動生態圈的智能化。

中國在供應鏈角色上的轉變

我們從聯想的智能化發展的歷程里，就可見到工業 4.0 的競爭，已不再是企業之間的“單打獨斗“，而是由一大波共享信息和價值的“企業聯盟“之間的“群毆”。

一家公司是否有競爭力，已經不光看這家企業的資金、技術或推廣能力，更要同時看其背后的“產業集群”：上游企業是否有足夠的技術，幫這家企業生產出優質的產品？下游渠道是否有足夠的規模，把更多的產品售出？

先前 Odin 就說過，完整的生態系統，構成了中國供應鏈的巨大粘性，讓眾多科技公司無法果斷作出遷移供應鏈的決定，但仍然有不少人以為，只要歐美企業肯花大錢，就能在印度越南等地，搭建高效率的供應鏈。但從聯想的例子就可知道完整的供應鏈生態，并不是跨國企業肯花大錢，就能立即搭建起來，而是需要企業長時間的持續投資和磨合，才能慢慢建立起。

我們剛才提過，聯想的智能供應鏈，在三月迅速恢復生產后，并獲得 Gartner 的認可，把他們排在全球供應鏈 25 強里的第 15 名。但據華爾街日報消息指，去年在同一榜上取得第 21 名的三星，由于在近年不斷把供應鏈遷出中國，但這些地區的供應鏈仍然嚴重倚賴中國提供原料，導致供應出現嚴重問題。結果，三星被 Gartner 剔出 2020 年全球供應鏈 25 強的名單。

不要誤會，Odin 并不是認為全球供應鏈會因此不會“逃出中國”，但跨國企業要面對未來的挑戰，靠的絕不是把供應鏈遷出中國，而是搭建更柔性、更能適應嚴苛環境的智能供應鏈。

但要在這些落后的供應鏈里，保障原材料供應穩定、工程師數量足夠，已經很不容易；還要在這些供應鏈上，搭建需要尖端科技、而且復雜程度更高的智能生產線？

難度有多高？可想而知。

物聯網在生產上的年度支出，將會在未來數年快速增長。圖片來源：Business Insider。

時間并不等人。當三星在越南的工廠，還因為當地沒有足夠的零件，只能等待中國供應商的補給，那邊廂富士康、TCL 早已在廣東搭建 5G 生產試點，而聯想在武漢 5G 物聯網生產線也早已緒。

根據 Gartner 與樹根互聯發布的工業互聯網行業白皮書，估計在 2021 年，半數的大型工業企業將使用數字孿生，Business Insider 也在年初報道，有 70% 的公司正準備在供應鏈上推動數字化變革（上圖）。也有報道指出，近期已有不少外企加強與中國企業數字化轉型，9月初西門子就與與廣東華興玻璃達成協議，對該公司旗下15家工廠進行數字化改造。

筆者再次強調，這并不代表供應鏈不會撤出中國，但說到底，這些想撤出中國的企業，更關心的是：

能不能把中國以外的供應鏈，快速提升至能與中國相比的水平？

關偉表示，雖然其他地區想要追上中國，保守估計需要 10-20 年，但即使如此，他坦言為了規避風險和滿足當地需求，聯想不可能把工廠都集中在中國。可是，聯想仍然會把中國作為智能工廠的試點，然后才將之推廣到全球其他地區。他表示，聯想早前就曾把中國供應鏈的一些優點，直接復制到墨西哥的工廠，盡管目前仍與中國有一定差距，但在當地已算是首屈一指的生產線。

雖然三星在中國的生產支出（灰色）下降了，但研發支出（橙）卻比以往更高。圖片來源：遠川商業評論 via 虎嗅。

即使是近年要“撤出中國”的三星，骨子里也做著與聯想相同的事情。三星關閉中國工廠，并不意味著完全退出中國市場，更多的是結構性的優化：只是把低端組裝廠搬走，然后把高端的研發中心搬來。聯想的關偉也對虎嗅透露，盡管有人說供應鏈即將轉移出中國，但包括聯想的合作伙伴或競爭對手，以至行業里面的知名公司，卻一直把研發中心，一撥又一撥的搬到中國。

全球供應鏈的確在加速逃離中國，但在工業 4.0 的發展之下，中國供應鏈可能變成這些企業全球生產線的指揮塔、甚至是新一代"產業集群”的大腦。

智能化：中國供應鏈的獨有優勢

從聯想的經驗里可知，中國高科技供應鏈的優勢，并不是成本，而是強大的生態系統；未來的工業，也不可能是勞動力密集型的生產模式，而是所謂工業 4.0 時代。

事實上，這正是中國的強項所在。近年中國加大新基建的投資力度，以 5G 基建為例，中國目前的水平已在全球前列，即使不一定領導群雄，但比起印度、越南等新興的供應鏈地區都遠為優勝。中國未來的方向，不是如何與這些新興國家爭奪廉價訂單，而是把這些新興國家作為自己的后盾，建立起產業集群，并以自身的智能優勢，帶領產業發展。

盡管疫情非大家所能預計，而貿易戰也并非大家所能控制，跨國企業要出中國，也不是大家所能阻止。在未來愈發不可難以預測的情況下，中國不可能仿效歐美國家，搞搞稅務優惠、或地價補貼企業來扭轉局面。無論大家是跨國企業的經營者、又或是中國工廠的管理者、又或是單純在未來準備投身供應鏈事業的學生，唯一能做到的就有裝備好自己，以更具智慧、更具彈性的手法去應對挑戰。

要克服困難，就只有“智”強一途。

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關鍵詞：原來中國的工業4 0

責任編輯：hnmd003