工业4.0对门窗系统运营模式的影响
作者: 泰诺风保泰隔热材料有限公司总工程师 刘军   时间: 2019-07-23   来源: 《中国建筑金属结构》   浏览: 183
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  工业4.0这个概念,实际上是2013年才在汉诺威的工业展上提出来的。我们很多门窗行业的人可能认为整个工业4.0离我们很远,其实这两年工业4.0对我们门窗行业的影响已经逐步地体现出来了。感受比较深的是我们搞幕墙的同行,因为建设部在2014年提出建筑幕墙招投标要使用BIM技术,而BIM这个技术本身就是4.0当中的一个环节。

  工业4.0主要强调的是工业化。如果一个产品要想实现它的工业化,那么它的前提必须是实现标准化。在标准化方面,我们这个行业是能够做到的,也是有基础的。同时我们的行业离工业 4.0也有差距,差距有多大?我们国内的很多工厂都遇到过一个问题,一旦是工程项目做到交叉施工的时候,工厂常常找不到该发的货放在哪。不仅我们的门窗行业,就是国内很多好的家电行业企业也时常出现这个现象。我曾经考察国外的先进国家的某一个门窗系统公司,他们的仓储材料有4400个品种、1500种货物,而整个仓储系统只用了3个人在控制与厂区内部所有物料的供应。在这一点上,我们国内企业确实有很大很大的差距。

  我本人这几年在搞关于门窗行业工业4.0的研究,在跟国内、国外的这些企业沟通过程中确实有一些感触。在阐述工业4.0的含义时,我认为需要去了解这个4.0对未来的门窗行业会有哪些方面影响,针对门窗系统这个概念,应该从哪些方面考虑完善公司的运作。作为未来整个的门窗行业、建筑行业,会向哪个方向走?在这里我分三个方面做一些探讨。


  一、行业业态及趋势

  1.市场订单碎片化

  近几年,房地产投资在逐步减少,逐步减少的一个明显拐点是2015年。原来的房地产固定资产投资都是在10%以上,2015年接近1%,因此未来门窗的销售可能会从新建建筑转向既有建筑改造,这个改造不仅包括门窗的改造,同时也包括既有建筑幕墙的改造。将来的订单不一定来自大规模的十万平米,几十万平米的建筑项目,而是一栋楼、一栋楼地来。

  项目一栋楼一栋楼地来,导致我们的行业企业将面临一个趋势——订单的碎片化。这个趋势将对我们门窗的加工生产提出新的要求,门窗企业肯定要考虑如何来适应这种需求的变化。现在咱们国内很多的企业,有铝型材企业,也有门窗的企业,方方面面都在加大一种投入,就是企业系统内部的产品系列研发和产品系列的整合,形成一个集成的、多系列的系统化产品。在这个体系里,实现配件的标准化,形成各种配件,包括零部件、五金、玻璃、型材、密封等各个方面,甚至包括整个系统的集成。企业已经在设计上开始强调整个系统设计的完整性和严密性,强调了产品内部配件的通用性、互换性。

  在幕墙行业,目前标准化稍微弱一些,门窗行业已经走得很快了,这是行业的系统化所改变的。我曾经和一个国外的幕墙企业做过一次深入的探讨,他们在幕墙体系内部的标准化程度已经接近了70%。国内如江河幕墙,他们现在正在大力推进内部的标准化,相信已经达到了这个水平。对于未来实现工业化、自动化和信息化,这都是必要的前提。我们也看到很多自动化的生产企业,体系内部的标准化水平确实很高。

  2.产品设计系统化

  改革开放近40年,我们的消费需求和产品质量确实在不断提高,这种提高的核心是品质的提升。我们国内在品质需求提升的动力推动下,有一些门窗企业已经开始向着产品系统化、设计系统化方向发展,至少目前国内门窗界主流的、规模大的企业都开始做系统化门窗的设计。

  由于市场蛋糕的逐步的缩小,加之这些设计上的变化,未来整个行业竞争的态势、整个竞争的格局都会出现变化,出现市场整合和企业整合。整合的方式,包括行业内门窗厂和门窗型材企业之间的整合,也包括行业外的整合,如玻璃企业和门窗企业之间的整合,目前已经出现几个行业之间的交叉整合的势头。

  门窗行业很多企业在加大产品的研发,或者成立专门的研发部门,也有一些专门的门窗系统公司在国内应运而生。今年广州的住博会上可以看到门窗系统公司在展会上很火爆,甚至出现了系统门窗南派和北派的说法;国外的系统公司,也有很多进入到中国来。

  3.客户追求品质化

  门窗产品面对整个行业市场的变化,已经出现了一些层次上的差异。比方说在中心城市市场,由于经济水平的提升、消费观念的提升,对产品品质的要求更强烈一些;而农村和小城镇的市场,虽然市场用量比中心城市大,但这个市场仍然是低端市场,充斥着利润微小的产品,这个市场对于价格的需求还是很强烈,他们对于品质的需求仍然提不到更高的层次上来,仍然处于2000年到2006年这段时间的低价格和低品质竞争的状态,恶性竞争的状态。

  从2014年协会提出发展系统门窗和行业认证以来,我们已经明确地感受到门窗行业整体发展的形势在变化,未来在门窗行业,驱动产品设计、市场驱动和销售方面,一个完善的产品是客户的最终需求。虽然说门窗系统有南派北派之间的差异,但最终结果一定会趋同,无论是哪家系统门窗公司,产品的品质最终一定是客户首先考虑的问题,这是产品的品牌认知和产品的价值体现。

  系统门窗并不一定是高价格的门窗,但一定是适应性最强的门窗。我们国内现在已经开始提出门窗要有25年或50年的使用寿命的要求。欧洲门窗使用寿命明确要求是25年,最低要求是25年。如果我们所有门窗要求也是25年使用寿命的话,究竟多少门窗能够满足这个需求?我们的系统门窗,究竟有多少能够满足这个要求?现在我们大家心里不一定有数。

  客户需求的完善产品最后还有一项要求,就是品质化服务。早期进入到中国的很多系统公司,在中国国内名气很响,但销量不一定很大,主要的问题出在服务客户的反应速度上,他们因距离的关系,供应链的条件受到限制,客户服务速度跟不上。

  4.企业经营理性化

  做门窗是把N多种材料集成起来,但是怎么样来集成?为什么别人集成得好,你集成得不好?这中间涉及到材料、结构、构造学等诸多因素,没有一定的技术水平,想把门窗做好还真的很难。

  我们门窗行业产品的未来发展,一定是思路决定出路,不一定是技术决定出路,也就是说你对未来发展判断决定你能否把握市场的先机。

  做系统门窗,在经营思路上需要理清楚。首先是目标市场定位一定要明确,不明确你就没有办法在后续的市场变化过程中满足市场的需求。市场定位方面,我们国内最早曾经有过号称国外系统公司进入到中国来,最后遍地开花,彼此之间,在房地产商之间形成了一种恶性的竞争,这种竞争导致了这个产品,包括整个这个品牌快速没落于整个行业发展的潮流当中。

  再有就是品牌,品牌是产品信誉的积累,也是产品占有市场、提高产品收益的最有效的策略。

  最后是合作的模式。我们在国内看到太多的企业,门窗企业也好,玻璃企业也好,上下游,或者说整个配套材料主体公司之间的这种产业之间的供应链之间协同关系太脆弱,被价格打得七零八落。今天用了这个公司的产品,明天有另外一个公司说,我可以给你垫点钱,马上就换。这种情况在先进国家很少出现,他的供应链出现变化一定会是系统化的改变,也就是说他的供应商战略整体出现了变化。


  二、工业4.0对门窗行业的影响

  工业4.0是一个交互式生产技术的联网,包括从生产一直到最终的产品的交付,是一个物理的融合器。中国现在的医药行业、汽车行业的工业4.0的程度都已经很高了。在我们门窗行业,仅有几家企业做得比较好,这方面国外发展的速度,尤其是德国的门窗企业在工业4.0 这一块,走得确实是比我们快。我们看到一个年产90万樘门窗的生产线,做玻璃的部分,一共是七个人。生产线上见不到人,全是设备,自动化的生产。

  我们门窗行业现在还处于工业3.0时代,工业4.0时代和工业3.0时代的差异:3.0时代讲究的是流水线工艺、按顺序操作,中央集中控制,有线通信,无法实时监控产品的位置信息;4.0时代强调单元化工艺,各个单元自律操作、分散控制、无线通信、实时监控产品的位置信息,能够实现各个设备之间的整合。工业3.0时代强调的是单一种类的大规模生产,如我们以建筑工程为销售对象,以单个工程的单一种类的大规模、批量化生产门窗供应是一样的。但是到了工业4.0时代,他所体现的一个特征是多个种类同时地大规模进行生产。在门窗的管理理念上,3.0时代是以产品为中心,4.0时代是以顾客为中心;3.0时代强调低成本,4.0时代强调快速的市场反应。在驱动的模式上: 3.0以市场预测为指导:以销量预测、产能预测等系统预测来计划生产;4.0时代是根据客户的订单进行定点安排。3.0时代考虑的是大规模生产的稳定控制,4.0时代主要考虑的是生产的灵活性。最终策略,一个是成本的理念,一个是差异化、快速反应,这在我们门窗行业也是一样。

  在中国的门窗市场,目前考虑的第一点就是成本,开发商要的也是最低价。但是未来真正到了4.0时代,你到家装市场上去的时候,他考虑的虽然价格仍然是要素之一,但核心不在这里。我们现在好多的门窗系统公司或者说门窗厂加工产品,从测量到产品供货安装,给出来的时间最少也要十七八天,二十天,长一点的有一个半月;如果采用国外的系统,甚至要两个月以上,这样的供货方式客户很难接受。

  工业4.0给我们这个行业实际上带来的变革,我认为有三个方面,这三个方面与我们行业都密切相关。

  1.智能化的变革

  智能化的变革,包括智能化的工厂、智能化的生产、智能化的物流。

  智能化的工厂。未来智能化工厂,操作系统将具有自主能力,可采集和理解外界及自身的资讯,并可分析判断及规划自身行为。智能化工厂将整体使用可视技术,结合讯号处理技术、推理预测技术、仿真技术及多媒体技术演示现实的设计与制造。在智能产品、智能工具及生产手段上所使用的各种软件,将在全球智能供应链上通用。

  智能化的生产。智能化的生产包含这样几大要素系统:一是制造执行系统(Manufacturing  Executions  System MES),二是分散控制系统(Distributed Control System DCS),三是产品生命周期管理(PLM),四是企业资源规划系统(EPR),五是供应链管理系统(SCM)。当碎片化订单量大的时候,如何协调设备和产能进行生产计划和原材料组织,我们门窗厂的这种智能化生产将极大提升企业的生产能力和产品质量。很可能没有智能化生产的条件,企业都无法应对这种订单碎片化的局面,至少是竞争能力大大地缺失。

  智能化的物流。智能化物流意味着通过信息处理技术和网络通信技术平台将条形码、射频识别技术、传感器、全球定位系统等先进的物联网技术,广泛应用于产品仓储、包装、配送、运输、装卸等生产活动环节,实现货物运输过程的自动化管理,提高产品物流的服务水平,降低成本,减少资源消耗。智能化物流方面,我在国内的几家工厂已经见过在传递各个部件的过程中使用二维码的,但有一些企业虽然每个生产环节都在产品部件上打上二维码,用来进行各个生产环节的识别,但是最终发现其中央控制系统和整个远端其实没有实现联网,所以产品条形码这项技术最后仍然处于半成品状态。智能物流很重要,将来我们的物流系统跟不上,在整个企业在反应速度上是很难满足需求的。

  2. 软件的变革

  工业4.0将带来软件的变革,软件的变革将对产品设计、生产规划、生产过程和生产服务产生更大的影响。设计上现在广泛使用的CAD主要应用在画图方面,近年来发展的BIM技术,针对设计、规划、工程,生产、实施各方面。

  软件变革对产品设计的影响,主要是缩短了产品的研发周期。随着3D技术的出现和设计软件的完善,产品研发可以通过设计软件、3D技术、现场仿真技术进行虚拟制作,通过虚拟手段把将会出现的各种问题解决掉,实现快速验证,快速投产。在零售的环节,现在已经出现了用VR和AR技术来解决门窗设计的一些问题。VR和AR技术,也叫现场仿真模拟,戴上谷歌的专用眼镜,你的窗户怎么设计的,怎么分割,什么颜色,都可以直接看到,可以对设计方案现场调整,现场敲定,直接加工,大大提高交货速度。

  我们现在因为住建部的要求,在幕墙设计上应用BIM,在门窗行业BIM几乎没有用的。但是我们门窗行业的3D软件建立在CAD技术之上,有了3D技术,不仅有平面效果,也有立体效果,几种产品设计软件的使用,能够加速产品研发,缩短生产周期,降低工程成本,提高服务质量。

  软件对生产规划的影响,主要是利用产品寿命周期管理软件(PLM),结合自动化软件和运动控制软件(MCS),在规划阶段进行仿真虚拟研究,提升规划的可实施性和有效性。

  软件对生产工程的影响,主要是实现最佳工作流程设计,降低成本。用统一的操作平台和界面,通过工业软件与自动化技术和驱动工程技术相互协同,可以操作整个价值创造链,从规划、测试、运营和维护,以及自动化系统扩展,使产品设计、生产实施和服务紧密结合。

  软件对生产实施的影响,主要是生产链条的优化。软件可以优化产品设计、生产规划和生产工程的生产链条,提高效率和质量,使生产流程事半功倍。通过运行制造执行系统(MES),可以保证生产的高效能;通过数据融合可以使所有生产管理流程透明化,流程的各个阶段、各个环节实现实时交互;生产实施这一套体系,包括生产、设计、制造,可以保证整个产品生产品质的一致性和生产的高效率。一个企业往往是设备最薄弱的环节决定了整体的产能,制造系统MES能够把生产计划通过制造体系分配到设备层面,平衡生产产能,一旦某一个设备出现了问题,如何快速地平衡整个体系内部的完整性,将来是很重要的问题。通过这种软件的控制,可以大大地减少人工的使用,提高设备的使用效率。在国内已经有企业上了MES设备,从自动化布料供给,到不同设备、设备的不同部位之间的协调,到产品最终输出,实现从半成品到成品的全过程识别。玻璃行业已经有三家企业做到,门窗行业还没有。

  3. 经营模式的变革

  经营模式的变革主要体现为企业组织架构和职能的变革、企业运营管理模式的变革、企业营销形式的变革、企业资源管理的变革和行业业态的变革。

  在组织架构和职能方面,将会是平行工作与联合工作并存,是一种跨职能、跨部门、跨学科的组织形态。原来我们很多的企业是一个萝卜一个坑,岗位互相之间没有互换的关系。变革发生后就可能是一个萝卜几个坑,岗位和人员的技能必须是多面的。今后搞技术的人如果不熟悉客户,不熟悉市场和需求,你的结局就是替别人画图。技术人员如果没办法来面对随时变化的市场需求,技术不能接近市场,你的技术就没用,你只能是一个画图员。企业的组织架构方面,我们的系统公司和配套材料商之间,会有共存关系,系统公司内部的人员之间,也会有这种跨部门、跨系统的组织方式。

  在运营模式方面,未来的工业4.0条件下的经营模式将会是数字化的,生产将具有计划性、客户反应具有敏捷性,制造上具有一定的柔性、质量上具有稳定的一致性,整个运营过程的组织是系统的和协调的。到目前为止欧洲和美国已形成这种运营模式,我们是发展中国家,要落后一段时间。但是这几年国内信息化的普及速度很快,相信我们能够赶上他们的步伐。当然我们在内涵上的差距还很大,主要体现在意识上,缺乏精品意识。

  在营销模式方面,交易不再是营销的主要内容,如何与客户共创效益将成为销售的首选考虑;这种营销模式需要将服务的专业化与社会化协同构建,而大数据和数据分析带来的销售优化将成为营销的主要工具。

  在企业资源管理的变革方面,智能系统的构建将是企业运营的必要条件,材料和产品将被数字化,各种必要的数据也将成为企业新型的原材料,企业资源管理不仅包括硬件资源和系统资源的维护,也包括人力资源的适配,同时,随着企业资源的社会化,这种管理也要包括资源的社会化组织和管理。

  在行业业态的变革方面,兼并重组将会是一种趋势,在门窗行业也会出现行业寡头;行业会产生以核心企业为龙头的专业产业集群,这种产业集群呈现跨地域整合经营的态势;供应链的集约度不断提高,共生行为成为主流;企业的智能平台会逐步向社会化平台链接;智能生产系统会大量代替人工作业;产品研发继续沿着功能性的方向发展。从这些趋势来看,未来的行业题材一定是兼并重组,企业垄断。现在的欧洲门窗行业就剩几个系统公司,美国也一样。在我们国内,跨地域经营的产业集群已经有了,寡头企业肯定会出现。现在行业规模扩张,遍地全都是系统门窗和铝型材厂以及由此产生的专业产业集群、专业的企业集群,这种趋势很明显。


  三、国内外行业形态的比较

  就我们门窗企业来说,与国外先进国家的差别还是比较明显的。国外的铝型材企业、建筑系统设计企业一般为寡头垄断,门窗加工为自由竞争。我们国内铝型材企业、系统设计企业和门窗加工企业基本是自由竞争,没有出现垄断。

  国外发达国家行业形态和商务模式

  从欧洲来讲,门窗幕墙行业基本由海德鲁、旭格、SAPA等大型建筑系统公司组成,建筑系统企业不一定拥有型材挤压厂和门窗加工厂;日本的门窗幕墙市场也是由Tostem 、YKK、新日轻等几家寡头垄断。国外企业的共同特点是:主要市场份额被几家大型品牌占据,旗下拥有大批合约加工企业;小规模的自主品牌占据特定的市场,特色经营;合约关系之间分工明确,关系紧密、持久。

  国外门窗幕墙行业的商务模式通常是由建筑系统公司直接同用户洽谈签约,再转包给其授权加盟的企业实施,当然加盟企业自己也可以独立承揽业务。建筑系统公司是产业链资源的整合者,他通过品牌和技术实现产业资源的配置,并不承担具体产品加工过程。型材厂作为系统设计的主要表达者,承担着产品实物成本的主要构成,通常是系统公司的主要实物资产或战略联盟者。门窗厂作为品牌系统的授权加工企业,负责提供终端产品,并赚取产品制造和销售环节的利润。通常国外建筑门窗系统运营体系的增值部分,其中系统公司约占50-55%,门窗厂约占35-40%。

  国内主要的行业形态和商务模式

  国内门窗幕墙行业形态的主要特点是:型材加工厂家众多,有全国经营的也有区域经营的,产业集中度不高;门窗厂更是数量众多,规模不大。这些企业之间分工不清,合作关系脆弱,普遍偏好固定资产的投资,不重视品牌的树立和产品的研发。中国专门的建筑系统公司基本上是没有的,门窗系统的研发基本以型材厂为主导,近年来逐渐开始有独立的门窗系统公司出现。多数门窗生产业务由门窗加盟企业承揽,部分独立的系统公司会直接承揽业务。

  国内门窗幕墙行业的商务模式主要有以下几类:一是进入国内的国外大型门窗系统公司,如旭格、海德鲁、YKK、ALUK等;二是国内这些年新创立的系统公司,如丽格、正典、贝克洛、EOSS、乐道、瑞明、奥为、Rotoi、智赢、万阁等,还有广东佛山周边以家装为主的企业,如皇派、派雅、欧泽等。国外系统公司通常是以俱乐部的方式,先对门窗厂进行考察,筛选出加工水平高的企业作为合作伙伴,然后为其提供全面的技术支持,并与门窗厂一起进行市场推广;其工程模式和国内区别不大,只是产品和服务的质量要更高一些。国内系统公司多数以加盟经营合作为主要方式,供货的责任主体是门窗厂,系统公司仅提供系统的研发和技术支持,但门窗企业要对整体建筑门窗性能和质量承担责任。国内目前行业业态中最有问题的是上下游的关系,彼此之间的协作关系太脆弱,受制于价格,我们还属于较低端的行业协作。

  从目前行业发展的基本情况看,我们门窗行业目前还是以比较健康的模式发展着,要想把我们行业做得更好,我认为还需要注意以下几点:

  第一,思路需要清晰。想做百年企业,还是想捞一笔钱?想捞一笔钱就走,还是不要投入这个行业?我们看欧洲的门窗企业,到今天为止都是三代四代,做的是百年企业,所以他不敢做砸牌子的事情。

  第二,方向需要明确。对型材企业而言,是发展应用设计,做系统集成,建立特色品牌,还是强化产能,以门窗加工为主。对于门窗厂而言,是做品牌的集成,还是做品牌商的合作单位;亦或是发展自己的设计和品牌,进而向上游发展型材加工能力,或向下游发展合约加工商。这些问题企业在发展的过程中一定要想清楚,才能有清晰的发展路径和发展策略。

  第三,品质需要定位。我们究竟要把产品做成什么样,这在产品设计、市场选择和服务支持等方面,要有明确的定位。定位明确后,产品的品质、定单的处理、给客户的支持以及产品的更新,方方面面都需要协调统一,这样才能通过产品产生的信誉创造品牌的认知和价值。

  那么回到工业4.0的话题,推动行业制造向工业4.0发展的核心是什么?应该是企业对工业4.0 的响应和应用,企业响应工业4.0的目的是什么,是提高产品品质、提高企业灵活适应市场的能力和提高供货速度这样的服务品质,最终的目的是满足客户不断变化的需求,提高企业市场竞争能力。


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