工业4.0悖论：克服数字化转型道路上的脱节.pdf

工业4.0悖论 克服数字化转型道路上的脱节德勤咨询有限责任公司的供应链和制造运营实践有助于各公司洞察和把握工业4.0技术中隐藏 的契机 ， 从而借机实现自身的业务目标 。 凭借对增材制造 、 物联网等深刻的分析和见解 ， 我 们能够帮助各组织根据日益发展的先进制造实践重新评估他们的人员 、 流程和技术 。1 执行摘要 | 2 战略悖论 | 5 供应链悖论 | 11 创新悖论 | 18 人才悖论 | 28 物理 数字 物理环路 | 33 打破悖论 | 38 目录 克服数字化转型道路上的脱节2 第 四次工业革命带来了看似无限的机会 及技术投资选择 。 当组织寻求数字化 转型时 ， 他们应该从多个维度来思考 问题 ， 以此缩小选择范围 。 确切的说 ， 他们希 望改变的是什么 ？ 在哪里投资他们的资源 ？ 哪 些先进技术最能满足其战略需求 ？ 进一步讲 ， 数字化转型不可能凭空发生 ， 它的终极目标也 不单单局限于新技术的实施和运作 。 相反 ， 真 正的数字化转型通常会对企业的战略 、 人才 、 商业模式乃至组织方式产生深远影响 。 2 德勤试图了解公司如何投资于工业4.0 以实现数 字化转型 。 因此 ， 我们对来自11个国家的361 名高管进行了全球调查 。 虽然第四次工业革命 的定义已经扩大 ， 但它的根源还是在于制造业 。 因此 ， 我们的全球调查侧重于制造业 、 电力 、 石油和天然气以及矿业公司 ， 研究了他们投资 或计划投资数字化转型的方式和地 点 、 他们在进行此类投资时面临的 一些主要挑战 、 以及他们如何围绕 数字转型制定技术和组织战略 。 这项调查揭示了对未来投资的热 情和雄心勃勃的计划 ， 以及公司 的计划和行动之间所存在的一系 列脱节现象 。 我们将在接下来的 章节中对此进行探讨 。 虽然 ， 当今世界几乎每 个组织都在进行数字化转型 ， 但其战略 、 供应 链转型 、 人才储备以及投资驱动等方面仍然 存在悖论 。 这表明 ， 数字化转型的意愿依然强 烈 ， 但组织仍在寻找一条平衡路径 ， 利用工业 4.0技术为创新和商业模式转变提供的机会来 改善当前的运营 。 真 正 的 数字 化 转 型 通常 会对 企 业的战 略 、 人才 、 商业 模 式 乃至 组 织 方 式 产 生 深 远 影 响 。 第四次工业革命 （ 工业4.0 ） 既扩大了数字化转型的可能性 ， 又提升了其对组织 的重要性 。 它联系并结合了数字技术和物理技术 ， 譬如人工智能 、 物联网 、 增 材制造 、 机器人 、 云计算等 ， 旨在帮助企业做出更明智的决策 ， 朝着更灵活 、 反应更迅速 、 更互联互通的方向发展 。 1 执行摘要 工业4.0悖论 23 战略悖论 。 几乎所有受访者 （94% ） 都表示数 字化转型是其组织的首要战略目标 。 然而 ， 尽 管受访者似乎明白数字化转型的战略重要性 ， 但这并不一定意味着他们正在充分探索数字化 转型所带来的战略可能性 。 事实上 ，68%的受 访者将其视为盈利的途径 。 供应链悖论 。 高管们认为供应链是当前和未来 数字转型投资的首要领域 ， 这表明供应链计划 是重中之重 。 然而 ， 供应链管理人员和指导日 常实际业务运营的高管以外的人员即那些 亲身体验并参与数字技术实施的人在数字 转型投资决策方面似乎没有发言权 。 人才悖论 。 与德勤此前关于工业4.0的研究一 致 ， 3 高管们表示他们非常有信心找到合适的人 才来支持数字化转型 ， 但似乎也承认 这确实是一大令人头疼的难题 。 实际 上 ， 只有15%的受访者表示他们需要 大幅改变人员组成和技能 。 然而 ， 与 此同时 ， 高管们指出 ， 寻找 、 培训和 留住合适的人才是他们面临的最大的 组织和文化挑战 。 创新悖论 。 高管们表示 ， 他们的数字 化转型计划主要是由生产力和运营目 标驱动的本质上 ， 利用先进技术主要是为 了提高效率 。 这一发现已经在德勤之前的研究 中得到证实 ， 这表明在近期的业务运营中 ， 先 组织仍在寻找一条平衡路 径 ， 利用工 业4.0技术为创 新和商业模式转变提 供的 机 会来 改善 当 前的运营 。 关于研究 为了解 企 业 如 何 投 资 工 业4.0 以实现数字 化 转 型 ， 德 勤 对美 洲 、 亚洲和 欧 洲11 个 国家的361 名高 管 进 行 了全 球 调 查 。 本 次调 查由福 布 斯见解 （Forbes Insights ） 在2018 年 春 季与通 用电气 数字 部门 （GE Digital ） 联合 进行 ， 收 集了航 空 航 天 和 国 防 、 汽车 、 化 工 和 特种材 料 、 工 业制造 、 金属和采矿 、 石 油 和 天 然气 以及 电 力 和公 用事业领 域 的受 访者 的 观 点 。 所有 受访者均 为 董事 及 以上级别的人员 ， 包括 首席 执行 官 （4%）、 首席 财 务官 （13%）、 首席 运 营官 （9%）、 首席 数 据官 （5%）、首席 信 息官 （7%）、 首席 技 术官 （5%）、 首席 供 应 链官 （4%）、部门总 经 理 （5%）、 常务 副总 裁/高级副总 裁 （7%）、 副总 裁 （11%）、执行 董 事/高级 董事 （9% ） 和董事 （21%）。 所有高管均来 自 收 入 超 过5亿美 元的组 织 ， 其中逾一半 （57% ） 来自收 入 超 过10 亿 美元 的 组织 。 克服数字化转型道路上的脱节4 进技术的采用变得越来越广泛 ， 但这并不意味 着真正的变革机会 ， 至少在最初阶段如此 。 4 然 而 ， 创新机会比比皆是 而且不应该被忽视 。 受其他因素驱动的组织 ， 例如对创新的渴望和 对内部战略关注度的增加 ， 收获了同样积极的 投资回报 。 物理 数字 物理环 路 。 充分利用来自关联资产 的信息并利用它来做出明智的决策对于全面实 现工业4.0非常重要 ， 许多组织在实践中可能还 不能完全执行这一功能 。 我们的研究表明 ， 制造业 、 石油和天然气 、 电 力和公用事业以及采矿业的高管们都意识到了 第四次工业革命带来的机遇他们认为数字 化转型是驾驭这种增长的一种方式 。 然而 ， 与 此同时 ， 不同领域的脱节表明高管们不太确定 如何实现这一目标即使他们计划在未来进 行更多重大投资 。 当试图将自己的组织转变成 能够在日益数字化时代运作的互联企业时 ， 高 管们有很多机会构建一条更加互联 、 反应灵敏 和智能的运营方式 ， 并找到一条真正实现第四 次工业革命承诺的道路 。 1. Mark Cotteleer and Brenna Sniderman, Forces of change: Industry 4.0, Deloitte Insights, December 18, 2017. 2. Fabian Hecklau et al., “Holistic approach for human resource management in Industry 4.0,” Procedia CIRP 54 2016): pp. 16. 3. Punit Renjen, The Fourth Industrial Revolution is hereare you ready?, Deloitte Insights, January 22, 2018. 4. Ibid. 尾注 Tim Hanley是 德勤 全 球 工业 产 品和建 筑行 业 领导 人 ， 是 德 勤美国公 司的资 深 合 伙 人 。 工作 常 驻 地 在 威 斯康 星 州 密尔 沃 基 。 Andy Daecher 是德勤数字化物联网服务组领导人 。 工作常驻地在加利福尼亚州旧金山 。 Mark Cotteleer 是德勤服务有限公司综合研究中心的研究主任 。 工作常驻地在威斯康星州密尔沃基 。 Brenna Sniderman是德勤服务有限公司综合研究中心的高级经理 。 工作常驻地在宾夕法尼亚州费城 。 关于作者 工业4.0悖论5 战略悖论 数字化转型的防御阵地 工 业4.0技术在技术能力和组织覆盖面上 都在不断发展 。 与此同时 ， 许多这些 技术 ， 如云计算和大数据平台 ， 正变 得越来越经济实惠 ， 因此各种规模的组织都更 容易获得这些技术 。 1 这种性价比优势有助于创造一个更有利于数字 化转型的环境 。 事实上 ， 我们的研究反映了高 管们对数字转型在其组织中所占地位的积极看 法 。 例如 ， 当被问及哪些陈述最符合他们的观点 时 ，94%的受访者同意数字化转型是他们组织的 最高战略优先事项 。 然而 ， 仅仅因为受访者似乎理解它的战略重要 性 ， 并不一定意味着他们正在充分探索数字化转 型带来的战略可能性 。 我们的调查表明 ， 一些领 导人可能发现很难跟上技术变革的快速步伐以及 随之而来的新规则和挑战 。 这主要体现在以下几 个方面 ： 目前预算 。 谈到数字化转型 ， 大多数受访者 表示 ， 他们在运营和IT预算中投入的比例要 高得多 ， 而在未来研发支出中投入的比例相 对较低 。 通常 ， 公司计划将运营/IT预算的中 平均30%投资于数字化转型计划 ， 而仅将研克服数字化转型道路上的脱节6 发预算的11%投资于数字转型计划 。 对盈利能力的重视程度 相对较低 。 当我们询问受 访者这些技术是否对维持 盈利能力至关重要时 ， 只 有68%的人表示肯定 。 事 实上 ， 这是所有陈述中评 级最低的回应 。 首席执行 官们的观点则更是发人深 省 ， 只有50%的人表示数 字化转型对维持盈利能力发挥重要作用 。 这种 思维模式 侧重 于运营投资的数字转型 ， 而 对盈利能力的重 视相对 较 少 ， 这表明 ， 尽管 大多数 领导者可能将运营改 进与战略增长联 系起来 ， 但 他们 不 一定将它们与研发驱 动的 新产品或商业模式带来的收入增长联系起 来 。 即使高管们正在实施数字转型 ， 通过运 营 改 进可以节省 大 量时间 和成 本 ， 但他们可 能无法从理论上将其转化为更高的利润 。 相 反 ， 这 些 投 资 可 能 被 视 为旨 在 保 护 而 非 发 展 业务的 “ 防御性 ” 投资 。 德勤的研究 “ 第四 次工 业革命来 临 你 准备好了吗？” 强 化了 这种心态 ， 因为许多 人都指望数字技术能够 “ 避免 ” 混乱 ， 而 不是 “造成 ” 混乱 。 2 突破防御思维的挑战 十多年前 ， 分析学是一种新兴趋势 。 3 现在 ， 大数据 、 机器人流程自动化和传感器技术是组 织寻求加强技术和能力列表中的重要组成部 分 。 4 在这种环境下 ， 确定最有助于组织实现 其战略目标的工具 、 确定其优先级并进行投资 可能具有挑战性 。 因此 ， 许多组织仍然僵在原 地 ， 通过隔离他们的技术来捍卫和维持他们目 前的地位 ， 以此来抵御竞争压力。“选择超负 荷 ” 的行为概念验证了这一点 。 5 也就是说 ， 当我们面临太多可供选择的路径时 ， 我们常常 会迟疑 。 为了摆脱防御性思维 ， 高管们可能会 面临几个关键挑战 ： 陷入组织惰性 。 我们最近的研究 “第四次工 业革命来 临 你 准备好 了吗？” 也显示出许多组织仍然深 陷于惰性之中 ， 他们未来的数字 转型计划与他们当前的目标密切 相关 。 6 也就是说 ， 他们主要将先 通常 ， 公司计划将运营/IT 预 算中平 均30%投资于数字化 转 型计 划 ， 而 仅 将 研发 预 算 的 11% 投 资 于 数字 转 型计 划 。 即使高管实 施 数字化 转 型 ， 他们 也 可能被视为 旨 在 保护而不 是发 展 业务 的 “ 防御 性 ” 投资 。 工业4.0悖论7 进技术视为保护他们现有产品的一种手段 ， 而 不是部署来构建新的商业模式和产品 （ 我们在 创新 悖论 中进一步探讨这一概念）。在我们的 分析中 ， 我们看到许多组织正在投资以升级传 统系统 。 例如 ， 大多数组织仍然使用桌面生产 力工具 （87% ） 和ERP软件分析 （85% ） 来分析 和利用他们的数据 （ 图1 ）。这些通常是人们 熟悉的 、 长期存在的组织工具 ， 并通过数字技 术得到增强 。 而其他工具 ， 如物理机器人技术 （24% ） 和传感器技术 （26% ） 都比较新 ， 而且 使用量也少得多 。 虽然这无疑是一种实用的实施方法 ， 但过度关 注那些传统的系统改良会带来风险 。 从图1 中我 们可以看到 ， 大部分受访者使用了云计算和大 数据平台 （60%或更多的受访者表示他们目前 应用了这些技术）。这 意味 着有机 会 将新的未 来技 术 （ 如云 计算 ） 集 成 到 传 统 平台 （ 如ERP 和 桌面工具 ） 中来 利用 这 些 功 能 。 此外 ， 采用新方法应用数字技术的颠覆性竞争 对手的崛起 ， 可能会击败那些历史悠久 、 成就 斐然的组织 。 7 因此 ， 组织可能希望从这些防御 阵地过渡到更积极主动的攻击性阵地 ， 将未来 的新技术集成到传统工具和应用程序中 。 仍然在寻找共同的焦点 。 当我们要求受访者确定 他们最大的三大组织 挑战 时，“ 寻找 、 培 训和留住 合 适的人才 ” 排 在了首位 （ 图2）。任 何 个人 都 很 难 跟 上技 术变革的 步 伐 （ 详见人才悖 论）， 这是可以 理解的 ； 因此 ， 建 立 一 支准 备 充 分 的 人 才队 伍会 更加困难 。 此外 ， 适应市场变化 和 就 最 佳 前进 道 路 达 成 共 识构 成 重 大 障碍 。 第 二大 挑 战 是 在 战 略 决策上 “ 缺 乏内 部 协 同”， 紧随 其 后的是 “ 新 商业 模 式 的出现”。 这 三个 概 念 是 相 互 关 联 的 ： 如 果没 有合适的人 ， 或 者未能就合适的战略达成明确的共识 ， 那么 ， 要追求新的 、 陌生的商业模式可能会很困难 ， 甚至不可能 。 技术复杂性带来的风险 。 向工业4.0转变会使得 许多组织面临不熟悉的 、 更微妙的风险 。 当被 问及与技术相关的挑战时 ， 受访者强调网络安 全 （37% ） 和知识产权风险 （27% ） 是最重要 的两个问题 。 如果没有对这些问题的透彻理解 ， 许 多 人 可能会简单的认为 ， 新技术虽然会带来新 的收入来源 ， 但是也会引致新的潜在威胁 ， 因此 并不值得 。 数字化转型的战略思考 这是激动人心的时刻 。 要想迅速进入一个将数 字化转型作为首要战略目标的时代并非是一件 轻而易举的事 。 然而 ， 随之而来的是更高的复 杂性和更多的机遇 。 虽然组织可以在传统运营 中部署工业4.0技术并从中获益 ， 但实际上我们 有很多种途径可以推动战略并转化数字化转型 带来的各种机遇 。 要突破数字化转型战略的 “ 防御性 ” 方法 ， 组织可以考虑从以下几个方面 入手 ： 1. 逐步将定位置于优化运营之上 ， 打破局限 。 数 字化转型可以通过改进产品或服务的形式带来 收入增长 。 8 这并不需要立即对商业模式进行 全面改革 ， 而是需要对现有产品进行改进 。 数字化转型可以通过改进产品 或服务的形式带来收入增长 。 克服数字化转型道路上的脱节8 资料来源 ： 德勤工业4.0 投资调查 ，2018 年 。 图1： 高管使用熟悉的工具而非新技术来分析数据 您目前使用哪些工具和技术来访问、分析和利用资产中的数据？ 桌面生产力工具(例如电子表格、数据管理系统) 61% 88% 企业资源规划软件分析 85% 计算机化维护管理系统 68% 云计算能力 66% 移动现场管理 63% 数据可视化技术 62% 用于管理大量数据的大数据平台 60% 高级仿真和建模 51% 可视扫描/视频 48% 机器人流程自动化 31% 无线感测 26% 物理机器人 24% 表明与相对较新的工具包相比，他们更注重传统工具的升级 2. 长远投资 。 在 追 求 短 期目 标 时 ， 不 要 忽视长 期 机会 。 这种 思 维 方 式的转变要 求人 们 愿 意 实 施 变革 ， 而这种变革的影 响可 能不 会 立 刻 显现 这对许多 组织来说是一 个 挑战 。 事 实上 ， 很 大 一 部分 数字化 转型工 作一 开始很 顺利 ， 接 着 停滞 不 前 ， 然 后一 败 涂 地 ； 尽管 研 究 表明变革 所 带 来 的 好 处 往 往 需 要 时 间 的 积 累 ， 但 随着 不 断 的改 进 ， 企 业 的运 行 可 以 逐步 恢 复正常 。 9 工业4.0悖论