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# 十载浮沉:数字化赋能与重塑 3D 打印等非标服务型制造业的几个底层思考及展望
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> 吾辈亦像鸟,躬身入局,飞往属于我们的山巅。谨以此文,记述过去两年间 Unionfab 优联智造团队(https://cloud.unionfab.com/land)共同奋斗、努力、探索,不断地实践印证、知行合一,不断地在诸多岔路丛中披荆斩棘,寻找属于我们自己道路的日日夜夜。从我们团队初次合作,至今已有七载;本文即是对过去的回顾、自省、总结,也是对未来迷雾的展望,顾名为十载浮沉,与诸君共飨。
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最初参与到 3D 打印相关的创业,还是 2015 年那个大众创新、万众创业的年代;彼时 3D 打印作为柔性制造、增材制造的代表,其本身与数字化的高嵌合度也使其在工业 4.0、智能制造等方向充满了想象力。3D 打印的典型技术,譬如 FDM、SLA 等都是出现已久,包括联泰科技(https://www.uniontech3d.cn/)都是从 2000 年左右即开始将增材制造等技术从实验室待到产业界。
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![Gartner Hype Cycle](https://pic.imgdb.cn/item/60bb95bb8355f7f7188c60dd.png)
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但是正如 Gartner 曲线所印证的,行业的发展必然会经过泡沫期;彼时整个 3D 打印的设备、材料、工艺都尚不成熟,制成品的外观、硬度、强度、持久度、成本都难以真正地突破到实际的工业生产领域,云端工厂、在线制造、按需制造、小批量制造这些自当时风靡的概念也犹如无根之木,无法落地,我们的第一次尝试也折戟而回。这次失败令笔者感触颇深的是,消费互联网和产业/工业互联网是既泾渭分明,又纵横交错的两条赛道;**如果觉得仅用所谓(消费)互联网思维,就能够对工业/制造业进行重构、赋能、颠覆,真是痴人说梦。但是如果抛弃数字化落地的行业、时间的局限性,因为其螺旋成长、上升过程中必然的挫折而对其嗤之以鼻**,或者认为它不过是花瓶摆饰,聊作谈资的想法,笔者也是不甚赞同。
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几年来,笔者一直坚守的底层认知包括:
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- **未来必然是 3D 的世界**:过去的二十年里,随着硬件能力的提升,网络通信从 2G、3G、4G 直到 5G,人们之间的信息交流方式也从一维的文本到二维的图像、视频,笔者坚信随着 5G 的加速,VR/AR 等技术的成熟,未来信息的载体必然是 3D 的。从 3D 设计与建模、VR/AR 的 3D 呈现等等诸多方面都会带来变革,3D 打印必然是成为打通虚拟与现实世界的一座桥梁,正所谓创见你所想(Create Your Imagination)。
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- **离散化、个性化的需求**:世界正变得越来越碎片化,人们的需求也越来越离散化、个性化。在诸如服装等消费品领域,C2M 已是深入人心,供给侧通过平台大数据的反馈信息创新产品,再反哺消费者刺激需求,同时通过柔性生产减少库存(譬如阿里的犀牛智造)。而在更广泛的工业品领域,小批量制造也成为了很多人的共识,以更短地产品研制生命周期快速迭代,满足某个特定群体的个性化需求。小批量制造需要整合从设计建模、到中间品制造、到多种后处理协同等一系列的能力,**不以企业为中心组织生产,而以产品为中心组织生产**。就笔者体感,目前整个供应链整合还是硬性的,单靠 3D 打印单一环节的高适应性是很难真正实现面向消费者的柔性制造、按需制造。
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- **去中心化的小批量制造**:在大规模制造中,通过供应链的聚合、规模化生产来不断降低边际成本,而 3D 打印本身和规模经济无关,可以在本地小批量生产;其天然就适合于消费者需求离散化、个性化的场景,譬如已经使全球助听器贸易减少了 15%。在更多的产业里面,不久的将来就可以看到这种分布式、和规模经济无关的生产会消解掉大规模生产带来的贸易能力。
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- **价值网链的分布式制造**:分布式制造也是一个共识,从经营成本的角度、供应链协同的角度、本地快速服务的角度,未来都必然会将产能由单一的点变成分布在全国乃至全球各地的工厂。但是,分布式制造绝不是说在其他地方派人开点或者寻找到了合适的加盟工厂/合作伙伴即可,笔者认为的分布式制造应有如下特性:
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- **多厂区快速复制**:就像软件系统的分布式系统一样,真正的分布式制造是要能够快速复制、快速扩容的。传统工厂的分点开设往往耗时耗人,更多的是依赖于领导者的管理能力;当然,任一企业都都必须要依靠强大的中层管理去做支撑。但是如何能做到速度与品效的兼容,如何避免步子太大扯到蛋,这就是能够进行真正分布式制造的核心能力之一。
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- **多厂区有效协作**:分布式制造是要求分布在各地的工厂之间能进行有效协同、能进行产能的动态调配,整个体系要能够像神经系统一样,各个突触和核心大脑之间是有强联接、强交互的,各个单元如臂使指,形散神聚。
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- **多环节价值协同**:分布式制造不仅仅是面向自己内部生产体系的分布式,应该是构建**联接、协同、共生**的的价值网链;这个网络包含了上下游合作伙伴,将原本的链式/固定的供应变成了**动态伸缩,透明可预期,具有网状指数效应的价值网链**。
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- **安全与效率并重**:新冠疫情让很多企业步履维艰,也让整个产业链的安全性、抗风险性变得尤为重要。在分布式制造形成的价值网链上,它使单链变成网链,任何一点的断裂都不能使全网停下来,网链能够自我修复、自我调整。
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- **合纵连横与软件定义制造**:如前文所述,小批量制造、分布式制造是对于未来的共识,目前也有许多玩家从不同的角度入局,也分横纵两条脉络。有扎根诸如 PCB/CNC/注塑/模具等细分领域的隐形冠军,横向通过自营或加盟方式扩展到其他工艺制造能力;也有深挖某个单一工艺的能力,将其应用场景、能力拓展到纵向更多的领域。这些玩家共同的特点是,其向外的触角都是依托于自身的软件体系,通过数字孪生、工业互联网、MES 系统、数字工厂系统等等,保证对外延式扩张之后节点的有效控制、有效融入。
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笔者在这几年里也是颇有感触的是,对于行业最底层的思考,或者说是企业战略级别的宏观叙事,很多人都是英雄所见略同的。但是对于战略如何通过战术落地,从已到达的现在如何通向理想的彼岸,很多人往往是难以表达或者缺少实践的。通俗来说,很多讲工业互联网、智能制造的文章略为阳春白雪,而很多制造业企业主核心关系的是如何**赚钱!赚钱!赚钱**,本文也想通过以下议题的讨论,点面结合,能够将宏观叙事与躬行实践相结合:
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1. 离散化、去中心化、数字化:工业制造的内卷与破局
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2. 服务型制造:服务的极致体验、产能的高吞吐与高弹性、质量的可预测与一致性
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3. 软件,平台与硬科技:以正合,以奇胜;结硬寨,打呆仗
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4. 降本增效:数字化价值成本曲线的奇点
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5. 披荆斩棘,我们证明了数字化的价值了吗?
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# 1. 离散化、去中心化、数字化:工业制造的内卷与破局
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> 本段主要讨论笔者心中的未来制造趋势,以及对于如何突破制造业的内卷的一些思量。
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前文我们论述过对于需求离散化、制造去中心化的判断,与此同时,我们也能看到目前工业制造的内卷之严重,从 PPI 与 CPI 的增速差也是可见一斑。以 3D 打印手扳服务为例,其价格在过去几年飞速下降,很多从业者、后起之秀的突围手段也都是首选价格战;这就导致了很多企业陷入负向循环,利润的下降使得再生产的投入、服务能力提升的投入捉襟见肘。不过,价格的下降也并非坏事,这几年笔者也亲身见证了 3D 打印应用行业、场景的飞速增加,服务的客户数、客单数、总单量都是几何倍数增长。以 3D 打印为代表之一的小批量制造行业,正在经历量涨价降的拐点;这必然要求企业不断地降本提效,通过**提升自己的吞吐量、降低边际成本、提高单客服务能力与附加价值**来提高竞争力、构筑护城河。
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于笔者来看,数字化改造是很多企业破局的关键;大浪淘沙,唯有掀起滔天巨浪,方能于浪潮之间寻得一丝机会。
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天下大势,分分合合,从亨利·福特发明流水线到像富士康这些的大规模制造巅峰企业,生产管理与组织方式在消费侧与供给侧两个角度的磨合中不断演进;我们也能预见在未来个性化、离散化的需求,与去中心化、分布式制造的供给,这两个大背景下必然也会形成新的生产模式。这种生产模式能够充分依托信息技术带来的数字化平台,完成从数字化营销、数字化服务、数字化生产、数字化协同、数字化交付等多元一体的全流程重塑。就像互联网改变了人与人沟通的方式,数字化的核心在于信息的获取、表达、存储、传送、处理和递送,它将现实中的现象或物体用信息抽离出来,让信息在某种新的媒体上,以不同的形式表达出来,用一种高效的计算处理信息,形成可获取的知识;而随着数字化的进展,整个社会中的一切都会被数字化。
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数字化是对一系列信息技术、组织方式、行为规范的概括,其与我们熟知的各行各业相结合,就形成了数字化经济;一般把数字经济分成数字产业化和产业数字化两部分([经济学家、清华公共管理学院院长江小涓:数字技术将改变经济运行模式](https://m.sohu.com/a/435364069_484992)):
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- 数字产业化就是数字技术带来的产品和服务,没有数字技术就没有这些产品,例如电子信息制造业、信息通讯业、软件服务业、互联网业等,都是有了数字技术之后才有了这些产业。
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- 产业数字化指的是产业原本就存在,但是利用数字技术后,带来了产出的增长和效率的提升,如果没有数字技术,就没有这些。数字化生产可以实现生产过程智能互联,实现和消费链、供应链智能互联,而且可以把消费者和服务者的平台智能互联,还可以实现社会资源智能匹配。
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传统大规模制造业面临的问题空间,主要有三类:降低生产成本,提高生产效率,重塑生产方式,对于未来的个性化 C2M 小批量制造场景,企业往往还需要上探到消费侧,与用户建立直接的勾连,此时我们需要的数字化解决方案,就会横跨服务、制造、供应链。最后,需要强调的是,**数字化只是赋能的手段**,数字化能力面向消费者的外化是实践**服务型制造**。
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# 2. 服务型制造:服务的极致体验、产能的高吞吐与高弹性、质量的可预测与一致性
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> 本段主要讨论未来服务型制造的表现形式及关键指标。
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笔者是颇为赞同马云在于新制造的定义:
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![新制造的描述](https://pic.imgdb.cn/item/60bb9d708355f7f7189f2bfa.jpg)
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- 服务的极致体验:笔者在 CCO 工作的阶段,对极致体验这个概念也有深刻的感受。
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- 产能的高吞吐与高弹性:
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- 质量的可预测与一致性:
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# 3. 软件,平台与硬科技:以正合,以奇胜;结硬寨,打呆仗
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> 本段主要从软件技术、护城河的角度讨论一些商业模式。
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2019 年笔者初次在深圳、东莞、佛山等制造业集中的地方调研的时候,颇为惊讶的一点是很多的中小型制造企业主已然经历了多次数字化的洗礼,或成功或失败,大部分差强人意。结合这两年的实践,从软件的角度有两个观点:
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- 对于硬科技,譬如 CAD/CAE/CAM 这样的模型处理软件,能构建强大的护城河;但是,这种技术需要大量研发资源投入,需要长期的工程实践磨合优化,需要长时间的运行以获得用户信任度;并且其商业空间的横向扩展性往往会受制于其行业深入度,用户的付费能力与意愿往往也无法覆盖投入成本,鱼与熊掌,难以兼得。
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- 对于业务型软件:这条赛道的竞争者不再是制造业,而是整个 ToB/ToM 软件服务业。像我们团队的劣势在于研发资源压根无法与软件企业相提并论,但优势在于软件型企业不会在单一行业投入太多资源,他们更看重是通用性与灵活性。而对于某一个细分领域的企业,如果只解决其单点问题,那么很难形成吸引力;唯有能帮他们实现完整的生产闭环,才能真正体现此类软件的价值。同样中小型企业受限于前文讨论的内卷化,他们针对软件的付费能力与意愿也是不高的,只愿意对那些有成功落地经验,能够迅速降本提效的软件进行尝试;不能熬过眼前的寒冬,又怎能看到诗与远方。
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- 对于平台型模式:冷启动与长期的运营投入是无法回避的尖锐问题,如果不能尽快具备自我造血能力,有长期稳定的现金流,那很可能稍经风雨就此夭折。平台型模式同样需要长期、持续地投入,并且平台型模式在技术领域很难建立护城河,只能在体量、资本上建立优势以拉开竞争对手。
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## 3.1 从 MES 到工业互联网
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企业开始朝个性化定制、网络协同制造等生产方式变革的方向推进数字化转型时,需要获得更广泛的数据以实现对生产过程和运营管理的实时洞察;用数据集成或物联网数据采集,把从现场层的设备到企业经营层的 ERP 等系统的数据,全部聚合到工业互联网平台,平台通过大数据能力和 AI 能力,对数据进行价值挖掘和利用,最终实现生产和运营的动态感知和智能决策。例如汽车智能生产线使用的六轴自动化手臂,每一条轴都有多台物联网相连,可以测它非常多的动态信息,它在运转中的状态就可以被感知,以前的自动化生产设备只有当产品出问题或者设备不能运转之后才知道生产线出了问题。而在智能生产过程中,通过非常多的网联设备可以实时感知它的运行状态,而且完全可以做到在线修复和远端停机、开机。
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**工业互联网不是银弹**,不是设备连进来了,把数据呈现出来,
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工业互联网在蓬勃地发展,也必然会有光明的未来,但是前进的路途势必曲折,螺旋式上升;工业互联网最需要解决的还是要能够真正地深入客户,发现需求,梳理需求,定义需求
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## 3.2 平台模式与工具模式,大而全与小而美
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所谓"硬科技",是对一般具有自主研发、长期积累、高技术门槛、难以复制、有明确的应用产品和产业基础等特点的高精尖原创技术的统称。
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## 3.3 人工,智能(半自动化)与自动化
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> 本段主要讨论所谓大数据分析、人工智能等技术在制造业的落地。
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数字化对于行业的重塑不是一蹴而就,
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# 4. 降本增效:数字化价值成本曲线的奇点
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> 本段主要阐述笔者对于制造工厂在进行数字化改造、落地过程中的必然弯路。
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如 Protolabs 等行业头部平台
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就像 ERP 平台,往往都是私有化部署,
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# 5. 披荆斩棘,我们证明了数字化的价值了吗?
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> 本段主要记述 Unionfab 在过去两年中产品的落地实践,及其成效与反思。
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加入现在的公司已有两年,最大的困扰依旧是自我价值的体现。几年前,仿佛传檄之处,赢粮景从。第一次在深圳,东莞,佛山调研的时候,就深感无论中小型制造企业对于数字化的尝试。
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# 6. 后记
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面壁十年图破壁,难酬蹈海亦英雄;风已起于青萍之末,欢迎各位小伙伴加入优联智造(https://unionfab.com),让我们携手,共赴数字化的未来。
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招聘链接:https://jobs.51job.com/all/co211882.html,涵盖职位:软件开发(Java/前端/测试),3D打印数据处理员,销售/客服/市场等。

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