Xây dựng chuỗi giá trị của nhà máy kỹ thuật số và Tối đa hóa giá trị đầu tư IoT

Chuỗi giá trị nhà máy kỹ thuật số và công nghệ IoT

Trong nửa thập kỷ qua, các công ty trong các ngành liên quan đến sản xuất đã bắt đầu khai thác tiềm năng của chuỗi giá trị nhà máy kỹ thuật số – và khi làm như vậy, họ đã bắt đầu tái tạo và chuyển đổi hoạt động của họ cũng như chuỗi giá trị lớn hơn. Bằng cách ủng hộ kết nối kỹ thuật số, các doanh nghiệp này đã tạo ra các ý tưởng ​​chuyển đổi kỹ thuật số cho phép họ đo lường và tối ưu hóa quy trình của mình thông qua các phương tiện định lượng thay vì chỉ định tính.

Chuỗi giá trị nhà máy kỹ thuật số đã cho thấy tạo ra lợi ích to lớn về hiệu quả và sản lượng cùng với việc cải thiện sức khỏe và an toàn trên sàn sản xuất. Nhiều nhà sản xuất và doanh nghiệp trong các ngành công nghiệp khác dựa vào kết nối hoạt động đã đầu tư rất nhiều vào các ý tưởng ​​nhà máy kỹ thuật số trong 5 năm qua. Xu hướng này có thể thấy rõ trong sự ra đời của Industrie 4.0 ở Châu Âu. Trên thực tế, các ý tưởng ​​nhà máy kỹ thuật số trong các ngành được dự đoán sẽ đóng góp đáng kể vào GDP toàn cầu trong hai thập kỷ tới.

Tuy nhiên, nghiên cứu gần đây cho thấy sự chậm lại trong đầu tư liên quan đến chuỗi giá trị nhà máy kỹ thuật số và các ý tưởng ​​dự án internet vạn vật (IoT ) trong lĩnh vực sản xuất và công nghiệp kết nối khi so sánh với các phân khúc khác.

Vì sao lại như vậy ? chúng ta nhận thấy rằng nhiều nhà sản xuất phải vật lộn để bắt đầu với các ý tưởng ​​chuỗi giá trị nhà máy kỹ thuật số. Những người khác gặp khó khăn trong việc tối đa hóa các dự án Business Case hoặc mở rộng các trường hợp sử dụng của họ trong toàn doanh nghiệp.

Đầu tư vào các khả năng cần thiết để tối ưu hóa chuỗi giá trị của nhà máy kỹ thuật số là rất tốn kém và các nhà sản xuất phải nỗ lực để vượt qua những thách thức và tối đa hóa lợi tức đầu tư của họ. Các nhà sản xuất ngày nay cần một phương pháp tiếp cận từ trên xuống và từ dưới lên thực dụng để cải thiện cách tiếp cận bao gồm ba giai đoạn riêng biệt:

1. Xác định tầm nhìn và chiến lược chuỗi giá trị nhà máy kỹ thuật số từ trên xuống
2. Xác định và biện chứng cho các cơ hội chuỗi giá trị nhà máy kỹ thuật số
3. Thực hiện các ý tưởng ​​chuỗi giá trị nhà máy kỹ thuật số mang tính chuyển đổi và đo lường hiệu suất từ ​​dưới lên, làm việc chi tiết từ các trường hợp sử dụng cá nhân và lý giải trường hợp kinh doanh cụ thể cho từng trường hợp sử dụng.

Doanh nghiệp đang nói gì về Chuỗi giá trị nhà máy kỹ thuật số và những thách thức liên quan

Mặc dù dữ liệu cho thấy một số chậm lại gần đây, các nghiên cứu vẫn dự đoán sự tăng trưởng nhanh chóng trong việc áp dụng IoT / IoT trong ngành sản xuất trong những năm tới. Một số chuyên gia cho biết đến 2/3 các nhà sản xuất sẽ được kết nối hoàn toàn trong các hoạt động vào năm 2022.

Nhưng để đạt được điều đó sẽ không có những thách thức. Phần lớn các doanh nghiệp ngày nay vẫn đang hoạt động ở mức độ trưởng thành của IoT  thấp nhất mặc dù có các mục tiêu tăng trưởng mạnh mẽ cho chuỗi giá trị nhà máy kỹ thuật số và các ý tưởng IoT .

Hình dưới đây mô tả sáu cấp độ sẵn sàng và trưởng thành của doanh nghiệp. Ngày nay, phần lớn thị trường sản xuất nằm ở ba cấp độ đầu tiên, Cấp độ 0-2. Thị trường đang chứng kiến sự tăng trưởng ở Cấp độ 3, nơi kết nối IoT / IoT, phân tích thời gian thực và phân phối giá trị đang bắt đầu đạt được lợi nhuận dự kiến.

Sự sẵn sàng và trưởng thành đối với IoT và IoT có thể được xác định bởi các loại câu hỏi mà doanh nghiệp đang đặt ra. Các cấp độ và câu hỏi liên quan theo sau:

Cấp độ 0 “Ngoại tuyến” – Cấp độ 1 “Khởi đầu”

Các doanh nghiệp ở Mức 0 chưa thiết lập kết nối cho thiết bị hoặc máy móc, họ có quy trình truyền thống và chi phí dịch vụ cao. Doanh nghiệp ở Cấp độ 1 có các thiết bị không đồng nhất được kết nối, hạn chế giám sát, hạn chế truyền dữ liệu và tỷ lệ lỗi cao. Các doanh nghiệp ở mức độ này thường hỏi những câu hỏi sau:

1. Làm thế nào để chúng ta bắt đầu với chuỗi giá trị nhà máy kỹ thuật số và các ý tưởng ​​IoT / IoT?
2. Làm thế nào để chúng ta chuyển từ phát triển chiến lược kỹ thuật số sang thực hiện nhà máy kỹ thuật số và số hóa chuỗi ​​chuỗi giá trị?
3. Chúng ta có nên sử dụng các POC hoặc các dự án Pilot, và sẽ triển khai thế nào?
4. Làm thế nào để chúng ta chuyển đổi các nhà máy Brownfield của mình thành các nhà máy kỹ thuật số?
5. Làm thế nào để chúng ta kết hợp các ý tưởng ​​chuỗi giá trị nhà máy kỹ thuật số vào các dự án GreenField của chúng ta ?
6. Làm thế nào để chúng ta phát triển kiến ​​trúc nền tảng chuỗi giá trị nhà máy kỹ thuật số cho cả kỹ thuật và kinh doanh?
7.  Làm thế nào để chúng ta hiểu và duy trì kiến ​​thức của mình về các sản phẩm, giải pháp, nhà cung cấp và nhà cung cấp dịch vụ IoT / IoT?
8. Các phương pháp tìm nguồn cung ứng truyền thống dường như không hoạt động tốt cho các ý tưởng ​​IoT / IoT . Chúng ta có thể tận dụng những cách tiếp cận tìm nguồn cung ứng nhanh nào?

Cấp độ 2 “Đã kết nối” – Cấp độ 3 “Nâng cao”

Các doanh nghiệp thuộc Cấp độ 2 đã tạo ra một số quyền truy cập từ xa, kết nối trực tuyến, giám sát, truyền dữ liệu cảm biến và lỗi và giám sát như một dịch vụ. Doanh nghiệp ở Cấp độ 3 có các thiết bị được kết nối hoàn chỉnh, truyền chuỗi thời gian, các phương pháp dự đoán toán học tại chỗ và phân tích KPI như báo cáo hiệu quả thiết bị tổng thể (OEE). Doanh nghiệp ở các cấp độ này hỏi những câu hỏi sau:

1. Làm thế nào để chúng ta nhận ra giá trị dự kiến ​​và lợi nhuận được thể hiện trong các business case cụ thể
2. Làm cách nào để chúng ta cải thiện kết quả thực tế của các dự án IoT so với kết quả dự kiến?
3. Làm thế nào để chúng ta áp dụng bảo mật từ môi trường nhà máy truyền thống cho đến các hệ sinh thái mở giữa các nhà cung cấp, đối tác và khách hàng của chúng ta ?
4. Làm thế nào chúng ta nên áp dụng IoT / IoT cho các dịch vụ hậu mãi của mình trên toàn bộ chuỗi giá trị?
5. Làm thế nào để chúng ta biết những giải pháp và nhà cung cấp dịch vụ nào sẽ tham gia xuyên suốt với chúng ta theo thời gian?
6. Làm thế nào để chúng ta xây dựng phân tích chất lượng cao vào các hoạt động chuỗi giá trị nhà máy kỹ thuật số của mình?
7.  Mô hình hoạt động mục tiêu của chúng ta cần bao gồm những gì và chúng ta thực hiện nó như thế nào?
8. Làm thế nào để chúng ta chuyển đổi văn hóa của mình cho chuỗi giá trị nhà máy kỹ thuật số?

Cấp độ 4 “Tối ưu hóa” – Cấp độ 5 “Đổi mới kinh doanh”

Các công ty thuộc cấp độ bốn đã tối ưu hóa việc tích hợp các quy trình bao gồm tương tác với các hệ thống của doanh nghiệp (ví dụ: SCM, CRM) và các quy trình được tối ưu hóa (ví dụ: mức tồn kho). Các doanh nghiệp thuộc Cấp độ 5 đã hoàn toàn tích hợp hoạt động kinh doanh, tuân theo phương thức trả tiền cho mỗi lần sử dụng (ví dụ: cung cấp khí nén theo giá cố định với SLA) và mô hình trả tiền cho mỗi lần thực hiện (pay as you go)

Các tổ chức ở các cấp độ này hỏi những câu hỏi sau:

1. Làm cách nào để chúng ta tích hợp các quy trình (ví dụ: hoạt động và quy trình kinh doanh) với công nghệ để cải thiện đáng kể việc phân phối giá trị?
2. Làm thế nào để chúng ta tích hợp các công nghệ kỹ thuật số mới và đang phát triển với các quy trình tích hợp?
3. Làm thế nào để chúng ta tích hợp hệ thống IT của doanh nghiệp với công nghệ vận hành sản xuất và nhà máy?
4. Làm thế nào để chúng ta phát triển bảo mật để bao gồm sự tích hợp tiên tiến của hệ thống IT với công nghệ OT ?
5. Làm cách nào để chúng ta tối ưu hóa và liên tục cải tiến các quy trình?
6. Làm thế nào để chúng ta phát triển bằng cách tích hợp hoàn toàn với các hoạt động kinh doanh?
7. Chúng ta có thể phát triển và áp dụng các đơn vị đo lường và chỉ số định giá nâng cao nào? SLA nào có ý nghĩa ở các cấp độ nâng cao?
8. Làm cách nào để chúng ta xác định, thương lượng và triển khai các mô hình trả tiền cho hiệu suất?

Những câu hỏi này phản ánh những thách thức và khó khăn mà doanh nghiệp đang phải đối mặt trong nhiệm vụ đạt được giá trị dự kiến ​​và ROI – và khi chúng vẫn chưa được trả lời, đã góp phần vào sự chậm lại của phân khúc ngành kết nối. Các doanh nghiệp thử nghiệm các ý tưởng ​​với các trường hợp sử dụng ở phạm vi nhỏ hơn và phân tích dưới mức tối ưu có thể làm cản trở việc tăng tốc tầm nhìn và chiến lược chuỗi giá trị nhà máy kỹ thuật số của họ.

Xây dựng nền tảng cho chuỗi giá trị nhà máy kỹ thuật số và IoT / IoT

Các doanh nghiệp đang trong những bước đầu tiên của quá trình chuyển đổi chuỗi giá trị nhà máy kỹ thuật số phải phát triển một tầm nhìn và chiến lược sẽ phát triển theo thời gian khi họ tìm các lý do để đầu tư và thực hiện các ý tưởng ​​mới. Tầm nhìn và chiến lược phải bao gồm danh mục hoạt động sản xuất, chuỗi cung ứng, phân phối và dịch vụ hậu mãi của doanh nghiệp. Mục đích là phát triển tầm nhìn và chiến lược từ trên xuống có thể được đo lường thông qua phân tích từ dưới lên và liên tục cân bằng giữa hai yếu tố này để liên tục xác nhận tính toàn vẹn của giá trị tổng thể.

Hình dưới đây minh họa một Ứng dụng ​​IoT tối ưu trong hành động trong toàn bộ chuỗi giá trị. Suy nghĩ theo cách này giúp các doanh nghiệp bắt đầu phát triển tầm nhìn và chiến lược, để sau đó họ có thể điều chỉnh nó cho phù hợp với các hoạt động hiện có của mình, bao gồm sản xuất, chuỗi cung ứng và kênh phân phối.

Trong thời đại kỹ thuật số, các công ty phải xác định tất cả những gì là có thể, nhưng họ cũng phải xác định tất cả những gì có thể sẽ tạo điều kiện cho hoạt động xuất sắc và tăng trưởng.

Tối đa hóa giá trị của ứng dụng IoT

Khi sản phẩm chuyển qua quy trình đặt hàng đến giao hàng từ R&D ở ngoài cùng bên trái đến khách hàng cuối ở ngoài cùng bên phải, có một số cơ hội trường hợp sử dụng đáng kể cho ứng dụng IoT . Bằng cách kết nối kỹ thuật số các trường hợp sử dụng này, một doanh nghiệp có thể khám phá và phát huy hết tiềm năng của mình.

Trong kỹ thuật và sản xuất sản phẩm truyền thống, người ta thường xem các phần được đánh số ở trên – IT , hoạt động sản xuất, lắp ráp, hậu cần và phân phối – như các silo hoạt động riêng biệt trong toàn doanh nghiệp. Yếu tố thành công quan trọng đối với chuỗi giá trị nhà máy kỹ thuật số là sự tích hợp các thành phần phức tạp của quy trình sản xuất nội bộ, nhà cung cấp, phân phối và dịch vụ hậu mãi. Như được mô tả bởi các mũi tên màu xanh lam trong hình trên, kết nối và các vòng phản hồi liên tục gắn kết với nhau từ các quy trình và hoạt động từ thượng nguồn đến hạ nguồn, các nhà cung cấp đến và đi từ hoạt động nhà máy của nhà sản xuất và các nhà sản xuất đến và từ khách hàng của họ.

Bằng cách này, một doanh nghiệp xây dựng khả năng giám sát liên tục và tăng cường tạo và phân tích dữ liệu. Do đó, nó có thể xem xét cách nó có thể tối ưu hóa các quy trình sản xuất riêng lẻ trong một nhà máy và cách kết hợp và tối ưu hóa một loạt các quy trình từ đầu đến cuối trong chuỗi giá trị. Cuối cùng, càng nhiều quy trình và hệ thống có thể được giám sát, phân tích và tích hợp với những người khác, thì giá trị của việc tối ưu hóa chúng càng lớn.

Ví dụ: khi một nhà sản xuất sử dụng IoT tạo ra một ý tưởng sản phẩm kỹ thuật số trong R & D, nó có thể được ảo hóa và mô phỏng như một “cặp song sinh kỹ thuật số – Digital Twin” từ môi trường IT đến hoạt động sản xuất, cấu hình lắp ráp cuối cùng và phân phối đến khách hàng cuối cùng. Điều này có nghĩa là các chức năng của R&D để phát triển sản phẩm ảo, chẳng hạn như xác nhận và phân tích ảo, có thể được kết hợp với các yếu tố kỹ thuật số khác trong chuỗi giá trị để đẩy nhanh quá trình chuyển đổi.

Lời hứa hẹn của IoT trong kho bãi, phân phối và hậu cần bao gồm đóng gói thông minh, hiệu quả đội tàu cao hơn, khả năng hiển thị theo thời gian thực đối với các hoạt động kho hàng và công nghệ blockchain cho phép truy xuất nguồn gốc và hợp đồng thông minh. Kết hợp những điều này với thực tế tăng cường, tự động hóa nâng cao, bảo trì dự đoán và các nền tảng thương mại điện tử để cải thiện trải nghiệm khách hàng và giá trị nhân lên theo cấp số nhân.

Mô hình vận hành chuỗi giá trị nhà máy kỹ thuật số là một mô hình tích hợp.Như minh họa, giá trị trên chuỗi giá trị nhà máy kỹ thuật số tiềm năng lớn hơn so với tổng các thành phần của nó. Ở cấp cao nhất của mô hình hoạt động của doanh nghiệp, có cấu trúc công ty và ở cấp thấp nhất là nhà kho hoặc hệ thống trong nhà máy. Việc tận dụng tối đa các cơ hội cá nhân để tối ưu hóa không chỉ đơn thuần là hợp lý hóa các ý tưởng ​​kỹ thuật số khác nhau trong doanh nghiệp. Đây là cơ hội để tạo ra những hiểu biết mang tính quy định sẽ tiếp tục nâng cao hiệu suất của các chức năng và hệ thống đó theo thời gian.

Ví dụ: hãy lấy VD một nhà cung cấp Cấp I đã kết nối nhiều hệ thống khác nhau trong môi trường sản xuất của mình để tiết lộ thông tin chi tiết về toàn bộ hoạt động của họ. Sau khi hoàn thành chuỗi giá trị kỹ thuật số của mình từ cấp độ 0-5 như được định nghĩa trong Hình đầu tiên: Kiểm tra mức độ sẵn sàng và trưởng thành của IoT / IoT, tổ chức này hiện có thể kiếm tiền từ dữ liệu mà nó tạo ra ở số bốn trong Hình. Chuỗi giá trị nhà máy kỹ thuật số, bằng cách trở thành một phần của chuỗi cung ứng được kết nối của OEM mà OEM đó bán các bộ phận cho các bên liên quan. Họ không chỉ tối ưu hóa hoạt động mà còn tạo ra sự khác biệt so với các đối thủ cạnh tranh và tăng trưởng doanh thu.

Mô hình hoạt động mục tiêu cho chuỗi giá trị nhà máy kỹ thuật số nên thúc đẩy các dự án hoạt động riêng lẻ bên trong nhà máy và kết nối chúng với hệ sinh thái doanh nghiệp tổng thể. Điều này trái ngược với những gì đã tồn tại lâu nay trong lĩnh vực sản xuất, trong đó có quá nhiều hoạt động và hệ thống khác nhau chạy đồng thời mang tính silos độc lập, không tích hợp.

Thực hiện chuỗi giá trị nhà máy kỹ thuật số đòi hỏi phải tính đến cả công nghệ thông tin (IT ) và công nghệ vận hành (OT). Hội tụ IT và OT có một số hàm ý, thách thức và cơ hội. Những ý tưởng ​​này thường tạo ra các cơ hội theo chiều ngang trên toàn bộ chuỗi giá trị và bằng cách đó, vượt qua hệ sinh thái nhà máy kỹ thuật số để tăng giá trị cho toàn bộ doanh nghiệp.

Các bước quan trọng để bắt đầu và tăng tốc chuỗi giá trị nhà máy kỹ thuật số của bạn

Kết hợp phương pháp tiếp cận từ trên xuống và từ dưới lên là rất quan trọng để phát triển tầm nhìn, chiến lược và mục tiêu toàn cảnh. Ngay từ đầu, xác định, xác định và tìm các lý do để đầu tư các trường hợp sử dụng chuỗi giá trị nhà máy kỹ thuật số phù hợp với chiến lược và mục tiêu tổng thể. Điều này được thực hiện bằng cách tạo ra một lộ trình chuyển đổi đủ linh hoạt để thay đổi như kỹ thuật số tầm nhìn và chiến lược chuỗi giá trị của nhà máy phát triển theo thời gian.

Các bước chính để phát triển lộ trình chuyển đổi như sau:

1. Xác định tầm nhìn và chiến lược chuỗi giá trị nhà máy kỹ thuật số

• Phát triển chiến lược chuỗi giá trị nhà máy kỹ thuật số

• Thiết kế tầm nhìn cơ bản về chuỗi giá trị nhà máy kỹ thuật số của bạn

• Phát triển kiến ​​trúc Framework của bạn cho kinh doanh và công nghệ

• Nghiên cứu thị trường và khả năng của nhà cung cấp sản phẩm và dịch vụ IoT

• Phát triển và triển khai Framework tìm nguồn cung ứng IoT

2. Xác định và tìm các lý do để đầu tư cho các cơ hội chuỗi giá trị nhà máy kỹ thuật số

• Xác định các trường hợp sử dụng IoT tiềm năng

• Xây dựng mô hình trường hợp kinh doanh để tìm các lý do để đầu tư cho các trường hợp sử dụng IoT

• Xây dựng mô hình tài chính để đảm bảo lợi tức đầu tư

• Xây dựng lộ trình triển khai IoT

3. Thực hiện các ý tưởng ​​chuyển đổi chuỗi giá trị nhà máy kỹ thuật số

• Phát triển hoặc phát triển chiến lược an ninh mạng cho IoT

• Phát triển mô hình vận hành mục tiêu chuỗi giá trị nhà máy kỹ thuật số

• Xây dựng kế hoạch chuyển đổi sang mô hình hoạt động mục tiêu và quản lý sự thay đổi về tổ chức và văn hóa

• Phát triển nhóm chuyển đổi (Xem thêm : Vai trò và tầm quan trọng của CDO (Giám đốc kỹ thuật số) trong sản xuất )

• Thực hiện các ý tưởng ​​chuyển đổi chuỗi giá trị nhà máy kỹ thuật số

• Tiếp tục xác định các cơ hội chuỗi giá trị nhà máy kỹ thuật số và điều chỉnh sự phù hợp với chiến lược và tầm nhìn chuỗi giá trị nhà máy kỹ thuật số đang phát triển

• Tiếp tục cập nhật lộ trình và kế hoạch chuyển đổi với các trường hợp sử dụng hợp lý trong chuỗi giá trị nhà máy kỹ thuật số đang phát triển và thay đổi công nghệ

Kết Luận

Trong thời đại kỹ thuật số, các công ty phải xác định tất cả những gì có thể, nhưng họ cũng phải xác định xem tất cả những gì có thể sẽ tạo điều kiện cho hoạt động xuất sắc và tăng trưởng. IoT hứa hẹn tuyệt vời cho các doanh nghiệp trong sản xuất, bán lẻ và các ngành công nghiệp khác, nhưng chìa khóa của thế giới kỹ thuật số được tìm thấy ở cách chúng ta cho phép các chức năng kinh doanh liên hợp hoạt động đồng thời trên toàn bộ chuỗi giá trị kỹ thuật số được kết nối.

Để tận dụng tối đa lợi thế này, các công ty phải tạo ra một tầm nhìn và chiến lược có thể phát triển khi các trường hợp sử dụng và công nghệ phát triển cũng như khi các mô hình phân phối trong ngành và nhu cầu thị trường thay đổi. Một thành phần quan trọng sẽ là tận dụng các nhà cung cấp sản phẩm và dịch vụ để thiết kế, xây dựng, hỗ trợ và duy trì một hệ sinh thái IoT tích hợp. Chỉ thông qua các bước thực dụng và cân nhắc kỹ lưỡng này, các doanh nghiệp mới có thể phát huy hết tiềm năng của chuỗi giá trị nhà máy kỹ thuật số.