Critical Windchill and FlexPLM Security Notice

Critical new security patches will be available on Tuesday, July 14. Customers are urged to plan accordingly and apply the patches immediately upon their release.

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確立數位轉型的價值

簡介

對於全球製造業者來說,數位轉型 (DX) 已經登上策略重點活動的第一位;92% 的業者目前正處於特定的數位旅程階段。這些數位專案將會改變整個價值鏈的實際運作流程,為企業帶來顯著的財務利益。

McKinsey 預估數位轉型將隨著製造業陸續克服營運、員工、產品與其他工業環境因素,帶來高達數兆美元的最佳化商機。

然而,要在這些商機當中找到轉型的契機並不容易,而且推動轉型的順序也很重要,只要稍有差池,計畫就可能前功盡棄。此外,企業也需要有效降低風險、確保營運續航力,並且提升轉型期間的獲利能力,因此製造商在實現轉型價值的過程中,必須面對一個看似簡單實則複雜的問題:「該從哪裡開始做起?」

對於許多企業來說,答案一直都是同時處理多項挑戰,然而這個答案卻顯得過度自信。製造商平均同時可以推動 8 個數位先導專案,然而其中有 3/4 的專案可能無法大規模進行,而這也阻礙了數位轉型計畫的資金供應與永續發展。

無法大規模進行的障礙,來自於過度選擇下產生的決策疲勞 (也就是在過多無關緊要的決策過程之後,所產生的決策品質下降情形) 以及分析癱瘓 (伴隨過度分析而來的決策過程癱瘓現象),這兩個障礙同時導致轉型先導專案陷入困境。

為了解決複雜的產業挑戰,我們必須讓數位轉型更貼近企業價值。找出影響財務與營運目標的最緊迫問題,並衡量解決這些問題可獲得的價值,都能為數位轉型提供扎實的基礎。

價值生命週期流程

PTC 運用多年來與數千家製造商共同推動數位轉型專案而獲得的扎實領域知識,建立了一套價值生命週期流程。透過 PTC 直覺性的模式,各工業企業就能完整了解數位轉型所能獲得的價值。這些模式將可測量的價值推動因素納入考量,並判斷解決這些問題對於財務產生的相關影響。評估過程儘管相當複雜,但是我們可以從五大基礎考量事項來排定數位轉型計畫的優先順序:

價值確立步驟

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1.符合財務目標

每家公司都會在年度報表中列出財務目標的執行進度,這些都是影響投資人與估價的重要因素。對於製造商來說,影響這些財務目標的三大領域分別是營收、營業利益率與資產效率。

2.確立價值推動因素

製造商可以運用一系列價值推動因素,來因應主要挑戰並達成財務目標。舉例來說,改善價值鏈協同合作可提高營收、提升設備可用性與效能有助於增加營運利潤,而提高首次修正率則可提升資產效率。

3.選擇高價值使用案例

找到相符的財務目標並確立價值推動因素之後,企業就能將簡短的使用案例清單納入執行範圍。在理想狀態下,透過受信任的數位轉型合作夥伴來實現策略性使用案例,就能達成影響極大且能縮短實現價值時間的結果。

4.衡量營運影響

依據現有績效與預期的優勢建立衡量基準,能協助企業衡量實作的變更所帶來的實際影響程度。在增長的價值生命週期當中,我們必須從數位專案中分析預期價值的缺點,然後據此調整流程,以利後續的轉型作業。

5.判斷財務結果

這些營運指標的改善,有助於企業從成功實作當中取得許多值得肯定的潛在優勢,進而達成各項財務目標。為確保主管承諾與數位轉型計畫的成功,企業必須展現對關鍵財務指標的影響力。

從這項價值評估開始做起的組織,能夠為自己留下開啟數位轉型旅程的空間。這份白皮書列舉出重要的價值推動因素大綱,以及遍及製造、工程與服務流程的使用案例,說明如何實際推動價值評估流程。跨部門實作這項架構的實際範例,有助於確立可達成的價值。這些評估項目必須一開始就加以執行,才能在更廣泛的價值生命週期流程中為整個企業累積數位轉型優勢。

工程

工程現況

工程部門正面臨一個看似不可能的任務:在時間與資源有限的情況下,打造出品質更高的創新產品,同時帶來更高的利潤。受到競爭壓力與供應鏈中斷等外部市場力量影響,這些挑戰只會變得更為棘手。

以客戶為中心的做法、產品複雜度、機密智慧財產、產業特定法規要求,以及有利於永續經營的法規遵循等因素,都讓傳統的產品開發流程變得更加複雜。另外,組織內部的黑箱決策過程,導致許多工程部門無法順利取得包括材料清單、工程要求與各式說明文件的重要產品資訊,也無法廣為提供這些資訊。這些工程部門必須以高效率運作,才能對抗內外夾攻而來的阻礙,進而在現今競爭的環境中推動創新目標。

工程價值推動因素

PTC 的 One Value 入口網站收集了 172 份代表 28 家 PTC 客戶的回應資料,將這些工程價值推動因素區分為首要、高度、中度或低度。問:請依首要、高度、中度或低度等四個等級來區分下列工程價值推動因素。

價值鏈協同合作

對於企圖打造營運連續性,並推動各部門、事業體與各地據點等價值鏈之間協同合作的製造業來說,工程部門是共同的起點與主要受益人。根據一項 PTC 數位線程問卷調查指出,最值得組織重視且是位階最高的優先要務,就是讓工程團隊能順暢無礙地接收與傳輸資料 (品質、BOM 表、流程規劃等) 給製造部門。此外,全新的服務方案還可透過影響未來產品疊代的實際效能與使用率資料,提供封閉式意見反應機會給工程部門。

設計效率

在工程部門內,新產品設計有兩個優先領域:善用效率更高的設計流程,與打造更有效率的產品。在產品設計與製造流程之間建立緊密的連結,有助於減少售出商品的成本、品質瑕疵,以及新產品上市 (NPI) 所用的時間。為提升設計效率,工程團隊有責任打造出更創新的產品,同時選用數量更少但更永續的材料,來達成相同甚至是更出色的效能指標。

間接成本

工程團隊的錯誤成本,通常會從產品開發的下游流程進行確認與修正。不良的產品品質不但會為生產部門帶來報廢與重工的困擾,也會讓服務團隊衍生昂貴的維修費用。為了讓產品或服務重新上線運作,不只員工必須將時間花在必要的變更上,企業也會產生取代零件成本。

市佔率

製造業主管通常是將工程視為提高營收成長的推動因素,因此經常藉由產品與服務的差異化來取得市佔率。市佔率所涉及的參數與波動現象會因產業特性而有所不同;當需求不常變動時,講求商品化的產業勢必得增加產品數量才能維持利潤,而當產業內的客戶對於價格不敏感時,企業則會追求高度差異化的產品與個人化服務。工程團隊必須有效運用不同的產品創新技巧與技術,才能取得較大的市佔率。




首要工程使用案例

組態管理

越來越多產品需要運用各式各樣必須同步運作的實體與數位元件,同時也要滿足客戶的獨特需求。要因應如此複雜的要求,企業必須實現環環相扣的標準化產品開發流程。要達到這個目標,我們必須透過統一平台來串連彼此相關的產品資訊,包括各項需求、屬性、差異性、系列關係、設計、流程規劃與零件等。組態管理可透過動態材料清單來維繫系統階層內的關係,以及向下延伸至子元件的可追溯性,達到工程數位線程與其他部門之間的相互聯繫目的。

變更管理

因應客戶導向思維、日益複雜的產品與變動的法規要求而起的大量客製化趨勢,都不斷挑戰傳統的產品開發流程,而為了因應這些趨勢,企業勢必要滿足快速與頻繁變動的客戶要求。產品生態系統裡出現任何一項功能或設計上的變更時,就可能對下游生產流程造成影響。變更管理可準確且高效率地將任務委派給相關業務負責人來執行,確保整個產品生命週期的工程資料獲得妥善治理。如此一來,就能減少重工、提升產出率、縮短上市時程,同時加速工業化腳步。

供應商協同合作

當市場干擾因素 (例如目前的晶片短缺現象) 大量增加時,將各個供應商納入廣泛的供應鏈體系中,將是影響業務連續性的關鍵因素。讓供應商更貼近設計流程的需要,可確保符合產品需求,並能在產品開發期間快速地溝通並因應各項變更。使用對應關係來維護最新的材料清單,並讓產品線、工廠地點、供應商零件與其他需求之間達成即時資訊流通,有助於簡化整個流程。監控這個生態系統的產品可追溯性,可確保企業符合法規與永續經營需求、提升產出率、縮短上市時程,乃至於加速工業化腳步。

設計重複使用、協同合作、自動化與最佳化

對製造商來說,產品設計通常是最重要的智慧財產。設計效率是有效地重複使用產品疊代的總和,能讓外部與內部的分散團隊進行彈性且安全的協同合作,推動工作流程自動化以加速流程,並能有效運用模擬或是生成式設計等新一代技術來最佳化產品效能。

ACME 工程

一家產值達 30 億美元的工業設備製造商 (以下匿名稱為 ACME Enterprises) 組織結構包含三大企業單位,業務範圍涵蓋產品與服務。該公司的工程部門貢獻了 20 億美元的產品營收 (總共 66%),而研發 (R&D) 單位則是產生了 3.2 億美元的營運成本。

ACME 發現各部門之間有嚴重的溝通不良情形,不僅資料來源分歧,就連多種流程也不同步。工程資料因為缺乏有效的分享機制,導致一再重工與延緩產品上市時程。ACME 經過計算後發現,如果能夠在工程部門內外打造更順暢的資料連續性與協同合作機制,就能減少 5% 的重工機率。同時,還能縮短產品上市時程,進而增加 1% 的產品數量與營收。

ACME 在各部門之間選定變更管理使用案例,期望在整個產品生命週期裡推動順暢的工程資料交換與任務治理。他們希望藉由減少報廢與重工,獲得預估 4 百萬美元的成本節約效益,同時藉由增加產品數量來提高 2 千萬美元的營收,最終讓 ACME 的淨利潤增加 2,400 萬美元。

製造

製造業現況

製造業的生產廠房與其價值推動因素,直接受到來自廠房實體內外的各項因素影響。例如:

  • 面對市場需求的波動,他們需要靈活地擴充產能,以便快速產出所需的產品數量來滿足需求。
  • 運用客製化產品疊代來快速因應不時變動的客戶需求,彌補營運彈性上的不足。
  • 精實流程與直覺的指示都能將資產與勞力做最有效的運用,進而推升營運效率。
  • 要有效降低貿易戰與全球物料短缺帶來的供應鏈干擾情況,企業需要靈活的做法。
  • 信守「淨零排放」企業承諾,同時避免遭受法規懲處,有助於提高企業永續經營能力。
  • 推動環保計畫來降低來自廢氣排放、能源消耗與廢棄物的營運成本。

製造部門紛紛運用內部價值推動因素來因應這些由外在因素引發的挑戰,期待能在工業 4.0 與數位轉型計畫的推波助瀾之下,提升製造效率。

說明:PTC 的 One Value 入口網站收集了 238 份代表 90 家 PTC 客戶的回應資料,並將這些製造價值推動因素區分為首要、高度、中度或低度。問:請依首要、高度、中度或低度等四個等級來區分下列製造價值推動因素。

預測性維護

只要幾個小時的非預期當機時間,就足以衍生數百萬美元的營運成本。製造商將對各項計畫、系統與技術投入大筆資金,以降低這類事件的發生機率。一般而言,被動式的「協助修正」方法在預測未來的故障率上作用不大。雖然預期的維護排程已經預先處理一些意外的停機時間,但是仍舊會在沒有任何故障的情況下推升維護成本與非必要的預期停機時間。越來越多製造業開始推行預測性維護目標;在工業物聯網 (IIoT) 架構下,許多系統能夠依據歷史資料的分析結果 (資產故障、機器效能降低)、即時的工業物聯網資料 (振動、溫度等因素),與其他相關資訊 (技術相近性、備用零件等) 確立潛在故障項目的時效性、嚴重性與位置。

擴增工作與訓練指示

企業為了訓練新進員工以便其順利就職,除了調整現有的人力配置來因應從設計變更到新產品推出過程中不斷變動的流程,還必須注意「價值實現時間」成本。當製造業越有能力適時地為經驗不足的員工提供正確資訊,就越可能提高員工生產力。汲取經驗豐富的員工所具備的領域知識並加以普及,可以填補不斷增加的技能落差產生的知識轉移空白期。專為前線員工設置的擴增工作指示是一項新興的平台,可將包含組裝或是維修指示之類的數位資訊置於員工的視線範圍內,以便他們一面工作一面取用。面對複雜的工業任務與流程,員工以往需仰賴書面工作指示與手冊來進行工作,而此舉有助於他們直覺地執行工作。

Digital Performance Management

如今企業對市場變動的回應效率會直接影響淨利潤,然而傳統現場製造績效系統採用類比式獨立運作模式,缺乏足夠的配備來維持生產彈性與靈活度。員工很少能夠針對自己的做法及時獲得回饋意見。設備管理系統彼此不連通,導致生產出現瓶頸與當機時間。Digital Performance Management 系統能藉由即時的營運績效洞察機制,將分散四處的類比式工業系統統一起來,進而確立與發出修正工單,並改善工廠產能利用率與週期時間。

ACME 製造

ACME Corp 的製造業務單位產生了 20 億美元的營運成本。該企業單位包含 20 間廠房,在出現重大的非預期停機時間後,發生不良的設備可用性與績效不彰問題。具體來說,營運成本高達 1 億美元的單一廠房,其平均利用率只有生產線上設備整體效益的 50% (達到 85% 即可視為世界級水準)。根據 ACME 計算結果,只要將單一廠房的設備整體效益 (OEE) 從 50% 提升至 55% (改善 10% 的流程效率),就能節省 500 萬美元的營運成本。

製造商將資產監控與利用率使用案例視為達成以下目標的必要條件:取得生產資產營運能見度,快速找出小規模停機事件的問題瓶頸與根本原因,以及達成所需的 10% 流程效率改善幅度。ACME 發現,只要在 20 間廠房全面實施這項高價值解決方案,就能省下 1 億美元的營運成本。

服務

服務現況

隨著產品銷售與全球競爭影響,產品利潤越來越少,製造業無不針對傳統的商業模式進行變通,以為客戶帶來嶄新的產品價值。製造商正逐漸從服務即「銷售成本」的心態,轉換為服務即「利潤中心」與未來成長推動力的思維;40% 的製造業預期服務業務營收在未來的一年將大幅提升 (10% 以上),同時預期在下一個十年內總營收的絕大部分來自於服務業務。


面對這些野心勃勃的成長目標,服務組織在有限的資源下正面臨極大的壓力,包括導致可用人才庫大幅萎縮的技能落差。為滿足客戶需求並履行結果導向的服務交付模式合約責任,製造商正開始朝著數位轉型之路邁進。

服務價值推動因素

說明:PTC 的 One Value 入口網站收集了 237 份代表 59 家 PTC 客戶的回應資料,並將這些服務價值推動因素區分為首要、高度、中度或低度。問:請依首要、高度、中度或低度等四個等級,來區分下列服務價值推動因素。

平均修復時間

客戶營運環境裡出現的任何產品故障情況,對製造商來說都是一場惡夢。當機時間每多出一分鐘,就會同時為 OEM 廠方與客戶雙方帶來許多損失。平均修復時間 (MTTR) 可衡量派遣技術人員執行必要維修作業的效度與效率,同時累計離站 (外派服務、鄰近服務基礎的技能組合) 與現場因素 (首次修復率、擁有所需零件)。

員工學習新技能與提高技能

對於新進的第一線員工來說,由於維修複雜產品所需的技巧種類與隱性知識各有不同,要完全掌握技能可能需要花費數月,甚至是數年。即便是經驗豐富的員工,面對日漸增加的產品複雜度、產品組合與不斷變動的服務流程,也難免會覺得挑戰重重。


這些業界員工仰賴過時且無法貼近現場需求的書面工作指示。透過擴增實境等創新技術來導入「及時」的資訊訓練機制,能讓關鍵的現場工作資訊符合實際工作需要,進而提升技術人員的工作效率。

遠端客戶問題解決

平均每個服務事件的外派服務成本介於 150 美元至 500 美元之間,而每一次外派服務人力甚至可高達 1,000 美元。在許多情況中根本「找不到故障」(NFF),而技術人員花費昂貴的人力成本到現場維修時,卻發現資產運作一切正常。因此,製造商現在都從遠端解決這些可能造成昂貴的外派服務成本的事件,以便提高技術人員工作效率以及客戶營運環境的產品連續運作時間。

高流動率成本

產業流失率同樣困擾著服務部門中經驗豐富與不足的員工。70% 的服務團隊聲稱,他們將在下一個 5 到 10 年間面臨人員退休的窘境。吸引新進人員與短缺的供應人力並提升其技能,以填補現有人力空缺的做法必須付出昂貴代價,因為過程中所需的技能與領域知識範圍相當龐大。

首次修復率

服務團隊的技術人員能力通常由首次修復率來衡量,也就是技術人員在首次造訪現場時成功修正問題的百分比。然而,業界的平均首次修復率僅達到 75%,其中每四趟訪視就有一趟需要至少一次的再訪。工業用產品與設備尤其複雜無比,不只會衍生相當複雜且無法預測的服務問題,技術人員更可能缺乏所需的正確技能組合、指示或是零件來解決問題。

首要服務使用案例

遠端產品與機隊監視

製造商與客戶一直以來,都無法通盤理解營運環境中的資產或產品團隊的營運狀態,因而衍生出昂貴的服務事件。遠端監視可針對產品機隊與現場設備,產生基準作業資料。條件式系統可將其即時狀態、效能與位置資料進行關聯。

清楚掌握產品的狀態與屬性,就能協助服務營運及派遣部門取得潛在問題的指引與洞察,進而改善連續使用時間。

遠端服務

派遣技術人員從事外派服務是服務組織中相對較昂貴的一個做法,當「找不到故障情況」時情況更為明顯。遠端服務能讓技術人員或其他員工以遠端檢查與修復部署資產,而不是親自到現場處理,讓遠端監視功能成為全新階級的解決問題途徑。只要將無線軟體套件更新與疑難排解遠端服務功能,大規模部署到廣泛的技術人力與產品組合上,就能減少可觀的營運成本。

預測性服務

一旦客戶營運環境中出現資產故障,就會同時影響客戶與製造商的淨利潤,進而對商業關係造成壓力。預測與因應這些問題,就能避免現場出現各種故障,進而降低各項事件衍生成本,包括複雜的維修活動、外派服務與零件更換。預測性服務藉由使用工業物聯網產生的效能資料與分析數據,更有效地確立未來服務問題的準確發生時間、地點與根本原因,同時觸發服務介入活動以避免客戶或製造商出現任何停機時間。

擴增遠端協助

對全球的製造業來說,及時取得有限的深入技術專業知識是最大的挑戰之一。有鑑於疫情有關的差旅與工作場所限制,加上缺乏經驗豐富的員工,全球如今越來越需要能夠即時轉移知識的平台。

擴增的遠端協助能即時連線遠端專家與現場技術人員,擴大知識轉移範圍以利提供企業貼身指導,因此能夠提升協同合作效率,讓員工快速地排解不熟悉或是非預期的問題。

服務診斷

技術人員通常要在資產的營運環境中花費數小時作業,在設備與相關維修作業牽涉到複雜的流程時更是如此。製造商可能部署了數百種產品,而每種產品各自有專屬的組態,卻只能為每位技術人員提供單一書面工作指示文件。服務診斷能夠精準分類故障的根本原因、找出修復故障所需的零件與工具,並提供其他相關資訊好讓技術人員及時進行維修。

ACME 服務

ACME 的服務組織貢獻了 33% (相當於 10 億美金) 的營收,並產生 4 億美元的營運成本。服務營收絕大部分來自於利潤豐厚的售後服務,但在 ACME 眼中,這些業務項目大多都已相當成熟,且預估的成長幅度有限。新興的服務獲利追蹤則由技術人員主導,此業務目前貢獻了 2,000 萬美元營收並產生 1,000 萬美元的營運成本。

由 200 名技術人員組成的服務團隊平均每天可執行 1.3 次的客戶訪視行程,一年下來累積可達到 65,520 次訪視與 20 萬可出帳小時。該團隊的平均修復率與產業 75% 平均值相當 (亦即 16,250 次訪視需要至少兩次訪視),而平均現場訪視時間為 3 小時。為了將 ACME 技術人員的專業知識延伸至經驗較少的員工,同時改善 FTFR,可採用已確定為最佳解決方案的擴增遠端協助。

服務團隊體認到首次修復率只要提升 5%,就能減少 2 百萬美元的營運成本,相當於減少後續訪視所需資源 (每年訪視次數從 16,250 次減少到 12,974 次) 與現場維修所花時間 (從 3 小時降至 2 小時) 的總和。改善這些項目還能讓技術人員得以空出手來處理更多有需要的服務問題,同時增加每天服務的產品數量與訪視次數 (每年可增加 3,276 次)。這樣下來,一年可增加 2 萬小時的可出帳時數,以及 3 百萬美元由技術人員主導的服務營收,總計可達到 5 百萬美元的淨利潤。

價值導向的大規模數位轉型策略

無論是工程、製造還是服務推動數位轉型,都能夠明確地獲得可觀的價值。不過,高階主管最終還是會將目光放在可為企業帶來整體價值的關聯性數位轉型。

ACME Enterprises 發現只要協助各個部門解決首要挑戰,就能即時顯現價值。而將這項價值流程邏輯套用到包含各部門、場址與人員的整個企業體系,一段時間之後價值就會加倍,並且出現大規模效應。

達成價值轉型目標的第一步,是確認轉型價值。立即聯絡 PTC 以開始您的價值導向數位轉型之路,同時將數位技術導入整個企業,讓您的實體環境迅速脫胎換骨。