如何衡量数字化转型的ROI（分析投资回报率）

本文图片来源：CEChina.cn

作者：Paxton Shantz

“为避免不准确的投资回报率计算，重要的是简化数字化愿景，并将其优化为一个可以逐步实施的计划。”

虽然智能制造和数字化转型在企业内部物流、包装、过程控制、装配和生产制造等方面持续获得关注，但许多工厂设施仍在抗拒变革，倾向于使用相同的旧设备和流程。主要原因是什么？没有现成的关于投资回报率（ROI）或价值实现时间（TTV）的信息来支持对其进行投资。

有时，一些热门的项目会利用其技术优势获得批准，但大多数工程师和工厂经理需要提供更多传统的理由作为支持。如果需要ROI 或TTV 数据来推进工业4.0计划，本文将提供一些建议来帮助推动项目进展。

数字化转型的投资回报

新冠疫情迫使企业在不可预知的时间里运行和优化系统。全球范围内越来越多的企业都不得不在其核心业务中使用新技术，以加快数字化转型。在经历了最初一年的混乱之后，各公司和行业都在努力招聘和留住合适的员工，围绕未来项目投资回报率的问题受到更多关注。

IDC 估计，在工业4.0 技术方面的支出，如增强现实（AR）、虚拟现实（VR）和机器人技术等，将超过1万亿美元，其中以制造业和运输业为首。数字化转型可以推进业务战略，改善运营，并在可持续性和生产效率方面带来新的机遇。为了取得成功，制造企业需要提高资产和运营价值链的盈利能力和资本回报率。

对于许多首席财务官（CFO）来说，进行前瞻性战略投资的任务相对较新。几年前，他们的关注点还更多聚焦在财务报告、管理公司资产和现金管理所有权等方面。将这种理解与CFO 的责任结合起来，可以清楚地看出企业为什么需要具体数据来证明任何技术投资决策的合理性。

当然，对那些转型速度不够快的公司，也不乏会出现慢慢消亡的可能。无数的图表预测工业4.0 将带来指数型的增长。但有很多类似信息已经流传多年了，它们经得起时间的考验吗？如何获得真实的ROI 和TTV数据？

让我们后退几年看，一份2017 年的报告预测，从2017 年至2023 年，工业4.0 的复合年增长率（CAGR）为37%（从470 亿至3100 亿美元）。而2019 年的一份相关报告则显示，2020 年至2027 年工业4.0 的复合年增长率被重新预测为14.6%。

尽管从这两个数据来看，对工业4.0 的预期可能过于乐观，但它们也说明了大量的错误信息正在使数字化转型变得更加复杂和困难。这种错误信息，主要是一些企业为了销售不必要的硬件和软件解决方案而导致的，目的是将用户锁定在一个独特的解决方案中。这些新技术和概念的真正最终目标是更广泛、更开放和更宏大的数字化愿景。

简化数字化愿景的3个部分

为避免此类复杂情况和不准确的ROI 和TTV 计算，重要的是简化数字化愿景，并将其优化为一个可以逐步实施的计划。通过这个过程有助于更好地理解需求，使企业更好地准备为每一步选择合适的技术合作伙伴。

为了简化和优先考虑数字化愿景，首先考虑数字化制造如何集成3 个关键业务组件：

• 监控和数据采集（SCADA）、可编程逻辑控制器（PLC）和控制（机器自动化）；

•制造执行系统（MES），包括零件可追溯性、机器监控和机器管理、配方等；

• 企业资源规划（ERP），包括应付账款/ 应收、原材料、采购订单、库存、调度和跟踪。

实现盈利的能力和竞争优势，需要这3 个业务组件的无缝集成。重要的是从机器自动化开始，然后整合MES，最后结合ERP。遵循此路径，除了数据需求之外，还因为它是最简单的开发路径。

如何衡量数字化转型的ROI（分析投资回报率）

▎为您的数字化转型选择合作伙伴时，应优先考虑开放技术，包括与所有开放现场总线系统的水平通信以及通过OPC UA、MQTT、AMQP 等进行垂直通信。

控制系统的ROI

由于PLC/ 控制系统是制造业中最知名和最容易理解的组件之一，因此存在许多非常好的工业4.0 解决方案，可以添加到现有的PLC/ 控制系统平台中。Caron Engineering 就是一个很好的案例。该公司成立于1986 年，30 多年来一直与机床用户合作，帮助他们实现机器的数字化。

专注于无人值守运营的Caron 公司提供了一种现成的产品，被称为工具监控自适应控制（TMAC）。这项技术的安装量超过5000 台，已被证明可以很容易地集成到任何类型的计算机控制切割机床上，价格在1 万到2 万美元之间。TMAC 使用先进的传感器来提供机器的状态信息，使维修部门能够预测潜在的停机时间，从而实现了28% 的平均投资回报率和即时的TTV。

这个例子比较典型，它说明了为PLC/ 控制系统进行数字化转换，很容易计算有吸引力的ROI 和TTV。无论是集成的交钥匙解决方案，还是与集成商合作，或与自动化供应商合作，都很容易确定并量化获得特定收益所需的投资。然而，随着向上游移动以集成MES和ERP，ROI 和TTV 变得比较难以量化。

如何衡量数字化转型的ROI（分析投资回报率）

▎Caron 公司的TMAC 解决方案提供多通道监控，以帮助提高机器和刀具的健康状况，为使用基于PCB 控制的切割机，提供28% 的投资回报率和简单的集成。

MES 和ERP 升级的ROI

对于MES 和ERP 系统来说，ROI 比较难计算，因为估算ROI 需要关于成本和收益的详细信息，而对于这些系统来说可能是一个挑战。对于其中的每一项，用户都几乎可以肯定：数字化转型会带来好处，但实际好处是什么呢？不确定。此外，ROI 计算可能会遗漏许多“软回报”。

如果MES 和ERP 系统是复杂的，需要考虑一个增量和迭代的过程，以实现更好的利益目标。这个过程允许用户专注于一个特定的问题，并发现即时的硬性节约和软性节约。

对于MES 的硬性节约，一个典型的起点是低质量，而ERP 则是低效的调度。这两个问题会导致返工、报废和生产时间损失，从而导致成本过高。正确量化这些成本，将为MES 和ERP 提供一个明确且有意义的投资目标。

下一步是评估潜在的软性节约。这是MES 和ERP 系统蓬勃发展的地方，也是实现数字化转型的真正目的。在此阶段，识别和量化可自动化的手动任务非常重要。通过允许MES 和ERP 系统即时做出关键决策，来消除人工干预的时间、挑战和限制。自动化决策将提高企业的竞争力。然而，对于ROI 计算，企业应该重点关注节省的时间和可以消除的冗余任务。

在反复进行ROI 评估的过程中，请始终关注眼前的问题及其解决方案。从长远来看，数字化转型肯定会带来好处，要避免试图适应工业4.0 的各个方面的陷阱。努力寻找有助于企业转型的技术合作伙伴。在每个阶段，适合的合作伙伴可能不尽相同。选择专注于将PLC/ 控制、MES 和ERP 系统数据统一为信息的合作伙伴，以解决生产效率低下的问题，持续支持员工参与创新，并建立在标准的行业硬件、软件和通信协议之上。

转自：控制工程中文版

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