深挖降本潜能: 光伏内卷的破局良方

Karel Eloot,孙俊信,侯文皓,汪小帆

世界各国正在竞相投资可再生能源,以加快碳中和的步伐。据估算,到2025 年,可再生能源将超过煤炭,成为全球最大的电力来源。进入2023 年,光伏产品的需求持续增加。不过,市场环境下,老玩家仍在继续扩充产能,新玩家持续前赴后继,导致本已供过于求的市场上各方竞争愈发激烈。

对头部玩家而言,提升整体运营能力是拔得头筹的关键。过去两年,主要通过传统精益手段,以及基础信息化工具来提升关键财务和运营指标,但与先进制造业行业相比,其优化潜力巨大,对数字化转型的诉求刻不容缓。

我们在总结头部玩家数字化转型的经验后发现,其成功要素主要包括以下几个方面:第一,制定长期数字化战略,匹配可有效推进战略落地的转型实施路径;第二,设定雄心勃勃的转型目标,从业务、组织、技术三方面同步推进转型,实现营收提升、提产降本、现金流优化和可持续发展(见图1);第三,建立统一的数字化转型评估体系、可快速复制的转型标杆和规模化推广模式,助力各板块已有产能转型和新产能设计优化,实现集团转型效益的最大化。本文将聚焦数字化生产、数字化供应链和可持续发展这三个重要维度着重介绍。

数字化显著提升生产环节人力、设备和质量管理效率
光伏行业的腾飞主要集中在近十年。相较于其他成熟行业,新能源行业的参与者往往以快速扩张、占领市场为首要目标,端到端业务管理的内功修炼不够。在生产环节,光伏企业面临人员快速上岗难、设备管理欠缺自主性,以及质量管理滞后等痛点。依托数字化手段,这些痛点能够得到较好地解决。

数字化助力人效卓越运营,优化用工成本结构
纵观世界五百强企业,排名前30 位和后30 位企业的人均创收差异达两倍左右(见图2)。头部企业极其重视人效,且越优秀的企业对人效的关注度越高。当前,新能源行业处于高速发展阶段,人员流动十分活跃,且人员素质参差不齐。相较于其他行业,光伏企业更加关注如何快速识别并招聘合适的人才,助其快速适应公司文化并尽快到岗实现价值创收。

供需匹配助企业“起步稳”
光伏制造行业一线人员流失率高,且人员素质参差不齐,若招聘不当,极易对人效产生重大负面影响。因此,企业亟须合理定义岗位,规划合适的招聘节奏,为企业持续注入“新鲜血液”:

■■ 基于待招岗位,由业务部门依托能力模型生成岗位能力矩阵要求,多维度量化招聘需求;
■■ 对各岗位人员离职周期进行建模,预测人力缺口及冗余周期,帮助人力资源提早做规划,减轻因潜在的招聘不足或过度招聘为企业带来的人员压力;
■■ 基于能力矩阵要求,实现定制化的岗位招聘流程,在对面试者进行评估的过程中,针对新入职人员建立基本信息库,如技能和上岗经验等。人效精细化让企业“跑得快”光伏行业发展日新月异,企业若想实现现场人效最大化,须保证高效能的员工时时刻刻都在关注自身擅长的工作:
■■ 利用数字化技术对出勤情况进行实时监控,帮助班组长做人员清点,确保派工计划的高效执行。

定向培训助企业“后劲足”
■■ 基于评估、培训、认证的人员培训体系收集人员基本信息,通过定制的生产人力培训计划,以及培训后的考核认证体系促进员工不断成长,扩充员工能力矩阵;
■■ 每日、每周基于员工能力矩阵及岗位需求模型生成最佳派工计划,充分发挥人员培训效果。人员绩效管理让企业“跑得远”
■■ 通过岗位、班次与生产关键绩效指标(KPI)的对接,自动生成产线人效绩效以及个人绩效报告,基于绩效情况实现有针对性的奖惩措施落地,提升员工主观能动性。

数字化实现设备降本增效:通过设备状态分析计算产能提升空间

在设备方面,我们观察到光伏行业存在过度依赖供应商的痛点,这会导致设备数据的采集、设备维护,以及优化工作难以由工厂独立完成。改善设备管理体系时不我待。我们认为,完整的数字化设备管理体系包含以下几部分:
开展主动状态监控
知己知彼,百战不殆。知己,意味着要实时、准确地了解全厂范围内每个设备的生产状态。借助数据采集与监视控制系统(SCADA),工厂可以对现场设备的控制器及设备数据进行读取,经过简单的分析后,可让现场人员轻松实时获悉产线各设备的产能及状态。这不仅能将人工采数的数据完整度提升至100%,还能实时展示指标。
强化设备故障分析
通过SCADA,我们获得了海量设备数据。在解析这些数据的过程中,我们可以获得如下洞见:基于工序节拍数据确定产线动态瓶颈;通过对瓶颈工序故障参数的解析,以及故障时间的采集统计,分析性能漏损。针对漏损对应的业务痛点,短期问题可以通过工单派工解决,长期痛点则通过举措部署来化解。问题解决过程中,
通过制度以及系统内流程管控来推动改善的落实。我们的观察显示,上述机制有望在一年时间内将产线的平均节拍普遍提升10%~20%。

数字化提升质量管理的前瞻性:实时监控,智能分析预警和纠偏异常

光伏电站运营周期长达25 年以上,光伏产品的质量和可靠性直接关系到整个光伏电站的质量、发电效率、发电量、使用寿命和投资收益率。而因质量不佳导致的问题将不仅体现在制造及售后成本上,也会直接影响到企业的口碑及品牌形象。
因此,在激烈的行业竞争中,具备前瞻性的质量风险管理意识,运用多种先进技术及数字化手段,在质量维度建立起护城河的光伏企业才能持续领跑。

产品质量全生命周期管理
对质量的管控应覆盖产品的全生命周期,这体现在光伏企业的端到端业务运营中。光伏企业可以通过运用数字化技术,实现制造设备的研发设计优化、来料质量的前置化管理、生产过程的实时质量问题监控和智能纠偏、成品运输签收全流程追溯,以及利用电站的运维数据反馈到前端,实现设计、生产、运输等各环节的优化和改善。
前瞻性质量风险管控
除去产品质量全生命周期管理外,前瞻性的质量风险管控也是光伏企业面对激烈竞争的制胜法宝。以制造环节为例,领先光伏企业在其数字化质量管理系统中部署了多项AI 视觉检测技术,结合高级分析引擎,实现了质量数据自动采集,以及质量问题智能分析和智能预警。这些手段大幅提升了产品的良率,避免了因质量问题而引发的多种成本,包括额外投料及返修成本、因产品降级而不得不调整售价导致的利润降低,以及因质量问题影响电站运营而支付的售后成本。未来,企业可致力于覆盖更多关键检测站点,持续运用大数据及AI 算法等智能技术,提升检测效率及准确率,挖掘造成质量问题的根因并予以提前纠偏。

数字化提升供应链端到端协同,优化光伏产业垂直整合

在供应链端,产业链的上下游博弈、全球局势变化及贸易摩擦,也给光伏企业带来了诸多挑战。
行业龙头正纷纷以一体化为目标进行布局,但从硅料、硅片、电池片到组建各业务单元的计划及协同运作并不简单。上下游的信息孤立叠加波动的市场价格,往往会导致欠佳的物料资源及产能分配决策。借助数字化手段,光伏企业可以提升其供应链端到端的协同能力,在将交付速度提升20% 的同时,使库存降低30% 以上。
整体而言,数字化手段可让光伏企业的供应链更加集成、更早预警、更加接近实时和更为自动化。

订单下达:从邮件、Excel 跟踪订单状态到集成的管理平台,实现订单全流程透明;从人工订单审核放行到自动化的订单管理和规划,实现高效管理。
计划排产:改变上下游孤立和错配的供需数据状况,实现数据湖支持集成的大数据分析;从完全基于历史数据,且无法利用所有可用数据的人工排产,到使用数百个变量进行优化的先进排产。
生产制造:从滞后的订单进度反馈,到实时预警订单生产异常;从被动接受上游物料资源分配,到基于人工智能算法,根据实际产出向前端反馈,实现更合适的物料资源分配。
仓储物流:从人工规划仓储及物流资源,到运用先进分析优化仓储布局规划及库存水平,以及基于订单交付及成本需求,灵活使用包括跨境铁路、海铁联运或江海联运等多种物流模式;从大量人工协调物流发运工作,到先进物流管理平台赋能的司机智能预约、一键导航,全流程物流状态可视并辅助电子签收,实现各环节作业的效率提升。

数字化推动光伏行业持续引领可持续发展
头部光伏企业作为新能源的领军者,其自身的清洁能源转型较其他行业更为迫切,要求也更高。例如,隆基集团加入气候组织“EV100”倡议、“ EP100”倡议和“RE100”倡议,成为首个同时加入气候组织三个“100”的中国企业。2021 年2月1 日,通威集团宣布全面启动碳中和规划,推动公司绿色低碳发展,并计划于2023 年前基本实现碳中和目标。
光伏行业未来可持续目标达成的主要抓手体现在:通过技术改革、物联网智慧表计、数字化能管系统和智慧群控系统等技术赋能,实现更全面、更精细、更实时、更智能的能耗管理,减少单瓦能耗产生和能源浪费;提高光伏建筑一体化(BIPV)和水能等清洁能源在光伏产品全生命周期中的使用占比;通过研发技术优化和精益手段,减少材料浪费和废弃品;通过激励电动车使用等项目,减少员工生活碳排等。

转型组织及技术平台赋能数字化转型,由试点走向大规模推广
业内领先龙头企业在艰苦而卓有成效的转型过程中摆脱了“试点炼狱”,将想法快速落地,在单体工厂实现了用例效益的最大化。如今,这些企业面临的挑战,是如何在价值链上下游实现成果复制,让先进用例覆盖多个生产基地、供应商、客户,以及新的职能部门。
成功转型成果的复制离不开人才对转型经验的传承。我们调研发现,组织层面有五大要素支撑成功的数字化转型:一是通过指标分解、业绩对话等方式,确保一线人员的卓越执行和价值创造,驱动效益和关键业绩指标的改善;二是建立财务透明度,将公司效益和现金流改善举措相关联,确保改善工作体现在最终效益上;三是推动理念和能力转型,确保人员行为在数字化工作环境下得以转变和坚持;四是在当前组织全面推进能力建设与提升,包括领导力、专业能力、数字化能力和转型能力;五是建立敏捷工作原则,以推进跨部门合作的组织、运作、创新、转型能力。某光伏工厂在不到三年时间内,针对质量、人效、设备和物流配置,敏捷开发了30 多个数字化用例,并在中国所有工厂中开启推广。成功的背后,离不开其集团总部层面的“转型特战队”和各大工厂敏捷团队之间的密切配合。在组织层面的统一赋能下,可快速实现用例的规模化部署。在此基础上,开发了40 多个人才培养课程,实现组织800 多人的核心能力提升。同时还招募了一批数字化新人才,以扩大其数字化能力。在部署了30 多个智能自动化应用后,该工厂在劳动生产率、机器效率和质量纠偏等运营绩效方面实现了20%~80% 的改进。
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面对疲软的增长需求,光伏行业可暂停对新增产能的无限投入,转而聚焦成本、质量、交付等关键因素,提高产能利用率,以自身优势制胜市场。企业若想在未来5~10 年不被市场淘汰,应尽早聚焦价值交付的数字化转型,培养数字化人才、自上而下打造数字化组织、夯实数据和技术架构基础、深挖数字化业务应用场景,抢占改革先机。中国新能源企业尤其需要在行业波峰时期,快速规模化开展数字化转型工作,提升整体运营能力和灵活性,这样才能维持国际领先优势,不断引领行业多维度突破、建立竞争壁垒,规避市场风险。

作者感谢原野、张一卉、张冰玥、林子豪对本文的贡献。
Karel Eloot(艾家瑞)是麦肯锡全球资深董事合伙人,常驻深圳分公司;
孙俊信 是麦肯锡全球资深董事合伙人,常驻香港分公司;
侯文皓 是麦肯锡全球董事合

 

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