剑桥大学研究人员开创的“小本经营”方法如何帮助较小的英国制造商实现数字化并从第四次工业革命中获得回报。

影响一目了然
“小规模数字制造”是剑桥制造研究所开发的一种方法，旨在帮助小型制造商使用现成的、低成本和公开可用的工具采用数字技术。
参与该计划的行业合作伙伴在过去一年中翻了一番，达到 56 个，其中 14 个已成功启动或部署了“Shoestring”解决方案以提高制造效率。
通过提供实践方法，该计划正在帮助公司员工对数字决策和投资更有信心。
“我相信，Shoestring 方法是一股新鲜空气。它为中小型公司提供了直接、相关的解决方案，提高了员工的技能，并激发了对实施增值技术的进一步机会的调查。”Alex Campbell，苏格兰制造咨询服务

四年前，Duncan McFarlane 教授意识到小型制造公司对其组织内的数字化潜力感到困惑，不知道从哪里开始。他在剑桥制造学院 (IfM)创立了“小规模数字制造”项目。 在这里，他告诉我们他的团队帮助过的公司现在如何传播数字技术远比看起来简单的信息。
2016 年访问澳大利亚时，我参加了一系列工业 4.0 研讨会，探索制造业的数字化解决方案。我与几家小公司交谈过，他们告诉我，提出的想法都非常好，但他们没有解决他们的任何需求：“它太大了，太贵了，而且都是关于新技术的。我们的需求要简单得多。

他们有一个观点：为什么所有工业可用的解决方案——自动化、数字跟踪和监控、物联网— —如此昂贵和如此复杂？
手机、相机和其他智能设备等消费技术变得更便宜，更容易获得。为什么工业不能使用它们？例如，为什么你不能用 GoPro 相机和像 Raspberry Pi 这样的低成本计算机来构建一些东西？
回到剑桥，我挠了挠头，开始与公司讨论他们的需求。在研究为小型制造商廉价而简单地做事的概念似乎有一些里程。
然后在 2017 年初，一个学生 Chris Barton 来找我，说他想在六周内制造一个智能冰箱。一个可以感知它所保存的产品的年龄的冰箱。我告诉他这是不可能的，但他不同意。“我可以得到所有这些便宜的组件并在网上下载一些免费软件，然后或多或少地在六周内构建整个东西，”他说。他做到了。
我们花了数年时间开发自动化项目，但这位学生尽管经验有限，却能够相当轻松地做到这一点。为小公司开发低成本数字解决方案的想法开始流行起来。
与此同时，英国政府于 2017 年委托对工业数字化进行独立分析 的Made Smarter Review指出，工业数字化程度更高可以为英国经济增加 4550 亿英镑，将生产力提高 25%，并将制造业增长提高 1.5%。 – 每年 3.0%。
潜力显然是巨大的。但成本、风险、复杂性和相关数字技能的潜在缺乏都阻碍了这些努力。

建立数字解决方案领域目录
2018 年，我们与诺丁汉大学的 Svetan Ratchev、多家工业支持者和英国工程与物理科学研究委员会的资助合作，建立了数字化制造。
我们开始努力帮助那些真正难以理解数字化整个概念、数字化如何应用于他们以及他们可以从中受益的公司。
同时，我们着手对所有成本极低的技术进行调查和分类，并将它们组织成一套解决方案，以满足小型制造商的数字化解决方案需求。我们的想法是从可以重复使用、调整和组合的“构建块”中组装解决方案。
在 IfM 卓越的实验室设施和我们在数字制造领域的悠久历史的支持下，我们开始构建使用价格合理的组件的原型解决方案。例如，使用消费级微型计算机，如 Raspberry Pi 和低成本传感器，所有这些都可以安装在工业防护外壳中，免受工厂环境的影响，并与来自开源或其他公开可用软件的用户界面相结合。
我们与 300 多家公司举办了研讨会，并与他们讨论了他们的业务重点和增长障碍，以及不同的数字解决方案可以帮助解决这些问题的方式。我们从中提取了 59 个可满足小型企业需求的数字解决方案领域的列表。
我们将其称为鞋带解决方案目录，并相信它是同类产品中的第一个。通过解决公司面临的一些常见运营挑战，该目录减少了对深入技术理解的需求，并提供了一条简单、可行的数字化途径。它有助于克服最初可以理解的怀疑——这种怀疑与那个学生第一次提出他们的低成本智能冰箱时我的感受没有什么不同。

案例研究 1
位于威尔特郡斯温顿的牙科制造商 Kemdent 的运营总监 Craig Mayoh 解释说，在考虑如何将数字化融入他们的流程后，Kemdent 联系了 Shoesstring 团队，看看他们是否能提供帮助。几个月内，他们在其中一条生产线上实施了数字化解决方案，提高了运营效率和质量，并让员工有信心在整个公司内实现更多流程的数字化。
“它易于部署、成本相对较低、风险低，并且为员工提供了新的参与方式。它让我们很好地了解了数字制造。”— —Kemdent 运营总监 Craig Mayoh

案例研究 2
PCML Group 的工程总监 Carl Dean解释了为什么他在 3 月份位于剑桥郡的精密工程公司参与鞋带项目是有益的。他说，Shoestring 的低成本解决方案对于帮助中小型企业了解在许多数字解决方案成本高昂的市场中的可能性非常重要。
“如果我们可以帮助参与这些流程，并且这些流程可以推广到全国其他企业，这意味着很多人实际上可以从这个项目中获胜。”— —Carl Dean，PCML 集团工程总监

案例研究 3
位于剑桥郡圣艾夫斯的建筑制造商David Smith 的董事 Simon Wadsworth已经享受到鞋带解决方案的直接好处，它使公司可以随时更清楚地了解车间发生的情况。他们现在计划添加另一种解决方案，即数字工作卡，并随着他们逐渐将外围流程数字化而获得更多回报。

“[Shoestring] 让我们很容易迈出第一步，它教会了我们很多关于我们需要做些什么来使这样的系统正常工作。对于我们来说，这是一种非常简单的方式，可以以很少的成本开始一个项目。”— —西蒙•沃兹沃思，导演，大卫•史密斯

传播这个词
全国范围内对鞋带的支持正在增长，行业合作伙伴在过去一年中翻了一番，达到 56 个。迄今为止，已有 14 家行业合作伙伴成功启动或完成了使用小包解决方案的试点，并且反馈非常积极。我们发现，一旦成功应用一种解决方案，行业合作伙伴就会热衷于尝试下一个解决方案。
在接下来的三年中，我们希望支持在英国进行自我维持的推广，以便各地区可以开发自己的本地鞋带计划。
我们希望开发一个在线门户，让用户和开发人员可以访问 Shoesstring 解决方案配置平台、预配置的解决方案、培训和操作指南；社区平台和安装程序目录；为中小型制造商、服务提供商、学徒、实习生和学生提供的培训和教育计划。

“从长远来看，Shoestring 有机会对英国和其他地方的工业数字生态系统产生重大影响。”— —邓肯麦克法兰
我们正在建立的结构将支持与利益相关者进行真正、有意义的接触——不仅仅是行业，还有国家和地区协会、教育提供者和解决方案提供者。这是为了确保鞋带不仅在公司内部产生影响，而且对更广泛的制造业产生影响。这包括当前和未来的劳动力——我们正在调整 Shoesstring 的工具，以支持继续教育学院的教育计划和行业参与，帮助学生和学徒为工作世界做好准备。
我们了解到，这是关于在数字化过程中组织和参与小型企业，而不是仅仅为他们提供解决方案并希望这些解决方案能够满足他们的需求。
这是一种文化转变——对如何看待数字化及其对即使是最小的组织的相关性的看法的改变和开放。
就像智能冰箱比我想象的更快、更容易开发一样，我们的制造合作伙伴发现试行鞋带解决方案是一种快速、无痛的方式，可以让他们的脚趾浸入“数字水”！