新益為精益生產(chǎn)咨詢(xún)公司概述：隨著(zhù)工業(yè)4.0的提出，“互聯(lián)網(wǎng)+”、“數字化”、“智能化……”等概念在制造業(yè)迅速走熱。其中，智能制造是一系列為制造業(yè)帶來(lái)效率和新機遇的技術(shù)。精益生產(chǎn)如何走進(jìn)智能制造，如何幫助制造企業(yè)更智能地工作、更好地規劃和以前所未有的信心開(kāi)拓市場(chǎng)？

精益生產(chǎn)與智能制造

德國所謂的工業(yè)4.0是指利用物聯(lián)信息系統（Cyber—Physical System簡(jiǎn)稱(chēng)CPS）將生產(chǎn)中的供應，制造，銷(xiāo)售信息數據化、智慧化，最后達到快速，有效，個(gè)人化的產(chǎn)品供應。

“中國制造2025”與德國“工業(yè)4.0”的合作對接淵源已久。2015年5月，國務(wù)院正式印發(fā)《中國制造2025》，部署全面推進(jìn)實(shí)施制造強國戰略。那么，精益生產(chǎn)如何走進(jìn)智能制造呢？

一、明確智能制造必須服務(wù)于企業(yè)經(jīng)營(yíng)

無(wú)論我們對于智能制造，用何種定義與實(shí)現方法進(jìn)行探討，我們都必須以企業(yè)的經(jīng)營(yíng)戰略為目標。

企業(yè)的經(jīng)營(yíng)在于：

1、為消費者/客戶(hù)提供質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的產(chǎn)品；

2、為股東投資確?；貓?；

3、為保障員工的福利。

這是企業(yè)經(jīng)營(yíng)者必須考慮的，也是企業(yè)作為整體的價(jià)值所在。

當下對于智能制造的討論多數聚焦于技術(shù)之實(shí)現，多是以局部看全局，而另一方面，為了智能制造而上系統也是偏離了企業(yè)經(jīng)營(yíng)之本質(zhì)，如何理清經(jīng)營(yíng)與智能制造間的關(guān)系，建立有效的路徑分析與判斷，并逐次有效地實(shí)施整體戰略，對于企業(yè)而言，尤為重要，因為，這關(guān)乎企業(yè)長(cháng)久的存亡，而非短期之政策紅利。

二、每個(gè)概念所扮演的角色如何？

盡管我們不能把已經(jīng)實(shí)現的稱(chēng)之為概念，但是這里將以其所對應的領(lǐng)域來(lái)進(jìn)行闡述。

1、精益是數字化的根基

精益是一種不斷改善經(jīng)營(yíng)效率，發(fā)揮資源，包括核心的人的能動(dòng)性力量，持續學(xué)習不斷改善，讓企業(yè)不斷提升競爭能力，消除浪費就是一種對資源的最大化利用，發(fā)揮成本效率的途徑，最終去實(shí)現經(jīng)營(yíng)的利潤率最大化。

精益對生產(chǎn)中的過(guò)度生產(chǎn)、等待、運輸、過(guò)度加工、庫存、缺陷返工、走動(dòng)、人才浪費進(jìn)行了聚焦，并提出了諸多的方法予以消除。這些與生產(chǎn)制造單元的經(jīng)營(yíng)目標緊密相關(guān)。

我們總把計算機、MES/ERP這些理解為數字化系統，但是，數字化的根基是“數字”，是基于“量化管理”的管理科學(xué)思想，因此，所謂的數字化運營(yíng)的本質(zhì)在運營(yíng)，而非數字，數字只是實(shí)現的數字化運營(yíng)的手段。

之所以說(shuō)精益是數字化的根基在于精益為生產(chǎn)提供了各種量化方法、工具，例如KPI、OEE、TPM、RCA、5S、目視化管理、看板等，這些使得工廠(chǎng)成為了一個(gè)可以被量化、可視化、透明化的工廠(chǎng)，一切都服務(wù)于經(jīng)營(yíng)目標：質(zhì)量、成本與交付能力。

智能工廠(chǎng)的性能指標要求是基于精益的可量化而定義的，這些是數字化運營(yíng)、智能制造、工業(yè)4.0等所有概念必須去實(shí)現的目標。

2、自動(dòng)化的角色

傳統上，我們僅站在自動(dòng)化行業(yè)的角度理解自動(dòng)化，就是傳感器檢測、控制循環(huán)、顯示、趨勢報警，然而，當我們把自動(dòng)化放在智能制造大環(huán)境下，我們會(huì )發(fā)現它扮演的角色是服務(wù)于運營(yíng)本質(zhì)的。

（1）確保效率

為什么要自動(dòng)化？從傳統生產(chǎn)運營(yíng)角度而言，采用人工搬運、加工的過(guò)程顯然與機器的速度無(wú)法相比，尤其是談到智能制造的集成生產(chǎn)，將繼續削減中間不必要的環(huán)節——精益中所定義的不增值環(huán)節。事實(shí)上，在自動(dòng)化程度上，連續型生產(chǎn)的自動(dòng)化程度要更高。

（2）確保生產(chǎn)質(zhì)量

高精度的伺服定位與同步、機器人集成制造使得產(chǎn)品質(zhì)量及其一致性不斷提高，這些都是機器相較于人而言更為重要的作用。

（3）提供生產(chǎn)靈活性

運動(dòng)控制不僅提供了高精度的加工質(zhì)量，而且還確保了生產(chǎn)的柔性，就像在各種機器上，運動(dòng)控制扮演讓生產(chǎn)更為靈活的角色，通過(guò)參數設置，伺服系統自己規劃加工曲線(xiàn)，確保平滑的工藝切換。

（4）提供上行數據采集與下行指令執行

當然了，自動(dòng)化系統還扮演了精益的可視化管理角色，包括趨勢、報警，當然也包括生產(chǎn)中的能源、維護、品質(zhì)數據向管理系統的輸送，當然，也接受來(lái)自管理系統的指令，如新的訂單加工參數、工序等。

3、數字化/信息化的角色

自動(dòng)化已經(jīng)讓標準化的大規模生產(chǎn)達到了極高的水平，但是，當生產(chǎn)的個(gè)性化需求變得越來(lái)越多的時(shí)候就產(chǎn)生了新的挑戰，從精益角度，質(zhì)量、成本與交付都成了困難，幾個(gè)例子來(lái)說(shuō)明：

不良品率：當印刷批次變小時(shí)，開(kāi)機浪費將提高不良品率，使得質(zhì)量實(shí)際上下降；

成本：當不良品率提高，成本顯然提高，而個(gè)性化生產(chǎn)帶來(lái)的工藝切換時(shí)間也會(huì )造成成本上升、當機也會(huì )造成成本的損耗，而從個(gè)性化產(chǎn)品成本計量角度，必須將成本分配在每個(gè)批次的產(chǎn)品上，那么這個(gè)生產(chǎn)計劃中的能耗、機器效率就變得更為重要-顯著(zhù)提高了成本。

交付能力顯著(zhù)下降：工藝切換的時(shí)間消耗、當機、返工這種在大批量生產(chǎn)已經(jīng)非常成熟的解決方案在個(gè)性化時(shí)代就會(huì )放大，使得交付下降。

從這個(gè)角度來(lái)觀(guān)察生產(chǎn)制造的要求就會(huì )發(fā)現，在更大的全局來(lái)優(yōu)化產(chǎn)線(xiàn)成為了必然，例如：

（1）如何讓生產(chǎn)運營(yíng)過(guò)程最大的協(xié)同來(lái)消除中間的時(shí)間、能耗等浪費？

（2）當有設備停機，產(chǎn)線(xiàn)如何自動(dòng)分配負載？

（3）在批次降低質(zhì)量、迭代周期變小時(shí)如何削減開(kāi)機浪費？

（4）工藝切換的時(shí)間耗費如何降低以達成快速交付？

再回到運營(yíng)角度來(lái)思考，就會(huì )發(fā)現，智能制造必須借助于信息的透明來(lái)分析問(wèn)題，數據連接起來(lái)，才能全景地觀(guān)察產(chǎn)線(xiàn)，才能尋找運營(yíng)的優(yōu)化。

而制造級的數據采集由于垂直行業(yè)的差異性一直是一個(gè)挑戰，而事實(shí)上在最近幾年運營(yíng)智能制造的項目中這一問(wèn)題也比較突出，造成了很大的障礙，這也是為什么信息化系統成為了熱點(diǎn)的原因，因為信息化解決了以下幾個(gè)問(wèn)題：

（1）共享數據模型使得數據對象變得簡(jiǎn)單，可以較為便利的方式對數據進(jìn)行采集；

（2）使得跨平臺的系統之間可以進(jìn)行基于標準與規范的數據交互；

（3）垂直行業(yè)信息模型的集成更為垂直方向提供了數據便利。

不僅要梳理數據的傳輸，也要明白數據的流向——即用途，也是要服務(wù)于生產(chǎn)運營(yíng)的。

4、智能化--全局優(yōu)化與決策支持

自動(dòng)化建立在對單個(gè)控制任務(wù)的調節，即使多變量系統通常也是在一臺機器、一個(gè)子系統中，而生產(chǎn)的全局優(yōu)化要在更高維度，而這個(gè)時(shí)候，計算能力、模型能力已經(jīng)超出了目前的機理模型。

因此，總結而言，智能化是必須建立在精益運營(yíng)、自動(dòng)化、信息化之上的全局的優(yōu)化問(wèn)題，通過(guò)更為全局的模型，對市場(chǎng)端的需求拉動(dòng)、工藝設計與輔助制造、供應鏈、生產(chǎn)制造環(huán)節、運營(yíng)維護整個(gè)的協(xié)同，就形成了整體的基于設備狀態(tài)、生產(chǎn)訂單、能源消耗、財務(wù)成本等共同構成的“尋優(yōu)”，并給予運營(yíng)“決策支持”。

三、知識化人才培養-并非題外話(huà)

知識化人才培養探討的是智能制造從精益基礎到智能的過(guò)程，考慮知識與人才培養的關(guān)系對于智能制造同樣至關(guān)重要。

人是最為重要的一個(gè)環(huán)節，在整個(gè)制造過(guò)程中，從精益的持續改善、到自動(dòng)化控制的機器設計、信息化乃至智能化的學(xué)習等，這些都將依賴(lài)于人的智慧傳輸成為“標準”、“規范”，可重用的，能夠讓知識成為一種可被系統重復利用，并能自己不斷學(xué)習升級，用于最終的優(yōu)化決策。

不僅軟件復用，人的知識經(jīng)驗也必須復用，實(shí)物的材料和非實(shí)物的時(shí)間都是資源，而人的智慧、經(jīng)驗更是資源，從性?xún)r(jià)比的角度來(lái)說(shuō)，人的經(jīng)驗具有巨大的潛力，這是更為重要的資源。

智能制造是精益生產(chǎn)發(fā)展的必然趨勢，我們應該通過(guò)上述的方法加強企業(yè)精益生產(chǎn)的實(shí)施，提升企業(yè)走向智能制造的進(jìn)程。在這里提醒大家，不是所有的企業(yè)都適合智能制造，必須要有一定的基礎。