搞清楚這一點(diǎn)，制造企業(yè)少走80%的彎路！

在制造型企業(yè)，車(chē)間處于非常重要的位置。在很大程度上，車(chē)間強則企業(yè)強，車(chē)間智則企業(yè)智?！吨袊圃?025》中也明確指出：“推進(jìn)制造過(guò)程智能化，在重點(diǎn)領(lǐng)域試點(diǎn)建設智能工廠(chǎng)/數字化車(chē)間。”

數字化車(chē)間架構圖

很多人認為，大量采購和引入數字化設備是建設好數字化車(chē)間的前提。這是一個(gè)很大的誤解：數字化設備與數字化車(chē)間之間既非必要條件，也非充分條件。

即便車(chē)間中全是數字化設備，如果沒(méi)有實(shí)現設備的互聯(lián)互通，沒(méi)有實(shí)現生產(chǎn)過(guò)程的數字化管理，數據沒(méi)有實(shí)現真正的有序流動(dòng)，也不能稱(chēng)之為數字化車(chē)間。

數字化車(chē)間建設有三條主線(xiàn)：

一條是以機床、熱處理設備、機器人、測量測試設備等組成的自動(dòng)化設備與相關(guān)設施，實(shí)現生產(chǎn)過(guò)程的精確化執行，這是數字化車(chē)間的物理基礎。

第二條線(xiàn)是以MES為中心的智巧化管控系統，實(shí)現對計劃調度、生產(chǎn)物流、工藝執行、過(guò)程質(zhì)量、設備管理等生產(chǎn)過(guò)程各環(huán)節及要素的精細化管控。

第三條主線(xiàn)是在互聯(lián)互通的設備物聯(lián)網(wǎng)基礎上，并以之作為橋梁，聯(lián)接起信息化系統與機床等物理空間的自動(dòng)化設備，構建車(chē)間級的HCPS系統，實(shí)現了兩個(gè)世界的相互作用、深度融合。

1、精益思想要貫穿始終

如果說(shuō)設備、MES、HCPS等三條主線(xiàn)是“實(shí)線(xiàn)”的話(huà)，精益生產(chǎn)則是數字化車(chē)間建設的一條“虛線(xiàn)”，要貫穿數字化建設的始終。

1）精益生產(chǎn)，智能制造的重要指導思想

精益生產(chǎn)是管理學(xué)史上重要的實(shí)踐成果之一，深刻地影響著(zhù)汽車(chē)工業(yè)，乃至全球制造業(yè)。精益生產(chǎn)基本思想和追求的管理目標，并沒(méi)有隨著(zhù)智能制造的發(fā)展而落伍，恰恰相反，精益思想是企業(yè)進(jìn)行智能制造體系構建的重要指導思想之一。

在此，筆者總結出五條可以指導智能制造建設的精益思想原則。

① 關(guān)注客戶(hù)價(jià)值：精益生產(chǎn)強調，流程中所有環(huán)節的輸入與輸出都應當用客戶(hù)價(jià)值這個(gè)標尺去衡量。在前端要打通客戶(hù)真實(shí)需求之間的接口，在企業(yè)內部，以客戶(hù)需求來(lái)定義自己的產(chǎn)品與服務(wù)。

② 識別并消除浪費：企業(yè)在實(shí)施智能制造系統之前，應當對流程中各種浪費進(jìn)行梳理與改善。精益生產(chǎn)中將制造過(guò)多過(guò)早、庫存、搬運、等待、不必要的作業(yè)、不必要的動(dòng)作以及不良品流竄等七大浪費需要不斷進(jìn)行完善與消除。

③價(jià)值的快速流動(dòng)：精益生產(chǎn)強調價(jià)值流的快速流動(dòng)，包括物理布局工藝流程化，信息傳遞自動(dòng)化，以及人、產(chǎn)線(xiàn)設備、倉儲物流之間高效協(xié)同化。如果在物理布局上有大量斷點(diǎn)存在，就會(huì )給智能制造的排產(chǎn)與調度帶來(lái)了更大復雜度。

④高度柔性與適應性：精益生產(chǎn)的柔性是指通過(guò)快速切換（SMED）的實(shí)施與改善，實(shí)現產(chǎn)線(xiàn)在生產(chǎn)不同型號、不同配置，甚至是不同種類(lèi)產(chǎn)品時(shí)，可以根據需要進(jìn)行快速切換。

在小品種多批量、客戶(hù)需求千變萬(wàn)化的今天，智能制造建設也必須要考慮產(chǎn)線(xiàn)柔性與適應性等問(wèn)題，否則就可能造成大量投資的浪費。

⑤盡善盡美原則：精益生產(chǎn)中標準作業(yè)、自工序完結、良品條件創(chuàng )建與維持、質(zhì)量?jì)冉?、安燈控制、防錯與糾錯機制、變化點(diǎn)管理、全員生產(chǎn)性維持（TPM）等術(shù)語(yǔ)之下，都有一套品質(zhì)維持的理念、原則與方法，這些原則和方法同樣可以指導智能制造的建設。

2）智能制造，精益生產(chǎn)的有效使能手段

傳統精益生產(chǎn)目視管理有很多很有效的手段和方法，比如5S管理、安燈、標準作業(yè)三票、可視化看板等方法。這些方法可以直觀(guān)地提示發(fā)生問(wèn)題的區域、工位、或是機臺、材料等信息，但是要深究問(wèn)題的根本原因還需要大量的觀(guān)察與分析，當變異的條件發(fā)生變化時(shí)，會(huì )給分析帶來(lái)很多困難。

而智能制造以數字化、網(wǎng)絡(luò )化、智能化等新技術(shù)、新手段就可以較容易地解決這些問(wèn)題。比如：

識別浪費是精益改善的重要組成部分，除了傳統的精益手法，通過(guò)設備物聯(lián)網(wǎng)系統采集設備稼動(dòng)率、待機原因等，能夠準確地識別出設備利用等方面的浪費；通過(guò)MES系統對物料、工具等進(jìn)行精益化庫存管理，可以明顯地減少庫存的浪費；通過(guò)APS高級排產(chǎn)優(yōu)化生產(chǎn)計劃，可以減少人員與設備等待的浪費等等。

3）殊途同歸，精益智能共促企業(yè)良性發(fā)展

雖然精益生產(chǎn)與智能制造是兩個(gè)領(lǐng)域的概念，側重點(diǎn)也不盡相同，精益生產(chǎn)主要是強調了生產(chǎn)過(guò)程中的管理理念與實(shí)現方法，智能制造更側重技術(shù)實(shí)現，但兩者是相輔相成的關(guān)系。

從生產(chǎn)過(guò)程來(lái)看，精益生產(chǎn)中的很多理念，如生產(chǎn)布局、節拍、后工序拉動(dòng)、標準作業(yè)等，是實(shí)施智能制造的基礎。

快速切換、減少浪費、可視化生產(chǎn)、均衡化生產(chǎn)、準時(shí)化生產(chǎn)、工序流動(dòng)化等理念，也是智能制造要實(shí)現的過(guò)程目標。

同樣，智能制造中的設備互聯(lián)互通、高級排產(chǎn)、過(guò)程協(xié)同、資源精益化管控、質(zhì)量過(guò)程管控、大數據分析、可視化、預測性維護等方法與手段，都有助于促進(jìn)精益生產(chǎn)的落地與提升。

從實(shí)現的目標來(lái)看，智能制造與精益生產(chǎn)也是殊途同歸，實(shí)現敏捷、高效、高質(zhì)、低成本的生產(chǎn)與服務(wù)模式是兩者的共同目標。

智能制造背景下的精益屋

2、數字化車(chē)間實(shí)施策略

數字化車(chē)間建設是一項復雜的系統工程，數字化車(chē)間建設可遵循以下實(shí)施策略。

1）統籌規劃，服務(wù)戰略

智能制造不是企業(yè)的目的，企業(yè)真正目的是通過(guò)智能制造實(shí)現降本提質(zhì)增效，提升企業(yè)競爭力。數字化車(chē)間建設也要為這個(gè)目的服務(wù)，從整體上服務(wù)于企業(yè)經(jīng)營(yíng)戰略。

企業(yè)要結合自身實(shí)際情況，基于企業(yè)戰略進(jìn)行智能制造的設計。比如，要對企業(yè)所處行業(yè)、企業(yè)規模、產(chǎn)品特點(diǎn)、盈利能力、行業(yè)地位、發(fā)展趨勢以及企業(yè)自身基礎、存在問(wèn)題、實(shí)施目標等，進(jìn)行深入分析并綜合考慮，這些不同的因素決定了企業(yè)不同的實(shí)施智能制造方法和路徑。

數字化車(chē)間建設不僅僅是一系列新技術(shù)或新系統的單純應用，既涉及生產(chǎn)自動(dòng)化系統，又涉及數字化、網(wǎng)絡(luò )化等信息化系統，還要考慮計劃調度、生產(chǎn)工藝、物料配送、精益生產(chǎn)、安全環(huán)保等各種因素，是一項影響到車(chē)間各個(gè)層面，甚至是可以影響到企業(yè)層面的綜合性工程，一定要有全局的概念與系統的思維。

2）聚焦痛點(diǎn)，扎實(shí)推進(jìn)

基于降本提質(zhì)增效、快速響應市場(chǎng)的目的，從車(chē)間存在的實(shí)際痛點(diǎn)出發(fā)，打造一個(gè)能解決實(shí)際問(wèn)題的數字化車(chē)間管控系統，在工藝、設備、管理以及信息化、網(wǎng)絡(luò )化、智能化等各個(gè)方面有重點(diǎn)地進(jìn)行優(yōu)化、挖掘潛力，最大程度地提升企業(yè)生產(chǎn)效率及管理水平。

首先要聚焦痛點(diǎn)。根據痛點(diǎn)明確要解決的主要問(wèn)題，比如，是生產(chǎn)效率不高，是產(chǎn)品質(zhì)量不穩定，還是生產(chǎn)過(guò)程不透明等，并以問(wèn)題為導向，制訂相應的解決方案。

其次，還需要分步實(shí)施，扎實(shí)推進(jìn)。數字化車(chē)間建設有很多階段，其實(shí)施順序取決于存在問(wèn)題、生產(chǎn)特點(diǎn)、企業(yè)基礎及資金投入等多種因素，切忌貪大貪全，可從基礎、較易成功的地方著(zhù)手。

3）以人為本，管理取勝

如前所述，本次智能制造不是“機器換人”的過(guò)程，而是以自動(dòng)化、數字化、網(wǎng)絡(luò )化、智能化等新理念、新技術(shù)手段，幫助人類(lèi)實(shí)現更高效、更高質(zhì)、更綠色、更低成本的生產(chǎn)與服務(wù)。在智能制造時(shí)代，人變得更加重要，而不是相反。

無(wú)論是機器人等設備，還是MES等信息化系統，都要基于幫助人、服務(wù)于人這個(gè)出發(fā)點(diǎn)，而不是簡(jiǎn)單地替代人、減少人。另外，無(wú)論多么先進(jìn)的系統，如果不把人的積極性調動(dòng)起來(lái)，系統就不能發(fā)揮最大價(jià)值，智能制造就不可能取得成功。

在數字化車(chē)間建設中，要以人為本，以更好地發(fā)揮人的價(jià)值為基本出發(fā)點(diǎn)。另外，還要充分意識到數字化車(chē)間建設的主體與應用對象不同。

數字化車(chē)間的主要用戶(hù)是人數眾多、文化水平偏低，甚至年齡偏大的車(chē)間工人，要充分考慮系統的易用性、便捷性、安全性、環(huán)保性等特點(diǎn)，以精益生產(chǎn)為指導思想，以使用者為中心，在流程優(yōu)化、工藝優(yōu)化等基礎上，以自動(dòng)化、數字化、網(wǎng)絡(luò )化、智能化為手段，以降本提質(zhì)增效為目標，以管理優(yōu)化為突破口，通過(guò)數字化車(chē)間的建設實(shí)現精益化、智能化、高效化的生產(chǎn)模式，為企業(yè)智能化轉型升級在車(chē)間層面奠定堅實(shí)的基礎。

4）效益驅動(dòng)，落地為王

在數字化車(chē)間建設中，既要符合智能制造的理念，有一定的先進(jìn)性、前瞻性，又要本著(zhù)務(wù)實(shí)落地原則。

要汲取經(jīng)驗與教訓，不要過(guò)于理想化，不要過(guò)多強調自感知、自決策、自執行、自組織、自學(xué)習等所謂高大上技術(shù)，企業(yè)不是研究機構，應該以創(chuàng )造效益為根本目的。

3、數字化車(chē)間實(shí)施效果

通過(guò)成功實(shí)施數字化車(chē)間系統，企業(yè)在車(chē)間管理方面將會(huì )有質(zhì)的提升，為企業(yè)智能化轉型升級奠定良好的基礎。

1)設備互聯(lián)，“啞設備”聰明起來(lái)

通過(guò)設備的互聯(lián)互通，將車(chē)間的數控機床、熱處理設備、機器人等數字化設備實(shí)現程序網(wǎng)絡(luò )通訊、數據遠程采集、程序集中管理、大數據分析、可視化展現、智能化決策支持，將設備由以前的單機工作模式，升級為數字化、網(wǎng)絡(luò )化、智能化的管理模式。

2)協(xié)同生產(chǎn)，讓設備高效地運轉

通過(guò)系統中的計劃、排產(chǎn)、派工、物料、質(zhì)量、決策等模塊，以信息化系統為手段，實(shí)現各種信息的共享與協(xié)同，做到車(chē)間層面精準化計劃、精益化生產(chǎn)、可視化展現、精細化管理。

將以前串行生產(chǎn)轉變?yōu)椴⑿械膮f(xié)同生產(chǎn)模式，實(shí)現“一個(gè)流”的生產(chǎn)，工件轉移到設備前，加工程序等技術(shù)文檔、工裝夾具等生產(chǎn)資源已經(jīng)全部準備就緒，大大減少設備的各種等待時(shí)間，可明顯提升設備生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，提高客戶(hù)滿(mǎn)意度。

3)虛實(shí)融合，數據在流動(dòng)中增值

改變傳統的制造模式，做到虛擬世界與物理世界深度融合，虛實(shí)精準映射、相互促進(jìn)。

車(chē)間各崗位、各設備都融于整個(gè)信息化系統，以數據有序流動(dòng)為特征，以高效高質(zhì)生產(chǎn)為核心，人、機、料、法、環(huán)、測各環(huán)節相互融合，基于數字化、網(wǎng)絡(luò )化、智能化的管理系統，使管理者能做到“看得見(jiàn)，說(shuō)得清，做得對”，實(shí)現了生產(chǎn)過(guò)程的“Smart”，即敏捷、高效、高質(zhì)、低成本、綠色、協(xié)同的智巧化生產(chǎn)與服務(wù)模式。

4) 智能制造，降本提質(zhì)增效是標尺

通過(guò)數字化車(chē)間建設，對車(chē)間進(jìn)行全面的科學(xué)管控，大幅度提升車(chē)間計劃科學(xué)性、生產(chǎn)過(guò)程協(xié)同性、生產(chǎn)設備與信息化系統的深度融合度，并在大數據分析與決策支持的基礎上進(jìn)行透明化、量化管理，可對企業(yè)生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)成本等方面有明顯改善。

以下是數字化車(chē)間系統實(shí)施后的統計結果：

制造信息量提高15-60%

生產(chǎn)效率提高10-30%

計劃質(zhì)量提高25-70%

生產(chǎn)透明度20-70%

經(jīng)濟效益提高10-25%

生產(chǎn)靈活性提高15-60%

生產(chǎn)周期降低15-40%

外協(xié)費用降低5-15%

生產(chǎn)準備成本降低15-40%

處理緊急事故的成本降低20-60%

生產(chǎn)管理成本減少15-25%

生產(chǎn)計劃成本降低10-30%

產(chǎn)品準時(shí)交貨率提高15-40%

4、數字化車(chē)間系統選型原則

目前市場(chǎng)上號稱(chēng)能做數字化車(chē)間或MES系統的公司有很多，良莠不齊。企業(yè)在系統選型時(shí)應從以下幾個(gè)方面進(jìn)行考慮：

1）完整性

很多系統只是停留在生產(chǎn)、庫房、質(zhì)量等部分模塊上，不能夠對車(chē)間進(jìn)行全方位的管理，這類(lèi)系統不能稱(chēng)之為真正意義上的數字化車(chē)間或MES系統。

2）先進(jìn)性

制造企業(yè)需要的是一套理念及技術(shù)先進(jìn)的系統，高級排產(chǎn)、數據自動(dòng)采集、協(xié)同制造等都是數字化車(chē)間的核心功能，雖有很大的技術(shù)難度，但只有真正突破這些技術(shù)瓶頸，才能支撐起智能制造的發(fā)展需要，才能最大程度地發(fā)揮車(chē)間的生產(chǎn)潛能，而不僅僅滿(mǎn)足于臺賬的電子化或者簡(jiǎn)單的看板管理。

3）成熟性

系統應該是有行業(yè)成功案例的成熟產(chǎn)品，并具有良好的靈活性和擴展性。最好是平臺化產(chǎn)品，便于根據企業(yè)實(shí)際情況進(jìn)行快速定制開(kāi)發(fā)與系統部署，減少企業(yè)的實(shí)施風(fēng)險。

4）專(zhuān)業(yè)性

數字化車(chē)間系統具有非常明顯的行業(yè)背景，除了分為流程、離散兩個(gè)大類(lèi)之外，即便是同為離散行業(yè)，也分機械加工、電子組裝、服裝加工等很多類(lèi)型的行業(yè)。

用戶(hù)要根據自己的行業(yè)特點(diǎn)、具體需求來(lái)選擇專(zhuān)業(yè)的系統。比如，有的系統即便在太陽(yáng)能領(lǐng)域很成功，但可能沒(méi)做過(guò)軍工行業(yè)，甚至機械加工都沒(méi)做過(guò)，面對多品種、小批量的軍工等行業(yè)，這類(lèi)系統就很難成功。

5）技術(shù)團隊

數字化車(chē)間系統需要專(zhuān)業(yè)團隊進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)與實(shí)施，需要周到、及時(shí)、專(zhuān)業(yè)的服務(wù)，制造企業(yè)需要對供應商進(jìn)行公司實(shí)力、服務(wù)能力、典型客戶(hù)等多方面的考察，確保項目的成功率及將來(lái)可持續性的服務(wù)。

6）選型人員組成要合理

最好采用“IT為主導，用戶(hù)為主體”的方式，IT部門(mén)組織交流、調研等活動(dòng)，并從IT技術(shù)方面進(jìn)行把關(guān)；而精通生產(chǎn)管理的使用部門(mén)則從功能上、使用方便性等方面進(jìn)行確認，相互配合，共同完成選型工作。

否則，縱然是IT部精挑細選回來(lái)的軟件，使用部門(mén)感覺(jué)不好用，不愿意配合使用，這樣的系統，即便是架構再好，集成性再好，最終還是避免不了失敗的結局。

7）易用性

系統使用界面友好，操作簡(jiǎn)單，易學(xué)易用，確保車(chē)間工人能掌握。

8）性?xún)r(jià)比高

在滿(mǎn)足使用要求前提下，還要做到價(jià)格合理、功能實(shí)用，降低企業(yè)購置成本。

總結： 數字化車(chē)間建設要以實(shí)際需求為牽引，以經(jīng)濟效益為驅動(dòng)，以成功落地為導向。

在先進(jìn)設備的基礎上，在管理方面深挖潛力，充分發(fā)揮人的作用，構建數字化、網(wǎng)絡(luò )化和適度智能的生產(chǎn)模式，切實(shí)做到明顯的“降本提質(zhì)增效”。并以量化數據為基礎，循序漸進(jìn)，有效地提升企業(yè)的競爭力。