河北数字化车间型号

智能制造，精益生产的有效使能手段
经过几十年的发展，精益生产已经成为制造业的重要思想。在技术快速进步的今天，智能制造又可以很好地促进精益生产的落地与进一步发展。
传统精益生产目视管理有很多很有效的手段和方法，比如5S管理、安灯、标准作业三票、可视化看板等方法。这些方法可以直观地提示发生问题的区域、工位、或是机台、材料等信息，但是要深究问题的根本原因还需要大量的观察与分析，当变异的条件发生变化时，会给分析带来很多困难。
而智能制造以数字化、网络化、智能化等新技术、新手段就可以较容易地解决这些问题。比如：
识别浪费是精益改善的重要组成部分，除了传统的精益手法，通过设备物联网系统采集设备稼动率、待机原因等，能够准确地识别出设备利用等方面的浪费；通过MES系统对物料、工具等进行精益化库存管理，可以明显地减少库存的浪费；通过APS排产优化生产计划，可以减少人员与设备等待的浪费等等。
实现流的生产、均衡化生产是个不断改善的过程，但在离散制造车间，生产设备动辄上百台、工序上千上万项，如何保证这些工序在不同设备上生产的均衡化、流动化？如果只靠人的经验很难实现这种生产方式，很容易造成设备忙闲不均，造成工序的等待或停滞。通过APS排产以及生产过程协同管理等信息化手段，就可以有效解决这些问题，有助于实现产品“流”的生产及生产的均衡化。
品质改善的目的是确保输出产品品质一致。但由于生产条件各种变化，比如设备故障、热处理温度、磨损等，都可能导致产品质量不稳定。通过设备状态、工艺参数、磨损等的实时，就可以快速发现问题，保证生产过程的受控，有效地提升产品品质。
作为重要的使能手段，智能制造不仅可以有助于精益生产的落地，还可以促进精益生产的进一步发展。
看板(Kanban)是精益生产中传递信号与控制生产的工具，分传送看板和生产看板两种。传统的看板大多以卡片、纸张等形式存在，通常以手动方式进行填写。但在智能制造进程中，这些数据可以通过MES等信息化系统在电子屏等数字化终端上实时显示，具有更强的实时性与自动性。
知识内建与管理也是精益生产中的重要理念。在精益运行良好的企业，都非常重视对知识的管理与传承。以前主要是靠师傅言传身教、标准作业文件与流程制度等传统方式，存在学习时间长、可复制性差等缺点。通过数字化、网络化、智能化等智能制造新技术、新手段，可以将知识体现在流程与系统中，隐性知识显性化，对知识的沉淀、传承、挖掘、使用都具有重要的促进作用。
目前，大众所熟知的精益生产管理方法与实现手段总结于上世纪八十年代，带有明显的时代特征。但事实上，如果现在重新去研究今天的丰田汽车，就会发现其实现方式已经发生了巨大的改变，体现了自动化、数字化、网络化、智能化等很多技术成果。因此，精益生产的理念与手段也应该随着智能制造的发展而发展。

殊途同归，精益智能共促企业良性发展
虽然精益生产与智能制造是两个领域的概念，侧重点也不尽相同，精益生产主要是强调了生产过程中的管理理念与实现方法，智能制造更侧重技术实现，但两者是相辅相成的关系。
从生产过程来看，精益生产中的很多理念，如生产布局、节拍、后工序拉动、标准作业等，是实施智能制造的基础。快速切换、减少浪费、可视化生产、均衡化生产、准时化生产、工序流动化等理念，也是智能制造要实现的过程目标。同样，智能制造中的设备互联互通、排产、过程协同、资源精益化管控、质量过程管控、大数据分析、可视化、预测性维护等方法与手段，都有助于促进精益生产的落地与提升。
从实现的目标来看，智能制造与精益生产也是殊途同归，实现敏捷、、高质、低成本的生产与服务模式是两者的共同目标。

数字化车间建设有三条主线，一条是以机床、热处理设备、机器人、测量测试设备等组成的自动化设备与相关设施，实现生产过程的化执行，这是数字化车间的物理基础。第二条线是以MES为中心的智巧化管控系统，实现对计划调度、生产物流、工艺执行、过程质量、设备管理等生产过程各环节及要素的精细化管控，这是典型的赛博系统。第三条主线是在互联互通的设备物联网基础上，并以之作为桥梁，联接起赛博空间的MES等信息化系统与机床等物理空间的自动化设备，构建车间级的CPS系统，实现了赛博与物理两个世界的相互作用、深度融合。

精益生产，智能制造的重要思想
精益生产是管理学史上重要的实践成果之一，深刻地影响着汽车工业，乃至全球制造业。精益生产基本思想和追求的管理目标，并没有随着智能制造的发展而落伍，恰恰相反，精益思想是企业进行智能制造体系构建的重要思想之一。
在此，笔者总结出五条可以智能制造建设的精益思想原则。
① 关注客户价值
精益生产强调，流程中所有环节的输入与输出都应当用客户价值这个标尺去衡量。在前端要打通客户真实需求之间的接口，在企业内部，以客户需求来定义自己的产品与服务。如果系统不能满足客户对高质、、低成本、高满意度的要求，即便是设备或技术非常，也不能算是一个成功的智能制造项目。
② 识别并消除浪费
企业在实施智能制造系统之前，应当对流程中各种浪费进行梳理与改善。精益生产中将制造过多过早、库存、搬运、等待、不必要的作业、不必要的动作以及不良品流窜这七种形式，归纳为浪费，这浪费是企业生产效率不高、盈利能力不足的根源，需要不断进行完善与消除。如果这些问题没解决，就直接实施智能制造，很可能是用系统的方式把浪费固化下来，既丧失了改善的机会，又增加了不必要的投入。
比如，没有对库存过多的浪费进行改善，就投入大量财力物力去建设智能化的立体仓库；没有对动作浪费进行改善，就引进机器人或机械臂去从事这些本属于浪费的动作，这些都造成了很大的浪费。
③ 价值的快速流动
精益生产强调价值流的快速流动，包括物理布局工艺流程化，信息传递自动化，以及人、产线设备、仓储物流之间协同化。如果在物理布局上有大量断点存在，就会给智能制造的排产与调度带来了更大复杂度。
在系统整体运转的过程中，尽可能多地消除停滞和等待，需要将人、产线设备、仓储物流之间的相互协作机制、信息传递机制、防错与纠错机制，在统一的系统框架内进行设计与建设。
④ 高度柔性与适应性
精益生产的柔性是指通过快速切换（SMED）的实施与改善，实现产线在生产不同型号、不同配置，甚至是不同种类产品时，可以根据需要进行快速切换。
在小品种多批量、客户需求千变万化的今天，智能制造建设也必须要考虑产线柔性与适应性等问题，否则就可能造成大量投资的浪费。
⑤ 尽善尽美原则
精益生产中标准作业、自工序完结、良品条件创建与维持、质量内建、安灯控制、防错与纠错机制、变化点管理、全员生产性维持（TPM）等术语之下，都有一套品质维持的理念、原则与方法，这些原则和方法同样可以智能制造的建设。
比如，上下工序之间，设备与零件部之间都需要建立全数良品的加工条件与标准，当条件发生偏离时，应当向相关人员发出异常提醒，甚至停止生产。如果智能制造系统缺少这样的机制，自动化程度越高，损失往往越大。
数字化车间建设是一项复杂的系统工程，数字化车间建设可遵循以下实施策略。
1） 统筹规划，服务战略
智能制造不是企业的目的，企业真正目的是通过智能制造实现降本提质增效，提升企业竞争力。数字化车间建设也要为这个目的服务，从整体上服务于企业经营战略。
企业要结合自身实际情况，基于企业战略进行智能制造的设计。比如，要对企业所处行业、企业规模、产品特点、盈利能力、行业地位、发展趋势以及企业自身基础、存在问题、实施目标等，进行深入分析并综合考虑，这些不同的因素决定了企业不同的实施智能制造方法和路径。
数字化车间建设不仅仅是一系列新技术或新系统的单纯应用，既涉及生产自动化系统，又涉及数字化、网络化等信息化系统，还要考虑计划调度、生产工艺、物料配送、精益生产、安全环保等各种因素，是一项影响到车间各个层面，甚至是可以影响到企业层面的综合性工程，一定要有全局的概念与系统的思维。
北京航天航空大学刘强教授有一个的智能制造“三不要理论”，即“不要在落后的工艺基础上搞自动化，不要在落后的管理基础上搞信息化，不要在不具备数字化网络化基础时搞智能化。”刘强教授强调了在智能制造规划与建设时，也要注意工艺优化、管理优化等方面工作，而不能只盯着自动化、信息化、智能化。
企业在进行数字化车间建设之前，一定要出面并持续关注，在企业战略目标下进行系统规划，逐步厘清企业存在的问题、建设目标、解决思路和实施步骤，调动企业各方资源，通力合作，避免信息化部门或车间等单一部门孤军作战，通过工艺优化、组织优化、流程优化、管理优化等工作，为数字化车间建设提供坚实基础。
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