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新聞動(dòng)態(tài)導航圖

從精益生產(chǎn)走向智能制造!

2019-03-183443

企業(yè)在“工業(yè)4.0、智能制造、互聯(lián)網(wǎng)+”等概念滿(mǎn)天飛的環(huán)境下,其實(shí),智能制造也好,智能工廠(chǎng)也好,都有自己的實(shí)施條件和路徑,沒(méi)有捷徑可走,行業(yè)不同、企業(yè)不同,道路都會(huì )不同。一般來(lái)講,以下十個(gè)路徑方向是中國工業(yè)從制造邁向智造的必經(jīng)之路,只不過(guò)對于不同的行業(yè)和不同的企業(yè)來(lái)說(shuō),由于市場(chǎng)需求模式不同、產(chǎn)品工藝不同、管理基礎不同等,側重點(diǎn)有所不同而已,但你總能從中找出幾條通往智能制造的可行之路。

1、精益化

精益生產(chǎn),最早就是面向多品種小批量的個(gè)性化需求而設計的,其兩大支柱就是“準時(shí)化”與“智能自動(dòng)化”。

至今為止,精益已經(jīng)演變?yōu)橐环N涉及營(yíng)銷(xiāo)、研發(fā)、供應鏈、生產(chǎn)、流程乃至創(chuàng )業(yè)的全價(jià)值鏈的精益管理理念和方法,帶動(dòng)了全球產(chǎn)業(yè)的轉型,從制造業(yè)到服務(wù)業(yè),她所追求的“創(chuàng )造價(jià)值消除浪費”的思想、方法和工具促進(jìn)了生產(chǎn)資源的優(yōu)化配置,獲得質(zhì)量、效率和反應速度的快速提升。

根據我們輔導企業(yè)的經(jīng)驗,只要企業(yè)堅持做下去,大部分都能獲得50%甚至更高的提升空間。遺憾的是,精益在中國的大部分企業(yè)中并未得到有效實(shí)施,他們大多只是口頭上說(shuō)說(shuō),因為急功近利以及缺乏導入經(jīng)驗方法等,無(wú)法堅持下來(lái)半途而廢。走進(jìn)這些企業(yè),你會(huì )發(fā)現浪費比比皆是,高企的庫存、反復的搬運、高強度的手工作業(yè)、間斷分割的生產(chǎn)模式、粗制濫造的品質(zhì)、漫長(cháng)的交貨周期等等。在電子行業(yè),中國企業(yè)的平均庫存周轉時(shí)間為51天,而美國則為8天;在紡織服裝行業(yè),中國企業(yè)的平均庫存周轉時(shí)間為120天。也就是說(shuō),即使利潤率相同的情況,投資回報率也會(huì )低。

智能制造不可能建立在這種低效的生產(chǎn)模式之上,精益是必須要走的第一步,而且是投資回報最高的一條路徑。因為精益幾乎不需要企業(yè)做出額外的投資,只是在現有基礎上重新配置生產(chǎn)資源就可以獲得超出想象的回報。

精益的成功實(shí)施并不難,關(guān)鍵在于領(lǐng)導的決心與管理層觀(guān)念的轉變。

2、標準化

標準化是自動(dòng)化的基礎,也是智能制造的前提。

國內企業(yè)感嘆汽車(chē)行業(yè)的自動(dòng)化程度之高,為何汽車(chē)這么復雜的產(chǎn)品都可以,而家電這種簡(jiǎn)單產(chǎn)品卻不行,一個(gè)重要原因就是標準化。

汽車(chē)行業(yè)普遍采取的共用平臺、通用零部件等策略極大地降低了產(chǎn)品成本。通過(guò)將原來(lái)的根據整車(chē)進(jìn)行零部件生產(chǎn)改為根據零部件進(jìn)行整車(chē)生產(chǎn)的方法,也就是說(shuō)標準化的零部件實(shí)現批量生產(chǎn),成功降低成本。

國內企業(yè)不重視或者沒(méi)有意識到標準化的重要性。比如簡(jiǎn)單的螺絲、包裝紙箱就有幾十上百種規格,庫存和零部件成本就高。從研發(fā)設計開(kāi)始完全沒(méi)有控制,開(kāi)發(fā)一個(gè)新產(chǎn)品或者換了一個(gè)人,就隨意地增加新的零部件,缺乏一個(gè)標準化的流程以及產(chǎn)品數據庫。

標準化當然也還包括標準化的作業(yè)流程和作業(yè)方式,有了標準化,自動(dòng)化才能據此開(kāi)發(fā)出來(lái),比如自動(dòng)焊接,自動(dòng)裝配,假設零部件千變萬(wàn)化,作業(yè)方式也不固定,自動(dòng)化將很難實(shí)現,即使實(shí)現成本也很高。

3、模塊化

汽車(chē)和電腦是最早實(shí)現模塊化的行業(yè),從模塊化設計、模塊化采購到模塊化生產(chǎn),模塊化也是智能制造能否實(shí)現低成本滿(mǎn)足個(gè)性化消費的關(guān)鍵所在。如果一旦實(shí)現,真正意義上個(gè)性化的產(chǎn)品將成為可能,比如手機,每個(gè)人的手機都可以獨一無(wú)二,人們可以像拼裝積木一樣任意組合自己中意的手機。

模塊化降低了從設計、采購到生產(chǎn)的復雜程度,標準化的接口和連接方式增加了通用性,降低了制造成本與周期,自動(dòng)化生產(chǎn)、物流與信息溝通更加容易實(shí)現。如以前每個(gè)手機品牌的充電器都不同,一換手機全都扔掉,造成很大浪費,現在有了改進(jìn)。

模塊化實(shí)施起來(lái)相對較難,涉及到行業(yè)與企業(yè)標準,需要上下游企業(yè)共同參與,這是一項長(cháng)期的工作,所以相互間構建精益的戰略合作伙伴關(guān)系尤為重要。

4、自動(dòng)化

自動(dòng)化是智能制造中談?wù)摰米疃嗟?,很多地方政府和企業(yè)形象地把其稱(chēng)之為“機器換人”,也做了不斷的嘗試,有成功也有失敗。

企業(yè)可以通過(guò)自主創(chuàng )新,將原來(lái)原材料處理的離散型加工方式進(jìn)行集成,把原來(lái)獨立的工序通過(guò)自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)連接在一起,實(shí)行精益式的連續生產(chǎn),消除了中間環(huán)節的上下料、儲存和搬運,生產(chǎn)速度和生產(chǎn)效率將提高。

但也有投產(chǎn)后發(fā)現成本不但沒(méi)有降低反而大幅上升了,雖然操作人員減少了,但設備維護人員增加了,由于經(jīng)濟不景氣市場(chǎng)下滑,產(chǎn)能不足導致折舊和能耗成本大幅上升,難以收回投資,面臨虧損壓力。

自動(dòng)化與信息化是實(shí)現智能制造投資最大的部分。企業(yè)在做自動(dòng)化改造前千萬(wàn)要慎重,為什么要升級自動(dòng)化?投資回報率是多少(合理的投資回報期應控制在5年以下)?自動(dòng)化設備可靠性怎樣?有何風(fēng)險?能適應產(chǎn)品的升級換代嗎?一定要想清楚,否則成本不降反升。很多企業(yè)投入后才發(fā)現設備不成熟故障頻繁,或者上馬的設備不好用,還不如人工操作靈活方便,結果幾十萬(wàn)、上百萬(wàn)投入的設備被任性地擱置,這種無(wú)效的投入甚至會(huì )拖垮企業(yè)。

隨著(zhù)技術(shù)的進(jìn)步和人力成本的提高,自動(dòng)化是個(gè)不可逆轉的趨勢。對于不同的行業(yè)不同的企業(yè),有的有成熟的自動(dòng)化方案,有的則沒(méi)有,企業(yè)需要結合自身情況來(lái)規劃自動(dòng)化方向。從投資回報最大、最容易實(shí)現的部分做起,當然還要結合前面所講的標準化和模塊化,并且滿(mǎn)足精益生產(chǎn)的要求,優(yōu)化相應的生產(chǎn)流程,一步一步循序推進(jìn),且不可操之過(guò)急,盲目跟風(fēng)。

5、服務(wù)化

中國目前擁有超過(guò)6億的網(wǎng)民,7億臺智能終端,移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展加速了從制造向服務(wù)的轉型。美國倡導的“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”將人、數據和機器連接起來(lái),形成開(kāi)放而全球化的工業(yè)網(wǎng)絡(luò ),其內涵已經(jīng)超越制造過(guò)程以及制造業(yè)本身,跨越產(chǎn)品生命周期的整個(gè)價(jià)值鏈,涵蓋航空、能源、交通、醫療等更多工業(yè)領(lǐng)域。

此外,制造企業(yè)還可以通過(guò)設備的聯(lián)網(wǎng)數據監測、分析和改善設備的設計與制造,提高產(chǎn)品可靠性和效率。

當然行業(yè)不同產(chǎn)品不同,可服務(wù)的內容也千差萬(wàn)別,互聯(lián)網(wǎng)+模式下,傳統企業(yè)需要不斷創(chuàng )新商業(yè)模式找到一款適合自己的服務(wù)方式來(lái)打動(dòng)客戶(hù)。

6、個(gè)性化

過(guò)去30年,市場(chǎng)商品種類(lèi)急劇膨脹了幾十、上百倍,這是一個(gè)個(gè)性化消費的時(shí)代,每個(gè)人都可以擁有自己的博客、微博、微信等,傳播自己的聲音。

個(gè)性化本身不是一個(gè)新鮮詞,早在一百多年前人們就通過(guò)手工作坊制作個(gè)性化的商品,個(gè)性化實(shí)現的難度在于需要達到大批量生產(chǎn)的低成本和高品質(zhì)。

消費者直接在網(wǎng)上或者電話(huà)下單,選擇自己喜歡樣式,企業(yè)根據定制訂單生產(chǎn)交貨。將有效降低庫存,運營(yíng)成本則比其降低了一半以上。

高品質(zhì)、低成本的個(gè)性化實(shí)現首先取決于你的精益生產(chǎn)水平,也就是精益所倡導的“價(jià)值來(lái)自真正的顧客需求的拉動(dòng)”。個(gè)性化實(shí)現其次取決于你的標準化和模塊化的設計。高速發(fā)展的互聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)為其提供了支持,使得個(gè)性化實(shí)現變得容易。

就現階段來(lái)說(shuō),個(gè)性化還是有限條件的個(gè)性化,無(wú)法做到完全的個(gè)性化,不管是汽車(chē)、電腦、手機還是服裝等商品,個(gè)性化都是在一定范圍內選擇。

每個(gè)企業(yè)需要根據自己的精益化水平、標準化/模塊化水平以及信息化水平來(lái)決定自己的個(gè)性化模式,并不是越個(gè)性化越好,它建立在一定的實(shí)施條件基礎之上。也許未來(lái)3D打印和人工智能的發(fā)展能夠為完全的個(gè)性化提供一種可能。

7、生態(tài)化

企業(yè)的競爭正在從單個(gè)企業(yè)之間逐漸向供應鏈之間乃至生態(tài)系統之間的競爭轉變。凱文.凱利在《失控》中寫(xiě)道:“大企業(yè)之間的結盟大潮,尤其在信息和網(wǎng)絡(luò )產(chǎn)業(yè)當中,是世界經(jīng)濟日益增長(cháng)的共同進(jìn)化的又一個(gè)側面,與其吃掉對手或與之競爭,不如結成同盟——共生共棲……控制的未來(lái)是:伙伴關(guān)系、協(xié)同控制、人機混合控制,人類(lèi)與我們的創(chuàng )造物一起共享控制權?!?/span>

8、全球化

在世界互聯(lián)互通的今天,當你的企業(yè)做到一定規模,需要考慮全球化來(lái)配置資源,以提高效率降低成本。全球化資源包括市場(chǎng)資源、設計資源、采購資源和生產(chǎn)資源。

我國的“一帶一路”戰略就是尋找全球化的市場(chǎng)資源,輸出我們的富余產(chǎn)能包括高鐵技術(shù)等。設計資源則是在國外設立研發(fā)技術(shù)中心,開(kāi)發(fā)貼近本土的產(chǎn)品或者彌補國內設計能力的不足,還可以形成全球24小時(shí)不間斷產(chǎn)品開(kāi)發(fā),以縮短研發(fā)周期,如華為、海爾、聯(lián)想等企業(yè)都在國外建立了研發(fā)機構。

采購和生產(chǎn)資源是尋求品質(zhì)更佳、成本更低的全球物資供應地,除了考慮采購和制造單價(jià)外,還需要考慮運輸成本增加、供應鏈復雜化、供應鏈可視化、交貨周期拉長(cháng)、更高的庫存、環(huán)保碳排放、質(zhì)量穩定性、當地勞工政策以及匯率波動(dòng)等問(wèn)題。

9、數字化

數字化跟信息化密切相關(guān),與自動(dòng)化一樣,這是智能制造轉型投資最大的一塊。隨著(zhù)信息技術(shù)的日新月異,一切皆可數字化,從人、產(chǎn)品到設備,實(shí)現萬(wàn)物相連。

人可以通過(guò)人臉識別技術(shù)被識別,以前要靜態(tài)的才可以,現在你走動(dòng)過(guò)程中就可以被識別。

產(chǎn)品可以通過(guò)PLM/ERP軟件,從產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設計、物料采購到生產(chǎn)交付全過(guò)程實(shí)現數字化,每一張產(chǎn)品圖紙、每一個(gè)物料信息、每一個(gè)生產(chǎn)工藝都被數字化連接在一起。

設備可以通過(guò)PLC、傳感器等將運行數據傳給MES、互聯(lián)網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò ),所以GE可以通過(guò)飛機引擎傳回的數據分析優(yōu)化其運行參數降低燃油成本,谷歌可以實(shí)現汽車(chē)的無(wú)人駕駛。

這意味著(zhù)在“工業(yè)4.0”時(shí)代,第一次有可能將資源、信息、物品和人通過(guò)數字化進(jìn)行互聯(lián)互通!這種溝通包括人與人、人與產(chǎn)品、人與機器、產(chǎn)品與機器、機器與機器之間的信息交換。

想象一下,未來(lái)你通過(guò)APP下一個(gè)個(gè)性化的產(chǎn)品訂單,制造商通過(guò)CRM/ERP收到訂單信息,訂單信息被傳遞到PLM系統中,產(chǎn)品仿真模型被設計出來(lái),產(chǎn)品與物料信息進(jìn)入ERP和MES系統,拉動(dòng)供應商開(kāi)始生產(chǎn)物料,物料生產(chǎn)出來(lái)后通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)送到工廠(chǎng),進(jìn)入自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn),設備按照MES系統的指示進(jìn)行加工,成品下線(xiàn)后又通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)送到你手中。

“工業(yè)4.0”就是制造的數字化和網(wǎng)絡(luò )化,通過(guò)IT技術(shù)同制造技術(shù)的結合,創(chuàng )造智能工廠(chǎng),使生產(chǎn)變得高度彈性化和個(gè)性化,提高生產(chǎn)效率及資源利用效率。德國人宣稱(chēng)“工業(yè)4.0的真正到來(lái)可能需要20年左右的時(shí)間”,對于中國來(lái)說(shuō),這個(gè)時(shí)間估計更長(cháng),我們還有很多企業(yè)還處于2.0、3.0階段,我認為至少需要30年。

數字化也好,“工業(yè)4.0”也好,這是一個(gè)大趨勢,雖然目前只實(shí)現了人與人的溝通,其他的溝通還需具備多方面條件,比如數據傳輸協(xié)議和衡量標準的標準化、強大的基礎設施、數據傳輸的安全性、法律保障、人才儲備等等,但自動(dòng)駕駛汽車(chē)的出現讓我們看到了希望。

每個(gè)行業(yè)特征與企業(yè)基礎不同,實(shí)現數字化的先后順序也就不同。我認為對于那些流程型的制造行業(yè)如食品飲料、造紙、化工、電力等,可以走在前面,因為他們的制造模式大部分工序已經(jīng)連接起來(lái),并且自動(dòng)化程度高,一些設備數據已經(jīng)可以自動(dòng)采集,數字化的難度相對較小。

而對于離散型的制造行業(yè)如機械裝備、紡織服裝、電子電器、家居用品等,由于制造工序、零部件都很分散,而且數量龐大,想實(shí)現連接確實(shí)困難,即使實(shí)現成本也會(huì )非常大。對于這些行業(yè)的可行做法是不要一步到位,逐步實(shí)現。先應用精益的連續生產(chǎn)技術(shù)將主要工序和物料相連。舉個(gè)例子,高速公路和高鐵最先連接的一定是一二線(xiàn)城市,其次再是三四線(xiàn)城市。你可以將數字化接入點(diǎn)先設置在工廠(chǎng)之間,然后是車(chē)間之間、關(guān)鍵工序、關(guān)鍵物料之間,最后才是每個(gè)工序,每個(gè)物料。

10、智能化

智能化包含兩個(gè)含義,一個(gè)是產(chǎn)品的智能化,另一個(gè)是制造過(guò)程的智能化。

首先說(shuō)說(shuō)產(chǎn)品的智能化。瑞士信貸銀行《2015全球財富報告》的統計說(shuō),中國家庭財富總額2015年已達22.8萬(wàn)億美元,較去年增加了1.5萬(wàn)億美元,超過(guò)日本躍居世界第二位,僅次于美國,中國中產(chǎn)階級(擁有10萬(wàn)美元財富)達1.09億人,超過(guò)美國的9200萬(wàn),躍居世界第一。這些數據說(shuō)明中國將迎來(lái)消費升級的大爆發(fā),前段時(shí)間到日本瘋搶馬桶蓋和電飯煲就是典型的例子,智能化為這些工業(yè)品和消費品升級提供了方向。而且我國已成為世界第一大互聯(lián)網(wǎng)國家,加上政府持續推動(dòng)網(wǎng)絡(luò )提速降費,為硬件智能化提供了網(wǎng)絡(luò )環(huán)境。

萬(wàn)事俱備,只欠“傳統產(chǎn)品+智能化”,從智能手機、智能電視、可穿戴產(chǎn)品、智能水杯到智能汽車(chē)、智能機器人等,需要企業(yè)不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng )新,投資于產(chǎn)品的智能化。如海爾、格力、美的都在投資于智能電器。

與消費品的智能化相比,工業(yè)品的智能化其實(shí)更為迫切。所有設備都需要加入智能控制模塊,進(jìn)行加工數據的自動(dòng)采集、分析和控制,配備標準數據接口,可與企業(yè)MES系統或其他信息系統連接,這些工業(yè)大數據經(jīng)過(guò)智能軟件系統的運算分析將幫助提高運營(yíng)效率,減少故障,降低能耗。

制造過(guò)程的智能化更加復雜,你需要完成以上所說(shuō)的精益化、標準化、模塊化、自動(dòng)化以及數字化的轉變,自動(dòng)化與數字化的投資也會(huì )很大。

智能制造是一個(gè)復雜系統,每個(gè)行業(yè)每個(gè)企業(yè)都要摸索出適合自己的模式,你不必一步到位,可以逐步提升精益化、標準化、模塊化、自動(dòng)化以及數字化方面的水平,重要的是弄清楚你這樣做的理由以及恰當的投資回報。

中國制造已經(jīng)走過(guò)了30年的高速發(fā)展,成為世界第一制造大國,但我們至今還拿不出一款真正的世界級產(chǎn)品。未來(lái)30年,中國制造需要從重速度輕質(zhì)量轉變?yōu)橹刭|(zhì)量輕速度,需要在以上十大領(lǐng)域進(jìn)行持續創(chuàng )新,從商業(yè)模式、技術(shù)以及管理方面實(shí)現向中國智造的轉型。

 

文章來(lái)源:信息化和軟件服務(wù)網(wǎng)





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