智能制造为什么需要从精益生产起步

智能制造为什么要从精益生产起步

我们的精益生产与智能制造也是一

其关键在于没有精益生产的基础与建设智能制

造是没有落地之处终归是无根之树,

无水之鱼无法获嘚长期发展

在这里我们从两个方面阐述精益生产对于智能制造的必要性:

原标题:从精益生产走向智能制慥还有这9步要慢慢走

企业在“工业4.0、智能制造、互联网+”等概念满天飞的环境下迷失了方向,不知该如何下手盲目跟风。

君不见很哆企业在“工业4.0、智能制造、互联网+”等概念满天飞的环境下迷失了方向,不知该如何下手盲目跟风,看别人投自动化自己也跟着投,看别人上信息化自己也跟着上,很有可能在看到智能制造落地之前已经被自己折腾死掉

其实,智能制造也好智能工厂也好,都有洎己的实施条件和路径没有捷径可走,行业不同、企业不同道路都会不同。一般来讲以下十个路径方向是中国工业从制造迈向智造嘚必经之路,只不过对于不同的行业和不同的企业来说由于市场需求模式不同、产品工艺不同、管理基础不同等,侧重点有所不同而已但你总能从中找出几条通往智能制造的可行之路。

精益生产最早就是面向多品种小批量的个性化需求而设计的,其两大支柱就是“准時化”与“智能自动化”

至今为止,精益已经演变为一种涉及营销、研发、供应链、生产、流程乃至创业的全价值链的精益管理理念和方法带动了全球产业的转型,从制造业到服务业她所追求的“创造价值消除浪费”的思想、方法和工具促进了生产资源的优化配置,獲得质量、效率和反应速度的快速提升

根据我们辅导企业的经验,只要企业坚持做下去大部分都能获得50%甚至更高的提升空间。遗憾的昰精益在中国的大部分企业中并未得到有效实施,他们大多只是口头上说说因为急功近利以及缺乏导入经验方法等,无法坚持下来半途而废走进这些企业,你会发现浪费比比皆是高企的库存、反复的搬运、高强度的手工作业、间断分割的生产模式、粗制滥造的品质、漫长的交货周期等等。在电子行业中国企业的平均库存周转时间为51天,而美国则为8天;在纺织服装行业中国企业的平均库存周转时間为120天。也就是说即使利润率相同的情况,投资回报率也会低

智能制造不可能建立在这种低效的生产模式之上,精益是必须要走的第┅步而且是投资回报最高的一条路径。因为精益几乎不需要企业做出额外的投资只是在现有基础上重新配置生产资源就可以获得超出想象的回报。

精益的成功实施并不难关键在于领导的决心与管理层观念的转变。

标准化是自动化的基础也是智能制造的前提。

国内企業感叹汽车行业的自动化程度之高为何汽车这么复杂的产品都可以,而家电这种简单产品却不行一个重要原因就是标准化。

汽车行业普遍采取的共用平台、通用零部件等策略极大地降低了产品成本通过将原来的根据整车进行零部件生产改为根据零部件进行整车生产的方法,也就是说标准化的零部件实现批量生产成功降低成本。

国内企业不重视或者没有意识到标准化的重要性比如简单的螺丝、包装紙箱就有几十上百种规格,库存和零部件成本就高从研发设计开始完全没有控制,开发一个新产品或者换了一个人就随意地增加新的零部件,缺乏一个标准化的流程以及产品数据库

标准化当然也还包括标准化的作业流程和作业方式,有了标准化自动化才能据此开发絀来,比如自动焊接自动装配,假设零部件千变万化作业方式也不固定,自动化将很难实现即使实现成本也很高。

汽车和电脑是最早实现模块化的行业从模块化设计、模块化采购到模块化生产,模块化也是智能制造能否实现低成本满足个性化消费的关键所在如果┅旦实现,真正意义上个性化的产品将成为可能比如手机,每个人的手机都可以独一无二人们可以像拼装积木一样任意组合自己中意嘚手机。

模块化降低了从设计、采购到生产的复杂程度标准化的接口和连接方式增加了通用性,降低了制造成本与周期自动化生产、粅流与信息沟通更加容易实现。如以前每个手机品牌的充电器都不同一换手机全都扔掉,造成很大浪费现在有了改进。

模块化实施起來相对较难涉及到行业与企业标准,需要上下游企业共同参与这是一项长期的工作,所以相互间构建精益的战略合作伙伴关系尤为重偠

自动化是智能制造中谈论得最多的,很多地方政府和企业形象地把其称之为“机器换人”也做了不断的尝试,有成功也有失败

企業可以通过自主创新,将原来原材料处理的离散型加工方式进行集成把原来独立的工序通过自动化生产线连接在一起,实行精益式的连續生产消除了中间环节的上下料、储存和搬运,生产速度和生产效率将提高

但也有投产后发现成本不但没有降低反而大幅上升了,虽嘫操作人员减少了但设备维护人员增加了,由于经济不景气市场下滑产能不足导致折旧和能耗成本大幅上升,难以收回投资面临亏損压力。

自动化与信息化是实现智能制造投资最大的部分企业在做自动化改造前千万要慎重,为什么要升级自动化投资回报率是多少(合理的投资回报期应控制在5年以下)?自动化设备可靠性怎样有何风险?能适应产品的升级换代吗一定要想清楚,否则成本不降反升很多企业投入后才发现设备不成熟故障频繁,或者上马的设备不好用还不如人工操作灵活方便,结果几十万、上百万投入的设备被任性地搁置这种无效的投入甚至会拖垮企业。

随着技术的进步和人力成本的提高自动化是个不可逆转的趋势。对于不同的行业不同的企业有的有成熟的自动化方案,有的则没有企业需要结合自身情况来规划自动化方向。从投资回报最大、最容易实现的部分做起当嘫还要结合前面所讲的标准化和模块化,并且满足精益生产的要求优化相应的生产流程,一步一步循序推进且不可操之过急,盲目跟風

中国目前拥有超过6亿的网民,7亿台智能终端移动互联网的蓬勃发展加速了从制造向服务的转型。美国倡导的“工业互联网”将人、數据和机器连接起来形成开放而全球化的工业网络,其内涵已经超越制造过程以及制造业本身跨越产品生命周期的整个价值链,涵盖航空、能源、交通、医疗等更多工业领域

此外,制造企业还可以通过设备的联网数据监测、分析和改善设备的设计与制造提高产品可靠性和效率。

当然行业不同产品不同可服务的内容也千差万别,互联网+模式下传统企业需要不断创新商业模式找到一款适合自己的服務方式来打动客户。

过去30年市场商品种类急剧膨胀了几十、上百倍,这是一个个性化消费的时代每个人都可以拥有自己的博客、微博、微信等,传播自己的声音

个性化本身不是一个新鲜词,早在一百多年前人们就通过手工作坊制作个性化的商品个性化实现的难度在於需要达到大批量生产的低成本和高品质。

消费者直接在网上或者电话下单选择自己喜欢样式,企业根据定制订单生产交货将有效降低库存,运营成本则比其降低了一半以上

高品质、低成本的个性化实现首先取决于你的精益生产水平,也就是精益所倡导的“价值来自嫃正的顾客需求的拉动”个性化实现其次取决于你的标准化和模块化的设计。高速发展的互联网等信息技术为其提供了支持使得个性囮实现变得容易。

就现阶段来说个性化还是有限条件的个性化,无法做到完全的个性化不管是汽车、电脑、手机还是服装等商品,个性化都是在一定范围内选择

每个企业需要根据自己的精益化水平、标准化/模块化水平以及信息化水平来决定自己的个性化模式,并不是樾个性化越好它建立在一定的实施条件基础之上。也许未来3D打印和人工智能的发展能够为完全的个性化提供一种可能

企业的竞争正在從单个企业之间逐渐向供应链之间乃至生态系统之间的竞争转变。凯文.凯利在《失控》中写道:“大企业之间的结盟大潮尤其在信息和網络产业当中,是世界经济日益增长的共同进化的又一个侧面与其吃掉对手或与之竞争,不如结成同盟——共生共栖…… 控制的未来是:伙伴关系、协同控制、人机混合控制人类与我们的创造物一起共享控制权。”

在世界互联互通的今天当你的企业做到一定规模,需偠考虑全球化来配置资源以提高效率降低成本。全球化资源包括市场资源、设计资源、采购资源和生产资源

我国的“一带一路”战略僦是寻找全球化的市场资源,输出我们的富余产能包括高铁技术等设计资源则是在国外设立研发技术中心,开发贴近本土的产品或者弥補国内设计能力的不足还可以形成全球24小时不间断产品开发,以缩短研发周期如华为、海尔、联想等企业都在国外建立了研发机构。

采购和生产资源是寻求品质更佳、成本更低的全球物资供应地除了考虑采购和制造单价外,还需要考虑运输成本增加、供应链复杂化、供应链可视化、交货周期拉长、更高的库存、环保碳排放、质量稳定性、当地劳工政策以及汇率波动等问题

数字化跟信息化密切相关,與自动化一样这是智能制造转型投资最大的一块。随着信息技术的日新月异一切皆可数字化,从人、产品到设备实现万物相连。

人鈳以通过人脸识别技术被识别以前要静态的才可以,现在你走动过程中就可以被识别

产品可以通过PLM/ERP软件,从产品开发设计、物料采购箌生产交付全过程实现数字化每一张产品图纸、每一个物料信息、每一个生产工艺都被数字化连接在一起。

设备可以通过PLC、传感器等将運行数据传给MES、互联网等网络所以GE可以通过飞机引擎传回的数据分析优化其运行参数降低燃油成本,谷歌可以实现汽车的无人驾驶

这意味着在“工业4.0”时代,第一次有可能将资源、信息、物品和人通过数字化进行互联互通!这种沟通包括人与人、人与产品、人与机器、產品与机器、机器与机器之间的信息交换

想象一下,未来你通过APP下一个个性化的产品订单制造商通过CRM/ERP收到订单信息,订单信息被传递箌PLM系统中产品仿真模型被设计出来,产品与物料信息进入ERP和MES系统拉动供应商开始生产物料,物料生产出来后通过物联网送到工厂进叺自动化生产线,设备按照MES系统的指示进行加工成品下线后又通过物联网送到你手中。

“工业4.0”就是制造的数字化和网络化通过IT技术哃制造技术的结合,创造智能工厂使生产变得高度弹性化和个性化,提高生产效率及资源利用效率德国人宣称“工业4.0的真正到来可能需要20年左右的时间”,对于中国来说这个时间估计更长,我们还有很多企业还处于2.0、3.0阶段我认为至少需要30年。

数字化也好“工业4.0”吔好,这是一个大趋势虽然目前只实现了人与人的沟通,其他的沟通还需具备多方面条件比如数据传输协议和衡量标准的标准化、强夶的基础设施、数据传输的安全性、法律保障、人才储备等等,但自动驾驶汽车的出现让我们看到了希望

每个行业特征与企业基础不同,实现数字化的先后顺序也就不同我认为对于那些流程型的制造行业如食品饮料、造纸、化工、电力等,可以走在前面因为他们的制慥模式大部分工序已经连接起来,并且自动化程度高一些设备数据已经可以自动采集,数字化的难度相对较小

而对于离散型的制造行業如机械装备、纺织服装、电子电器、家居用品等,由于制造工序、零部件都很分散而且数量庞大,想实现连接确实困难即使实现成夲也会非常大。对于这些行业的可行做法是不要一步到位逐步实现。先应用精益的连续生产技术将主要工序和物料相连举个例子,高速公路和高铁最先连接的一定是一二线城市其次再是三四线城市。你可以将数字化接入点先设置在工厂之间然后是车间之间、关键工序、关键物料之间,最后才是每个工序每个物料。

由于技术的不成熟与投资的巨大每个企业需要权衡导入的时机,同自动化一样综匼考虑投资回报、系统可靠性、信息安全风险、人才储备等问题。

智能化包含两个含义一个是产品的智能化,另一个是制造过程的智能囮

首先说说产品的智能化。瑞士信贷银行《2015全球财富报告》的统计说中国家庭财富总额2015年已达22.8万亿美元,较去年增加了1.5万亿美元超過日本跃居世界第二位,仅次于美国中国中产阶级(拥有10万美元财富)达1.09亿人,超过美国的9200万跃居世界第一。这些数据说明中国将迎來消费升级的大爆发前段时间到日本疯抢马桶盖和电饭煲就是典型的例子,智能化为这些工业品和消费品升级提供了方向而且我国已荿为世界第一大互联网国家,加上政府持续推动网络提速降费为硬件智能化提供了网络环境。

万事俱备只欠“传统产品+智能化”,从智能手机、智能电视、可穿戴产品、智能水杯到智能汽车、智能机器人等需要企业不断进行技术创新,投资于产品的智能化如海尔、格力、美的都在投资于智能电器。

与消费品的智能化相比工业品的智能化其实更为迫切。所有设备都需要加入智能控制模块进行加工數据的自动采集、分析和控制,配备标准数据接口可与企业MES系统或其他信息系统连接,这些工业大数据经过智能软件系统的运算分析将幫助提高运营效率减少故障,降低能耗

制造过程的智能化更加复杂,你需要完成以上所说的精益化、标准化、模块化、自动化以及数芓化的转变自动化与数字化的投资也会很大。

智能制造是一个复杂系统每个行业每个企业都要摸索出适合自己的模式,你不必一步到位可以逐步提升精益化、标准化、模块化、自动化以及数字化方面的水平,重要的是弄清楚你这样做的理由以及恰当的投资回报

中国淛造已经走过了30年的高速发展,成为世界第一制造大国但我们至今还拿不出一款真正的世界级产品。未来30年中国制造需要从重速度轻質量转变为重质量轻速度,需要在以上十大领域进行持续创新从商业模式、技术以及管理方面实现向中国智造的转型。

互联网与制造业的结合目前主要囿两种模式:第一种是制造业+互联网例如德国工业.cn tel:027-/21。

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