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智能工厂建设指导与建议

栏目分类:设备资讯   发布日期:2018-04-22   浏览次数:
随着中国制造2025的发布,智能工厂建设成了热门。为了正确理解,或有序推动智能工厂建设,笔者根据长期的顾问经验,智能工厂建设指导与建议,智能工厂需精益化、信息化

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【智能工厂】是根据客户需求而写的,非常具有代表性,在客户搜索【智能工厂】时,都能通过我们来了解相关资讯,而且【智能工厂】在客户有需求时提供参考意见。

随着中国制造2025的发布,自动化、信息化和智能化成为当今社会经济生活中提及率极高的关键词,智能工厂建设成了热门。在这股热潮中,我们既要积极关注,认真学习,更要理性思考,有序导入。

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智能车间,智能工厂,智能制造,三个层级,各有不同

 

其中智能车间和智能工厂属于术的层级,智能制造才属于道的层级。术无穷,道亦无尽;道尽,术亦可无穷,但较难有质的突破。道未尽,术无穷,一直持续下去,终究会有质的突破。

 

1、智能车间

 

以产品生产整体水平提高为核心。关注于生产管理能力提高,产品质量提高,客户需求导向的及时交付能力提高,产品检验设备能力提高,安全生产能力提高,生产设备能力提高,车间信息化建设提高,车间物流能力提高,车间能源管理能力提高,等方面入手;

 

通过网络及软件管理系统把数控自动化设备(含生产设备,检测设备,运输设备,机器人等所有设备)实现互联互通,达到感知状态(客户需求,生产状况,原材料,人员,设备,生产工艺,环境安全等信息),实时数据分析,从而实现自动决策和精确执行命令的自组织生产的精益管理境界的车间。

 

2、智能工厂

 

以工厂运营管理整体水平提高为核心,关注于产品及行业生命周期研究,从客户开始到自身工厂和上游供应商的整个供应链的精益管理通过自动化和信息化的实现,从满足到挖掘,乃至开拓和引领客户需求开始的销售与市场管理能力提高;提高环境,安全,健康管理水平;提高产品研发水平;

 

提高整个工厂生产水平,提高内外物流管理水平,提高售后服务管理水平,提高能源(电,水,气)利用管理水平,等方面入手,通过自动化,信息化来实现精益工厂建设和完成工厂大数据系统建立和发展完善,通过自动化和信息化实现从客户开始到自身工厂和上游供应商的整个供应链的精益管理,这是智能工厂。

 

3、智能制造

 

以提高国家竞争力为核心,关注整个制造业在全球产业和领域以及对应农业,服务业等国民经济组成部分的产业级管理水平的提高,结合智能工厂,智能服务,大数据系统(含软硬件建设)几个方面来实现精益管理思想文化,从而保证制造业的永续经营,国家的经济发展和长治久安,这才是一个“有智慧的”制造业。

 

举个例子说:以前因为重复建设造成的产能过剩现象,引进落后技术的现象,市场换技术的技术没学到市场也丢失的两头空现象,自家品牌被国外品牌低价收购后封杀的现象......,等等愚蠢的行为,在智能制造之后,都将不会出现。

 

从目前的情况来看,举例说明如下:

 

智能车间建设如同提高每一个士兵单兵作战的能力。要做到每一颗子弹消灭一个敌人,每一颗炮弹消灭一群敌人,每一颗导弹消灭一堆敌人,枪枪准,炮炮中。

 

智能工厂建设如同提高部队协同作战能力。大大小小的各个领域及类型的企业如同军队的班,排,连,营,团,旅,师,军,和海军,陆军,空军,天军(太空部队),需要提高海陆空天一体攻防协同作战全球打击能力。

 

智能制造则是提高国家军事力量的整体能力。知道为谁而战-有灵魂;知道如何取胜-有头脑;做到零伤亡-功夫好;实现不战而屈人之兵,化敌为友-大智慧。

 

中国是全世界唯一拥有联合国产业分类中全部工业门类的国家,拥有39个工业大类,191个中类,525个小类,从而形成了一个举世无双、行业齐全的工业体系。智能制造就是要为这个工业巨人的脑袋里面注入精益管理思想文化的灵魂和智慧,不然的话,就是一个空有各种各样软件的大脑,各种各样感应器和信息化技术的神经系统,各种各样自动化的骨骼和肌肉,虽然也是聪明强壮,但是没有大智慧。

 

工业4.0是德国为自己度身打造的国家战略,德国的定义是这样的,智能工厂偏重产品制造,类似于中国的智能车间;智能制造偏重运营,类似于中国的智能工厂;因为他们国家的工业体系没有那么多,与中国相比,如同一个小工厂,一招鲜也能吃饱饭;中国就不一样了,如同一个综合集团公司,就算几十招鲜,也不一定能混个肚子圆,这些显而易见的咱们就不一一揭丑了。

 

美国和日本以及其它国家也具有与中国不同的政治体制以及经济状况,技术能力的差异。所以不能死搬硬套到中国来,他们的只能做为借鉴,不能全盘效仿,中国必须要在自身的基础和特点上建立自己的智能制造战略。

 

从目前的情况来看,运转起来应该这样思考。

 

对于智能车间,直接动手,政府支持大政策,投中钱(30%-50%)助力,做为启动电机和触媒,发动机转起来和真正发生反应靠企业自己的能力,不监不控,优胜略汰,只要结果,赛场跑步。

 

智能工厂建设,边干边看,政府支持大政策,投大钱(50%-80%)壮胆,提高企业生存能力,万一失败不会死,万一伤残不会废,对于企业监而不控,鼓励跑步。

 

智能制造建设,直接动手打基础,政府支持大政策,基础建设投大钱(100%)。

 

彻底搬开教育,医疗,住房三座山。全面放开户籍制度,城市准入制度,爱去哪里去哪里,能活下来靠政府,能活的好靠自己。提高教师待遇和地位,特别是幼,小,中学老师和大学基础学科和研究专业的老师,工资保证教师小康生活水平,专心教书育人,让热爱教育事业的人安心从事教育事业。教育免费制度包吃穿住补贴从幼儿园到博士后,孤儿也能读到博士后,普及教育从幼儿园到高中的全免入学考试制度,职业教育从高中后开始分化,高等教育采取宽进严出制度,建立终身学习制度,让真正喜爱学问的人安心做学问。

 

对于建立智能制造软件系统和硬件配置的关键产品的研发投入,直接动手打基础,政府支持大政策,研发投入与企业资金配套完成,对产品研发过程,质量及资金管理严格监控,杜绝“汉芯事件”或者其它的研发造假行为,可列为民法中的犯罪。

 

智能制造任重道远,政府做人才基础和技术基础培育,眼光放远,踏实走路。

 

智能车间努力实现的同时,对智能工厂也开始稳步前进,对智能制造同样开始奠定基础,这样踏踏实实地在国家的整体战略下一步一步的走下去,未来的发展才会值得期待。

1、没有精益的自动化、信息化会造成极大浪费

 

为了应对劳动力成本上涨,企业期望尽快实现机器对人工的替代,特别是看到乌压压一片装配工的时候,这种想法更是急迫。面对市场需求,一些自动化公司开始放胆接单,而且什么都敢承诺。结果是,签约并支付首款后,自动化公司开始试做(不断试错),许多情况下不能如约交付靠得住的自动化设备或生产线,最后双方不欢而散甚至被纠纷困扰。

 

某小家电公司,找了一家服务商进行装配线自动化改造,合同约定5个月完成,后来做了一年多还无法交付。据我们了解,自动化生产线无法交付,主要原因是企业产品工艺、零部件精度不够等造成的。当然,自动化公司事前调研或经验不足,贸然接下这样的订单,也有不可推卸的责任。这条装配线如果要成功进行自动化改造,就必须重新进行产品和工艺优化设计,还要对零部件加工精度进行改良,也就是要进行全面的精益化改善。即便如此,也并非所有作业都需要或都可以自动化,还要具体问题具体分析。

 

另一方面,迫于趋势的压力,企业信息化建设也方兴未艾,但建设效率低下更是触目惊心。许多企业花巨资引进ERP系统,最后竟然做不了生产计划。没有生产计划,自然就不能生成采购计划;没有生产计划,也就出不了物料出库或配送计划;没有生产计划,也就不能进行生产的调度管理;没有生产计划,就无法对物料或订单交付等进行报警或管控……所以,不能实现生产计划功能的ERP根本就不是ERP。

 

除了ERP之外,企业还会购买或内部开发诸如财务管理、人力资源管理、客户关系管理、模具管理、设备管理、订单管理和OA等系统。这些系统充其量只是用来作为记录、查询和沟通的道具,很少见过能够实现统计、分析、报告、报警、纠错防错、可视化监控和职能协同等旨在提高管理智能化水平的功效。

 

除此之外,在自动化、信息化还有许多诸如跟风装面子的现象,造成极大的资源浪费。所以,如何进行自动化和信息化,是企业管理者当前需要认真学习的主题。

 

2、走向智能工厂到底需要怎样的自动化和信息化

 

为了正确理解,或有序推动智能工厂建设,笔者根据长期的顾问经验,创建了一条如图所示的智能工厂结构化路径,明示了企业经营与自动化、精益化、信息化和智能化之间的关系,对智能工厂建设具有重要的指导意义。通过这个结构化路径,我们可以自上而下较全面、立体地理解智能工厂所倡导的愿景、目标、战略和架构基础等内容。

 

首先是建设愿景,就是装上一个能帮助我们实现高效经营的数据大脑。这个数据大脑是企业经营中负责思考、判断和发出指令的神经中枢。它从企业经营的各个领域获取有价值的信息,并通过分类、加工处理,得出各种有效的结论或指令,高效管控企业的运营。可以设想,在一个“中央经营控制室”里,我们可以即时看到各项经营图表、数据,看到关键KPI及为之努力的状况,看到关键战略或课题的推进状况等,做到“脑”(心)中有数。

 

其次是两个建设目标(或原则):一个是自动化或智能化,另一个是准时化或定制化。这两个目标最初是作为丰田生产方式的两大精益原则,很早以前由丰田汽车提出来的,至今依然具有重要的现实意义。也就是说,智能工厂建设既要符合“自働化”原则,让生产或管理系统拥有人的智慧,具备判断、报警、防错纠错、自动停止等自働化(不是一般意义的自动化)的能力,用今天的话来说,就叫智能化。目的是追求零缺陷和省人化。智能工厂建设又要符合“准时化”原则,让生产或管理系统拥有足够的柔性,在不增加成本或降低成本的前提下,对市场需求做出快速反应,满足客户个性化需求,并最终实现“定制化”生产的目标。

 

第三是三大战略支柱,即精益化、自动化和信息化。精益化,指的是与提供产品或服务密切相关的主价值(研、产、销等)流程、系统要符合精益原则,并进行精益优化,保障流程、系统能够高效、快捷和稳定地提供产品和服务。自动化,就是让机器代人干活,目的不外乎是提高效率(比人工效率高)、保障质量(比人工稳定可靠)、规避安全风险(不怕意外)和降低劳动强度(不怕苦累)等。信息化,就是通过IT及互联网技术,对诸如记录、统计、分析、报告、预警、判断、指令和协同等工作实现替代。

 

可见,自働化(智能化)和准时化(定制化)是两个目标,而精益化、自动化和信息化等三化改善才是实现两个目标的手段,目标和手段的关系要搞清楚,不能把智能化、准时化和其他三化混为一谈。

 

第四是四大精益经营基础,即标准化管理、精益改善机制、改善工具方法的学习和利润经营机制。

 

第一个基础是标准化管理,其实就是做两件事,一是定义标准作业,也就是说对所有作业的步骤和动作要求等要进行标准化定义,以便保障过程高效和结果可重复。二是制定作业标准,也就是说,要制定一份一目了然并能满足标准作业要求的作业标准,以便对作业者进行培训、训练和比对检查等。

 

第二个基础是导入精益改善机制,以便促进公司全员参与精益改善,持续提升企业经营管理绩效。笔者所在的顾问公司积极倡导企业运营员工微创新(员工提案)、现场上台阶(自主管理)和绩效大课题等三大精益改善机制,促进员工广泛参与。

 

第三个基础是改善工具方法的学习和运用,内容包括IE、新旧QC工具、VSM、6Sigma等各种发现问题、分析问题和解决问题的方法论。

 

第四个基础是利润经营机制,这是企业高层必须掌握的终极经营工具,它从定义经营理念和经营战略开始,并通过制定和落实年度经营计划等一系列具体的经营行为,来达成企业提升利润等经营目标。

 

这四个基础对智能工厂建设来说,不是可有可无的工作,而是十分重要的组成部分。

 

过去30多年,国内制造企业在规模上获得了飞速发展,但经营管理基础薄弱一直是个大问题,而且近年企业内信息化导入和自动化改造等各行其是,投资效率极其低下。企业可参照图示智能工厂建设结构化路径,立足长远,科学规划,分步实施精益化、自动化和信息化,逐步提升工厂的智能化水平,最终建成高效的智能工厂。

 
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