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當(dāng)精益生產(chǎn)遇到智能工廠

目前我國正大力推進“中國制造2025”和智能制造,這是中國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的路徑和目標(biāo)。而精益管理是全球最優(yōu)秀的生產(chǎn)制造運營管理系統(tǒng),通過精益管理體系的運行,可以大幅提高企業(yè)產(chǎn)品品質(zhì),降低產(chǎn)品制造成本。大量案例證明,精益是智能制造的基礎(chǔ),基于精益的生產(chǎn)信息化系統(tǒng)、基于精益的智慧工廠產(chǎn)線規(guī)劃設(shè)計、基于精益的自動化設(shè)備配置均可使企業(yè)以最少的投資獲得最大的收益。


01

中國制造業(yè)面臨的壓力


很多人認為,我國的制造業(yè)成本與發(fā)達國家相比依然具有比較優(yōu)勢,實際情況并非如此。在美國西南部地區(qū),工人工資比我國略高,但廠房租金、運輸成本、汽油價格、稅收更低,銀行貸款更加便利,而企業(yè)的管理水平和成本控制能力更強,已使美國西南部地區(qū)的制造成本低于中國沿海地區(qū)。


曾經(jīng)市場高速增長、勞動力成本低廉、制造業(yè)賺錢不難,如今產(chǎn)能過剩、成本高企,30~50%的企業(yè)將會出局,是選擇剩者為王,還是選擇站在落后的隊伍中等待淘汰?變革是每一家企業(yè)需要立即開始的行動!


02

低成本低在哪里


在企業(yè)競爭中,如果企業(yè)能夠在產(chǎn)品或服務(wù)上創(chuàng)新,實現(xiàn)與競爭對手的差異化,例如像蘋果、谷歌一樣拿出一款顛覆性的產(chǎn)品,讓競爭對手無法企及從而可賺取高額利潤。而另一條路則是企業(yè)努力做到成本領(lǐng)先,如豐田公司不斷降低全產(chǎn)業(yè)鏈的成本,從而在競爭中勝出。


豐田是全球范圍內(nèi)低成本戰(zhàn)略貫徹最佳的企業(yè),豐田高管認為,如果成本低到已經(jīng)迫使對手在成本線上出售產(chǎn)品,不出幾年,對手將被迫出局。中國大多數(shù)制造企業(yè)在短時間內(nèi)難以構(gòu)建出像美國企業(yè)一樣的創(chuàng)新產(chǎn)品能力,如何降低成本來提高競爭力,應(yīng)成為眾多制造企業(yè)的選擇。


說到低成本,普遍認為要節(jié)約材料和人工,但恰恰在這兩方面的成本很難節(jié)約,低成本絕不等于偷工減料。豐田的秘密就在于“零庫存”。通過輔導(dǎo)各級供應(yīng)商,豐田幫助他們實現(xiàn)了接近每年五十次的庫存周轉(zhuǎn)。


制造周期的縮短,即對應(yīng)庫存資金降低、資金周轉(zhuǎn)率的提高,同時給企業(yè)帶來的一個價值就是面向市場的反應(yīng)速度加快。優(yōu)化計劃生產(chǎn)物流供應(yīng)的組織架構(gòu)和管理流程,是目前制造業(yè)實現(xiàn)“零庫存”(實際是低庫存)的有效方法。


如果構(gòu)建一個可以按照市場節(jié)奏運作的部門架構(gòu)和流程,對工人也是一個挑戰(zhàn)。市場變化很快,單品種生產(chǎn)量變小,需要頻繁更換模具、刀具,增長了時間卻減少了生產(chǎn)量,將對工人造成很大困擾。


這需要重新規(guī)劃工廠布局,考慮設(shè)備銜接、物流方式、品種切換等環(huán)節(jié)的優(yōu)化,也即是所謂的精益生產(chǎn)。提到精益生產(chǎn),其目標(biāo)就是讓生產(chǎn)過程變快,并提高整個企業(yè)物流的節(jié)奏。


03

精益是智能制造的基礎(chǔ)


中國制造企業(yè)的發(fā)展,一定不能跳過精益體系構(gòu)建這一基礎(chǔ)環(huán)節(jié),而中國制造企業(yè)在接觸到信息化和智能化后,往往以為可以跳過精益基礎(chǔ)體系這一環(huán)節(jié)。德國經(jīng)歷了20多年的精益管理準(zhǔn)備,因為人工成本高和老齡化的背景,很早便開始學(xué)習(xí)日本企業(yè)消除浪費、提高效率的體系和方法。而未來需要在信息化方面加大投入,再運用經(jīng)驗去貼近智能化。


德國的工業(yè)4.0構(gòu)建了一個基于互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的智能、快速、自動化、個性化的協(xié)同模式,這樣的協(xié)同使得從客戶提出個性化要求、產(chǎn)業(yè)鏈聯(lián)動到最終交貨更加迅速。但這樣做是否能夠真正降低成本?企業(yè)是否更具競爭力?是值得探討的問題。德國幾家知名企業(yè)表示,通過未來15年的努力將有望實現(xiàn)工業(yè)4.0。


西方工業(yè)化基礎(chǔ)深厚,泰勒在1911年即提出并完善了科學(xué)管理體系,強調(diào)用秒表計算定額及優(yōu)化作業(yè)。此后,美國在50年代推出工業(yè)工程,豐田在上述基礎(chǔ)上形成的豐田生產(chǎn)方式,將制造的生產(chǎn)物流管理水平和質(zhì)量水平推向了新的高度。德國的工業(yè)4.0是站在德國企業(yè)堅持25年學(xué)習(xí)應(yīng)用日本精益生產(chǎn)的基礎(chǔ)上,與信息化、自動化結(jié)合后提出的理念,德國幾家領(lǐng)先的企業(yè)也宣稱,還需15年的時間實現(xiàn)工業(yè)4.0??梢姽I(yè)化的體系化管理基礎(chǔ),是制造企業(yè)不能繞過的“檻”。


04

打造精益體系智能工廠的路徑


車間是否智能化、設(shè)備是否自動化、部門間協(xié)同是否高效,都是支撐企業(yè)更加高效、協(xié)同、成本更低的支柱,是最終達成低成本、短周期的快速反應(yīng)戰(zhàn)略的具體方式和方法。假如一個全自動化的工廠車間,品種切換反應(yīng)不夠迅速或改造設(shè)備的投入產(chǎn)出不劃算,就不是一個具有競爭力的方案。


在單調(diào)重復(fù)的作業(yè)環(huán)節(jié)若用自動化設(shè)備替代人工,即是較好的選擇。以目前的技術(shù)和成本來看,復(fù)雜多變的環(huán)節(jié)用全自動化的方案投入過大產(chǎn)出效益不足,人機結(jié)合的方案更加高效率和低成本。


中國制造企業(yè)試點智能工廠,需要產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同和優(yōu)化的基礎(chǔ)。


管理基礎(chǔ)的優(yōu)化是第一步。包括組織設(shè)計要合理,流程要順暢,設(shè)備、物流關(guān)系要合理,流轉(zhuǎn)和切換要流暢。


管理流程要合理、內(nèi)部信息化要深入,部門間需要協(xié)同。部門協(xié)同靠ERP,車間各環(huán)節(jié)的協(xié)同靠MES。


簡單、重復(fù)、繁重、單調(diào)的作業(yè)環(huán)節(jié)較容易實現(xiàn)自動化,而需要復(fù)雜判斷和非常頻繁切換品種的環(huán)節(jié)對智能化要求過高、投入產(chǎn)出并不一定合理,要慎重考慮推行智能化。


05

僅有自動化是不夠的


智能車間改造是優(yōu)先展開的,智能不應(yīng)只是生產(chǎn)物流體系的自動化,而應(yīng)將優(yōu)化后的管理流程、先進的生產(chǎn)物流布局和運作方式相結(jié)合,在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)人機結(jié)合的自動化應(yīng)用,才能讓智能工廠高效、低成本且更加靈活。


在生產(chǎn)線管理、物流管理、模具管理、質(zhì)量管理與現(xiàn)場作業(yè)團隊之間,建立了一個新一代智能MES(智能制造執(zhí)行)系統(tǒng),來實現(xiàn)工廠的智能化協(xié)同。ERP實現(xiàn)部門間的系統(tǒng)協(xié)同和財務(wù)記賬,MES實現(xiàn)車間各班組間的協(xié)同,以及模具、物流、質(zhì)量檢驗等環(huán)節(jié)的密切配合。


這樣的系統(tǒng),既包括接到訂單后的生產(chǎn)科學(xué)排程,也包括現(xiàn)場的應(yīng)變調(diào)度以應(yīng)對設(shè)備故障、人員缺崗等臨時性問題。在智能計劃、智能調(diào)度、智能協(xié)同的基礎(chǔ)上,快速實現(xiàn)生產(chǎn)執(zhí)行數(shù)據(jù)的采集和分析,組合起來才是制造執(zhí)行系統(tǒng)的核心價值。


綜上所述,我國制造業(yè)過程管理、員工考核、流程約束現(xiàn)在都比較松散,工廠布局、設(shè)備布局傳統(tǒng)落后,物流體系、品種切換體系缺失,信息化應(yīng)用層次較膚淺,自動化還處于起步階段,我們還處在工業(yè)2.0到工業(yè)3.0的進程中。距工業(yè)4.0的目標(biāo)距離雖遠、但行動卻不能遲緩,需打牢精益體系基礎(chǔ)、并認真做好信息化。企業(yè)需要高度協(xié)同的生產(chǎn)物流組織架構(gòu)及流程,以實現(xiàn)計劃生產(chǎn)物流組織的高度協(xié)同而非各自為戰(zhàn)。同時需要新的物流體系、品種切換體系,以適應(yīng)市場的紛繁變化而并非預(yù)投多投。企業(yè)也需要先進的智能制造管理軟件平臺,將管理體系智能化、數(shù)字化和可視化。工廠的物流節(jié)奏和管理業(yè)務(wù)流程都能協(xié)同高效,企業(yè)從投料到產(chǎn)出的時間才能明顯縮短,面向市場的敏捷反應(yīng)體系才能構(gòu)建,企業(yè)也才能擁有制造的短周期、快周轉(zhuǎn)、低成本、高品質(zhì)的競爭優(yōu)勢。

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