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  君不見，很多企業(yè)在“工業(yè)4.0、智能制造、互聯(lián)網+”等概念滿天飛的環(huán)境下迷失了方向，不知該如何下手，盲目跟風，看別人投自動化，自己也跟著投，看別人上信息化，自己也跟著上，很有可能在看到智能制造落地之前已經被自己折騰死掉。      其實，智能制造也好，智能工廠也好，都有自己的實施條件和路徑，沒有捷徑可走，行業(yè)不同、企業(yè)不同，道路都會不同

2017-11-02 00:00:00 · 中國自動化網 閱讀：641
  君不見，很多企業(yè)在“工業(yè)4.0、智能制造、互聯(lián)網+”等概念滿天飛的環(huán)境下迷失了方向，不知該如何下手，盲目跟風，看別人投自動化，自己也跟著投，看別人上信息化，自己也跟著上，很有可能在看到智能制造落地之前已經被自己折騰死掉。      其實，智能制造也好，智能工廠也好，都有自己的實施條件和路徑，沒有捷徑可走，行業(yè)不同、企業(yè)不同，道路都會不同
  君不見，很多企業(yè)在“工業(yè)4.0、智能制造、互聯(lián)網+”等概念滿天飛的環(huán)境下迷失了方向，不知該如何下手，盲目跟風，看別人投自動化，自己也跟著投，看別人上信息化，自己也跟著上，很有可能在看到智能制造落地之前已經被自己折騰死掉。
  
  其實，智能制造也好，智能工廠也好，都有自己的實施條件和路徑，沒有捷徑可走，行業(yè)不同、企業(yè)不同，道路都會不同。一般來講，以下十個路徑方向是中國工業(yè)從制造邁向智造的必經之路，只不過對于不同的行業(yè)和不同的企業(yè)來說，由于市場需求模式不同、產品工藝不同、管理基礎不同等，側重點有所不同而已，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，最早就是面向多品種小批量的個性化需求而設計的，其兩大支柱就是“準時化”與“智能自動化”。
  
  至今為止，精益已經演變?yōu)橐环N涉及營銷、研發(fā)、供應鏈、生產、流程乃至創(chuàng)業(yè)的全價值鏈的精益管理理念和方法，帶動了全球產業(yè)的轉型，從制造業(yè)到服務業(yè)，她所追求的“創(chuàng)造價值消除浪費”的思想、方法和工具促進了生產資源的優(yōu)化配置，獲得質量、效率和反應速度的快速提升。
  
  根據我們輔導企業(yè)的經驗，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)中并未得到有效實施，他們大多只是口頭上說說，因為急功近利以及缺乏導入經驗方法等，無法堅持下來半途而廢。走進這些企業(yè)，你會發(fā)現(xiàn)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)、間斷分割的生產模式、粗制濫造的品質、漫長的交貨周期等等。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)的平均庫存周轉時間為120天。也就是說，即使利潤率相同的情況，投資回報率也會低。
  
  智能制造不可能建立在這種低效的生產模式之上，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(xiàn)有基礎上重新配置生產資源就可以獲得超出想象的回報。
  
  精益的成功實施并不難，關鍵在于領導的決心與管理層觀念的轉變。
  
  ／ 2、標準化 ／
  
  標準化是自動化的基礎，也是智能制造的前提。
  
  國內企業(yè)感嘆汽車行業(yè)的自動化程度之高，為何汽車這么復雜的產品都可以，而家電這種簡單產品卻不行，一個重要原因就是標準化。
  
  汽車行業(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品成本。通過將原來的根據整車進行零部件生產改為根據零部件進行整車生產的方法，也就是說標準化的零部件實現(xiàn)批量生產，成功降低成本。
  
  國內企業(yè)不重視或者沒有意識到標準化的重要性。比如簡單的螺絲、包裝紙箱就有幾十上百種規(guī)格，庫存和零部件成本就高。從研發(fā)設計開始完全沒有控制，開發(fā)一個新產品或者換了一個人，就隨意地增加新的零部件，缺乏一個標準化的流程以及產品數(shù)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，自動化才能據此開發(fā)出來，比如自動焊接，自動裝配，假設零部件千變萬化，作業(yè)方式也不固定，自動化將很難實現(xiàn)，即使實現(xiàn)成本也很高。
  
  ／ 3、模塊化 ／
  
  汽車和電腦是最早實現(xiàn)模塊化的行業(yè)，從模塊化設計、模塊化采購到模塊化生產，模塊化也是智能制造能否實現(xiàn)低成本滿足個性化消費的關鍵所在。如果一旦實現(xiàn)，真正意義上個性化的產品將成為可能，比如手機，每個人的手機都可以獨一無二，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，自動化生產、物流與信息溝通更加容易實現(xiàn)。如以前每個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(xiàn)在有了改進。
  
  模塊化實施起來相對較難，涉及到行業(yè)與企業(yè)標準，需要上下游企業(yè)共同參與，這是一項長期的工作，所以相互間構建精益的戰(zhàn)略合作伙伴關系尤為重要。
  
  ／ 4、自動化 ／
  
  自動化是智能制造中談論得最多的，很多地方政府和企業(yè)形象地把其稱之為“機器換人”，也做了不斷的嘗試，有成功也有失敗。
  
  企業(yè)可以通過自主創(chuàng)新，將原來原材料處理的離散型加工方式進行集成，把原來獨立的工序通過自動化生產線連接在一起，實行精益式的連續(xù)生產，消除了中間環(huán)節(jié)的上下料、儲存和搬運，生產速度和生產效率將提高。
  
  但也有投產后發(fā)現(xiàn)成本不但沒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，由于經濟不景氣市場下滑，產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。
  
  自動化與信息化是實現(xiàn)智能制造投資最大的部分。企業(yè)在做自動化改造前千萬要慎重，為什么要升級自動化？投資回報率是多少（合理的投資回報期應控制在5年以下）？自動化設備可靠性怎樣？有何風險？能適應產品的升級換代嗎？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(xiàn)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、上百萬投入的設備被任性地擱置，這種無效的投入甚至會拖垮企業(yè)。
  
  隨著技術的進步和人力成本的提高，自動化是個不可逆轉的趨勢。對于不同的行業(yè)不同的企業(yè)，有的有成熟的自動化方案，有的則沒有，企業(yè)需要結合自身情況來規(guī)劃自動化方向。從投資回報最大、最容易實現(xiàn)的部分做起，當然還要結合前面所講的標準化和模塊化，并且滿足精益生產的要求，優(yōu)化相應的生產流程，一步一步循序推進，且不可操之過急，盲目跟風。
  
  ／ 5、服務化 ／
  
  中國目前擁有超過6億的網民，7億臺智能終端，移動互聯(lián)網的蓬勃發(fā)展加速了從制造向服務的轉型。美國倡導的“工業(yè)互聯(lián)網”將人、數(shù)據和機器連接起來，形成開放而全球化的工業(yè)網絡，其內涵已經超越制造過程以及制造業(yè)本身，跨越產品生命周期的整個價值鏈，涵蓋航空、能源、交通、醫(yī)療等更多工業(yè)領域。
  
  此外，制造企業(yè)還可以通過設備的聯(lián)網數(shù)據監(jiān)測、分析和改善設備的設計與制造，提高產品可靠性和效率。
  
  當然行業(yè)不同產品不同，可服務的內容也千差萬別，互聯(lián)網+模式下，傳統(tǒng)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方式來打動客戶。
  
  ／ 6、個性化 ／
  
  過去30年，市場商品種類急劇膨脹了幾十、上百倍，這是一個個性化消費的時代，每個人都可以擁有自己的博客、微博、微信等，傳播自己的聲音。
  
  個性化本身不是一個新鮮詞，早在一百多年前人們就通過手工作坊制作個性化的商品，個性化實現(xiàn)的難度在于需要達到大批量生產的低成本和高品質。
  
  消費者直接在網上或者電話下單，選擇自己喜歡樣式，企業(yè)根據定制訂單生產交貨。將有效降低庫存，運營成本則比其降低了一半以上。
  
  高品質、低成本的個性化實現(xiàn)首先取決于你的精益生產水平，也就是精益所倡導的“價值來自真正的顧客需求的拉動”。個性化實現(xiàn)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)網等信息技術為其提供了支持，使得個性化實現(xiàn)變得容易。
  
  就現(xiàn)階段來說，個性化還是有限條件的個性化，無法做到完全的個性化，不管是汽車、電腦、手機還是服裝等商品，個性化都是在一定范圍內選擇。
  
  每個企業(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決定自己的個性化模式，并不是越個性化越好，它建立在一定的實施條件基礎之上。也許未來3D打印和人工智能的發(fā)展能夠為完全的個性化提供一種可能。
  
  ／ 7、生態(tài)化 ／
  
  企業(yè)的競爭正在從單個企業(yè)之間逐漸向供應鏈之間乃至生態(tài)系統(tǒng)之間的競爭轉變。凱文.凱利在《失控》中寫道：“大企業(yè)之間的結盟大潮，尤其在信息和網絡產業(yè)當中，是世界經濟日益增長的共同進化的又一個側面，與其吃掉對手或與之競爭，不如結成同盟——共生共棲…… 控制的未來是：伙伴關系、協(xié)同控制、人機混合控制，人類與我們的創(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(guī)模，需要考慮全球化來配置資源，以提高效率降低成本。全球化資源包括市場資源、設計資源、采購資源和生產資源。
  
  我國的“一帶一路”戰(zhàn)略就是尋找全球化的市場資源，輸出我們的富余產能包括高鐵技術等。設計資源則是在國外設立研發(fā)技術中心，開發(fā)貼近本土的產品或者彌補國內設計能力的不足，還可以形成全球24小時不間斷產品開發(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。
  
  采購和生產資源是尋求品質更佳、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、更高的庫存、環(huán)保碳排放、質量穩(wěn)定性、當?shù)貏诠ふ咭约皡R率波動等問題。
  
  ／ 9、數(shù)字化 ／
  
  數(shù)字化跟信息化密切相關，與自動化一樣，這是智能制造轉型投資最大的一塊。隨著信息技術的日新月異，一切皆可數(shù)字化，從人、產品到設備，實現(xiàn)萬物相連。
  
  人可以通過人臉識別技術被識別，以前要靜態(tài)的才可以，現(xiàn)在你走動過程中就可以被識別。
  
  產品可以通過PLM/ERP軟件，從產品開發(fā)設計、物料采購到生產交付全過程實現(xiàn)數(shù)字化，每一張產品圖紙、每一個物料信息、每一個生產工藝都被數(shù)字化連接在一起。
  
  設備可以通過PLC、傳感器等將運行數(shù)據傳給MES、互聯(lián)網等網絡，所以GE可以通過飛機引擎?zhèn)骰氐臄?shù)據分析優(yōu)化其運行參數(shù)降低燃油成本，谷歌可以實現(xiàn)汽車的無人駕駛。
  
  這意味著在“工業(yè)4.0”時代，第一次有可能將資源、信息、物品和人通過數(shù)字化進行互聯(lián)互通！這種溝通包括人與人、人與產品、人與機器、產品與機器、機器與機器之間的信息交換。
  
  想象一下，未來你通過APP下一個個性化的產品訂單，制造商通過CRM/ERP收到訂單信息，訂單信息被傳遞到PLM系統(tǒng)中，產品仿真模型被設計出來，產品與物料信息進入ERP和MES系統(tǒng)，拉動供應商開始生產物料，物料生產出來后通過物聯(lián)網送到工廠，進入自動化生產線，設備按照MES系統(tǒng)的指示進行加工，成品下線后又通過物聯(lián)網送到你手中。
  
  “工業(yè)4.0”就是制造的數(shù)字化和網絡化，通過IT技術同制造技術的結合，創(chuàng)造智能工廠，使生產變得高度彈性化和個性化，提高生產效率及資源利用效率。德國人宣稱“工業(yè)4.0的真正到來可能需要20年左右的時間”，對于中國來說，這個時間估計更長，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(shù)字化也好，“工業(yè)4.0”也好，這是一個大趨勢，雖然目前只實現(xiàn)了人與人的溝通，其他的溝通還需具備多方面條件，比如數(shù)據傳輸協(xié)議和衡量標準的標準化、強大的基礎設施、數(shù)據傳輸?shù)陌踩?、法律保障、人才儲備等等，但自動駕駛汽車的出現(xiàn)讓我們看到了希望。
  
  每個行業(yè)特征與企業(yè)基礎不同，實現(xiàn)數(shù)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連接起來，并且自動化程度高，一些設備數(shù)據已經可以自動采集，數(shù)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(shù)量龐大，想實現(xiàn)連接確實困難，即使實現(xiàn)成本也會非常大。對于這些行業(yè)的可行做法是不要一步到位，逐步實現(xiàn)。先應用精益的連續(xù)生產技術將主要工序和物料相連。舉個例子，高速公路和高鐵最先連接的一定是一二線城市，其次再是三四線城市。你可以將數(shù)字化接入點先設置在工廠之間，然后是車間之間、關鍵工序、關鍵物料之間，最后才是每個工序，每個物料。
  
  由于技術的不成熟與投資的巨大，每個企業(yè)需要權衡導入的時機，同自動化一樣，綜合考慮投資回報、系統(tǒng)可靠性、信息安全風險、人才儲備等問題。
  
  ／ 10、智能化 ／
  
  智能化包含兩個含義，一個是產品的智能化，另一個是制造過程的智能化。
  
  首先說說產品的智能化。瑞士信貸銀行《2015全球財富報告》的統(tǒng)計說，中國家庭財富總額2015年已達22.8萬億美元，較去年增加了1.5萬億美元，超過日本躍居世界第二位，僅次于美國，中國中產階級（擁有10萬美元財富）達1.09億人，超過美國的9200萬，躍居世界第一。這些數(shù)據說明中國將迎來消費升級的大爆發(fā)，前段時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)網國家，加上政府持續(xù)推動網絡提速降費，為硬件智能化提供了網絡環(huán)境。
  
  萬事俱備，只欠“傳統(tǒng)產品+智能化”，從智能手機、智能電視、可穿戴產品、智能水杯到智能汽車、智能機器人等，需要企業(yè)不斷進行技術創(chuàng)新，投資于產品的智能化。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)品的智能化其實更為迫切。所有設備都需要加入智能控制模塊，進行加工數(shù)據的自動采集、分析和控制，配備標準數(shù)據接口，可與企業(yè)MES系統(tǒng)或其他信息系統(tǒng)連接，這些工業(yè)大數(shù)據經過智能軟件系統(tǒng)的運算分析將幫助提高運營效率，減少故障，降低能耗。
  
  制造過程的智能化更加復雜，你需要完成以上所說的精益化、標準化、模塊化、自動化以及數(shù)字化的轉變，自動化與數(shù)字化的投資也會很大。
  
  智能制造是一個復雜系統(tǒng)，每個行業(yè)每個企業(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、自動化以及數(shù)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?shù)耐顿Y回報。
  
  中國制造已經走過了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品。未來30年，中國制造需要從重速度輕質量轉變?yōu)橹刭|量輕速度，需要在以上十大領域進行持續(xù)創(chuàng)新，從商業(yè)模式、技術以及管理方面實現(xiàn)向中國智造的轉型。（來源：控制工程網）
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