搞清楚這一點,制造企業少走80%的彎路!在制造型企業,車間處于非常重要的位置。在很大程度上,車間強則企業強,車間智則企業智。《中國制造2025》中也明確指出:“推進制造過程智能化,在重點領域試點建設智能工廠/數字化車間。 數字化車間架構圖 很多人認為,大量采購和引入數字化設備是建設好數字化車間的前提。這是一個很大的誤解:數字化設備與數字化車間之間既非必要條件,也非充分條件。 即便車間中全是數字化設備,如果沒有實現設備的互聯互通,沒有實現生產過程的數字化管理,數據沒有實現真正的有序流動,也不能稱之為數字化車間。 數字化車間建設有三條主線: 第一條主線是以機床、熱處理設備、機器人、測量測試設備等組成的自動化設備與相關設施,實現生產過程的精確化執行,這是數字化車間的物理基礎。 第二條主線是以ERP+MES為中心的智巧化管控系統,實現對計劃調度、生產物流、工藝執行、過程質量、設備管理等生產過程各環節及要素的精細化管控。 第三條主線是在互聯互通的設備物聯網基礎上,并以之作為橋梁,聯接起信息化系統與機床等物理空間的自動化設備,構建車間級的HCPS系統,實現了兩個世界的相互作用、深度融合。 精益思想要貫穿始終 如果說設備、ERP+MES、HCPS等三條主線是“實線”的話,精益生產則是數字化車間建設的一條“虛線”,要貫穿數字化建設的始終。
1、精益生產,智能制造的重要指導思想精益生產是管理學史上重要的實踐成果之一,深刻地影響著汽車工業,乃至全球制造業。 精益生產基本思想和追求的管理目標,并沒有隨著智能制造的發展而落伍,恰恰相反,精益思想是企業進行智能制造體系構建的重要指導思想之一。
2、智能制造,精益生產的有效使能手段傳統精益生產目視管理有很多很有效的手段和方法,比如5S管理、安燈、標準作業三票、可視化看板等方法。 這些方法可以直觀地提示發生問題的區域、工位、或是機臺、材料等信息,但是要深究問題的根本原因還需要大量的觀察與分析,當變異的條件發生變化時,會給分析帶來很多困難。 而智能制造以數字化、網絡化、智能化等新技術、新手段就可以較容易地解決這些問題。
3、殊途同歸,精益智能共促企業良性發展雖然精益生產與智能制造是兩個領域的概念,側重點也不盡相同,精益生產主要是強調了生產過程中的管理理念與實現方法,智能制造更側重技術實現,但兩者是相輔相成的關系。 從生產過程來看,精益生產中的很多理念,如生產布局、節拍、后工序拉動、標準作業等,是實施智能制造的基礎。 快速切換、減少浪費、可視化生產、均衡化生產、準時化生產、工序流動化等理念,也是智能制造要實現的過程目標。 同樣,智能制造中的設備互聯互通、高級排產、過程協同、資源精益化管控、質量過程管控、大數據分析、可視化、預測性維護等方法與手段,都有助于促進精益生產的落地與提升。 從實現的目標來看,智能制造與精益生產也是殊途同歸,實現敏捷、高效、高質、低成本的生產與服務模式是兩者的共同目標。 智能制造背景下的精益屋
數字化車間實施策略數字化車間建設是一項復雜的系統工程,數字化車間建設可遵循以下實施策略。
1、統籌規劃,服務戰略智能制造不是企業的目的,企業真正目的是通過智能制造實現降本提質增效,提升企業競爭力。數字化車間建設也要為這個目的服務,從整體上服務于企業經營戰略。 數字化車間建設不僅僅是一系列新技術或新系統的單純應用,既涉及生產自動化系統,又涉及數字化、網絡化等信息化系統,還要考慮計劃調度、生產工藝、物料配送、精益生產、安全環保等各種因素。 是一項影響到車間各個層面,甚至是可以影響到企業層面的綜合性工程,一定要有全局的概念與系統的思維。
2、聚焦痛點,扎實推進基于降本提質增效、快速響應市場的目的,從車間存在的實際痛點出發,打造一個能解決實際問題的數字化車間管控系統。 在工藝、設備、管理以及信息化、網絡化、智能化等各個方面有重點地進行優化、挖掘潛力,最大程度地提升企業生產效率及管理水平。 首先要聚焦痛點。根據痛點明確要解決的主要問題,比如,是生產效率不高,是產品質量不穩定,還是生產過程不透明等,并以問題為導向,制訂相應的解決方案。 其次,還需要分步實施,扎實推進。數字化車間建設有很多階段,其實施順序取決于存在問題、生產特點、企業基礎及資金投入等多種因素,切忌貪大貪全,可從基礎、較易成功的地方著手。
3、以人為本,管理取勝如前所述,本次智能制造不是“機器換人”的過程,而是以自動化、數字化、網絡化、智能化等新理念、新技術手段,幫助人類實現更高效、更高質、更綠色、更低成本的生產與服務。在智能制造時代,人變得更加重要,而不是相反。 無論是機器人等設備,還是ERP、MES等信息化系統,都要基于幫助人、服務于人這個出發點,而不是簡單地替代人、減少人。 另外,無論多么先進的系統,如果不把人的積極性調動起來,系統就不能發揮最大價值,智能制造就不可能取得成功。 以精益生產為指導思想,以使用者為中心,在流程優化、工藝優化等基礎上,以自動化、數字化、網絡化、智能化為手段,以降本提質增效為目標,以管理優化為突破口。 通過數字化車間的建設實現精益化、智能化、高效化的生產模式,為企業智能化轉型升級在車間層面奠定堅實的基礎。
4、效益驅動,落地為王在數字化車間建設中,既要符合智能制造的理念,有一定的先進性、前瞻性,又要本著務實落地原則。 要汲取經驗與教訓,不要過于理想化,不要過多強調自感知、自決策、自執行、自組織、自學習等所謂高大上技術,企業不是研究機構,應該以創造效益為根本目的。
數字化車間實施效果通過成功實施數字化車間系統,企業在車間管理方面將會有質的提升,為企業智能化轉型升級奠定良好的基礎。
1、設備互聯,“啞設備”聰明起來通過設備的互聯互通,將車間的數控機床、熱處理設備、機器人等數字化設備實現程序網絡通訊、數據遠程采集、程序集中管理、大數據分析、可視化展現、智能化決策支持,將設備由以前的單機工作模式,升級為數字化、網絡化、智能化的管理模式。
2、協同生產,讓設備高效地運轉通過ERP等信息系統中的計劃、排產、派工、物料、質量、決策等模塊,以信息化系統為手段,實現各種信息的共享與協同,做到車間層面精準化計劃、精益化生產、可視化展現、精細化管理。 將以前串行生產轉變為并行的協同生產模式,實現“一個流”的生產,工件轉移到設備前,加工程序等技術文檔、工裝夾具等生產資源已經全部準備就緒,大大減少設備的各種等待時間,可明顯提升設備生產效率,降低生產成本,提高客戶滿意度。
3、虛實融合,數據在流動中增值改變傳統的制造模式,做到虛擬世界與物理世界深度融合,虛實精準映射、相互促進。 車間各崗位、各設備都融于整個信息化系統,以數據有序流動為特征,以高效高質生產為核心,人、機、料、法、環、測各環節相互融合。 基于數字化、網絡化、智能化的管理系統,使管理者能做到“看得見,說得清,做得對”,實現了生產過程的“Smart”,即敏捷、高效、高質、低成本、綠色、協同的智巧化生產與服務模式。
4、智能制造,降本提質增效是標尺通過數字化車間建設,對車間進行全面的科學管控,大幅度提升車間計劃科學性、生產過程協同性、生產設備與信息化系統的深度融合度。 并在大數據分析與決策支持的基礎上進行透明化、量化管理,可對企業生產效率、產品質量、生產成本等方面有明顯改善。 以下是數字化車間系統實施后的統計結果: 制造信息量提高15-60% 生產效率提高10-30% 計劃質量提高25-70% 生產透明度20-70% 經濟效益提高10-25% 生產靈活性提高15-60% 生產周期降低15-40% 外協費用降低5-15% 生產準備成本降低15-40% 處理緊急事故的成本降低20-60% 生產管理成本減少15-25% 生產計劃成本降低10-30% 產品準時交貨率提高15-40% 在先進設備的基礎上,在管理方面深挖潛力,充分發揮人的作用,構建數字化、網絡化和適度智能的生產模式,切實做到明顯的“降本提質增效”。并以量化數據為基礎,循序漸進,有效地提升企業的競爭力。 |
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