2精益思想要貫穿始終
如果說設備、MES、CPS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。
在此,筆者總結出五條可以指導智能制造建設的精益思想原則。
① 關注客戶價值
精益生產強調,流程中所有環節的輸入與輸出都應當用客戶價值這個標尺去衡量。在前端要打通客戶真實需求之間的接口,在企業內部,以客戶需求來定義自己的產品與服務。如果系統不能滿足客戶對高質、高效、低成本、高滿意度的要求,即便是設備或技術非常先進,也不能算是一個成功的智能制造項目。
② 識別并消除浪費
企業在實施智能制造系統之前,應當對流程中各種浪費進行梳理與改善。精益生產中將制造過多過早、庫存、搬運、等待、不必要的作業、不必要的動作以及不良品流竄這七種形式,歸納為七大浪費,這七大浪費是企業生產效率不高、盈利能力不足的根源,需要不斷進行完善與消除。如果這些問題沒解決,就直接實施智能制造,很可能是用系統的方式把浪費固化下來,既喪失了改善的機會,又增加了不必要的投入。
比如,沒有對庫存過多的浪費進行改善,就投入大量財力物力去建設智能化的立體倉庫;沒有對動作浪費進行改善,就引進機器人或機械臂去從事這些本屬于浪費的動作,這些都造成了很大的浪費。
③價值的快速流動
精益生產強調價值流的快速流動,包括物理布局工藝流程化,信息傳遞自動化,以及人、產線設備、倉儲物流之間高效協同化。如果在物理布局上有大量斷點存在,就會給智能制造的排產與調度帶來了更大復雜度。
在系統整體運轉的過程中,盡可能多地消除停滯和等待,需要將人、產線設備、倉儲物流之間的相互協作機制、信息傳遞機制、防錯與糾錯機制,在統一的系統框架內進行設計與建設。
④高度柔性與適應性
精益生產的柔性是指通過快速切換(SMED)的實施與改善,實現產線在生產不同型號、不同配置,甚至是不同種類產品時,可以根據需要進行快速切換。
在小品種多批量、客戶需求千變萬化的今天,智能制造建設也必須要考慮產線柔性與適應性等問題,否則就可能造成大量投資的浪費。
⑤盡善盡美原則
精益生產中標準作業、自工序完結、良品條件創建與維持、質量內建、安燈控制、防錯與糾錯機制、變化點管理、全員生產性維持(TPM)等術語之下,都有一套品質維持的理念、原則與方法,這些原則和方法同樣可以指導智能制造的建設。
比如,上下工序之間,設備與零件部之間都需要建立全數良品的加工條件與標準,當條件發生偏離時,應當向相關人員發出異常提醒,甚至停止生產。如果智能制造系統缺少這樣的機制,自動化程度越高,損失往往越大。
2)智能制造,精益生產的有效使能手段
經過幾十年的發展,精益生產已經成為制造業的重要指導思想。在技術快速進步的今天,智能制造又可以很好地促進精益生產的落地與進一步發展。
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。比如:
識別浪費是精益改善的重要組成部分,除了傳統的精益手法,通過設備物聯網系統采集設備稼動率、待機原因等,能夠準確地識別出設備利用等方面的浪費;通過MES系統對物料、工具等進行精益化庫存管理,可以明顯地減少庫存的浪費;通過APS高級排產優化生產計劃,可以減少人員與設備等待的浪費等等。
實現流的生產、均衡化生產是個不斷改善的過程,但在離散制造車間,生產設備動輒上百臺、工序上千上萬項,如何保證這些工序在不同設備上生產的均衡化、流動化?如果只靠人的經驗很難實現這種生產方式,很容易造成設備忙閑不均,造成工序的等待或停滯。