规划设计决定智能制造系统的成败

规划设计决定智能制造系统的成败 写在前面通过智能制造系统的建立，来提升工厂的制造管理水平达到国外同行的水平，不是一朝一夕能够实现的，必须分步实施，不能一蹴而就。文/e-works专家 周胜 当今“智能制造、中国制造2025”是一个热门话题，在政府的大力倡导和扶持下，很多制造型企业跃跃欲试想加入其中，想提升自身制造水平。笔者通过走访了一些制造型企业，看到了许多“智能制造”项目现状，收获颇多，在这里与大家进行分享。 就象十几年前，当时企业想在管理上超英赶美，纷纷引入源于西方的ERP系统一样；如今的制造企业在“机器替换人”等口号的激励下，又纷纷在工厂上马各种“智能制造”或者“智能物流”系统；但经过我们跟踪发现，其中的大部分项目由于动机盲目而又缺乏规划，到头来是一地鸡毛，就像当年的ERP系统一样。 比较典型的是一家生产保健品生产厂，在其在包装车间和成品库上建立了一套智能仓储系统，实现了从装箱、打包、入库（新建立的立体仓库）和出库的全过程无人化，此项目还获得了政府智能制造的奖励。但是，就在系统实施上线后不到半年，这家工厂重新招募工人，同时要建一条“分装”包装线，将现实了无人化的产线包装好的箱子（4罐1箱）拆开，仍然由人工重新包装成新的包装箱（1罐1箱），以适应不断增长的电商市场需求。我们曾经问过该厂的工作人员，当初建立自这条无人化生产线的时候，是否做过咨询？或者精益制造咨询？他们回答说没有，是领导参观了别家公司搞的这种无人化全自动包装线后，觉得效果很好，所以才决定效法的，没想到这么快就不适应市场发展了；同时他们也问过了，如果对原产线进行改造需要几倍于原来建设资金的才行，所以不得已又建立了一条人工包装线，人工成本并没有节省，效率还降低了 从上面例子，我们可以看出，智能制造项目是一个系统工程，需要一个科学的决策和实施过程。对智能制造系统的需求一定来自于企业自身的发展，以下这样决策都是不正确的： （1）盲从式决策，看到别人上了智能制造系统，自己也要上； （2）政府政策引导型，企业本身没需求，但有了政府的资金支持，上系统可以不花钱或者少花钱；但是要想到，系统将来在升级改造、日常维护等方面，都需要投入大量的资金。 （3）粉饰型，虽然没有需求，但为增强企业自身形象，为给客户留下一个美好的印象，一些企业上了超越自身能承受力的系统。 这些动机不纯的项目即使成功上线，也很难经受时间的考验，在后续投入不足的情况下系统运行难以为继，只能停用。 既然智能制造是一个系统工程，它就需要科学的方法论和步骤；智能制造首先要有“明确正当的目标”，然后是“总体规划与设计”，最后是分步实施（采购招标），项目推进、项目验收评估等阶段。 首先，先谈谈智能制造目标的制定，我们知道企业发展的终极目标是不断提高自身的竞争力，最终在领域内垄断；这就要求企业在尽量低成本的情况下，尽量提高产品或服务的质量，如下图：智能制造目标 企业要提高质量降低成本，除了常用的企业文化和人才激励等软性手段外，还要有自己的科学化管理体系等硬性手段；而管理体系的建立又包括：企业管理信息化系统，精益制造体系，智能制造系统等等。所以，我们说智能制造系统是属于企业管理体系的一部分，和企业管理体系一样，最终的目标都是：服务于企业，以降低成本和提高产品或服务的质量；如果智能制造系统建立的初衷偏离了这个目标，但必然导致迷失目标，导致系统建设或实施的失败。比如我们要建立一条自动装配生产线，它可以节省了很多人工，但日常的维护成本高于降低的人工费用；这也是说这条自动产线虽然提高了产品质量和效率，但产线的运行成本不是降低而是提高了，所以这样的智能制造系统是得不偿失的。 下面我们再来谈谈“智能制造系统的总体规划和设计”，我们认为，系统的规划和设计既要考虑空间横向维度，又要考虑时间这个纵向维度。考虑空间维度是因为智能制造系统是属于整个管理体系的一部分，它要实现“智能或者自动化”就必然与外部的诸多系统相关联，它不可能是一个孤立的系统。举个例子来说，我们要上一个车间内的智能物流系统，要实现自动上料、配料等功能，就必然与库存管理系统，物料系统，生产计划系统进行数据交换。如果我们在系统建设的时候不考虑空间横向维度的话，就无法设计出一个实用的智能制造系统。 至于时间维度，也是一个重要的因素，从前面那个例子我们就可以看出来，企业是不断发展变化的，比如由于市场的变化，企业的产品要更迭、商业模式要变化等等，而我们的智能制造系统也要随着这种变化而变化，来更好地为现在和将来的企业进行服务；如果我们建立智能制造系统的时候，没有考虑到企业发展变化的这个关键因素，就会象上面那家保健品企业那样，又不得不进行大规模二次改造，基本上没有发挥系统降低成本提升质量的功效。 综上所述，规划设计是智能制造系统建设的一个重要步骤，他需要一个懂得软件信息化，自动化硬件，以及现代工业工程理论的团队来完成，是一个跨学科跨专业的专家团队。不单单是一个软件信息化团队，或者一个设备硬件团队能完成的任务，而且还要具备现代精益制造的理论知识与实践。另外，智能制造系统是嵌入到整个管理体系之中的，它是整个管理体系的一部分，是与整个体系高度关联的；而智能制造系统的设计，又与企业的发展战略密切相关，并覆盖企业未来发展的需要，是有一定的前瞻性的。 通过智能制造系统的建立，提升我们工厂的制造管理水平达到国外同行的水平，不是一朝一夕能够实现的，必须分步实施，不能一蹴而就。我们认为智能制造分为三个层级：生产的信息化管理、两化融合（信息化 自动化）、智能化生产。智能制造的三个层级 现阶段，企业可以根据自身的能力来实现三个层级中的一个即可，可以由低到高，一步一步地实现生产过程的智能化。我们看到即使是国外的先进工厂，其中的大部分也只是实现了“信息化 自动化”，所以我们进行智能制造项目，要因地制宜根据自身的需求和能力来做，比如有的企业，在经常出现管理黑洞的“生产投料环节”，引入AGV自动智能投料系统。还有的企业，在经常发生人为错误的成品仓储环节，引入智能仓储系统；有的企业为提升自身的产品竞争力，引入了从产品设计到生产的产品可定制化生产系统；在关键工序引入“智能控制系统”，让质量数据快速对生产系统进行反馈调整等等，这些系统无疑都减少了人工操作，提高了生产效率和质量，因为本文篇幅限制，就不一一展开论述了。 总之，与国外先