基于精益体系打造智能工厂

计划的调整，整车厂还需备一些成品或半成品以应对变化。因此中国大多数一级汽车零部件供应商的资金周转大约为一年两次。如果一个企业的资产是1亿元，一年两次的周转所需占压接近5000万元资金。而丰田通过每年五十次的库存周转，可以让占压资金减少至200万元，这将释放一笔巨大的流动资金。

被占压的4800万元资产，一方面需占用企业的库房或作业现场，将继续耗费至少总资产2%以上的费用，同时还需要包装物、覆盖物、叉车、灯光、照明、管理人员等费用，如果涉及贷款，还会产生财务费用和贷款利息。

笔者认为，库存账面金额的25%～35%是因库存而形成的企业利润损失或直接成本。虽然各个行业的具体比例不同，但中国制造企业在资金周转方面，普遍弱于国际竞争对手。当前中国制造企业绝大多数还不具备辅导供应商的能力，而企业优先应做到缩短开料到产品完成的周期。

制造周期的缩短，其实对应库存资金降低、资金周转率的提高，同时给企业带来的一个价值就是面向市场的反应速度加快。例如国际知名服装品牌zara，其从完成款式设计到实现销售仅需十二天，留给生产的时间仅有1～2天。

优化计划生产物流供应的组织架构和管理流程，是目前制造业实现“零库存”的有效方法。龙工路面机械在经过优化后，大大提升了生产周期并节省了成本。

图1中展示了龙工工厂内改造之前的情况，一台机床边有30箱物料，数百名工人每人按自己习惯的生产顺序生产，对工厂整体的协同运作是否高效，装配时是否缺少零件，是否能够减少库存并不关心，工厂也缺乏相对完善的约束机制。

如果构建一个可以按照市场节奏运作的部门架构和流程，对工人也是一个挑战。市场变化很快，单品种生产量变小，需要频繁更换模具、刀具，增长了时间却减少了生产量，将对工人造成很大困扰。

这需要重新规划工厂布局，考虑设备衔接、物流方式、品种切换等是否合理，也即是所谓的精益生产。提到精益生产，其目标就是让生产过程变快，并提高整个企业物流的节奏。

图1中龙工工厂经过初步改进，虽然加工一个物料的时间很短，但是将所有物料加工完再移走耗费了较长时间，如果有多个工序同时加工，加工时间将变得更长。这样的生产方式导致大量的物料和半成品要在工厂等待，因此一些企业从钢板开料到整机下线需30天之久。而经过组织体系、流程、生产转换方式持续优化后，从钢板开料到整机下线只需要5～7天。对于年销售收入20多亿元的龙工路面机械来说，意味着将为在制品资金节约2亿元，更意味着会给企业带来6000万元左右的利润。

精益是智能制造的基础

需要强调的是，中国制造企业的发展，一定不能跳过精益管理这一基础环节，而中国制造企业在接触到信息化和智能化后，则可很容易跳过这一环节。德国经历了20多年的精益管理准备，因为人工成本高和老龄化的背景，很早便开始学习日本企业消除浪费、提高效率。而未来需要在信息化方面加大投入，再运用经验去贴近智能化。

德国的工业4.0构建了一个基于互联网和物联网的智能、快速、自动化、个性化的协同模式，这样的协同使得从客户提出个性化要求、产业链联动到最终交货更加迅速。但这样做是否能够真正降低成本？企业是否更具竞争力？是值得探讨的问题。德国几家知名企业表示，通过未来15年的努力将有望实现工业4.0。

西方工业化基础深厚，泰勒在1911年即提出并完善了科学管理体系，强调用秒表计算定额及优化作业。此后，美国在50年代推出工业工程，丰田在上述基础上形成的丰田生产方式，将制造的生产物流管理水平和质量水平推向了新的高度。德国的工业4.0是站在德国企业坚持25年学习应用日本精益生产的基础上，与信息化、自动化结合后提出的理念，德国几家领先的企业也宣称，还需15年的时间实现工业4.0。可见工业化的管理基础，是制造企业不能绕过的“槛”。

打造精益体系智能工厂的路径

车间是否智能化、设备是否自动化、部门间协同是否高效，都是支撑企业更加高效、协同、成本更低的支柱，是最终达成低成本、短周期的快速反应战略的具体方式和方法。

假如一个全自动化的工厂车间，品种切换反应不够迅速或设备投入产出不划算，就不是一个具有竞争力的方案。

在单调重复的作业环节若用自动化设备替代人工，即是较好的选择。以目前的技术和成本来看，复杂多变的环节用全自动化的方案投入过大产出效益不足，人机结合的方案更加高效率和低成本。

笔者认为，中国制造企业试点智能工厂（车间）需要产业链协同和优化的基础。

管理基础的优化是第一步。包括组织设计要合理，流程要顺畅，设备、物流关系要合理，流转和切换要流畅。

管理流程要合理、内部信息化要深入，部门间需要协同。部门协同靠ERP，车间各环节的协同靠MES。

简单、重复、繁重、单调的作业环节较容易实现自动化，而需要复杂判断和非常频繁切换品种的环节对智能化要求过高、投入产出并不一定合理，要慎重考虑推行智能化。

仅有自动化是不够的

智能车间改造是优先展开的，政府的扶持力度也很大。但应该注意，智能不应只是生产物流体系的自动化，而应将优化后的管理流程、先进的生产物流布局和运作方式相结合，在此基础上实现人机结合的自动化应用，才能让智能工厂高效、低成本且更加灵活。

如图2所示，在生产线管理、物流管理、模具管理、质量管理与现场作业团队之间，建立了一个新一代智能MES（智能制造执行）系统，来实现工厂的智能化协同。ERP实现部门间的系统协同和财务记账，MES实现车间各班组间的协同，以及模具、物流、质量检验等环节的密切配合。

这样的系统，既包括接到订单后的生产科学排程，也包括现场的应变调度以应对设备故障、人员缺岗等临时性问题。在智能计划、智能调度、智能协同的基础上，快速实现生产执行数据的采集和分析，组合起来才是制造执行系统的核心价值。

综上所述，我国制造业过程管理、员工考核、流程约束现在都比较松散，工厂布局、设备布局传统落后，物流体系、品种切换体系缺失，信息化应用层次较肤浅，自动化还处于起步阶段，我们还处在工业2.0到工业3.0的进程中。距工业4.0的目标距离虽远、但行动却不能迟缓，需打牢精益基础、并做好信息化。

企业需要高度协同的生产物流组织架构及流程，以实现计划生产物流组织的高度协同而非各自为战。同时需要新的物流体系、品种切换体系，以适应市场的纷繁变化而并非预投多投。企业也需要先进的智能制造管理软件平台，将管理体系智能化、数字化和可视化。工厂的物流节奏和管理业务流程都能协同高效，企业从投料到产出的时间才能明显缩短，面向市场的敏捷反应体系才能构建，企业也才能拥有产品生产短周期、快周转、低成本、高品质的竞争优势。