规划设计决定智能制造系统的成败

1、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

2、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

3、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

4、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

5、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

6、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

7、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

8、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

9、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，与国外先进