精益数字化推动企业降本增效

2精益数字化推动企业降本增效数字化在制造工厂的应用4制造工厂精益化3灯塔工厂带给我们的启示2制造业数字化转型综述1西门子精益数字化工厂5精益数字化转型之路6精益数字化实践分享73十字路口下，中国制造业转型升级需求亟待方法论和转型路径指引中国制造业面临的挑战政策推进持续推进，但政企合作模式、产业落地路径仍待探索和实践。产业政策国内制造业处于全球价值链的中低端地位，产品附加值较低，产业结构调整、研发创新、数字化转型成为产业发展的有效途径。产业环境产品需求多样性、迭代速度加快、定制化需求增加，同时客户需求从有形产品向服务体验延伸，使得制造体系的复杂度显著增加。客户需求技术发展迅速，高端技术与发达国家差距仍然较大，也面临着技术落地路径不清，规模化扩展遇到阻碍等问题。技术基础操作工人劳动力红利减弱，数字化人才缺乏，复合型人才和组织的培养管理成为智能制造转型升级的瓶颈问题。人才发展提升生产和供应链能力、效率提高产品研发和创新能力，提高产品附加值提升客户与消费者连接能力，扩大产品和服务营收优化企业制造运营体系，提高运营效率数字化能力和人才培养，提升基础能力4制造企业的数字化转型现状

根据调查显示，制约企业数字化转型的因素主要包括专业人才不足、技术能力缺乏、管理与流程原因、观念

认识不清晰、无成功案例借鉴、转型方向不明等；

成功的数字化转型企业借助自身及外部力量重塑数字化组织，深入应用数字化技术，推动数字化转型；

制造企业要借鉴更多成功的方法、路径加速自身、产业乃至整个中国制造数字化转型的进程。专业人才不足5资金投入有限技术能力缺乏企业数字化转型制约因素TOP

3

管理与流程原因

29.7%

观念认识不清晰

27.0%

无成功案例借鉴

25.7%

转型方向不明晰

25.7%

企业文化因素

19.6%一家典型的传统制造企业的数字化转型困惑与问题梳理HR标准组织成本生产系统实施路径数据物流自动化业务组织技术

明确数字化转型是为了什么？

了解数字化转型是什么？尤其抓手是什么？

怎样进行数字化转型？技术方案怎么设计？

数字化转型围绕哪些环节或场景进行？61管理类数字化转型过程中人力资源部门的切入点在哪里？2数字化工厂相关的理论标准、规范有哪些？结合自身实际梳理数字化工厂的理论框架模型的过程中需要考虑的关键因素有哪些？3数字化工厂构建对组织职能转变的需求有哪些？数字化工厂构建过程如何确保对组织能力建设与之相匹配、相适应？4针对切割、焊接作业在设备数据采集、管理监控、流程协同及智能决策等方面是否有好的经验可以分享？5数字化转型如何助力生产成本控制？能否详细说明。6基于非标准件的柔性生产的数字化管理思路是什么？7信息类传统行业在数字化转型过程中遇到的典型问题有哪些？如何解决？8PLM

、SCM、CRM、ERP等系统不够完善的条件下对MES系统的推进和实施有哪些影响？如何规避？9MES系统构建的关键路径是什么？如何有效推行MES系统并确保其落地见效？10数字化工厂典型的数据采集形式有哪些？典型应用场景有哪些？11钢结构行业钢板和零配件的标识及数据采集方式等方面的意见和建议？12传统设备（机加工设备、起重设备、焊接设备、表面处理设备等）数据采集方式有哪些？数据应用领域有哪些13钢结构生产过程中零配件型号规格多、数量大，如何与产品结构、生产计划及物流管理衔接进行有效管理提升流动效率？14

工厂在进行智能物流规划、导入AGV、RGV等无人物流系统时需要考虑的关键因素有哪些？15数字化在生产管理中的应用有哪些？生产系统数据化建设应如何搭建？16公司数据化建设应当如何搭建？有哪些好的经验可分享？能否详细说明。17生产类

数字化工厂人和人

、人和物、物和物的连接方式有哪些？典型应用场景有哪些？18设置立体仓库的前置条件有哪些？立体仓库的最优使用价值有哪些？19针对重异性结构件（非标件）的自动化切割、焊接设备导入的主要思路和经验有哪些？是否有最佳实践经验可以分享？一家典型的传统制造企业的数字化转型困惑与问题梳理• 成本估算错误• 由销售传达过来的需求不明确• 研发的反应周期长，导致掉单;• 迫于时间压力。导致设计的风险评估不足• 研发资源大量耗费在应付订单上• “销售不受控”:

客制化订单成为公司复杂度的主要来源• 接单设计相当仰赖个别工程师能力，不同人设计的产出质量不一• “仅供此订单使用”的零部件• “插单”生产导致排产周期大乱• 生产质量不稳定$Loss!7以史鉴今

识别差距

寻找路径

补课与创新并进电气化 自动化 电子信息技术~1900 1945 196088工业4.01990 2000智能制造

关注

阶段

成果古典管理理论、行为管理理论

1911，泰勒，科学管理原理（标准化、质量检验）

1911，吉尔布雷斯夫妇，工业心理学（时间和动作研究，生产程序图和流程图）

1912，亨利.甘特，甘特图（生产计划进度图，提出了任务和奖金制度）

1913，亨利.福特，流水线（标准化、简单化、专门化）

1915，哈里斯，库存控制管理数学模型，EOQ经济订购批量

1930，梅奥，霍桑实验

1935，休哈顿的控制图和道奇罗米格的抽样方案

1947，乔治.丹捷格，线性规划（运筹学）现代化管理阶段质量、成本、产品上市时间创新管理阶段资源整合

智能产品

智能工厂

智能物流

大规模个性化定制

绿色工厂/碳足迹

远程运维服务

数字化企业

数字化研发

数字化制造

数字化供应链……

新技术应用：数字孪生、人工智能、大数据分析、工业物联网、边缘计算、自主系统、自主机器人、5G、区块链等经验管理阶段-早期的放任管理劳动生产率

1776-，亚当.斯密劳动分工理论

查尔斯.巴贝奇，脑力分工和流水线的基础

1790-，伊莱.惠特尼，零件互换性

流水线大规模生产科学管理阶段劳动生产率、质量

TWI督导人员训练，即一线主管技

精益生产能培训

敏捷制造：快速配置资源

MTP

管理培训计划

柔性制造：多品种小批量

模拟决策技术、决策论（确定性决策、风险性决策、不确定性决策）TQM

全面质量管理QFD

质量功能展开（质量屋），顾客驱动的产品设计方法，在设计阶段进行质量保证的方法

零缺陷：质量是一次成功的6Sigma：

DMAIC、DMADVDFSSISO

9000TOC

约束理论：瓶颈理论

PDCA：Plan(计划)、Do(执行)、

IPD

集成产品开发Check(检查)

和

Act(处理)

企业资源计划

田口方法：系统设计、参数设计、

供应链管理容差设计，正交试验

业务流程再造

TPS丰田生产管理方式:

JIT、自働化

阿米巴经营管理

QCC、QCPlan工具应用

应用服务供应商和业务外包

信息技术：CAD、PLC、MRP、

信息技术：CAM、ERP

MRPII、CIMS、计算机、数控机床…SCM、MES、WMS、SCADA、DCS、工业网络等精益生产与数字化技术深度融合以提高资源的利用率，实现降本增效标准化产品的高效生产方式是所有制造行业发展的方向！但消费者不再满足于标准化的产品怎么办？至今大部分制造企业的生产还处于“桶装水模式”，而丰田将其改进到“自来水方式”。丰田的伟大之处，在于开创了适合多品种小批量的全新的精益生产方式，就是连续单件流生产。除此之外，丰田在研发管理方面，设计连续并行的开发流程，将开发周期缩短一半时间，打造共享零部件平台，使其模块化、标准化、在零部件层面实现了

标准化大规模自动化生产，而在组装层面实现了消费者的个性化生产。--丰田改进了资源的利用方式，提高了资源的利用效率。数字化让万物相连，人与人之间、设备与设备之间、产品与物料之间、人与设备之间、设备与产品之间自主沟通交流，自动配置生产资源实现价值流连续流

动，完成每个环节生产直至送到客户手中，跟自来水一样的方便便宜而且还具个性化。99需要一套成熟的方法论来指导数字化转型…1.

我们公司的数字化战略是什么？2.

我们面临着哪些机会？从哪里开始？做什么？采用什么技术和方案？2根据企业真实情况，规划数字化蓝图与路线图3.

我们需要什么样的合作伙伴？业务、

4.运行评估与调组织、技术和人才如何协同发展？3数字化转型项目实施整，持续改进4

公司发展远景目标及优先级排序

数字化转型意识

成熟度评估

对标差距分析

客户需求变化及差异化分析

分析现有提升需求

学习与导入新技术

定义企业提升目标、机会

数字化应用场景规划

解决方案设计

方案的优先级排序

从技术和财务角度分析方案及其影响的可行性

分析对工作和技术的具体影响（资源转移、新技能的掌握）

实施路径制定，明确主要的里程碑

明确项目预算

项目推进、实施及监理

变革管理

方案功能开发与实施

企业核心人才培养

精益数字化运营流程与标准体系导入企业并实践

根据实施结果反馈及时修订规划方案数字化转型准备与

数字化成熟度评估运行优化1精益数字化成熟度评估数字化蓝图规划规划解决

技术与财方案及优

务可行性先级设定

分析解决方案与企业业务融合项目管理修订规划明确公司远景目标及其优先级新技术导入数据驱动企业文化规划调整持续改进企业核心人才培养企业精益数字化运营流程与标准体系导入公司全员建立意识机会识别数字化场景实施路径1010功能开发与实施

打造数据驱动的业务管理

对转型效果进行评估，并及时修订调整

业务持续改进20082009201020112012201320142015201620172018精益生产与数字化技术深度融合以持续性提升生产效率对生产效率的提升对比数字化技术柔性自动化、机器人引用欧洲一百年老厂的运营数据进行分析1313精益生产精益数字化融合助力工厂转型升级外协入库►

支持对人员入库上架作业的自动指导质量管理数字化监控►

支持对生产过程中息的数字化实时控及预警信监生产防错►

支持生产过程中物料防错、工装防错、人员认证防错。

现场快速反应►

支持生产过程异常情况的实时报警及记录采集模具、夹具、量具管理►

支持换模计划管理►

支持模具上架、下降、履历管理►

支持模具保养、维修管理►

支持对生产员工作业工时的自动采集记录►

支持返工返修记录的实时采集物料电子拉动►

支持生产线边物料库存的自动监控►

支持生产过程中物料自动拉动以及多种物料拉动模式WIP管理►

支持在制品库、待检库、已检库、NC库的管理生产数据采集►

支持生产过程中人、机、料等关键数据的实时自动采集生产设备监控►

支持对生产设备的报警、状态、防错跟踪►

支持制程检验►

支持不良品控制生产约束排程►

支持自动排程1414数字化在制造工厂的应用4制造工厂精益化3灯塔工厂带给我们的启示2制造业数字化转型综述1西门子精益数字化工厂5精益数字化转型之路6精益数字化实践分享723国外具有代表性的灯塔工厂特征在大规模成功推行用例后，灯塔工厂成功实现了对第四次工业革命技术的应用。除可持续性和生产效率外，这些灯塔企业还在敏捷度、上市速度、批量减少、按时交付和定制化等关键绩效指标上创造了巨大价值。•

为了更快响应市场需求、提升成本竞争力和落实可持续发展目标，联合利华达帕达工厂在端到端价值链中采用数字化、自动化和人工智能等技术；•

产品开发周期缩短了50%，制造成本降低了39%，能源消耗减少了31%。•

雷诺集团自主研发数字化平台，旗下的工厂实现了网络互联并积累工业数据；•

法国克里昂工厂将生产效率提高了45%，保修成本降低20%。通过引进协作机器人和AGV，提高了上市速度，车间营运效率提升了12.5%，能耗降低了5.8%。•

数字化解决方案与柔性生产线设计相结合后，仅需一条生产线，爱科旗下芬特公司（FENDT）就可以生产9个系列的拖拉机，马力从72到500不等。• 使其生产效率提高了24%，生产周期缩短了60%。•

为了达成生产效率目标，该工厂采取了结构化、精益化数字工厂策略，部署了智能机器人、人工智能工艺控制和预测维护算法等技术；•

在产品复杂性翻倍、电力和资源消耗不变的情况下，将工厂产量增加了40%。数据来源：世界经济论坛和麦肯锡，公开数据26中国具有代表性的灯塔工厂特征中国制造业面临着个性化定制需求与日俱增、品牌竞争日趋激烈、电商业务蓬勃发展等，倾向于端到端全价值链数字化转型；中国端到端“灯塔工厂”在对数字化用例的选择上，更注重从用户、产品、效益等维度出发，制定适合自身发展的数字化蓝图。• 美的顺德工厂大力投资发展数字采购、柔性自动化、数字质量管理、智能物流和数字销售;• 实现产品成本降低了6%，订单交付时间缩短了56%，二氧化碳排放量减少了9.6%。• 为了满足上升了45%的电子商务需求，宝洁广州利用人工智能、柔性自动化和数字孪生技术，对价值链上多个系统进行整合，更好地服务全渠道消费者；• 提升了供应链的响应速度，将库存和物流成本分别降低了30%和15%，三年内的准时交付率达到了99.9%。•

海尔郑州工厂利用精益化、大数据、边缘计算等解决方案，与供应商、工厂和客户建立了更加紧密的联系;•

在2020-2021年将订单响应速度提高了25%，生产效率提高了31%，产品质量提高了26%。• 为了应对“多品种、小批量”的经营挑战，纬创昆山工厂利用人工智能、物联网和柔性自动化技术，在生产、物流和供应商管理等环节提高员工、资产和能源效率；• 将生产成本降低了26%，同时将能源消耗减少了49%。数据来源：世界经济论坛和麦肯锡，公开数据27灯塔工厂突破提质增效、降本及可持续发展的局限提高灵活性多品种小批量生产，降低库存，缩短交期，减少换线时间加快上市速度减少设计迭代时间，缩短信长品上市时间提升质量闭环全面质量管理，降低不良率，质量追溯，减少质量损失…提高生产效率提升工厂产出，提升设备OEE，降低运营成本实现定制化实现多品种、小批量的定制化生产,以批量生产的成本生产定制化产品提升企业可持续发展能力减少资源浪费，提高能源效率数据来源：世界经济论坛和麦肯锡，公开数据28灯塔工厂对企业运营模式、商业模式不断探索与创新实践•

以实现卓越制造运营管理为主要愿景；•

典型行业有钢铁制品、电子制造、半导体；•

数字化建设侧重于装配与加工、设备维护、质量管理、绩效管理以及数字化可持续发展。追求卓越制造运营•

以实现卓越制造运营管理为主要愿景；•

典型行业有钢铁制品、电子制造、半导体；•

数字化建设侧重于装配与加工、设备维护、质量管理、绩效管理以及数字化可持续发展。•

打造以订单为中心的端到端供应链，实现客户订单的快速交付;•

典型行业为日用品、食品饮料；•

数字化建设侧重于营销、采购、供应链、物流。重点关注快速交付•

打造以订单为中心的端到端供应链，实现客户订单的快速交付;•

典型行业为日用品、食品饮料；•

数字化建设侧重于营销、采购、供应链、物流。重点关注快速交付注重产品竞争力•

打造以产品为中心的卓越产品生命周期管理；•

典型行业有电气装备、工业装备行业；•

数字化建设侧重于数字化研发、采购、售后服务和营销。注重产品竞争力追求卓越制造运营

以大规模定制生产为主•

打造以产品为中心的卓越产品生命周期管理；•

典型行业有电气装备、工业装备行业；•

数字化建设侧重于数字化研发、采购、售后服务和营销。以大规模定制生产为主•

以大规模定制生产为主，打造以客户为中心的体验。•

典型行业为家用电器、汽车和服装;•

数字化建设侧重于研发、采购、供应链、物流、售后服务和营销。•

以大规模定制生产为主，打造以客户为中心的体验。•

典型行业为家用电器、汽车和服装;•

数字化建设侧重于研发、采购、供应链、物流、售后服务和营销。数据来源：世界经济论坛和麦肯锡，公开数据29灯塔工厂转型升级的核心要素全球“灯塔工厂”建设重点围绕整个生产网络、端到端价值链和商业模式转型三个领域，打造卓越制造体系，打

通端到端价值链，创新业务模式。与此同时，“灯塔工厂”以数字化能力和组织能力为两大转型基础，为技术创新和业务转型提供保障和支持。打造卓越制造体系

精益生产方式

柔性自动化

打通运营各环节数据

智能制造技术应用打通端到端价值链

从上游供应商到产品上市的价值链重构

企业经营管理到售后服务的价值链重构

市场营销到研发的价值链重构

数字化产品追溯创新业务模式C2B、C2M

智能化生产

网络化协同创新

服务型制造

产业链平台

个性化定制三大抓手打造卓越制造体系 打通端到端价值链 创新业务模式

精益生产方式

柔性自动化

打通运营各环节数据

智能制造技术应用

从上游供应商到产品上市的价值链重构

企业经营管理到售后服务的价值链重构

市场营销到研发的价值链重构

数字化产品追溯C2B、C2M

智能化生产

网络化协同创新

服务型制造

产业链平台

个性化定制三大抓手两大基础数字化能力

智能制造应用场景部署

统一的数据治理体系

智能制造技术体系

数字化基础设施组织能力

数字化人才梯队

领导力与敏捷组织

学习型组织

数字化文化两大基础数字化能力 组织能力

智能制造应用场景部署

统一的数据治理体系

智能制造技术体系

数字化基础设施

数字化人才梯队

领导力与敏捷组织

学习型组织

数字化文化数据来源：世界经济论坛和麦肯锡，公开数据30在实际落地中，企业要根据自身的现状，规划蓝图和实施路径创新业务模式汽车制造、家具制造端到端价值链汽车零部件、工程机械、快速消费品卓越制造体系典型行业：钢铁、化工、电子元器件制造低（标准化）产品多样性高（定制化）供上

应

游

商下消

游费者产业链

面向企业客户，产品同质化程度高，价格竞争激烈。

通过沿精益化、自动化、数字化、智能化主线优化制造系统，实现极致的降本增效。

订单主线：面向终端消费者，在电商经济的影响下面临短交期压力。通过以订单全生命周期为主线的动态优化实现精准计划、柔性生产、快速配送。

产品主线：面向企业客户，产品定制化程度高，并且客户在产品质量和售后服务方面要求较高。通过产品全生命周期管理实现敏捷研发、产品质量保证和持续性的后市场服务。

面向终端消费者，用户需求较为个性化且对价格敏感。

通过订单、产品全生命周期主线的打通实现用户需求牵引的大规模定制化（C2B）。数据来源：世界经济论坛和麦肯锡，公开数据31灯塔工厂的数字化用例实现了对运营绩效指标和环境可持续性的影响关键绩效指标（KPI）改进效果 观察到的影响范围可持续性工厂端到端可持续性生产效率敏捷性上市速度浪费减少温室气体（GHG）减排用水量减少能源效率工厂产能提升生产效率提高OEE提高产品成本降低运营成本降低质量成本降低库存降低交付时间缩短换线时间缩短准时交付提高上市速度加快个性化定制批量减小33数据来源：世界经济论坛和麦肯锡，公开数据设计迭代时间减少灯塔工厂的数字化用例实践革新故事：

沈阳海尔电冰箱厂是以用户为中心，奉行大规模定制模式的典范。

通过部署一个可扩展的数字化平台，该工厂实现了整个价值链的端到端连接，使直接劳动生产效率提高28%。海尔，中国沈阳35灯塔工厂的数字化用例实践革新故事：

博世苏州工厂在生产和物流环节实施了数字化转型战略；

实现生产成本降低了15%，同时将产品质量提升了10%。博世，中国苏州数字化班组绩效管理数字化赋能的自动叫料系统基于最终用户界面来配置和订购产品智能化质量管理分配机器视觉驱动的生产周期和换线优化提高8%直接生产效率降低35%生产库存降低10%物流成本降低6%维护成本提升10%机器生产效率36灯塔工厂的精益数字化实践西门子，德国安贝格/中国成都革新故事：

为了达成生产效率目标，安贝格工厂采取了结构化、精益数字化工厂策略，部署了智能机器人、人工智能工艺控制和预测性维护算法等技术，在产品复杂性翻倍、电力和资源消耗不变的情况下，将工厂产量增加了40%。

“3D模拟生产线优化”—

成都工厂员工利用

3D模拟、增强现实和其他技术，完善工厂的设计和运营，促使产量提高三倍，缩短周期时间预测性维护技术 ↑

13%

设备综合效率

远程质量优化的高阶分析平台

↑

13%

流程质量

数字绩效管理 ↓40%

百万缺陷率数据来源：世界经济论坛和麦肯锡，公开数据37↑100%C/O质量保障↓20%

周期ERP/MES/PLM整合3D模拟生产线↓100%

客户投诉↓45%

劳动量一线员工数字化辅助系统自动化实施↓

30%

工程措施数字工程↑

50%

劳动效率机器人技术促进物流运营↓

20%

半成品人工智能驱动的过程控制数字化在制造工厂的应用4制造工厂精益化3灯塔工厂带给我们的启示2制造业数字化转型综述1西门子精益数字化工厂5精益数字化转型之路6精益数字化实践分享7383精益与六西格玛

精益与六西格玛是帮助组织改善流程、提升绩效的两大利器！【精益】• 关注点：

过程• 聚焦点：

效率（速度/流动性）• 目标点：

消除浪费、提升流动• 发展历史：1913

—福特汽车1930s

—

丰田生产系统1990s

—

精益思想输入

(Input)过程（Process）【六西格玛】• 关注点：

输出• 聚焦点：

有效性（质量/准确性）• 目标点：

消除不良、提升性能• 发展历史：1800s

—

开始应用统计学分析1980s

—

摩托罗拉正式形成方法论1990s

—

通用GE公司发扬光大输出

(Output)IPO模型图399精益大师对精益的定义• 大野耐一对精益的定义：• 持续不断地识别和消除从客户下单到回收现金整个时间链上不增值活动的系统性方法论。• 任何流程 时间，要么作用James

Womack都有输入、过程和输出，任何改善都可从这三个环节入手，改善结果要么作用于于空间。和Daniel

Jones对精益的定义：需求确定价值，按照价值流组织全部生产活动，使要保留下来的、创造价值的各来，按客户的需求来拉动产品生产，而不是把产品硬推给用户，暴露出价值流中，不断完善，达到尽善尽美。•

根据客户动流动起藏的浪费个活所隐引入到国内后，精益专家对精益的定义：• 从顾客价值出发，坚持不懈地追求在每个业务过程中消除浪费，用可能达到的最低成本（人力、设备、资金、材料、时间和空间等）为顾客提供世界级的质量、产品交付和服务等。40• 制造业• 流程工业• 服务业• 最初• 1980• 1990• 现在• 1960– 丰田– 汽车– 航空– 造船– 消费品– 铝业– 造纸– 化工– 石油冶炼– 船运– 财务服务– 互联网– 餐饮– 政府服务– 医疗因精益做得好而闻名的两个典型企业：Toyota（日本）Danaher（美国）41精益在不同行业的应用42精益管理在企业的落地典范–丹纳赫经营体系

DBS42“丹纳赫在很多领域都是隐形冠军。丹纳赫的品牌是其细分市场的领先者，是华尔街投资者的宠儿。但丹纳赫最大的秘密是深深隐藏在全球组织的丹纳赫经营体系（DBS）”精益思想+可落地实施的精益工具动作时间分析Hoshin

Kanri方针管理ECRS消除合并重排简化防呆防错线平衡Kanban

看板5S标准化JIT准时化配送/生产Kata丰田套路ToC瓶颈理论人因工程价值工程两箱原则山堆图Takt

Time节拍时间可落地实施的精益方法（手段）精益思想（理念）、、、、、、43精益生产管理理念全局观点与七大浪费的概念提出50过量生产的浪费库存的浪费搬运的浪费等待的浪费操作相关的浪费工艺相关的浪费不良品的浪费Value

价值精益原则1站在客户的立场上从接单到发货过程的一切活动象开放的河流一样通畅流动按客户需求生产没有任何事物是完美的，需不断改进提升效率

降低成本

改善质量

缩短生产周期1.

定义特定产品/服务的价值；2.3.51鉴别和管理整个价值流；设计系统确保价值流动，无中断；4.

引入拉动系统,

满足客户需求；5.

持续改进各业务活动,

达到完美。精益思想五项原则精益生产管理理念批量生产单件流生产精益生产实用工具第一招：通过“流水线生产”，优化生产流程i)整流化—消除逆流乱流

ii)按工程顺序配置设备

iii)尽可能单件流生产•

减少中间在制品•

缩短制造周期52工序7工序4工序6工序1工序2工序3工序5工序6工序5①③④⑤⑥①②⑦③⑤④

⑥⑦⑧①②③④⑤⑥精益生产实用工具第二招：实施“标准作业”，提升生产效率及产线柔性工序8工序9工序2工序3工序7工序1测定粗材完成品存储4人作业532人作业1人作业•

按节拍设定每个作业者作业内容•

一人承担多工序（不同的工种）的工作•

设备的操作应当简单易掌握精益生产实用工具第三招：“TPM”全员生产性维护，提升设备性能•

通常设备保持在最佳状态•

平稳地展开生产活动•

流线化生产要求设备故障率最低，可动率高1)

故障停止损失2)

多发故障损失3)

开机准备损失4)

速度低下损失5)

转换调整损失6)

不良、修理损失停止损失速度损失不良损失TPM

1阶段基本条件整备TPM

2阶段

设备管理基准构筑TPM

3阶段设备能力向上TPM

4阶段

维持管理标准化自主保全专业保全预防保全54F1换轮胎典型时间

5-10秒第四招：“快速换产”，实现小批量生产Single

Minute

Exchange

of

Die时间（SMED）55精益生产实用工具A品种加工设备停止B品种加工切换时间外切换时间内切换时间精益生产实用工具第五招：“平准化生产”是准时化生产的必要条件•

以每天需要的产品的种类及数量均衡的生产平准化生产ＡＢＣ后工序前提：

20日／月;

２班生产/天；

每班生产时间；450分钟56•

没有多余的库存•

可设置合理的配送人员•

设备不用按最大产能配备•

作业人员可进行合理配置整体效率最大化产品种类月产量班产量节拍(分)必要生产频度前工序A60001503B3000756C90002252后工序A.B.C180004501?精益生产实用工具第六招：“在线品质”管理，在生产流程中保证品质57不良！在工序中打造品质自働化•

作业者逐一确认→后工程•

检验人员抽样检查•

防错防呆装置遵守标准作业把握良品条件自工程完结把握工程状态品质数据分析品质改善活动精益生产实用工具第七招：“小批多频搬运”，减少库存，加快流动速度•

物流原本是不产生附加价值的作业•

最好的物流是不用运输；如果运输，JIT(准进化)运输很重要前道工序A前道工序B前道工序C后道工序混载搬运在前道工序装货1小时在后道工序卸货1小时运输1小时1小时58前道工序后道工序40吨：运输能力10吨/班

=4班，3货车，1位驾驶员换乘式搬运精益生产实用工具第八招：“看板拉动”，实现以客户需求拉动的后补充式生产•

‘看板’是生产、搬运的指示信息•

目视管理的工具：防止过量、过早的生产59精益生产实用工具第九招：“5S目视化”管理，打造人人能发现异常的现场60公司重大课题部门课题班组课题改善提案课题（或8D）报告A3报告(或QC）改善提案表20%50%100%班组长员工精益生产实用工具第十招：“持续改善”活动，不断追求完美•

至下而上、至上而下的导出各类问题，明确改善层级及参与人员，使企业全阶层的人员，全员参与改善活动；•

通过各层级改善输出形式的标准化，使改善经验便于纵向积累、横向快速展开。人员参与率

牵头人

改善活动

输出方式61副总及以上 焦点课题部门长 焦点课题8D报告（或TFT)5%QC活动自主研改善提案61常见的精益生产应用点：精益生产管理体系体系工具、方法、思路、理论基础等需要持续学习和实践，并能灵活应用到业务的持续改进中。客户为客户创造价值变革决定未来战略规划政策部署zVSM价值流图业务协同规划KAIZEN改善活动5S

可视化管理

SW标准化作业价值销售VOC

客户的声音NPI新产品导入有策略的供应商整合集成供应链生产准备过程TPI业务流程改善PSP问题解决降低产品变异6Sigma六西格玛

MSA度量系统分析布局与物流规划快速换模MM物料管理

TPM全员维护技术/作业指导人员62过程执行计划质量交期成本变革持续改进是企业的生存之本人才发展过程组织发展计划管理领导能力建设管理经理定向培训组织文化建设常见的精益生产应用点：布局规划或优化通过基础调研，全面地收集基础数据，采用精益理念和工具进行相关的分析，进行布局规划或优化。63常见的精益生产应用点：布局规划或优化生产线布局规划与设备放置64常见的精益生产应用点：工厂运营价值流鸟瞰工厂运营的实物流和信息流供应商客户/仓库销售订单生产计划生产订单物料计划原物料仓ICT发货采购信息排产计划在线测试MVSFIFOFIFO销售预测产能计划人力计划24

month1

week1

day收货Pre-actorBTS65SMT锡膏锡膏高速贴片回流焊接印刷检测贴片检测焊检测THT插件波峰焊焊接检验ASSY预组装激光打标功能测试高压测试老化测试终装包装常见的精益生产应用点：工厂运营价值流价值流图（VSM）分析的是两个流程信息流程：接到客户订单或预测客户的需求开始，到使之变成采购计划和生产计划的过程66实物流程：原材料入库开始，随后出库制造、产品的检验、停放，成品入库、产品出库，直至产品送达客户手中的过程。项目实施案例项目一期推进内容及实施范围供应商…涂装总装二线总装一线终检入库发货建立按节拍生产的流线生产模式：1､现状基础数据及相关信息调查，问题汇总2､流线化生产方案制订3､总装及预装线工位设置方案研讨4､组装线及部装作业计划模式的完善5､流线化生产运行及标准化实施标准化作业管理：1､《标准作业及作业标准》培训2､工序作业内容及时间写实3､工序作业内容及时间写实4､作业要领书的编制5､推进作业观察，进行作业改善打造组装线准时物流配送体系：1､《精益物流配送》配送2､物流配送现状数据及基础信息调查3､组装线及部装线配送方案的研讨、确定4､物流配送方案的运行问题点对策，方案修订5､物流配送方案的运行与标准化自动化生产体系建设：1､员工标准遵守提升2､三检制度落地与完善3､不良品管理4､现场品质不良分析与改善676725.718.9418.817.41516.30.0390.0530.0530.0570.0670.0610.0000.010150.030100.0200.0400.0500.0600.0700520253010月11月12月1月2月3月台/人时人时/台坐标轴标题生产效率(

台/

人时）人时/台台/人时项目实施案例生产效率改善：生产效率改善明显，改善效果达到

56.4%！6868生产效率改善效果明显，人时每台指标逐月下降，已达成本期项目预先设定的目标值21.84，改善效果提升

56.4

%。目标值项目实施案例质量改善：质量改善效果达成预期目标，多处质量课题需系统性推进解决！总装下线质量问题得到改，3月总装下线质量问题比例为0.191/台实现下降30%的质量改善目标。6969主要存在问题：1，特性列表中缺失产品特性（定量标准）2，下线质量问题中外配件问题制订课题解决目标线彻底消除浪费

(七大浪费)盘点资产

周转率提高潜在资源掌握工具方法作业改善

设备改善

工序改善缩短过程

周期时间改善成果解决问题变动费用削减现金流增加机会增加管理水平提升成本降低现金流增加销售利润人才培养精益生产管理为我们带来了什么7070数字化在制造工厂的应用4制造工厂精益化3灯塔工厂带给我们的启示2制造业数字化转型综述1西门子精益数字化工厂5精益数字化转型之路6精益数字化实践分享771从数字化工厂视角，数字化系统与技术应用是关键要素PLMSCADACRMWIWI客户虚拟生产网络工厂4.07272系统

功能

数据工厂自动化PLCERPMESCRM系统

ERP系统MES系统自动化系统工厂网络PLM管理大数据服务

数据获取

客户数据

资产数据

生产过程数据

机器控制数据

工业以太网状

产品数据

市场需求

交易数据

工艺数据

运行状态数据态数据

工艺数据

数据预处理

订单数据

供应链数据

机器数据

质量检测数据

与IT集成数据BOM数据

数据存储能力

财务成本数据

质量数据

能耗数据

物流数据

工艺实际数据

环境监测数据

传感器数据

设备互联互通

传感器通讯

驱动器通讯

3D模型

标准作业

模拟仿真

算法与分析

运算能力

驱动控制数据

网络安全精益数字化工厂-常见的五大制造管理系统7373此外，还有APS、QMS、OA、BI等Level5供应链级协同Level5供应链级协同Level4职能团队协同Level4职能团队协同Level3工艺制造协同Level3工艺制造协同Level1.5研发协作Level1.5研发协作Level1图文档管理Level1图文档管理Level2研发工艺协同Level2研发工艺协同工厂n工厂22D图纸3D模型CAE报告本地/外地设计团队新品工艺/质量部门投产试制采购销售制造服务市场客户1客户2客户n工厂1供应商1供应商2供应商n市场需求产品需求工装设计

工艺指令销售需求

客户管理服务手册供货计划交货周期物料齐套问题跟踪粗产能规划文档协作型PLM横向集成型PLMPLM系统应用成熟度档

心文

中以

为以文档为中心件

心零

中以

为以零件为中心于

型基

模基于模型据

动数

驱数据驱动系统架构7474管理对象PLM系统应用PLM系统应用在下一级基础上实现企业间的横向集成，通过流程、系统、数据等方式有效形成客户、企业、供应商间上下游协同，以数据提升资源配置效率并驱动业务进程在下一级基础上实现以模型为核心的企业纵向集成，各部门围绕模型进行有机迭代，模型在市场、工程、采购、制造、服务等职能部门的共享与协同在下一级基础上实现工艺与制造协同，不仅实现以零部件为中心的xBOM、CAD文档协同，更将工业工程思想融入工艺规划与投产试制过程中在下一级基础上实现研发工艺协同，通过xBOM、CAD

文档实现数据协同，以并行工程等方式实现组织与流程协同，提升产品可制造性，缩短产品试制时间在下一级基础上实现了单地单团队、单地多团队，多地多团队研发团队间文档协同，并以文档为中心进行电子化审批实现了企业中二维与三维CAD数模、图纸、实验数据、CAE仿真分析等文档的集中存储与版本管理PLM系统应用成熟度Level5供应链级协同Level5供应链级协同Level4职能团队协同Level4职能团队协同Level3工艺制造协同Level3工艺制造协同Level1.5研发协作Level1.5研发协作Level1图文档管理Level1图文档管理Level2研发工艺协同Level2研发工艺协同从精益管理的角度看，同样都是讲“一个流”的管理，精益生产主要是从看得见的“物”的流动入手，通过采取如5S、TPM、标准作业、均衡生产、看板拉动等，开展持续改善，消除等待、返工、库存等浪费，以降低成本并增加收入；精益研发则主要是

从看不见的“信息”的流动入手，通过建立可视化开发流程，消除产品产品开发过程中无效的时间、能量和物质，减少资源的使用以降低成本，同时提高产品创新、功能和质量，以增加收入。PLM系统通常面临以下几大核心诉求与挑战：7575•

唯一:

全经营过程中产品定义的唯一性，即一致与准确的数据和版本。确保实现单一数据源、唯一数据模型；•

关联:保证不同领域，不同专业(需求、设计、机械、电子、软件等）所产生的数据具有功能上的关联性，以确保产品整体上的“一”；•

内聚:

任何用户通过一个视图或用户界面就可以得到他想要的完整的产品信息。以BOM为例，有As-designed，As-Built等多种视图，任何一种视图都要求展现该用途所涉及的完整数据；•

可溯:

确保产品从概念到构建、报废等全过程信息的双向可追溯；•

融合:

虚拟的数字化模型与物理的实物模型的表现相一致，产品特性与市场需求的相一致；•

智能:

包括全领域、全过程中通用件和工程知识（Know-how）的充分和有效地应用；文档协作型PLM横向集成型PLMMES系统应用“MES能通过信息传递对从订单下达到产品完成的整个生产过程进行优化管理。当工厂发生实时事件时，MES能对此及时做出反应、报告，并用当前的准确数据对它们进行指导和处理。这种对状态变化的迅速响应使MES能够减少企业没有附加值的活动，有效地指导工厂的生产运作过程，从而使其既能提高工厂及时交货能力，改善物料的流通性能，又能提高生产回报率。MES还通过双向的直接通讯在企业和整个产品供应链中提供有关产品行为的关键任务信息。”制造执行系统协会(Manufacturing

Execution

System

Association，MESA)MESA在MES定义中强调了以下三点：

MES是对整个车间制造过程的优化，而不是单一的解决某个生产瓶颈；

MES必须提供实时收集生产过程中数据的功能

，并作出相应的分析和处理。

MES需要与计划层和控制层进行信息交互，通过企业的连续信息流来实现企业信息全集成。7777MES系统应用MES常用功能•

制造数据全面管理•

生产设备管理•

生产过程质量管理•

生产系统可视化管理•

生产现场异常管理•

设备数据采集及监视•生产计划智能排程•车间物流及物料拉动•成品、在制品、刀具、工装管理•

产品标识及全要素双向追溯•制造数据报表分析•

IT系统集成JIT生产Jidoka自働化拉动生产平准化生产（节拍分析）目视化设备TPM消除浪费持续改进标准作业流线生产在制品、工装、刀具管理设备产能、负载分析生产排程可视化7878物流管理系统典型出入库场景称重/打码入库单接收收货/质检生成任务任务下发分配库位库内管理盘点管理取货出库拣货核验发运过磅装车出库入库出库流程管理生成任务出库单接收7979物流管理系统WMS是仓库管理系统(Warehouse

Management

System)

的缩写，仓库管理系统是通过入库业务、出库业务、仓库调拨、库存调拨和虚仓管理等功能，对批次管理、物料对应、库存盘点、质检管理、虚仓管理和即时库存管理等功能综合运用的管理系统，有效控制并跟踪仓库业务的物流和成本管理全过程，实现或完善企业的仓储信息管理。WMS将关注的焦点集中于对仓储执行的优化和有效管理，同时延伸到运输配送计划、和上下游供应商、客户的信息交互。“制造企业面临着许多不确定因素，无论他们来自分供方还是来自生产或客户，对企业来说处理好库存管理与不确定性关系的唯一办法是加强企业之间信息的交流和共享，增加库存决策信息的透明性、可靠性和实时性。这正是WMS所要帮助企业解决的问题。”8080IT

system（MES

/ERP）

InterfaceAGV

/

PLC

Interface资源入库管理发货管理库房管理特殊订单操作终端用户管理日志管理物流管理系统IT系统（MES

/

ERP）

接口出入点配置时间设置盘点管理主数据AGV

/

PLC

接口策略管理8181物料数据区域管理入库单JIT出库单库存信息查询维修任务入库点终端角色管理报警日志货位类型货位管理入库任务JIS出库单库存统计检验任务出库点终端用户配置任务日志供应商信息物料管理出库任务地面库信息理库任务特殊取出点终端权限分配操作日志客户信息输送工具配置库位锁定\清除手动移库任务手持终端通讯日志任务单类型打印机管理物流跟踪查询释放任务高

级

排

产

系

统 A

P

S业务功能：

自动排产(Scaleup）

动态闭环管理(Scale

up)

智能预警及自我

修正(PoC)

端到端智能决策(Study)数字化工具：APS

业务决策由基于经验的试错转变为基于模型的优选

排产分析与仿真的效果取决于对业务的理解程度

结果重塑业务重点应用：82自动排产动态闭环管理智能预警及自我修正•用科学的算法替代人工经验进行排产•实时采集生产进度数据，追溯与排产之间的•提前预测和识别人、机、料等潜在的问题•在确保交期的前提下，优化设备换型和WIP差异•基于AI和知识图谱推理，自动修正并下发控制，目标参数可灵活调整•将问题类型透明化，通过分析和解决问题持排产•提前预测生产资源，及时应对紧急插单续提升运营效率采集存储/

监视

/

控制

/

报警

/

趋势

/

归档

/

报表

/

用户

/客户化

/

集成SCADA

自动化数据采集与监控系统自动化数据采集与监控系统（SCADA）设计数据采集与存储、状态监控、数据可视化、生产线控制、异常监视、数据归档、用户管理、Web发布、客户化开发、系统集成等功能模块。8383提高数据透明度

数据采集与存储：实现对生产现场设备数据采集；

状态监控：实现对生产车间，生产线运行状态监视，集中监视生产线主要设备的状态：运行、停止、故障、待机、维修等；

数据可视化：实现生产过程、生产设备数据可视化；

生产线控制：实现工艺控制指令、启动、停止及急停下发到生产设备；

异常监视：实现生产过程异常事件记录，故障及报警信息的实时显示及历史查询，定义设备报警种类与登机；分类统计各种停线时间与原因；

数据归档：实现历史数据归档；

用户管理：实现用户和权限的管理；

Web发布：实现B/S架构访问系统；

客户化开发：实现客户化开发和定制化开发，包括智能数据分析、移动应用、远程监控等；

系统集成等功能模块：实现与生产线主控PLC以及设备PLC系统、MES生产管理系统、测试数据管理系统、WMS立库及其他IT系统等集成SCADA

自动化数据采集与监视系统8484数字化关键技术-参数化设计又称生成式设计等，自动生成新的设计方案，加快设计周期参数化设计方法就是将模型中的定量信息变量化，使之成为任意调整的参数。对于变量化

参数赋予不同数值，就可得到不同大小和形状的零件模型。参数化模型表示了零件图形的

几何约束和工程约束。目标：

缩短产品研发周期，优化设计，节省成本，提高性能86请按这里以示范如何利用模组的配置建立一台卡车车厢模块化观念的应用：模块 Module•标准化接口Interface• 零部件共用• 配置自由度SpecifiedCommonalityConfigurability87数字化产品研发-模块化设计挡风玻璃模块通用性设计车顶模块差异化设计车门模块差异化设计后车厢模块

差异化设计保险杆模块通用性设计下方钣金模块

通用性设计后钣金模块通用性设计引擎盖模块

差异化设计2.

模块选择与替换

3.

产品3D模型产生1.

整机设计参数输入4.

模块物料清单生成工作步骤产品总布置平台定义模块划分设计参数定义模块配置规则3D设计模板模块封装接口设计基于3D模型分析883D设计结构BOM清单研发业务内容模块化产品架构规划–基于模型的模块化产品设计工作流数字化产品研发-模块化设计数字化产品研发–参数驱动的模块化设计•

考虑设计关联性、装配关系与业务特性，建立标准化、以模块为单位、多配置的产品结构。传统产品结构

模块化产品结构01脚踏车 脚踏车前轮总成后轮总成轮胎模块轮圈模块轮圈模块轮胎模块车架模块前叉模块转向系统01前轮总成01后轮总成401轮胎301轮圈302轮圈101车架201前叉401轮胎模块模型库轮圈模块车架模块模块实体1模块实体2101车架102车架201前叉401轮胎301轮圈模块实体1302轮圈模块实体2男女后前标准节点物料模块模块实体属性8902脚踏车102车架202前叉301轮圈401轮胎302轮圈401轮胎前叉模块模块实体1轮胎模块模块实体1•

定义标准产品结构的配置条件，并根据属性筛选出单配置的产品。多配置产品结构脚踏车前轮总成后轮总成轮胎模块轮圈模块轮圈模块车架模块前叉模块轮胎模块转向系统性男别-位前置位后置模块模型库轮圈模块车架模块模块实体1模块实体2101车架102车架201前叉401轮胎301轮圈模块实体1302轮圈模块