很多人認為，大量采購和引入數(shù)字化設(shè)備是建設(shè)好數(shù)字化車間的前提。這是一個很大的誤解：數(shù)字化設(shè)備與數(shù)字化車間之間既非必要條件，也非充分條件。即便車間中全是數(shù)字化設(shè)備，如果沒有實現(xiàn)設(shè)備的互聯(lián)互通，沒有實現(xiàn)生產(chǎn)過程的數(shù)字化管理，數(shù)據(jù)沒有實現(xiàn)真正的有序流動，也不能稱之為數(shù)字化車間。相反，即便車間里的設(shè)備不全是數(shù)字化設(shè)備，但經(jīng)過“三啞改造”，設(shè)備被接入信息化系統(tǒng)，生產(chǎn)過程實現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化與智能化（如智能排產(chǎn)、決策支持分析等），對生產(chǎn)計劃、生產(chǎn)資源、生產(chǎn)進度與產(chǎn)品質(zhì)量等數(shù)據(jù)在信息化系統(tǒng)中進行有效管理，并可以根據(jù)生產(chǎn)需要進行有序流動，也可算是數(shù)字化車間。比如，在服裝加工等勞動密集型企業(yè)都可以通過數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化改造實現(xiàn)車間的數(shù)字化管理。

數(shù)字化車間建設(shè)有三條主線，一條是以機床、熱處理設(shè)備、機器人、測量測試設(shè)備等組成的自動化設(shè)備與相關(guān)設(shè)施，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的化執(zhí)行，這是數(shù)字化車間的物理基礎(chǔ)。第二條線是以MES為中心的智巧化管控系統(tǒng)，實現(xiàn)對計劃調(diào)度、生產(chǎn)物流、工藝執(zhí)行、過程質(zhì)量、設(shè)備管理等生產(chǎn)過程各環(huán)節(jié)及要素的精細化管控，這是典型的賽博系統(tǒng)。第三條主線是在互聯(lián)互通的設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上，并以之作為橋梁，聯(lián)接起賽博空間的MES等信息化系統(tǒng)與機床等物理空間的自動化設(shè)備，構(gòu)建車間級的CPS系統(tǒng)，實現(xiàn)了賽博與物理兩個世界的相互作用、深度融合。

對于數(shù)字化車間建設(shè)，我們可以參考德國工業(yè)4.0中對“智能工廠”的定義：重點研究智能化生產(chǎn)系統(tǒng)及過程，以及網(wǎng)絡(luò)化分布式生產(chǎn)設(shè)施的實現(xiàn)。前半句“智能化生產(chǎn)系統(tǒng)及過程”，指除了包括智能化的機床、機器人等生產(chǎn)設(shè)施以外，還包括對生產(chǎn)過程的智巧化管控，站在信息化的角度，就是智巧化的MES制造執(zhí)行系統(tǒng)。而后半句：“以及網(wǎng)絡(luò)分布式生產(chǎn)設(shè)施的實現(xiàn)”，是指將生產(chǎn)所用的生產(chǎn)設(shè)備與設(shè)施（如機床、熱處理設(shè)備、機器人、AGV、測量測試設(shè)備等各種數(shù)字化設(shè)備），進行互聯(lián)互通、智巧化的管理，實現(xiàn)信息化系統(tǒng)與物理系統(tǒng)的深度融合。目前很多企業(yè)實施的設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)（包括傳統(tǒng)的DNC/MDC功能)是其重要的表現(xiàn)形式。

智能制造，精益生產(chǎn)的有效使能手段
經(jīng)過幾十年的發(fā)展，精益生產(chǎn)已經(jīng)成為制造業(yè)的重要思想。在技術(shù)快速進步的今天，智能制造又可以很好地促進精益生產(chǎn)的落地與進一步發(fā)展。
傳統(tǒng)精益生產(chǎn)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(yè)三票、可視化看板等方法。這些方法可以直觀地提示發(fā)生問題的區(qū)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(fā)生變化時，會給分析帶來很多困難。
而智能制造以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化等新技術(shù)、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(tǒng)的精益手法，通過設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)采集設(shè)備稼動率、待機原因等，能夠準確地識別出設(shè)備利用等方面的浪費；通過MES系統(tǒng)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排產(chǎn)優(yōu)化生產(chǎn)計劃，可以減少人員與設(shè)備等待的浪費等等。
實現(xiàn)流的生產(chǎn)、均衡化生產(chǎn)是個不斷改善的過程，但在離散制造車間，生產(chǎn)設(shè)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(shè)備上生產(chǎn)的均衡化、流動化？如果只靠人的經(jīng)驗很難實現(xiàn)這種生產(chǎn)方式，很容易造成設(shè)備忙閑不均，造成工序的等待或停滯。通過APS排產(chǎn)以及生產(chǎn)過程協(xié)同管理等信息化手段，就可以有效解決這些問題，有助于實現(xiàn)產(chǎn)品“流”的生產(chǎn)及生產(chǎn)的均衡化。
品質(zhì)改善的目的是確保輸出產(chǎn)品品質(zhì)一致。但由于生產(chǎn)條件各種變化，比如設(shè)備故障、熱處理溫度、磨損等，都可能導致產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。通過設(shè)備狀態(tài)、工藝參數(shù)、磨損等的實時，就可以快速發(fā)現(xiàn)問題，保證生產(chǎn)過程的受控，有效地提升產(chǎn)品品質(zhì)。
作為重要的使能手段，智能制造不僅可以有助于精益生產(chǎn)的落地，還可以促進精益生產(chǎn)的進一步發(fā)展。
看板(Kanban)是精益生產(chǎn)中傳遞信號與控制生產(chǎn)的工具，分傳送看板和生產(chǎn)看板兩種。傳統(tǒng)的看板大多以卡片、紙張等形式存在，通常以手動方式進行填寫。但在智能制造進程中，這些數(shù)據(jù)可以通過MES等信息化系統(tǒng)在電子屏等數(shù)字化終端上實時顯示，具有更強的實時性與自動性。
知識內(nèi)建與管理也是精益生產(chǎn)中的重要理念。在精益運行良好的企業(yè)，都非常重視對知識的管理與傳承。以前主要是靠師傅言傳身教、標準作業(yè)文件與流程制度等傳統(tǒng)方式，存在學習時間長、可復制性差等缺點。通過數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化等智能制造新技術(shù)、新手段，可以將知識體現(xiàn)在流程與系統(tǒng)中，隱性知識顯性化，對知識的沉淀、傳承、挖掘、使用都具有重要的促進作用。
目前，大眾所熟知的精益生產(chǎn)管理方法與實現(xiàn)手段總結(jié)于上世紀八十年代，帶有明顯的時代特征。但事實上，如果現(xiàn)在重新去研究今天的豐田汽車，就會發(fā)現(xiàn)其實現(xiàn)方式已經(jīng)發(fā)生了巨大的改變，體現(xiàn)了自動化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化等很多技術(shù)成果。因此，精益生產(chǎn)的理念與手段也應該隨著智能制造的發(fā)展而發(fā)展。
數(shù)字化車間建設(shè)是一項復雜的系統(tǒng)工程，數(shù)字化車間建設(shè)可遵循以下實施策略。
1） 統(tǒng)籌規(guī)劃，服務戰(zhàn)略
智能制造不是企業(yè)的目的，企業(yè)真正目的是通過智能制造實現(xiàn)降本提質(zhì)增效，提升企業(yè)競爭力。數(shù)字化車間建設(shè)也要為這個目的服務，從整體上服務于企業(yè)經(jīng)營戰(zhàn)略。
企業(yè)要結(jié)合自身實際情況，基于企業(yè)戰(zhàn)略進行智能制造的設(shè)計。比如，要對企業(yè)所處行業(yè)、企業(yè)規(guī)模、產(chǎn)品特點、盈利能力、行業(yè)地位、發(fā)展趨勢以及企業(yè)自身基礎(chǔ)、存在問題、實施目標等，進行深入分析并綜合考慮，這些不同的因素決定了企業(yè)不同的實施智能制造方法和路徑。
數(shù)字化車間建設(shè)不僅僅是一系列新技術(shù)或新系統(tǒng)的單純應用，既涉及生產(chǎn)自動化系統(tǒng)，又涉及數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化等信息化系統(tǒng)，還要考慮計劃調(diào)度、生產(chǎn)工藝、物料配送、精益生產(chǎn)、安全環(huán)保等各種因素，是一項影響到車間各個層面，甚至是可以影響到企業(yè)層面的綜合性工程，一定要有全局的概念與系統(tǒng)的思維。
北京航天航空大學劉強教授有一個的智能制造“三不要理論”，即“不要在落后的工藝基礎(chǔ)上搞自動化，不要在落后的管理基礎(chǔ)上搞信息化，不要在不具備數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)時搞智能化。”劉強教授強調(diào)了在智能制造規(guī)劃與建設(shè)時，也要注意工藝優(yōu)化、管理優(yōu)化等方面工作，而不能只盯著自動化、信息化、智能化。
企業(yè)在進行數(shù)字化車間建設(shè)之前，一定要出面并持續(xù)關(guān)注，在企業(yè)戰(zhàn)略目標下進行系統(tǒng)規(guī)劃，逐步厘清企業(yè)存在的問題、建設(shè)目標、解決思路和實施步驟，調(diào)動企業(yè)各方資源，通力合作，避免信息化部門或車間等單一部門孤軍作戰(zhàn)，通過工藝優(yōu)化、組織優(yōu)化、流程優(yōu)化、管理優(yōu)化等工作，為數(shù)字化車間建設(shè)提供堅實基礎(chǔ)。
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