精益数字化已成为制造业转型升级的必由之路

在推动新型工业与构建现代化产业体系的宏伟蓝图中，制造业数字化转型是推进新型工业化、建设现代化产业体系的重要举措。对制造企业而言，数字化转 型已成为关乎生存和长远发展的“必修课”，但是转型的过程仍然充满挑战。精益数字化管理模式是企业高效实施数字化转型的重要基础与手段。精益数字化的核心思想是将精益的思维与数字化技术进行深度融合，用于支撑企业全价 值链活动中。企业首先需要通过精益管理来得到业务生产与运营管理的最佳实践 方式，再利用数字化的手段将这些最佳实践固化到业务全生命周期中，达到缩短交货周期、减低成本、提高效率、提升质量等成效，实现全价值链经营管理数字 化转型成效最大化。精益数字化的实施既能为企业带来效率提升、利润增长的显 性收益，也能带来管理能力升级、实现长远发展的隐性收益。此外，精益数字化 对于打造供需对接、全链协同、价值驱动的产业数字化转型生态具有至关重要的作用。面对市场环境带来的严峻挑战，越来越多的企业深刻认识到精益数字化对于 提升企业提升竞争力的关键作用，积极加入到精益数字化的实施行列中，经过不 断探索与实践取得了显著成效。这些宝贵的实践经验也为形成中国制造业数字化转型模式提供了参考与依据。

应用场景：生产管理、全价值链贯穿

实施背景： 中国中车股份有限公司是全球规模领先、品种齐全、技术一流的轨道交通装备央企集团。随着高铁与城市轨道交通的快速发展，市场对于产品多样化、小批量、 高品质、定制化及快速交货的需求已成为常态，行业竞争愈发激烈，企业面临前 所未有的生产与交付压力。为实现智能制造与产业转型升级的战略目标，中国中车在早期就以精益管理为基础，构建了 6621 运营体系与平台，并在全集团范围 内积极推广。随后，下属公司便结合自身的业务特点和运营模式，对精益数字化进行了更具针对性和创新性的应用。 

解决方案与应用成效：

（1）全面实施精益数字化生产，持续强基壮能制造环节是全价值链精益数字化的起点与重中之重。中车集团致力于打造低成本、高效率、高收益的精益数字化制造系统，以生产制造模式变革拉动全价值链运营管理系统的提升。中车齐齐哈尔车辆有限公司将精益数字化用于铁路货车交叉杆的生产制造， 一是在流程设计上，重构交叉杆的生产流程，减少后续工序的等待时间；二是产 线布局上，采用“U”型产线布局和“一个流”生产方式，结合自动化设备的应用， 实现产线自动化；三是在工位设计上，采用坐立结合的工作方式，提高操作人员 的工作舒适度；四是在看板设计上，通过布置生产监控看板，实现信息数据的自 动采集和智能辅助作业。改善后的产线平衡率增加了约 23.4%，生产效率提升了 50%，减少了库存 浪费、等待浪费、运输浪费、加工浪费及失败浪费，作业面积相比之前减少了约 200 平方米，生产操作人员也由原来的 12 人减少至 2 人。

中车大连机车车辆有限公司通过变革生产组织模式、建设精益制造平台、强 化生产数据应用，打造准时柔性精益制造能力，实现平准化生产。在城市轨道交 通车辆的生产成精，一是建立以产品交付为导向、以节拍达标为准则、以标准作 业为基础的精益生产模式；二是构建针对备料、机加、焊接、装配、涂装等场景 定制的精益制造平台，实现新造业务全要素数字化管理；三是建立“生产指挥数 据驾驶舱”，实现作业现场全场景、全要素、全过程的可视化管理，提升动态感知、 预测预警、自主决策与精准执行能力。改善后，内燃机车总装生产效率提升 1 倍，城铁新造日综合生产周期缩 短 67%，主要加工产线工序间在制品减少 40% 以上，公司直接生产人员减少 14%，地铁新造项目工时最高缩减 10% 以上 , 平均毛利率提升 5%。

中车株洲电力机车有限公司对空气管道加工产线的改造升级。一是通过分析 生产节拍、运用三维虚拟仿真技术及自动化技术，实现了从原材料到成品的全过 程自动化加工。二是利用 MBD 技术打通了从研发到制造的数据链，实现了设计 数据直接驱动产线，大幅提高了生产效率。三是建设了智能存储立库，实现了管 道材料的智能存储与追溯管理，保证了生产过程的质量可控性。四是在管道加工 工艺引入了无屑切割技术、自动化倒角处理、全自动清洁装置等先进技术，提高 了加工精度与效率，降低了原材料消耗，提升了资源利用率。升级后的产线原材料利用率提升 5%，产品设计、工艺到产线周期减少 25 天， 单根管道加工周期减少 53 秒。产线自动化率达 100%，人员减少 33%。此外， 每一根管道通过二维码都有唯一的身份信息，从订单推送、下料、加工、装配、 质检到运维，实现了管道全寿命质量信息追溯 100% 质量追溯。

中车株洲车辆有限公司形成了从精益管理、自动化改造到信息化集成的全面 升级路径。首先在“精益化”方面，遵循“6621”精益管理理念，优化资源配置 与流程，建设标准工位 “六标” （工位管理、作业指导、标准化培训、配送、操作、 监督）管理模式。其次在“自动化”方面，通过机械手、RGV 和输送线等技术实 现生产线自动化，如车轴节拍化生产线利用机械手连接数控设备，实现多规格车 轴共线生产和“一人双机”模式。最后在“信息化”方面，注重数据的治理、整 合与应用，利用数据驱动生产，通过构建轨道车辆节拍化生产运营管理平台，增 强生产与管理的互联互通，实现数据一体化与管控精准化。 

精益数字化的实施让车轴生产线生产效率提升 14.3%，减少各类用工 16 人；铁路货车典型部件冲 - 剪 - 焊智能产线上下侧门板生产效率相比改造前，提高450%，减少用工 12 人；节拍化流水车体生产线实现 X70 平车、C70EH 敞车、 FMG 矿石敞车等多种车型的批量生产，减员 46 人，柔性化工装的使用减少转产 费用投入 181 万 / 年，通过 RGV 传输小车传输代替天车吊运，减少天车使用率 87.5％。

（2）构建全价值链精益数字化管理体系，驱动效能跃升

中国中车在全价值链上深入推进精益数字化建设，通过构建精益制造数字化 平台、优化生产计划与调度、改善运营管理效率等举措，实现从信息化到数字化、 从单一职能到全价值链的生态贯通。中车永济电机有限公司以中车“6621 运营管理平台”为指引，以项目拉动 端到端的价值创造过程，构建以工位制为基础、以工位信息化为核心的精益制造 数字化平台。通过市场到工位，工位再到市场的全过程业务标准化、可视化管理， 纵向打通营销、设计、工艺、采购、生产、售后业务价值流，实现 PLM、QMS、 WMS 等系统集成；横向以生产计划、现场作业、车间物流、设备工装、质量管 理等单元为载体贯穿部门壁垒，保障业务高效运转。在实现“工位六要素”标准 化管理的基础上，实现要素联动，确保标准统一，节点协同，提升生产运营数字 化能力。公司业务域综合一次通过水平提升了 34.7%，产品制造直通率提升 6.3%， 产品实现的年度总成本优化比率提升了 13.6%；技术革新带来的年度总成本优化 比率较之前提升了 28.3%。准时交付率（达到第一次承诺的交付时间）提升了 25.6%；准时交付率（达到最终客户要求交付时间）提升了 35.2%。通过体系的 运行，在同等产出的情况下，资源消耗降低 4.32%。企业综合客户满意度水平提 升了 7.3%。

中车南京浦镇车辆有限公司从“全产线”、“全流程”和“全项目”三个方 面开展精益数字化探索实践。在“全产线”方面，公司运用数字化智能制造技术， 推进作业现场全要素的可视化、透明化和在线化管理，构建了包括城轨总装、转 向架组装在内的六条数字化生产线，显著提升了生产效率并减少了人员依赖。在 “全项目”层面，通过搭建数字化管理平台，实现了跨部门的高效协同工作，并 引入“三新”项点管理模块，确保项目风险管理的闭环运行，促进了信息共享与 流程优化。在“全流程”管理上，根据业务实施逻辑，细分场景、动作与要素， 推进市场、设计、工艺、采购、质量、资产及安全管理的标准化与数字化。公司 梳理出了 228 项一级管理动作，并明确了各项动作的标准执行时间和相关属性， 实现了全价值链项目数字化运营语言的统一。精益数字化的实施让平台产品图纸借用率提高至 90%，产品设计周期缩短近 2 个月，工艺设计周期缩短近 1 个月；新造城轨项目的车体焊接产线节拍时间由 3 小时优化至 2 小时，日产能由 7 辆提升至 10 辆；总装产线节拍时间由 3.5 小 时优化至 2.5 小时，日产能 5.5 辆提升至 7.5 辆；城轨车辆的生产制造周期和人 员投入也不断缩短：分厂人员投入减少 220 人，制造周期由 58 天缩短至 47 天， 节拍兑现率稳定在 90% 以上。

应用场景:产线管理

实施背景:大连华锐重工集团股份有限公司通用减速机厂是中国齿轮传动领域的重点骨 干企业，主要以齿轮传动技术为核心，为全球电力、起重、冶金等领域用户提供 产品和服务。作为一家以传统批量作业模式为主的制造企业，大重减速机厂在产 线管理上存在运行不畅、异常问题频发、生产交付难以保障以及工位物料未完全 实现裸包上线等问题，严重影响了生产节拍的稳定性。面对严峻的竞争压力，大重减速机厂希望通过导入精益管理理念和数字化技术，加强产线管理，持续优化和改进生产运营过程。

解决方案：（1）调整生产模式：应用流线化生产模式，构建全链的产线网络，提高效率， 强化协同，减少断点，缩短周期。（2）推行标准工位：加强人、机、料、法、环等要素配置，明确管理标准， 支撑制造运营管理平台 MOM。如在人方面，要求：员工持证上岗，上岗证与岗 位作业内容一致，上岗证在有效期内；操作者经过岗前培训及生产前工艺技术交 底；操作者本岗位工艺要求一口清，能口述操作要领；每个生产线工位有车间、 职能部室对应，并能及时联系。在机方面，要求：建立设备清扫、润滑、点检标准， 操作者熟练掌握设备、工装；工具、检测器具的操作要领，正确使用操作，熟悉 点检要求，并规范填写记录；关键设备在开工前得到验证，并有记录；检测类工装、 器具在验证周期范围内，无超期使用；设备、工装、工具有责任人，无带病作业 现象；按规定填写设备交接班记录。（3）建立产线管理模式：一是优化产线管理岗位职责，明确各级人员的工 作任务。二是优化产线管理指标，制定科学的产线评价标准。三是输出产线管理手册，涵盖工作流程、星级精益产线建设、产线管理制度及精益应用技术和工具 等多个方面，为产线管理提供实用指南。（4）改善异常问题：对产线异常问题进行梳理分析，通过周期别统计异常 数据。首先，每日召开产线日例会，记录当日车间异常问题；其次，对每周异常 问题汇总，跟踪问题解决进度；最后，进行月度异常问题分析，查找重点问题。

应用成效：经过精益数字化项目的实施，大重减速机厂建立了连续流产线，减速机产线 管理标准模式和异常问题快速响应机制，结合数字化技术固化了改善成果。这些 措施使得计划达成率提升了 15%，产能提升了 40%，产线平衡率提升了 10%， 齿轮箱生产周期缩短了 22.4%，整个生产过程单个项目的制造成本降低了 15% 以上。同时，标准化作业和流程化管理的推行与固化，提高了产品的一致性和稳 定性，增强了品牌的竞争力。

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