智能制造的落地原则与方法

有不少咨询顾问在现场转悠的时间都不到1个小时，转头就跟老板说：“你这厂太落后了，必须拆了重建个智能工厂。”碰上这种顾问，我建议各位直接请他出去。要知道即使你的企业是个只有三五条枪的作坊，既然一直存在，自然是做对了一些事情，千万不要贸然丢掉自己的优势去追逐时髦。但是企业要发展，生产要提效，既然不能把厂子推倒重建，那该怎么办呢？我们这就来谈一谈智能制造落地的原则和方法。

产品从纸面到智能生产的升级过程

从上图可以看到智能制造落地的路径，简单的说就是先替代人工体力劳动，再从重复到灵活复杂的替代人工脑力劳动，最后做得比人脑更精确和高效。值得一提的是：在整个升级过程中，对产品和工艺的总结和优化是贯穿始终的，在任何阶段投入精力研究产品设计和生产工艺几乎都是正确的战略选择。

很多人分不清楚自动化、信息化、柔性化、智能化的区别，在这里澄清一下。

自动化：是针对一个清晰的生产过程，用传感器替代人的感知，用控制系统替代人的判断，用执行机构替代人的操作，以实现自动生产的一种方式。

信息化：是将一个一个各自为政的自动控制设备，如数控机床、智能型空压机等的实时运行数据上传至控制/管理中心，在控制中心进行统一管理和统筹协调安排生产，显然信息化是建立在自动化的基础上的。

柔性化：是一条/一组生产线可以高节拍的定制化生产不同的产品，柔性化的基础是将生产线拆成生产单元，每个单元可以有多态来生产多种类型的半成品，同时将运输环节设置得更灵活，使半成品可以自由流动。显然柔性化是建立在信息化之上的，算法、硬件、生产设备都需要完成升级。

智能化：智能化应强调对未知事件的判断和决策，而自动化则强调对既定动作和已知异常的执行。怎样判别一套系统是不是真的是智能的呢？人工智能系统具有迭代性，分析的数据越多，系统就会变得越智能。一台柔性制造系统可以自动识别和检测零件，并根据识别码自动选择工装，自动装夹，自动调用不同的程序完成全部加工，由于完成的这一系列活动都是既定的，并没有根据约束条件和目标进行决策，因此只能算是柔性化系统，不能算智能。

那么一个普通的企业，应该如何进行智能化改造呢？要按照升级过程，一步一步的从人力生产升级到智能生产。那有的朋友要问了，我想越几级升级比如从人力生产直接跨步到自动化可不可以呢？不推荐这样，因为生产效率的提高必然带来设备维护成本的提高，而你的销售体系是否能够容纳你突然倍增的产量还没底，万一容纳不了你就只能减产生产，那么生产成本有可能不降反增。但是如果确有把握，是可以越级升级的，关键在于要在纸面推演一番你跳过的环节，对于人员的预培养和生产方式的变更就有了一个着力点。

先来听个小故事，有个老板跟顾问得意的说，自己工厂的一个部门已经实现了机器人流水线，生产效率提高了36%。于是顾问“不怀好意”的反问老板：那么你们一定多赚了36%的钱咯？事实上并没有，只是一个车间的生产效率提升了而已。更可怕的是因为这个车间的生产效率提升，工厂的状况反而每况日下即将倒闭，这又是什么套路？

假如你有两个下属，小A和小B，工作流程是小A做完工作后，给小B完成。结果小A工作效率很高，导致工作在小B那里大量积压。作为领导你该怎么解决这个问题呢？

一般而言，你肯定会帮助小B提高工作效率，或者在这个环节增加人手。但是在工厂，你十有八九看不出问题出在小B这个环节，因为“瓶颈”常常是执行层显而易见的东西，而显而易见的东西恰恰是决策层最难看见的东西。

你能看到的，只是一部分工人在拼命加班加点生产，一部分工人却因为没有零件而无所事事，一部分环节三天两头出事故，一部分环节设备开工率不足一半，一边是严重拖延的定单，一边是积压如山的原料和半成品。

在这种情况下如果提高某一个非瓶颈环节的“效率”，必然给下一环节带来“半成品积压”，同时，又要求上一个环节不断加大零件供应，这就造成了成本的猛增，管理费用也大大增加。另外一部分人的无所事事必然拖垮整个生产团队的士气，结果几个恶性循环下来厂子就只剩一口气了。

要避免这种问题第一个方法就是“拆”，将生产流程彻底的拆解成生产环节，每个环节要有明确的可交付物。第二个方法就是“测”，也就是我们常看到的精益顾问那样，拿着秒表站在每个环节面前，给他准备充足的原料，然后要求这个环节用最快的速度生产，测定生产环节的生产潜力。这两套流程下来，显然已经可以看到瓶颈在什么地方了。这样就单独针对这个瓶颈环节，按照之前的生产升级路线，用机械代替人力，用控制器代替人脑，总之一步一步逐步升级。升级的时候要考虑性价比，不要追求一步到位，否则这个环节效率增加太多，就得开始头疼下一个环节了。

根据产品生产的灵活性和批量的大小，生产系统可以分为四类。

特点：产品种类单一且动作灵巧度高。这种靠薄利多销生存的行业除非在产品设计和工艺上做文章，否则在自动化或智能化层面几乎没有改良的余地。

原则：从优化工艺、发掘前沿自动化技术两方面入手，使其转为自动化刚性生产

特点：产品种类单一且动作灵巧度低，一般通过非标自动化实现，一旦某一行业开发出高效量产专用设备，极有可能实现对行业的垄断。

原则：首先由半自动走向全自动，然后全自动+智能化管理软件提高柔性，同时将刚性生产线拆分为生产单元，生产单元拆分工作做得好，就像打通了任督二脉，才能做到一台机器不够再调一台机器来，彻底做到没有瓶颈。

特点：产品种类复杂且动作灵巧度高，因此无法通过自动化手段替代人工或者替代人工的自动化设备研发投入过高。

原则：非常适合越级走“信息化”或“智能化”软件升级路线，即通过专家决策系统或相关的软件产品管理生产并指导工人操作。软件的关键作用在于指导生产，避免人为失误。

实例：1.保时捷发动机装配线，电子化作业指导书+自动零件传送。2.红领服装集团成衣工位，自动布料和配件输送+电子化缝制指导书。

特点：产品种类复杂且动作灵巧度低，零件结构标准化程度较高，与乐高积木相似。

原则：1.与ERP系统联动；2.在更高一级系统进行多目标优化如实时排产、现场调度、快速更换工装等。

实例：典型如汽车混线生产，电路板生产，木工生产视频、FESTO柔性生产系统。

总之，智能制造落地是一件艰辛的事情，而且必然是一把手工程，需要从上至下下定决心进行推进。同时决策层又要以现场为王，深入生产一线搞清楚生产效率的精确瓶颈在哪里，如此才能找准发力点，真正花一分钱就能提高一分产出效率。

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