智能制造背景下先进生产运营方式运用研究

《中国制造2025》指明了未来中国制造的发展
方向,我国要从制造大国转向制造强国,智能制造
是主攻方向。

智能制造的基础理论是智能理论,基
础技术是现代信息技术,在整个制造系统中,对产品生产制造的全过程,包括环节、细节,实施智能化加工和管理,其加工具有自主性感知、学习、分析、决策、通信、协调及控制能力,从而优化生产,提高效率,提升质量,使产品的全生命周期成本最低、效益最高。

在智能制造背景下,传统的生产运营管理发生了深刻变化,生产运营管理方式必须调整,以适应智能制造,先进生产运营管理方式在智能时代有广阔的应用空间。

1智能制造技术架构
智能制造技术是智能制造的核心,也是先进生产运营方式应用的前提。

智能制造技术系统由智能产品、智能制造过程、智能制造模式、智能制造基础关键技术4大技术模块构成(见第7页表1),它们之间的关系是:智能制造基础关键技术支撑着其他3项技术,而智能制造模式贯穿于智能产品和智能制造过程。

2智能制造背景下的先进生产运营管理方式
智能制造无疑是先进制造,其配套的生产运营
管理方式也应具有先进性,并适合智能制造的特点,以下先进生产运营管理方式的应用将大力推动智能制造[1]。

1)计算机集成制造系统(C I M S )。

计算机辅助设计与制造的发展,产生了CI M S ,它把信息技术融入制造技术,把各独立的生产子过程,用计算机技术、信息技术和自动化技术连接起来,完成信息条件下的集成制造,实现多品种、小批量的智能生产,使设计和生产效益大幅增加。

2)企业资源计划(ER P )。

从20世纪70年代开始,物料需求计划(M R P )发展为企业资源计划(ER P )走过了“概念—软件—管理方式”的进步历程,现代E R P 是一种以供应链为核心的管理方式。

3)准时化生产(J I T )。

它是一种零库存或超级市场生产方式,只在需要的时间,按照需要的量,生产需要的产品;它采用多品种小批量生产,生产周期短。

因为讲究准确,不允许有失误,所以对生产系统要求极高,要求生产系统能自我暴露和纠正错误,同时也对人力资源提出较高要求,例如一人多岗、一岗多职、多机看管等。

JI T 在使用中要做到:同步生产、均衡生产、减少作业更替时间、准时采购、准时供应、合理配置资源、看板生产。

总
智能制造背景下
先进生产运营方式运用研究
文章编号:1674-9146(2018)08-0006-05
陈
兵
[基金项目]2016年湖南省哲学社会科学基金项目(16Y B G 021)收稿日期:2018-06-03;修回日期:2018-07-07作者简介:陈
兵(1964-),男,湖南长沙人,副教授,高级物流师,主要从事工业工程研究,E-m ai l :2862509582@ 。

(湖南商务职业技术学院,湖南
长沙
410205)
*. All Rights Reserved.
之,J I T 是一种动态自我完善机制,解决了高效生
产与应变之间的矛盾,它能够自我揭露,自我控制,自我完善。

4)敏捷制造。

这是一种被普遍采用的新世纪制造业战略,敏捷制造强调速度,它快速响应需求,以虚拟、柔性、动态适应来完成制造,它以互联网信息高速公路为成功条件,“敏捷性”能很好地适应“智能性”。

5)大规模定制。

大规模生产与个性化需求是一对矛盾,克服两者的缺点、发挥两者的优点是智能制造的客观要求。

大规模定制保留了大量生产在速度、成本、规模效益上的优势,同时又能满足个性化定制生产的要求。

6)制约理论(TO C )。

TO C 的实质就是找到制约生产运营的瓶颈,利用企业有限的资源,集中火力,短期内突破瓶颈,改善运营,实现实质性盈利。

TO C 是常识性管理,简单、有效,视管理为一个系统,强调整体优化,强调各环节互动,综合考虑生产的内、外部制约因素,把管控从加工现场加以扩充,在不增加投资的前提下,充分利用有限资源,获得生产运营的最大效益。

TO C 的运营程序是:找到制约因素———分析制约因素——
—确定如何克服制约因素———确定如何挖掘资源潜力———改善制约因素。

7)成组技术(G C )。

G C 力图把工艺相似、结构相似、零件相似的加工合并,实现集中生产,把共同性及类似性生产加以组合,避免生产的分散性,减少生产准备时间,简化生产过程,把复杂的多品种生产组合,变成大批量生产,甚至利用流水生产线,使劳动程序化、简便化,通过省时、省力来提高生产效率。

8)目标管理(M B O )。

M BO 在智能时代是先进的运营管理方式,它用系统论的观点,以目标的实现为终点,对企业实施全面管理。

M B O 要求企业首先建立一个目标体系,然后围绕着目标实现,实施全员、全程、全方位管理,这是民主的管理,是以结果为导向的管理。

3智能时代先进生产方式的特性
传统生产步入现代生产,再发展到智能生产,生产方式发生了重大变化,呈现出新的特性[2]。

3.1柔性定制化生产
只满足基本需要和公共需要的时代已经过去,
表1
智能制造技术系统
图1生产看板的运用
③按看板取下的顺序悬挂
⑤存放
④按看板顺序生产
①领取
②看板取下
置场
生产工程
生产指标板
现代社会的需求越来越趋于多样化、个性化,且多
变,这就要求生产系统能适应需求的变化,能根据
不同需求和定制来灵活调整组织生产,做到柔性生
产。

柔性定制生产速度快捷、节约成本、减少冗
余,是取得竞争优势的一种主要生产运营战略。

柔
性生产要在竞争中以速度取胜,生产组织结构必须
扁平化、弹性化,强化信息的纵横沟通。

3.2工业互联网+生产
类似人类机体,现场加工如同器官在工作,工
业互联网如同人体神经,连接各个器官,传递信
息、协调动作,这种互联网神经系统把分散、孤立
的生产有机联系起来。

互联网以信息收集、整理、
加工、存储、传递、利用来协调全部生产加工,使
生产在互联网基础平台上实现智能化。

3.3生产运营界限不断扩展
最初的生产管理只是针对制造业,局限在生
产、加工产业,随着第三产业的发展,生产管理相
应延伸至第三产业服务业,“生产管理”被“生产与
运营管理”取代,随着服务业的大力发展,“运营管
理”又代替了“生产与运营管理”。

此过程中,生
产系统由内向外扩展,边界扩张,延伸到国民经济
不同行业。

从供应链看,前伸至下游销售企业,后
延至上游供应企业,生产运营边界愈加模糊。

3.4多品种小批量生产日益盛行
随着社会的进步,人们的需求从追求数量转为
追求质量,企业必须提供更多优质的产品才能满足
人们多样化的需求。

当今市场竞争十分激烈,新技
术和新产品层出不穷,产品生命周期越来越短,市
场成为消费者占主导的买方市场,这就要求企业实
现多品种、小批量生产,从单纯满足人们的数量需
求转向满足质量需求,从而满足多样化需求和个性
化需求。

3.5虚拟环境数字化设计
广泛采用模拟仿真技术,在虚拟环境中完成优
化设计,使设计精确、可行、可视化,使产品成本
低、质量高、性能优、使用方便、款式优美。

3.6模块化设计与加工
模块化设计与加工使生产更方便,操作更简
单,减少了不必要的琐碎工作,提高了生产的集成
度,有利于提高生产效率,有利于以模块为单位的
质量控制,也有利于产品的维护与检修。

4生产运营精益求精
智能制造的过程及产品特点要求其生产运营方
式达到精益求精,不够“精益”就难以“智能化”。

精益乃“尽善尽美”、追求“卓越”之意。

精益生
产中,要以整体观念,系统组织、科学安排各种资
源,充分发挥资源效益,杜绝一切不增值的浪费,
以人为本,精确生产,追求“十全十美”的生产目
标。

精益生产是一种高效、节约、零失误的生产模
式,其本质是:消除一切浪费。

精益生产中,只增
加成本,不创造价值的活动与要素都是浪费,包括
过量生产浪费、窝工浪费、搬运浪费、库存浪费、
加工浪费、动作浪费和不良品浪费。

对浪费说
“不”的策略是“三零”策略和“两最”策略:
“三零”指零库存、零废品、零等待;“两最”指
搬运量最低、生产提前期最短。

通过杜绝浪费,精
益生产可实现的终极目标是:增强盈利能力,倍增
竞争实力。

5精准实施生产
智能时代要求生产制造精准化,彻底改变传统
的粗放式生产,尤其在生产计划和生产控制上更要
精准化[3]。

5.1均衡生产
现代生产要保持平稳,各工序、车间、工厂之
间物流平稳,衔接无缝。

生产总量均衡,保证在几
个相等的时间段内,同一种产品的生产量波动很
小,只有这样才有利于充分合理利用生产资源,控
制好质量。

因此,按照固定节拍生产是可行之举,
制定好均衡生产计划十分必要。

均衡生产计划分为
月生产计划和日生产计划,月生产计划前两个月提
出,前一个月确定,并据此分配日产量。

日生产计
划往往采用混流生产模式,它是针对多对象流水线
生产的一种模式,该生产模式是标准化生产,即在
同一条流水线上间隔地生产不同产品,使工时、速
度、产量均衡,因此,排产方法很重要。

5.2看板生产
看板生产体现了准时化生产和精益生产的思
想,它把前道工序的送料生产变为后道工序的取料
生产,看板就是取料指令,每个后道工序按自己的
生产需要,以看板为载体,向前一道工序发出取料
信息,这样层层拉动,需求信息逆流而上,送料物
流顺流而下,见图1。

生产中取货看板的使用方法:当紧后工序需要
补充零件时,取货人带着取货看板和容器,到紧前
工序的零件存放处,把带来的空容器放到指定地
点。

在紧前工序零件存放处的每个装有零件的容器
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内,有一张生产指示看板系在零件上。

取货人解下
系在所取容器零件上的看板,并按循序放入看板箱里。

然后,把取货看板系到所取的零件上,连同所取的零件一起运回本工序存放处。

当取回的零件投入使用时,解下取货看板按循序放入看板箱,每道工序按看板循序和要求进行生产。

5.3形象化管理
形象化管理是一种视觉化管理,它把管理可视化、具体化,让管理者对复杂的管理问题一目了然,帮助发现问题、理解问题,找到解决问题的办法。

被管理对象自行发现问题所在,以可视设备提醒管理者,使管理者迅速捕捉问题、分析问题、解决问题。

形象化管理也要求生产现场明示化,工位、物料置放处、标牌、危险处均应醒目,使操作者能快速定位,方便存储和操作,提高功效。

5.4移动管理
生产管理者要深入现场,了解真实情况,解决实际问题,这即是所谓的走动式管理。

智能制造所使用的先进生产方式面对的是复杂的环境,生产中的变数甚多,只有零距离于现场,实施眼球管理、移动管理,才能把握问题症结,及时解决问题。

听汇报、读报表只能起到辅助管理的作用。

5.5标准作业
智能制造要求快速、省工、省时、高质量,这就给生产提出了标准化要求。

标准化作业就是细分操作程序,分析、优化每一操作,剔除不合理动作,提炼科学的操作方法,规范作业,并固定下来,作为最优作业标杆重复使用。

标准作业带来的效果是生产快速、准确、少失误。

实施标准作业之前必须消除不稳定因素,例如人员疲劳、原料瑕疵、设备老化等,只有生产条件优化才谈得上标准作业。

标准作业要力图做到4个标准:节拍时间标准、方法标准、程序标准和库存标准。

标准体现为7个确定:确定节拍、确定时间、确定程序、确定动作、确定用量、确定组织、确定图纸。

5.6建设精益工厂
精益生产的最高境界是精益工厂,把班组、车间的精益生产扩展到整个企业,在全公司推行精益生产便造就了精益工厂。

精益工厂以精益求精为原则,它是一个为利益相关者创造价值的高效实体,它快速响应变化,持续进步,对所有的工作追求尽善尽美。

精益工厂具有极大的生产竞争优势,智能工厂应是一家精益工厂,精益工厂以精益求精赢得成功的要点可以归结如下。

5.6.1最小的浪费和消耗
全公司消灭一切不增值的活动,在确保产量和质量的前提下,消耗最小资源,严格成本控制。

5.6.2快速响应
快速地生产、销售、服务,迅速应对市场变化,以速度取胜,与时间比赛。

5.6.3弹性组织
能灵活调整生产,动态适应生产需要,矩阵组织结构、扁平组织结构是合适的企业结构。

5.6.4全面质量管理
精益的体现之一是高质量,全面质量管理是智能制造企业最佳的质量管理模式,它从全员、全过程、全方位管理质量问题,做到全面质量升级。

5.6.5永续改善
永远追求进步,没有最好,只有更好,精益求精意味着持续改进。

5.6.6精益生产
精益生产方式由准时化生产方式(J I T )进一步发展而来,它是J I T 的升华版。

精益生产方式的核心是精益思想,追求精益求精,力图完美无缺,保证生产的精确,使浪费近乎为零,促使经济效益大幅提升。

5.6.7建立精益供应链
智能制造要求供应链是精益化的,要对供应链上的商品流、资金流、信息流实现精益管理,把供应链上各个企业作为整体来优化管理,提高供应链竞争力。

精益供应链管理内容包括:制定供应链管理战略,管理与上游供应商的关系,管理与下游买主的关系,管理自身生产流程。

所建立的精益供应链一是层层协作的金字塔。

企业只与几家厂建立良好协作关系,这是第一层协作厂,第一层协作厂下面设有从事专项制造的独立公司作为第二层协作厂,类似的有第三、第四等协作厂,构成金字塔协作体系。

新产品的设计由第一层协作厂完成,其分部件的设计由第二、第三等协作厂完成。

精益工厂与协作厂共同制定产品价格,保证各厂有合理的利润。

精益工厂与协作厂共同努力降低成本、降低价格,各厂之间有确定成本、价格和利润的架构,共同确定成本下降曲线,保证各厂的成本下降努力得到良好的回报。

二是良性生产。

因为设计合理、产前准备充分,极少有产中更改;小批量送货,直到总装线;生产均衡化,各厂产量稳定。

三是连锁追问原因。

精益供应链要求各厂实施零库存管理,不能有丝毫差错,一旦出现问题,就必须层层深入,连续追问原因,至少问5个为什么,深究根源,斩草除根,彻底解决问题。

四是协作厂交流系统。

各协作厂的利益是共同的,各协作厂通过交流制度彼此密切交流,这符合各方的利益,能共同提高各厂
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A nal ysi s ofT echnol ogi calI nnovat i on and D evel opm enti n N anni ng
L I A N G Z hi -hua
(N anni ng Ins t i t ut e of Sci ence and T echnol ogy I nf orm at i on,G uangxi N anni ng 530031C hi na )
A bst ract :For a r egi on,s ci ent i f i c and t echnol ogi cal i nnovat i on i s an i m por t ant dr i vi ng f or ce f or r egi onal econom i c and soci al devel opm ent ,but al so an i m por t ant m eas ur e t o enhance r egi onal com pet i t i venes s.C om bi ni ng w i t h t he act ual s i t uat i on of N an-ni ng,t hi s paper anal yzes t he pr es ent s i t uat i on of s ci ent i f i c and t echnol ogi cal i nnovat i on i n N anni ng,poi nt s out t he pr obl em s exi st i ng i n t he devel opm ent of s ci ent i f i c and t echnol ogi cal i nnovat i on i n N anni ng,and put s f or w ar d s om e count er m eas ur es and s ugges t i ons f or accel er at i ng t he devel opm ent of s ci ent i f i c and t echnol ogi cal i nnovat i on i n N anni ng.K ey w ords :i nnovat i on-dr i ven devel opm ent ;t echnol ogi cal i nnovat i on;N anni ng C i t y
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的生产水平;此外,建立协作厂评分系统,有利于
评价各协作厂的实绩。

6先进精益生产系统建设方向
智能制造需要精益生产,表2中8个方面可作
为建设精益生产系统乃至精益工厂的关键点。

总之,建设先进生产运营系统要全面建设,多角度实施,才能取得较好的综合效益。

表2
精益生产系统建设方向和内容
参考文献:
[1]曲立.现代生产管理方式[M ].北京:社会科学文献出版社,
2015.
[2]全国管理咨询师考试教材编写委员会.企业管理咨询实
务与案例分析[M ].北京:企业管理出版社,2014.
[3]国家制造强国建设战略咨询委员会.智能制造[M ].北京:
电子工业出版社,2016.
(责任编辑
尚晓春)
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