中国制造现在是在升级转型期，我国大多数企业仍处在2.0的阶段，企业内部还存在自动化程度不够，信息化建设落后等诸多不足之处。在未来很长一段时间，急需实施“补课工业2.0”、“普及工业3.0”、“探索工业4.0”的并行推进战略。从落后产能向先进产能冲刺，由粗放型生产向集约型生产模式转变。在这一过程中，信息化和数字化的融合是智能制造的两个支柱，而精益生产是实现智能制造必由之路。

一、精益生产对于智能制造的重要性与与必要性：

1.1、做对的事才是正道

要让企业转型升级成功我们必须要有一个战略定位要正确，这才能指导企业朝正确的方向发展。简单讲，为社会创造更多价值，让员工有更多的收获。（含物质和精神的）这是企业唯一应该追求的，也是要坚持的。

从这个角度来看，无疑精益是一个道的层面的正能量之原点。因为它提倡的是造物之前先造人，以人为本通过激发员工的创造性和积极性，调动员工的智慧来改善身边的工作挑战更高效高质高速的目标。最终让改善成果在QCD（品质，成本，效率交付）上落地，进一步追求 QCD在人身在落地，而人的落地是具体通过现场做事育人的。

只有持续为断地改善，通过做事育人让每个人都有着第一次就把事情做好的理念，最终实现全员参与的自主改善氛围。才真正做到了为智能制造打下了坚实的群众基础，也就是说当精益改善深入人心之时，及是智能制造可开始推行之日。

而智能化是一个术，它是一个对精益改善的支撑。是更快更好地实现消除浪费，降低成本的助推器和来台而已。如果把两者摆错了位置，则会是战略决策的失误，而导致灾难性的后果。企业内部机能和管理发育不良，导致先天不足，后天很难补救和挽回啦。

1.2、把对的事做对是专业

中国企业真的再也不能野性发育，随心所欲了。我们也要走专业的路线，依据中国的国情和现实状况来规划自己的发展策略。粗放型向集约型转变的第一步就是要打造以响应市场和客户为特征的精益型组织，没有JIT和自働化是无法做到这一点的，而具体实现JIT和自働化是达成的方法就是要去做全员IE和全员改善的实施，而这两个大的行动落地必须要通过培养具有改善和学习精益的现场人才来实现。

这也呼唤着我们企业的领导者们运用中国自己的文化来激活员工的向善向上的意愿。从而通过正确育人来带动正确做事，所以“中国文化（国学）+精益改善”是我们企业应该走的第一步，再来“智能+中国式精益改善”是第二步，若本未倒置则注定失败。可以这么说任何改革没有文化支撑没有群众支持，不是渐进式的方式在中国是不可能成功的。

二、“三个不要”

制造业的发展规律有其自身的规律，美国、德国等发达国家的现代制造业，是经过了上百年的发展和积累，才从工业1.0(机械化)走过了工业2.0(电力化、自动化)、工业3.0(信息化)，开始向工业4.0 时代迈进。所以北京航空航天大学李哲浩先生曾经提出“三个不要”的观点：

a)不要在落后的工艺基础上搞自动化——工业2.0 必须先解决的问题；

b)不要在落后的管理基础上搞信息化——工业3.0 必须先解决的问题；

c)不要在不具备数字化网络化基础时搞智能化——工业4.0 必须先解决的问题。

三、精益生产对智能制造的支撑

3.1、定义核心价值能力

3.1.1、精益理念

·    技术内涵： 根据用户需求定义企业生产价值，按照价值流组织全部生产活动，使要保留下来的、创造价值的各个活动流动起来，让用户的需求拉动产品生产。让浪费无处藏身，让价值连续流动，让改善成为素养，不断完善，达到尽善尽美。

·    发展路径：首先，在核心制造环节实现精益转变；其次，向业务管理域纵向延展，实现业务管理域的精益转变；最后，向供应链、设计、售后服务等业务域横向扩展，实现全价值链的精益管理。

3.1.2、顾客的声音VOC

·    技术内涵：描述顾客的需求,以及他们对你组织的产品或服务的感知，捕捉客户的声音，将客户想要的、需要的和期望的转化成 CTQs，为智能制造设计、生产与服务等环节满足客户需求设计新的业务流程。

·    发展路径：

确定谁是你的客户，全面了解客户需求信息内容；

收集信息。典型的反应性VOC系统和典型的前摄性VOC收集各方面的数据；

分析整理客户需求信息和数据；

将需求转化为CTQs；

为CTQs设定规范。

3.1.3、质量功能展开QFD

·    技术内涵：用“质量屋”的形式，量化分析顾客需求与工程措施间的关系度，经过数据分析处理后找出满足顾客需求贡献最大的关键措施，指导设计人员抓住主要矛盾，开展稳健设计，开发出满足顾客需求的产品。把顾客对产品的需求进行多层次的演绎分析，转化为产品的设计要求、零部件特性、工艺要求、生产要求的质量工程工具。为智能制造的实现精益设计提供工具方法支持。

·    发展路径：

列出顾客期望并评估重要等级–QFD的“Whats”(顾客期望)收集信息；

专家帮助定义满足顾客期望的功能需求和功能之间的交互关系–QFD的“Hows”(功能需求)；

完成、分析描述顾客期望与促其实现的功能需求间的关系程度的矩阵；

评估各项功能需求的重要等级，选择关键质量特性CTQ，并确立改进目标；

从顾客需求、设计要求、产品特性、工艺要求、生产要求的多层级的QFD迭代组合运用。

3.2、价值流程分析能力

3.2.1、生产制造价值流分析

·    技术内涵：生产制造价值流分析是一种可视化工具,用于观察和了解生产制造现场物料及信息的流动,它涵盖了交付产品所有的行动。价值流图是一张关注全面改进的图，识别生产制造流程中的浪费环节，有助于在智能制造设计和实施之前完成生产制造流程基础改善和优化，有效支撑智能制造的实现。

·    发展路径：

选择产品/产品族；

绘制现状价值流图；

设计将来价值流图；

工作计划和实施。

3.2.2、 业务管理价值流分析

·    技术内涵：业务管理价值流分析是一种可视化工具,用于观察和了解管理活动和相关信息的流动,它涵盖了业务管理的所有行动。价值流图是一张关注全面改进的图，识别业务管理活动中的浪费环节，有助于在智能制造设计和实施之前完成业务管理流程改善和优化，有效支撑智能制造涉及的业务管理的实现。

·    发展路径：

业务管理流程确定与梳理；

绘制现状价值流图；

设计将来价值流图；

工作计划和实施。

3.3、生产组织方式设计能力

3.3.1、精益加工单元

·    技术内涵：精益加工单元是以机加零件为对象按零件加工流程紧密排列设备、设施，在满足客户节拍时间的前提下实现少人化、连续流生产的生产组织方式。运用精益思想设计生产布局，实现连续流生产，在缩短交付周期、降低在制品数量及提高产品质量等方面具有明显的改善效果。为智能制造提供最优的生产布局的基础支持，提高智能制造的运营效率。

·    发展路径：

选择产品族；

生产线平衡；

典型零件确定；

节拍时间计算；

生产线平衡；

计单元布局方案；

单元布局模拟和设备布置；

单元的运行与管理。

3.3.2、精益装配生产线

·    技术内涵：精益装配线运用精益制造思想，对装配过程进行流程再设计、优化和平衡，实现按设定节拍的站位式装配作业，达到缩短装配周期、满足客户要求的装配生产形式。其形式主要包含脉动装配线与流水装配线两种形式。精益装配线为智能制造装配作业工艺布局提供基础支持，提高智能制造的运营效率。

·    发展路径：

分析装配现状

设定目标

装配工艺优化

装配线平衡

装配作业标准化

脉动装配线方案确定

布局模拟和设备布置

精益装配线运行与管理

3.4、生产计划能力

3.4.1、均衡化生产

·    技术内涵：均衡化生产是为避免浪费，后道工序不应采用集中连续的顺序装备同一产品，而应采用在某一时间单位内各品种出现的比率均等的顺序进行装配，使产品稳定地平均流动，避免在作业过程中产生不均衡的状态。均衡生产包括均衡数量、均衡品种、均衡顺序。均衡生产为智能制造调度策略的算法提供理论，提高智能制造的精益运营效率。

·    发展路径：

均衡数量

均衡品种

均衡顺序

3.4.2、准时化生产

·    技术内涵：准时化生产是一种通过只补充已消耗的资源来达到控制资源流动的生产管理方式。强调在需要的时间、按需要的品种、需要的数量，生产所需要的产品。消除在搬运、仓储、过时产品、修理、返工、设备、设施、多余存货（包括正在加工的产品及成品）的各种浪费，可视化管理一切资源，降低制造成本和管理成本，缩短从投产到产品交付的整个制造周期。准时化生产为智能制造调度策略的算法提供理论支持，消除各环节的浪费，提高智能制造的精益运营效率。

·    发展路径：

首要任务是确定节拍、制定拉动目标；

前期准备工作是拉动成功的关键，特别是工艺系统的准备工作是重点；

树立下工序是客户的观念；

看板种类和数量的确定与运行机制

异常处理机制和相关制度的建设是保障；

运用精益工具和方法可以解决现场问题；

全员参与的持续改善。

3.4.3、约束理论

·    技术内涵：约束理论是把企业看成是一个系统，从整体效益出发来考虑和处理问题，找出企业在实现其目标的过程中现存的或潜在的制约因素，通过逐个识别和消除这些约束，使得企业的改进方向和改进策略明确化，从而更有效地实现其“有效产出”目标。准时化生产为智能制造调度策略的算法提供理论支持，消除各环节的浪费，提高智能制造的精益运营效率。

·    发展路径：

识别约束资源；

使约束资源产能最大化；

非约束资源的安排服从于约束资源的需要；

提高约束资源的能力；

进行下一轮的循环。

3.5、工艺管理能力

3.5.1、成组技术

·    技术内涵：根据产品/零件的结构及工艺相似性进行聚类处理，建立产品/零件家族，通过编制家族化典型零件工艺路线、工艺方法、工艺参数、数控加工程序、工艺装备等，并进行不断修正成组，从而规范同一家族零件加工的工艺路线、工艺方法、工艺参数、数控加工程序、工艺装备，实现零件族加工工艺统一，以及工艺标准化、规范化、精益化。在智能制造系统中，有效的成组技术可以提高设计质量，缩短换模时间，降低制造成本。

·    发展路径：

工艺成组化实施由工艺技术管理部门牵头组织，从宏观上按产品/零部件结构、材料及工艺相似性进行梳理分类，划分零件家族并进行工艺分工；

各分厂技术管理部门及生产现场管理人员针对具体零件加工工艺流程、数控加工程序、工具工装、加工方法和参数开展工艺成组化活动；

建立成组化工艺编码管理知识库，在后续工艺资料编制和使用中进行调用并不断地修正和完善。

3.5.2、工艺标准化

·    技术内涵：工艺标准化是标准化原理在工艺中的应用；在考虑工艺相似性、应用成组技术实施成组化工艺管理基础上，以家族产品、家族零件、某类工艺特征、某类加工设备为对象，从而对工艺方案、工艺参数、工艺装备、工艺文件进行标准化。在智能制造系统中，可以通过工艺标准化技术缩短设计周期，减少换模时间，提高生产流程的增值比。

·    发展路径：

制定工艺操作方法标准；

制定工序间加工余量标准；

制定工艺装备标准；

制定工艺管理标准。

3.5.3、工艺精益化

·    技术内涵：工艺精益化是应用精益思想优化工艺流程，实现质量、加工时间和生产成本最优的一种工作方法。工艺精益化技术通过优化工艺流程，消除非增值工艺，为智能制造中增值活动的柔性化、智能化提供保障，提高生产流程的增值比。

·    发展路径：

设定改进指标和目标；

按工艺流程绘制零件的当前工艺路线图；

收集加工信息；

识别改善机会；

制定改善措施；

措施验证；

修订工艺规程/指令；

成果推广。

3.5.4、关键过程控制

技术内涵：对形成产品质量起决定作用的过程。包括形成关键(重要)特性的过程，加工难度大、质量不稳定、易造成重大经济损失的过程等。通过实施关键过程控制，对影响产品质量起决定性作用的工序过程各环节进行有效管理，从而确保产品在关键过程中所形成的产品关键重要特性满足设计图样要求。在智能制造系统中，通过关键过程控制技术可以有效提高产品的合格率，减少因为质量问题带来的重大经济损失。

·    发展路径：

关键重要特性认定；

识别关键工序；

确定实施方案；

关键工序过程控制；

过程执行与控制。

3.5.5、工艺现场管理

技术内涵：工艺在生产现场执行过程中涉及的各方面工艺技术管理工作。通过工艺现场管理，保证工艺现场执行的符合性，主动反馈现场技术问题和工艺优化需求，快速响应现场技术质量问题。在智能制造系统中，通过工艺现场管理技术实时反馈工艺现场执行状况，现场执行情况通过反馈系统上传相关部门，通过系统智能分析，自主决策，对于明显不合理工艺过程生产设备自动停止，保证制造过程准确性。

·    发展路径：

工艺纪律检查：工艺主管部门每年制定工艺纪律检查计划，明确工艺纪律检查的主要内容，组织进行工艺纪律检查。根据检查结果，发出检查通报，对重大技术质量问题发出纠正措施指令，限期整改；

现场工艺指导：在生产过程中，分厂工艺人员应指导工人按照工艺要求进行操作；

生产过程跟踪：工艺技术部门和各生产单位的工艺技术人员应按要求跟踪现场生产过程，及时发现并汇总各类问题，同时结合外部反馈的质量信息，提出改进需求；

现场技术问题协调处理：通过生产现场问题快速响应机制反馈出的现场工艺技术问题，主管工艺人员立即组织对问题予以解决。当不能快速解决时，应立即反馈，并取得上级工艺管理者的技术支持；

改进点识别：针对生产过程中的工艺技术问题、质量问题、效率、成本、生产资源调整等方面提出改进需求，识别改进点。

3.6、执行与控制能力

3.6.1、可视化

技术内涵：通过直观可视的方式揭示生产现场的所有信息，包括物流标识、标准工作流程、生产计划与进度、现场异常问题（如质量问题、设备故障、物料问题）浮现及警示、问题处理进度等；可视化的形式要做到使任何人都能够迅速地发现现场现物的异常状态，并能够监控异常回到正常。在智能制造系统中，通过可视化技术，实时掌握生产现场状态，及时发现异常问题，系统根据现场状态对生产计划作出精确调整，避免因为现场异常问题导致计划不可执行。

·    发展路径：

控制点及控制计划确定；

可视化方案设计；

制作可视化载体；

可视化载体试运行；

可视化载体实施运行。

3.6.2、按灯

·    技术内涵：按灯系统是一种生产管理工具,主要用于生产的控制过程，依据“不制造缺陷，不传递缺陷，不接受缺陷”的生产原则设计。实施按灯系统解决了生产异常状况的中出现的问题，提高了劳动生产率及产品质量。按灯可以用来指示生产状态（例如，哪一台机器在运转），异常情况（例如，机器停机，出现质量问题，工装故障，操作员的延误，以及材料短缺等），以及需要采取的措施，如换模等。此外，按灯同样也可以通过计划与实际产量的比值来反映生产状态。智能制造设计和实施过程中，按灯系统流程和逻辑应该嵌于智能制造的系统中，保障设备故障的及时预警和解决，并提供预测分析。

·    发展路径：

在现有信息化集成平台中，对MES软件进行按灯系统功能模块开发；

直接购买已有的成熟按灯软件，与现有的信息化软件（MES、DNC等）集成。

3.6.3、根本原因分析

·    技术内涵：严格的查找导致一个过程或产品失效或缺陷的工具。它可以帮助我们找到客户抱怨、过程失效、供应商质量问题或延迟交付等问题产生的最根本原因。“根本原因”是“当故障或失败流程解决后，防止问题再次发生的基本要素”。“根本原因”必须是“可控制”因素，不属于“不可抗力”的范畴。在智能制造的设计与实施过程中，仍然无法避免问题的根本原因分析的工具，及时运用大数据分析原因和实施提前预防手段，也需要在问题原因的数据库累积过程中，使用根本原因分析的工具，对问题和其原因不断迭代完善。

·    发展路径：

确定问题；

画鱼骨图；

影响力分析；

5个“为什么”分析；

收集数据分析；

根本原因测试；

控制。

3.6.4、分层例会

技术内涵：每天通过围绕生产现场的分层级简短会议（一般为三～四层），来评估前一天的目标任务完成情况，安排当天的目标任务及注意事项，并针对现场问题制定解决方案，分配改进任务。越低层级的例会应越关注对生产的过程控制、现场问题的及时反馈和处理，越高层级的例会应越关注生产绩效及改进。在智能制造的实现过程中，仍然无法避免问题的出现和解决，所以规范的分层例会有助于现场问题的及时有效解决，加快问题的解决速度，也有助于智能制造系统中问题解决流程的逻辑设计。

·    发展路径：

要素识别：识别出各层例会的基本要素，包括主持人，参与人员，时间，地点，主要议题；

方案设计：设计分层例会的详细内容，包括各层例会的详细议题、需使用的表单、需使用的可视化管理板等，并形成规范的分层例会表单；

试运行：试运行分层例会，评估及改进；

制度建立：实施单位应基于上述过程产生的分层例会方案，编制符合本企业管理特点、组织结构的《分层例会管理制度》；

实施运行。

3.7、生产保障能力

3.7.1、物料保障

·    技术内涵：属于生产保障的一种，即为保障生产任务执行所进行的准备、维护、辅助支持等工作。物料保障与管理的核心功能是占用最少资金,最大限度地提供满足生产正常进行的一切必备条件。其业务包括：原材料、辅料采购、成品、标准件采购、机电备件采购、劳保用品采购以及保管、发放、配送等业务域。

·    发展路径：

编制物料采购计划应根据公司主生产计划形成的物料需求计划、年度预算、物料消耗定额、采购期量标准、物料实际库存、历史消耗数据、合格供应商与市场供应信息等进行综合平衡；

物料需求计划：一般根据主生产计划与生产作业计划要求，结合工艺规程资料、产品合格率、物料消耗定额、历史消耗数据、库存实物状态等进行平衡确定；

库存信息：物资管理部门向采购部门提供的库存实物信息，包括质量信息、保管期要求、实物状况等信息，便于采购部门进行库存资源平衡与采购决策分析；

需求与资源平衡：在满足质量控制要求的前提下，平衡物料库存，平衡供应商的供应能力（质量保证、交付进度与数量），确定物料需求，包括物料品种、数量与技术要求等；

编制采购计划：在上述需求平衡的基础上，编制满足生产需求、客观合理的采购计划，包含采购的物料品种、数量与交付节点。

3.7.2、工装工具程序保障

·    技术内涵：工装工具保障与管理的核心功能是为生产提供满足设备自动化加工和产品制造工艺技术质量要求的工装工具。工装工具保障与管理的总体业务功能应涵盖从工装工具需求计划编制、工装工具采购交付、工装工具库房管理、工装工具发放与配送、工装工具维护、工装工具定检、工装工具维修、工装工具报废等全生命周期的保障管理。智能制造设计和实施，需要设计和安装自动化工艺装备，辅助设备完成完整的自动化加工。

·    发展路径：

保障自动化加工实现的工装工具设计、加工（采购）；

工装工具入库；

工装工具保管；

工装工具出库；

工具工装设计的定检维修；

检查监督。

3.7.3、设备保障

·    技术内涵：生产设备保障的总体业务功能应涵盖从设备需求分析、设备采购、设备安装、设备验收交付、设备使用、设备维护、设备修理、设备改制、设备报废等全生命周期的保障管理。智能制造首先实现自动化和数字化融合，连接设备和传感器，实现工序内加工的“自働化”、不同设备间物料与信息的自动传递、自动采集设备状态和本工位生产数据等。

·    发展路径：

制定维护管理标准、制定维护计划；

实施维护并检查考评；

设计自动化工艺装备，实现工序内加工的“自働化”；

连接设备，实现不同设备间物料与信息的自动传递；

在机床及其它制造硬件设备上加装传感器，采集设备状态和本工位生产数据；

整合数据采集渠道（RFID、条码设备、PLC、传感器等）覆盖整个工厂制造现场，保证海量现场数据的实时、准确、全面的采集。

3.7.4、防错

·    技术内涵：防错设计是指把产品和加工设计成不会使操作和机床在工作中发生错误，而导致质量缺陷的方法。防错是一种自动识别方法，方法简单，即使作业者没有处处留意，也能自然地避免或修正其操作失误。防错技术为智能制造的自动化实现提供相关技术保障。

·    发展路径：

现有和潜在的缺陷；

缺陷原因分析；

提出防错方案；

评估选择可行方案；

实施防错方案；

防错方案运行和评估；

固化与标准化。

3.8、持续改善能力

3.8.1、PDCA（Plan-Do-Check- Adapt）

·    技术内涵：PDCA循环又叫戴明环，是管理学中的一个通用模型，是全面质量管理所应遵循的科学程序。PDCA循环不仅在质量管理体系中运用，也适用于一切循序渐进的管理工作，可以使我们的思想方法和工作步骤更加条理化、系统化、图像化和科学化。大环套小环、小环保大环、推动大循环；不断前进、不断提高。在智能制造的实施前后，一切循序渐进的管理和技术工作，都可以采取PDCA循环方法进行管理和持续的螺旋式的提升。

·    发展路径：

计划阶段。要通过市场调查、用户访问等，摸清用户对产品质量的要求，确定质量政策、质量目标和质量计划等。包括现状调查、分析、确定要因、制定计划；

设计和执行阶段。实施上一阶段所规定的内容。根据质量标准进行产品设计、试制、试验及计划执行前的人员培训；

检查阶段。主要是在计划执行过程之中或执行之后，检查执行情况，看是否符合计划的预期结果效果；

处理阶段。主要是根据检查结果，采取相应的措施。巩固成绩，把成功的经验尽可能纳入标准，进行标准化，遗留问题则转入下一个PDCA循环去解决。即巩固措施和下一步的打算。

3.8.2、加速改善活动（Accelerated Improvement Workshop，AIW）

·    技术内涵：组织灵活，反应迅速，快速有效地应用精益工具解决现场问题的改善方式和方法。AIW的具备如下特点：灵活迅速、跨职能协作的团队智慧、作业员工的参与、突破性流程改进、少花钱或不花钱、高度的授权与支持。在智能制造实施过程中，对于现场问题的解决和改善流程活动仍然是一种非常有效的工具方法。

·    发展路径：

选题。深入现场，记录数据，与当事人交流，确定改进的潜在机会，选择精益事件重点；

策划。制订出改善预案，建立目标实施策略，主要成功因素，识别核心团队，准备工作；

专题研讨。具体的培训，研究浪费和价值流，制订行动计划，实施短期行动；

落实。按计划进行改进活动，总结经验扩展至其他区域，检查结果并制定远期计划。制度化 标准化 规范化。

3.8.3、生产准备过程（Production Preparation Process，3P）

·    技术内涵：生产准备过程是指按精益原则进行的产品投产前的工艺设计过程，包括对人、机、料、法、环、测生产六要素的工艺方法设计、物流设计、生产线布局及人员配备等一系列活动，目的是从产品制造过程的源头消除浪费，更好的满足客户需求。精益的厂房功能、设备及设施布局是智能制造有效实施的基础条件之一，能有效减少和消除制造过程的浪费环节，提高价值创造的效率。

·    发展路径：

价值流分析；

确定产品制造步骤/装配树；

设计方案；

方案评估；

模拟活动策划；

建模；

模拟；

现场调试；

方案确认与实施。