当工业4.0遇到精益管理

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2018-07-09 来源:易能立方

    在德国汉诺威工业展上,除了关注来自公司的新技术、新产品动向之外,一个重要的关注点就是各个组织和平台的动向,比如VDE、CDMA、工业4.0平台、工业互联网联盟等,通常他们都会利用这个时点发布一些重要的白皮书和报告,并在各个论坛上做报告。由于本人参与了中德智能制造/工业4.0标准化联合工作组并担任预测性维护工作组的中方召集人之一,这个组历时一年多输出的成果《预测性维护标准化路线图V1.0》也在工业4.0平台的展位首发,就成为必去的展位之一了。
    本次展会,我参观了上述几个组织的展台,聆听了关于工业4.0基本单元-管理壳、工业4.0标准化路线图V3.0、德法意三国工业4.0战略合作等几个主题的专家报告,并取得了多本首发的出版物,内容涉及工业4.0标准化、信息安全、管理壳等。其中一本德语指南引起了我的注意,当时就拍了几张图片发给联盟德语顾问孙先生,借助他的帮助,得以从插图和目录中一窥基本要义,这就是由VDMA出版的《当工业4.0遇到精益管理》。
    精益管理是源自丰田、风靡世界几十年的制造业最佳实践,更加适合于批量化、标准化、流程化的制造场景;而工业4.0则试图在充分互联互通的条件下、通过数字化、智能化手段达到高动态柔性制造的目标。二者在目标上是一致的,但是理念、方法、手段存在差异,工业4.0需要从精益管理中汲取必要的养分,精益管理则需要在工业4.0时代进行自我更新。
    最近几年来,我不断和联盟内外从事精益的专家们讨论精益应该向何处走的问题,也听到所谓的“新精益”、“数字化精益”“智能精益”等提法。去年翻译出版的一本讲日本式工业4.0的新书则明确把精益管理中的现场力突出出来作为日本应对工业4.0的法宝之一。同样是日本提出来的工业价值链计划(IVI),试图在智能制造参考模型的高度上做文章,从其定义的模型中可以清晰见到制造中人的重要作用以及PDCA循环这样的典型精益管理工具??杉?,在精益发源地的日本和多年研习精益管理的中国专家们,一直在思考精益和工业4.0或者智能制造的关系,也做出了不少有益的尝试。但在工业4.0发源地的德国,人们怎么看精益,在我拿到这本指南之前,还没有什么第一手的信息。
    从指南的目录中,我们可以大致了解写作者的思路。在管理者概述中,作者明确指出精益管理和工业4.0是两个不同的理念但是在出发点和目标设定上存在一致性,指出精益管理需要经历数字化转型并向所谓的“精益4.0”进发。作者列举了丰田豪斯公司的数字化发展之路,提出了“价值流4.0”的方法,并提供了4个工业最佳实践的案例,分别来自机械制造这样的离散行业和通信、制药等流程行业。


图一:精益管理和工业4.0的比较


    上图表达了精益管理和工业4.0在六个方面的区别和联系,分别是初始、基础、原则、控制、信息源与改进。其中前两项二者存在着显著差异:精益管理强调人、技术和组织的整合性,是以解决问题为导向,追求人的自我完善;工业4.0则强调以技术为主导,可执行系统的自我优化。后面四项是互相补充的关系:精益是面向稳定的、标准化、流程化场景,采用先进先出和拉式生产等手段,基于最新的实际位置与实际材料信息,通过员工进行完善;而工业4.0则面向互联网化、动态的制造场景,需要对条件变化做出自适应,基于生产过程的实时信息进行决策从而达到自优化。

图二:精益管理的数字化升级路径


    图二则提出了精益管理的五个发展阶段或者路线图,其中前面三个是水平的,分别对应改进准时化和价值流、库存与执行过程、以及员工的主动自我完善;后面两个阶段则为数字化实现,分别对应着工位的柔性化与高效率,以及生产物流与信息流的整合、信息的价值体现。通过精益过程的彻底数字化进而实现满足订单式生产的“精益4.0”这一卓越目标。
    通过这个指南,作者希望表达这样的思想,即传统的精益管理应该与数字化和工业4.0进行系统的整合,从而有效利用数字化技术克服其局限性,完成精益自身的扩展和升级。指南还将精益管理关注的焦点从生产过程扩展到整个订单管理流程,该思想被集成到一种扩展的价值流设计方法中,即所谓的“价值流4.0”。通过价值流4.0将大幅缩短工作周期和产品交付周期,减少信息获取所需的工作量。正像下面图三所表达的那样。

图三:订单交付流程举例


    对比德国业界对于精益管理在工业4.0条件下的再思考,很容易联想到我们科技自动化联盟在6年前对智慧工厂所做的定义:智慧工厂是以现代管理理念和先进制造技术为基础,以数据、信息和知识为核心的,更灵活、更高效、更安全、更环保、更和谐和可持续的新一代制造业范式。这里的现代管理基础就包括精益管理,那时的我们不仅意识到精益是建设智慧工厂的重要基础,也意识到精益本身也将随着智慧工厂建设的升级而不断发展并迸发出新的活力。
    工业4.0遇到精益,将是双剑合璧。

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