精益管理赋能智能制造

尤正建

（南京科罗拉信息科技有限公司， 江苏 南京 210001）

1 精益管理与智能制造的概念及关系

1.1 精益管理与智能制造的概念

精益管理最早是由丰田提出的。最初，精益管理主要应用于车间管理，主张将管理与生产管理深度融合，从多个细微之处加强管理，从而在产品质量、成本控制等一系列层面上取得理想的效果。在市场经济环境下，精益管理已被广大企业所认可和应用。成本管理直接关系到企业的经济效益和发展战略。精益理念与成本管理的深度融合已成为国内众多智能制造行业增强竞争力的重要选择。其中，精益成本管理的核心思想是通过较低的供应链成本来分析每个生产过程中的一些非增值业务。企业能否在相对较低的成本条件下取得优异的业绩，与企业未来的健康发展密切相关。低成本大大增强了企业的竞争优势。在成本控制过程中，加强成本管理是最重要的措施，对企业在发展过程中是否具有强大的核心竞争力起着重要的作用。在现代经济条件下，制造业之间的竞争对成本管理也有了更加深刻的认识与认知。

精益管理模式是一种绿色管理模式，其最终的实质是资源的优化配置，核心是能够在库存管理中计划生产达到最优状态，从而提高企业的市场竞争力，获得更高的经济效益[1]。精益管理模式不仅可以实现对生产经营的管理，而且可以调动整个企业在各个方面的合作。只有认知一致，才能实现全方位的合作，才能真正实现精益管理。在精益管理模式的应用过程中，需要企业内部高层管理人员的支持。在这个过程中，还需要有充足的资源供给，这样才能真正打破高层管理者和执行层之间的界限，实现从管理、生产、决策、员工等各个方面的思想不断优化企业，从而促进企业的良好发展。智能制造是将精益管理与物联网相结合的一体智能系统。实现人工智能、云计算、大数据等物联网技术，将生产过程变为自动化，提高生产质量，减少人为因素的影响，在最佳状态下进行生产。在制造行业采用智能制造，对于我国各行各业而言无疑是一次重大变革，真正意义上的精益管理和智能制造的应用。具体流程如图1 所示。

图1 精益管理下的智能制造流程

1.2 精益管理与智能制造的关系

精益管理是智能制造的基础。精益管理不仅要消除所有增值操作，使流程合理化，如工厂通过拉式生产来减少生产库存，而不是直接进入立体库，精益管理可以减少自动化方面不必要的投资，也是一种管理思维创新，要改革“管理思维”，从管理层向执行层转变原有观念，时刻牢记“价值、价值流、流动、拉动、完善”五大原则，按计划开展培训，分阶段实施，持续改进，打好基础。在精益管理实施后，可以通过顶层设计指令实施信息化和自动化，从而将各种生产流程和设备连接起来，打破信息孤岛，实现互联互通，使制造过程透明化，将精益管理、信息化和自动化作为一个通用的集成平台，最终实现智能化。同时，智能制造为精益管理提供了“食粮”。智能制造可以为精益管理提供足够的保障，使以前认为不可能的事情在生产过程中成为可能，使以前困难的事情变得简单，让不可能的事成为可能[2]。例如，一条饮料生产线，对饮料的装瓶液位进行监控，现状所采用的是采样的方式，在引入智能化理念后，相关工作人员便可以在线实时监控每瓶饮料的液位，自动生成液位SPC 控制图，为管理层提供决策。智能制造还可以促进精益管理。在引入自动化之前，有必要澄清哪些过程需要引入自动化，并评估哪些操作和动作在该过程中是增值的和必要的。在引入信息化之前，需要对流程进行梳理，对流程中无效的绕路信息进行评估并进行简化，避免将投资花费在这些没有增值的流程、操作和动作上[3]。

2 精益生产管理模式起到的重要作用

1）基于精益成本管理思想的企业价值就是从客户利益的角度规划企业的发展目标。制造企业在长期的经营和发展过程中，需要充分掌握客户信息和需求，了解客户成本预算，实现客户至上的企业思想。在成本管理过程中，以精益思维为基础，简化过于复杂的操作模式，从而有效地控制企业生产经营过程中所需的人力、物力、财力，有效地控制企业的成本（见图2），从而增强企业在市场上的竞争力。

2）通过经济成本管理来开展制造企业的经营管理，需要实现流动价值原理，逐步实现制造企业内部的价值流，从而发展为价值流，从而保证企业的每一个项目都能以最优的方案正常开展。企业应更加重视产品的质量要求，确保在生产管理过程中制造的每一件产品和产品零部件都能充分满足其质量要求。

3）在以往所展开的传统企业成本管理理念中，企业的目标是企业利益最大化。但是，在运用精益成本思想之后，应该明确的是，企业的目标已经变成了以客户为中心，需要保证客户利益的最大化。根据精益成本管理的发展目标，采用符合现代市场价值观的发展理念，更有利于帮助企业提高市场竞争力。由于我国社会经济的快速发展，市场上各类企业的数量不断增加，而国内制造行业的企业也面临着严峻的竞争淘汰风险。因此，企业的竞争力不能仅仅依靠产品质量，还必须保证为客户提供优质服务的能力。如果精益成本管理理念能够在企业中得到很好的应用，将会简化企业的销售链和供应链，实现成本的节约，企业在市场上具有更大的竞争优势。

3 精益管理中面临的问题

中国智能制造处于初级发展阶段，仅16%的企业进入智能制造应用阶段，52%的企业的智能制造收入贡献率低于10%，60%的企业的智能制造贡献率低于10%，90%的中小企业智能制造实现程度较低，原因在于智能化升级成本抑制了企业需求，其中缺乏融资渠道的影响最大。见图3。

图3 智能制造部署重点

3.1 缺乏良好生产现场管理

在一些机械制造企业中，生产车间放置的物料和物品堆放杂乱。在这样的环境下工作，增加了员工的负担，比如增加了查找物料和管理物料的负担，浪费了产品加工的时间，降低了生产的效率。在这个寻找过程中，不仅浪费了企业的生产时间，而且浪费了企业的人力时间，这不仅对企业的经济效益产生了很大的影响，而且降低了精益管理理念在企业中的实施效果[4]。

3.2 人员自身素质水平较弱

在一些机械制造企业中，生产系统的工作人员大多文化程度不高，对专业知识的了解不足。在这种情况下，专业知识的缺乏会导致生产加工过程中出现更多的问题，使产品容易出现次品和低质量问题，从而导致生产效率的降低和生产成本的增加。此外，由于员工的专业素养和素质的缺乏，对精益管理的概念了解不够，使得精益管理的实施变得更加困难，对精益管理的理解也存在误解的可能。

3.3 不具完善合理生产计划

在一些制造企业中，并没有设置明确的生产计划。对于生产计划没有一个比较明确的方案，这一问题可能会导致生产过程中，一些员工盲目生产，员工之间没有默契的配合，就会使重复工作和缺勤的可能性增加，这种情况对企业的生产是没有意义和帮助的。如果没有合理安排工作流程，合理执行任务，企业很容易浪费生产时间，使企业不能按时销售，对企业的经济效益和企业的市场形象都产生影响。如果企业以这种方式在没有明确计划的情况下进行生产，就会在一定程度上阻碍精益理念管理的实施，造成资源的浪费，甚至对企业的发展产生负面影响。

4 精益管理赋能下的智能制造实践

4.1 加强对大数据的应用

目前，信息网络相对发达，建立完整的网络信息管理系统可以更好地预测企业的发展和未来规划，也可以更好地实施精益管理[5]。信息管理系统可以对大量的市场信息进行收集、存储、分析，从而企业也可以更好地把握市场中的发展机遇，同时，企业还可以根据市场的变化，调整发展战略，避免盲目生产，具体见图4。

图4 大数据平台和应用程序框架

首先可以充分利用大数据平台，形成数据聚合效应。对于智能制造企业来说，充分利用工业传感器、自动化设备、互联网等实现实时数据采集的效果，再借助MES 系统对数据流程进行快速处理，从而达到数据自动分类处理的效果。同时，利用内置的数据处理模块对采集到的所有数据进行采集，然后进行分类处理，以统一的格式传输到大数据处理软件进行进一步处理，再传输到ERP 系统进行上下游供应链的匹配，从而达到供应链实时匹配、无缝连接的效果。通过上述措施，智能制造企业可以实现生产信息和物流信息的协通和共享，有效提高物流速度，显著提高设备利用率，显著减少生产过程中的等待时间、切换时间和异常时间，降低生产成本。

其次是利用大数据，对生产成本进行智能化控制和精益化控制[5]。主要可以从三个方面入手。一是智能制造企业在构建智能生产体系的过程中，应将运行环境中的所有机械设备、产品模型和实时数据汇集到大数据平台中，并通过数字化模型将技术、知识和方法直接沉淀到平台中，形成不断迭代的知识库。二是利用数字化模型对各类数据进行组合分析，为优化流程、质量检测等方面提出多元化服务。三是在设备自动化的基础上完成工厂的智能化改造升级。采用“数据+模型”模式，为企业生产经营提供各类高度智能化的服务，优化产品结构和工艺流程，降低成本。

4.2 坚持精益化的生产理念

精益化的生产理念主要是指整合有限的人力、物力、财力等资源，以更少的资源生产出尽可能多的产品。在精益生产的原则下，精益生产管理也将得到推广。在制定原则时，需要考虑到员工的特点和能力、员工的最大效益、工作内容的巩固等诸多因素。应建立相应的奖惩制度，对主动贯彻精益理念的员工给予适当的鼓励和表彰，对仍然不重视的员工给予适当的处罚，从而对相关员工的工作管理起到监督和指导作用，具体见图5。

图5 精益化生产理念

4.3 提升人员自身素质水平

生产管理有多种原因可以受到影响，其中最重要的是员工个人和部门组织，员工个人是指员工的个人行为和生产力，而部门组织是指企业的决策和环境变化对生产力的影响。因此，企业在生产管理过程中需要综合考虑各种原因，才能提高生产管理的有效性。在当今时代，需要加强部门和单位的人才建设，提高工作人员的专业素质和工作质量。

1）培训企业生产人员。对企业所有生产人员进行全面、系统的培训，并制定了可行性强的培训计划，定期进行内外部培训，以进一步提高自身的专业素质。在培训过程中，企业的生产人员可以通过建立微信群或QQ 群等网络形式紧密联系，方便生产知识的交流，及时解决生产过程中的问题。生产技能培训应不断提高生产人员的生产安全风险意识，及时反馈和总结不足之处，提高工作质量。

2）在企业生产的精益管理中，管理者必须了解实际的生产过程，同时必须按照生产进度实施管理措施。生产经理必须对产品生产的全过程负责。同时充分了解生产的进度和生产资源的利用情况，从而实现生产精益管理理念和生产过程管理的一致性，提高生产人员的技术水平和生产质量水平。

3）企业应建立和完善沟通制度和信息交流平台，使管理者能够及时与生产人员进行沟通，使精益生产管理得以顺利开展。企业管理层应完善沟通体系，促进沟通工作的顺利开展。企业可以将沟通融入到企业文化中，让员工在平等的条件下进行沟通，让各工作人员将生产中遇到的问题和建议传递出去，与管理层共同促进企业的发展，具体见表1。

表1 人才素质提升方案

5 结语

智能制造下的生产模式，将采用智能自动化系统，同时对自身进行测试。在生产管理环节，可以设置一套完整的科学智能的自动化系统来完成生产和调控，既保留了原有的概念，又更加智能化地展现出来。对于智能制造而言，其采用的云计算和大数据物联网技术将更贴近实际生产目标，实现精益管理模式。对于国内各类制造业来说，也将更有利于生产信息化的决策和实施。