數(shù)字化車間是基于生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)設(shè)施等硬件設(shè)施，以降本提質(zhì)增效、快速響應(yīng)市場(chǎng)為目的，在對(duì)工藝設(shè)計(jì)、生產(chǎn)組織、過(guò)程控制等環(huán)節(jié)優(yōu)化管理的基礎(chǔ)上，通過(guò)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化等手段，在計(jì)算機(jī)虛擬環(huán)境中，對(duì)人、機(jī)、料、法、環(huán)、測(cè)等生產(chǎn)資源與生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行設(shè)計(jì)、管理、仿真、優(yōu)化與可視化等工作，以信息數(shù)字化及數(shù)據(jù)流動(dòng)為主要特征，對(duì)生產(chǎn)資源、生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)設(shè)施以及生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行精細(xì)、、敏捷、地管理與控制。數(shù)字化車間是智能車間的步，也是智能制造的重要基礎(chǔ)。

很多人認(rèn)為，大量采購(gòu)和引入數(shù)字化設(shè)備是建設(shè)好數(shù)字化車間的前提。這是一個(gè)很大的誤解：數(shù)字化設(shè)備與數(shù)字化車間之間既非必要條件，也非充分條件。即便車間中全是數(shù)字化設(shè)備，如果沒(méi)有實(shí)現(xiàn)設(shè)備的互聯(lián)互通，沒(méi)有實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的數(shù)字化管理，數(shù)據(jù)沒(méi)有實(shí)現(xiàn)真正的有序流動(dòng)，也不能稱之為數(shù)字化車間。相反，即便車間里的設(shè)備不全是數(shù)字化設(shè)備，但經(jīng)過(guò)“三啞改造”，設(shè)備被接入信息化系統(tǒng)，生產(chǎn)過(guò)程實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化與智能化（如智能排產(chǎn)、決策支持分析等），對(duì)生產(chǎn)計(jì)劃、生產(chǎn)資源、生產(chǎn)進(jìn)度與產(chǎn)品質(zhì)量等數(shù)據(jù)在信息化系統(tǒng)中進(jìn)行有效管理，并可以根據(jù)生產(chǎn)需要進(jìn)行有序流動(dòng)，也可算是數(shù)字化車間。比如，在服裝加工等勞動(dòng)密集型企業(yè)都可以通過(guò)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化改造實(shí)現(xiàn)車間的數(shù)字化管理。

智能制造，精益生產(chǎn)的有效使能手段
經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，精益生產(chǎn)已經(jīng)成為制造業(yè)的重要思想。在技術(shù)快速進(jìn)步的今天，智能制造又可以很好地促進(jìn)精益生產(chǎn)的落地與進(jìn)一步發(fā)展。
傳統(tǒng)精益生產(chǎn)目視管理有很多很有效的手段和方法，比如5S管理、安燈、標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)三票、可視化看板等方法。這些方法可以直觀地提示發(fā)生問(wèn)題的區(qū)域、工位、或是機(jī)臺(tái)、材料等信息，但是要深究問(wèn)題的根本原因還需要大量的觀察與分析，當(dāng)變異的條件發(fā)生變化時(shí)，會(huì)給分析帶來(lái)很多困難。
而智能制造以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化等新技術(shù)、新手段就可以較容易地解決這些問(wèn)題。比如：
識(shí)別浪費(fèi)是精益改善的重要組成部分，除了傳統(tǒng)的精益手法，通過(guò)設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)采集設(shè)備稼動(dòng)率、待機(jī)原因等，能夠準(zhǔn)確地識(shí)別出設(shè)備利用等方面的浪費(fèi)；通過(guò)MES系統(tǒng)對(duì)物料、工具等進(jìn)行精益化庫(kù)存管理，可以明顯地減少庫(kù)存的浪費(fèi)；通過(guò)APS排產(chǎn)優(yōu)化生產(chǎn)計(jì)劃，可以減少人員與設(shè)備等待的浪費(fèi)等等。
實(shí)現(xiàn)流的生產(chǎn)、均衡化生產(chǎn)是個(gè)不斷改善的過(guò)程，但在離散制造車間，生產(chǎn)設(shè)備動(dòng)輒上百臺(tái)、工序上千上萬(wàn)項(xiàng)，如何保證這些工序在不同設(shè)備上生產(chǎn)的均衡化、流動(dòng)化？如果只靠人的經(jīng)驗(yàn)很難實(shí)現(xiàn)這種生產(chǎn)方式，很容易造成設(shè)備忙閑不均，造成工序的等待或停滯。通過(guò)APS排產(chǎn)以及生產(chǎn)過(guò)程協(xié)同管理等信息化手段，就可以有效解決這些問(wèn)題，有助于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品“流”的生產(chǎn)及生產(chǎn)的均衡化。
品質(zhì)改善的目的是確保輸出產(chǎn)品品質(zhì)一致。但由于生產(chǎn)條件各種變化，比如設(shè)備故障、熱處理溫度、磨損等，都可能導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。通過(guò)設(shè)備狀態(tài)、工藝參數(shù)、磨損等的實(shí)時(shí)，就可以快速發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，保證生產(chǎn)過(guò)程的受控，有效地提升產(chǎn)品品質(zhì)。
作為重要的使能手段，智能制造不僅可以有助于精益生產(chǎn)的落地，還可以促進(jìn)精益生產(chǎn)的進(jìn)一步發(fā)展。
看板(Kanban)是精益生產(chǎn)中傳遞信號(hào)與控制生產(chǎn)的工具，分傳送看板和生產(chǎn)看板兩種。傳統(tǒng)的看板大多以卡片、紙張等形式存在，通常以手動(dòng)方式進(jìn)行填寫。但在智能制造進(jìn)程中，這些數(shù)據(jù)可以通過(guò)MES等信息化系統(tǒng)在電子屏等數(shù)字化終端上實(shí)時(shí)顯示，具有更強(qiáng)的實(shí)時(shí)性與自動(dòng)性。
知識(shí)內(nèi)建與管理也是精益生產(chǎn)中的重要理念。在精益運(yùn)行良好的企業(yè)，都非常重視對(duì)知識(shí)的管理與傳承。以前主要是靠師傅言傳身教、標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)文件與流程制度等傳統(tǒng)方式，存在學(xué)習(xí)時(shí)間長(zhǎng)、可復(fù)制性差等缺點(diǎn)。通過(guò)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化等智能制造新技術(shù)、新手段，可以將知識(shí)體現(xiàn)在流程與系統(tǒng)中，隱性知識(shí)顯性化，對(duì)知識(shí)的沉淀、傳承、挖掘、使用都具有重要的促進(jìn)作用。
目前，大眾所熟知的精益生產(chǎn)管理方法與實(shí)現(xiàn)手段總結(jié)于上世紀(jì)八十年代，帶有明顯的時(shí)代特征。但事實(shí)上，如果現(xiàn)在重新去研究今天的豐田汽車，就會(huì)發(fā)現(xiàn)其實(shí)現(xiàn)方式已經(jīng)發(fā)生了巨大的改變，體現(xiàn)了自動(dòng)化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化等很多技術(shù)成果。因此，精益生產(chǎn)的理念與手段也應(yīng)該隨著智能制造的發(fā)展而發(fā)展。

數(shù)字化車間建設(shè)有三條主線，一條是以機(jī)床、熱處理設(shè)備、機(jī)器人、測(cè)量測(cè)試設(shè)備等組成的自動(dòng)化設(shè)備與相關(guān)設(shè)施，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的化執(zhí)行，這是數(shù)字化車間的物理基礎(chǔ)。第二條線是以MES為中心的智巧化管控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)劃調(diào)度、生產(chǎn)物流、工藝執(zhí)行、過(guò)程質(zhì)量、設(shè)備管理等生產(chǎn)過(guò)程各環(huán)節(jié)及要素的精細(xì)化管控，這是典型的賽博系統(tǒng)。第三條主線是在互聯(lián)互通的設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上，并以之作為橋梁，聯(lián)接起賽博空間的MES等信息化系統(tǒng)與機(jī)床等物理空間的自動(dòng)化設(shè)備，構(gòu)建車間級(jí)的CPS系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了賽博與物理兩個(gè)世界的相互作用、深度融合。
以人為本，管理取勝
如前所述，本次智能制造不是“機(jī)器換人”的過(guò)程，而是以自動(dòng)化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化等新理念、新技術(shù)手段，幫助人類實(shí)現(xiàn)更、更高質(zhì)、更綠色、更低成本的生產(chǎn)與服務(wù)。在智能制造時(shí)代，人變得更加重要，而不是相反。無(wú)論是機(jī)器人等設(shè)備，還是MES等信息化系統(tǒng)，都要基于幫助人、服務(wù)于人這個(gè)出發(fā)點(diǎn)，而不是簡(jiǎn)單地替代人、減少人。另外，無(wú)論多么的系統(tǒng)，如果不把人的積性調(diào)動(dòng)起來(lái)，系統(tǒng)就不能發(fā)揮價(jià)值，智能制造就不可能取得成功。
在數(shù)字化車間建設(shè)中，要以人為本，以更好地發(fā)揮人的價(jià)值為基本出發(fā)點(diǎn)。另外，還要充分意識(shí)到數(shù)字化車間建設(shè)的主體與應(yīng)用對(duì)象不同。不像PLM等系統(tǒng)用戶基本上都是年輕的技術(shù)人員，數(shù)字化車間的主要用戶是人數(shù)眾多、文化水平偏低，甚至年齡偏大的車間工人，要充分考慮系統(tǒng)的易用性、便捷性、安全性、環(huán)保性等特點(diǎn)，以精益生產(chǎn)為思想，以使用者為中心，在流程優(yōu)化、工藝優(yōu)化等基礎(chǔ)上，以自動(dòng)化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化為手段，，以降本提質(zhì)增效為目標(biāo)，以管理優(yōu)化為突破口，通過(guò)數(shù)字化車間的建設(shè)實(shí)現(xiàn)精益化、智能化、化的生產(chǎn)模式，為企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型升級(jí)在車間層面奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
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