通過(guò)智能制造系統(tǒng)的建立，來(lái)提升工廠的制造管理水平達(dá)到國(guó)外同行的水平，不是一朝一夕能夠?qū)崿F(xiàn)的，必須分步實(shí)施，不能一蹴而就。
01、規(guī)劃設(shè)計(jì)決定智能制造系統(tǒng)的成敗
“智能制造”是當(dāng)今的一個(gè)熱門話題，在政府的大力倡導(dǎo)和扶持下，很多制造型企業(yè)躍躍欲試想加入其中，想提升自身制造水平。筆者通過(guò)走訪了一些制造型企業(yè)，看到了許多“智能制造”項(xiàng)目現(xiàn)狀，收獲頗多，在這里與大家進(jìn)行分享。
就象十幾年前，當(dāng)時(shí)企業(yè)想在管理上超英趕美，紛紛引入源于西方的ERP系統(tǒng)一樣；如今的制造企業(yè)在“機(jī)器替換人”等口號(hào)的激勵(lì)下，又紛紛在工廠上馬各種“智能制造”或者“智能物流”系統(tǒng)；但經(jīng)過(guò)我們跟蹤發(fā)現(xiàn)，其中的大部分項(xiàng)目由于動(dòng)機(jī)盲目而又缺乏規(guī)劃，到頭來(lái)是一地雞毛，就像當(dāng)年的ERP系統(tǒng)一樣。
比較典型的是一家生產(chǎn)保健品生產(chǎn)廠，在其在包裝車間和成品庫(kù)上建立了一套智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了從裝箱、打包、入庫(kù)（新建立的立體倉(cāng)庫(kù)）和出庫(kù)的全過(guò)程無(wú)人化，此項(xiàng)目還獲得了政府智能制造的獎(jiǎng)勵(lì)。但是，就在系統(tǒng)實(shí)施上線后不到半年，這家工廠重新招募工人，同時(shí)要建一條“分裝”包裝線，將現(xiàn)實(shí)了無(wú)人化的產(chǎn)線包裝好的箱子（4罐1箱）拆開(kāi)，仍然由人工重新包裝成新的包裝箱（1罐1箱），以適應(yīng)不斷增長(zhǎng)的電商市場(chǎng)需求。我們?cè)?jīng)問(wèn)過(guò)該廠的工作人員，當(dāng)初建立自這條無(wú)人化生產(chǎn)線的時(shí)候，是否做過(guò)咨詢？或者精益制造咨詢？他們回答說(shuō)沒(méi)有，是領(lǐng)導(dǎo)參觀了別家公司搞的這種無(wú)人化全自動(dòng)包裝線后，覺(jué)得效果很好，所以才決定效法的，沒(méi)想到這么快就不適應(yīng)市場(chǎng)發(fā)展了；同時(shí)他們也問(wèn)過(guò)了，如果對(duì)原產(chǎn)線進(jìn)行改造需要幾倍于原來(lái)建設(shè)資金的才行，所以不得已又建立了一條人工包裝線，人工成本并沒(méi)有節(jié)省，效率還降低了…
從上面例子，我們可以看出，智能制造項(xiàng)目是一個(gè)系統(tǒng)工程，需要一個(gè)科學(xué)的決策和實(shí)施過(guò)程。對(duì)智能制造系統(tǒng)的需求一定來(lái)自于企業(yè)自身的發(fā)展，以下這樣決策都是不正確的：
（1）盲從式?jīng)Q策，看到別人上了智能制造系統(tǒng)，自己也要上；
（2）政府政策引導(dǎo)型，企業(yè)本身沒(méi)需求，但有了政府的資金支持，上系統(tǒng)可以不花錢或者少花錢；但是要想到，系統(tǒng)將來(lái)在升級(jí)改造、日常維護(hù)等方面，都需要投入大量的資金。
（3）粉飾型，雖然沒(méi)有需求，但為增強(qiáng)企業(yè)自身形象，為給客戶留下一個(gè)美好的印象，一些企業(yè)上了超越自身能承受力的系統(tǒng)。
這些動(dòng)機(jī)不純的項(xiàng)目即使成功上線，也很難經(jīng)受時(shí)間的考驗(yàn)，在后續(xù)投入不足的情況下系統(tǒng)運(yùn)行難以為繼，只能停用。
既然智能制造是一個(gè)系統(tǒng)工程，它就需要科學(xué)的方法論和步驟；智能制造首先要有“明確正當(dāng)?shù)哪繕?biāo)”，然后是“總體規(guī)劃與設(shè)計(jì)”，最后是分步實(shí)施（采購(gòu)招標(biāo)），項(xiàng)目推進(jìn)、項(xiàng)目驗(yàn)收評(píng)估等階段。
首先，先談?wù)勚悄苤圃炷繕?biāo)的制定，我們知道企業(yè)發(fā)展的終極目標(biāo)是不斷提高自身的競(jìng)爭(zhēng)力，最終在領(lǐng)域內(nèi)壟斷；這就要求企業(yè)在盡量低成本的情況下，盡量提高產(chǎn)品或服務(wù)的質(zhì)量，如下圖：
▲智能制造目標(biāo)
企業(yè)要提高質(zhì)量降低成本，除了常用的企業(yè)文化和人才激勵(lì)等軟性手段外，還要有自己的科學(xué)化管理體系等硬性手段；而管理體系的建立又包括：企業(yè)管理信息化系統(tǒng)，精益制造體系，智能制造系統(tǒng)等等。所以，我們說(shuō)智能制造系統(tǒng)是屬于企業(yè)管理體系的一部分，和企業(yè)管理體系一樣，最終的目標(biāo)都是：服務(wù)于企業(yè)，以降低成本和提高產(chǎn)品或服務(wù)的質(zhì)量；如果智能制造系統(tǒng)建立的初衷偏離了這個(gè)目標(biāo)，但必然導(dǎo)致迷失目標(biāo)，導(dǎo)致系統(tǒng)建設(shè)或?qū)嵤┑氖?。比如我們要建立一條自動(dòng)裝配生產(chǎn)線，它可以節(jié)省了很多人工，但日常的維護(hù)成本高于降低的人工費(fèi)用；這也是說(shuō)這條自動(dòng)產(chǎn)線雖然提高了產(chǎn)品質(zhì)量和效率，但產(chǎn)線的運(yùn)行成本不是降低而是提高了，所以這樣的智能制造系統(tǒng)是得不償失的。
下面我們?cè)賮?lái)談?wù)?ldquo;智能制造系統(tǒng)的總體規(guī)劃和設(shè)計(jì)”，我們認(rèn)為，系統(tǒng)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)既要考慮空間橫向維度，又要考慮時(shí)間這個(gè)縱向維度?？紤]空間維度是因?yàn)橹悄苤圃煜到y(tǒng)是屬于整個(gè)管理體系的一部分，它要實(shí)現(xiàn)“智能或者自動(dòng)化”就必然與外部的諸多系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)，它不可能是一個(gè)孤立的系統(tǒng)。舉個(gè)例子來(lái)說(shuō)，我們要上一個(gè)車間內(nèi)的智能物流系統(tǒng)，要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上料、配料等功能，就必然與庫(kù)存管理系統(tǒng)，物料系統(tǒng)，生產(chǎn)計(jì)劃系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。如果我們?cè)谙到y(tǒng)建設(shè)的時(shí)候不考慮空間橫向維度的話，就無(wú)法設(shè)計(jì)出一個(gè)實(shí)用的智能制造系統(tǒng)。
至于時(shí)間維度，也是一個(gè)重要的因素，從前面那個(gè)例子我們就可以看出來(lái)，企業(yè)是不斷發(fā)展變化的，比如由于市場(chǎng)的變化，企業(yè)的產(chǎn)品要更迭、商業(yè)模式要變化等等，而我們的智能制造系統(tǒng)也要隨著這種變化而變化，來(lái)更好地為現(xiàn)在和將來(lái)的企業(yè)進(jìn)行服務(wù)；如果我們建立智能制造系統(tǒng)的時(shí)候，沒(méi)有考慮到企業(yè)發(fā)展變化的這個(gè)關(guān)鍵因素，就會(huì)象上面那家保健品企業(yè)那樣，又不得不進(jìn)行大規(guī)模二次改造，基本上沒(méi)有發(fā)揮系統(tǒng)降低成本提升質(zhì)量的功效。
綜上所述，規(guī)劃設(shè)計(jì)是智能制造系統(tǒng)建設(shè)的一個(gè)重要步驟，他需要一個(gè)懂得軟件信息化，自動(dòng)化硬件，以及現(xiàn)代工業(yè)工程理論的團(tuán)隊(duì)來(lái)完成，是一個(gè)跨學(xué)科跨專業(yè)的專家團(tuán)隊(duì)。不單單是一個(gè)軟件信息化團(tuán)隊(duì)，或者一個(gè)設(shè)備硬件團(tuán)隊(duì)能完成的任務(wù)，而且還要具備現(xiàn)代精益制造的理論知識(shí)與實(shí)踐。另外，智能制造系統(tǒng)是嵌入到整個(gè)管理體系之中的，它是整個(gè)管理體系的一部分，是與整個(gè)體系高度關(guān)聯(lián)的；而智能制造系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，又與企業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略密切相關(guān)，并覆蓋企業(yè)未來(lái)發(fā)展的需要，是有一定的前瞻性的。
通過(guò)智能制造系統(tǒng)的建立，提升我們工廠的制造管理水平達(dá)到國(guó)外同行的水平，不是一朝一夕能夠?qū)崿F(xiàn)的，必須分步實(shí)施，不能一蹴而就。我們認(rèn)為智能制造分為三個(gè)層級(jí)：生產(chǎn)的信息化管理、兩化融合（信息化+自動(dòng)化）、智能化生產(chǎn)。
▲智能制造的三個(gè)層級(jí)
現(xiàn)階段，企業(yè)可以根據(jù)自身的能力來(lái)實(shí)現(xiàn)三個(gè)層級(jí)中的一個(gè)即可，可以由低到高，一步一步地實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的智能化。我們看到即使是國(guó)外的先進(jìn)工廠，其中的大部分也只是實(shí)現(xiàn)了“信息化+自動(dòng)化”，所以我們進(jìn)行智能制造項(xiàng)目，要因地制宜根據(jù)自身的需求和能力來(lái)做，比如有的企業(yè)，在經(jīng)常出現(xiàn)管理黑洞的“生產(chǎn)投料環(huán)節(jié)”，引入AGV自動(dòng)智能投料系統(tǒng)。還有的企業(yè)，在經(jīng)常發(fā)生人為錯(cuò)誤的成品倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)節(jié)，引入智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)；有的企業(yè)為提升自身的產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力，引入了從產(chǎn)品設(shè)計(jì)到生產(chǎn)的產(chǎn)品可定制化生產(chǎn)系統(tǒng)；在關(guān)鍵工序引入“智能控制系統(tǒng)”，讓質(zhì)量數(shù)據(jù)快速對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行反饋調(diào)整等等，這些系統(tǒng)無(wú)疑都減少了人工操作，提高了生產(chǎn)效率和質(zhì)量。
02、精工智能創(chuàng)新“6+2”智能工廠規(guī)劃新模式
創(chuàng)新“6+2”智能工廠規(guī)劃新模式
創(chuàng)新“6+2”智能工廠規(guī)劃新模式，建筑設(shè)計(jì)、精益化（含工廠布局）、信息化（含數(shù)字化）、自動(dòng)化（含智能物流）、數(shù)理仿真、道場(chǎng)建設(shè)等六大專業(yè)跨界集成和兩位資深行業(yè)專家，為客戶打造量身定制的智能工廠。
智能工廠是三方力量的融合，分別是精工智能、客戶高管、優(yōu)秀供應(yīng)商，采取7-3-1規(guī)劃方案，分別是七個(gè)想法三個(gè)方案一個(gè)結(jié)論，打造可落地的、追求投資回報(bào)的智能工廠。
目前實(shí)施的客戶有：小米電飯煲、綠源電動(dòng)車、金宇電機(jī)、星宇電子等近百家企業(yè)。
一、工廠規(guī)劃痛點(diǎn)分析
1、廠房設(shè)計(jì)規(guī)格（長(zhǎng)、寬、高柱距、承重等）不符合產(chǎn)品需求，如長(zhǎng)度無(wú)法滿足線體擺放，高度無(wú)法滿足大型設(shè)備安裝，承重?zé)o法滿足設(shè)備上樓等；
2、實(shí)際建筑面積不符合產(chǎn)能要求，如設(shè)計(jì)前無(wú)考慮公攤面積，導(dǎo)致產(chǎn)能與面積不匹配，設(shè)備買回來(lái)后無(wú)場(chǎng)地安裝；
3、建筑材料選型不對(duì)，導(dǎo)致建設(shè)成本增加且無(wú)法滿足生產(chǎn)使用需求，如五金車間建議采用金剛砂地坪，電子車間建議采用防靜電EPC等；
4、因設(shè)備無(wú)定位，導(dǎo)致在建新工廠無(wú)法預(yù)留基礎(chǔ)或樓板洞口，導(dǎo)致后續(xù)改造成本增加；
5、舊工廠布局不符合新產(chǎn)品一個(gè)流生產(chǎn)模式，導(dǎo)致增加大量物流人員；企業(yè)投資前無(wú)分析設(shè)備先進(jìn)性，導(dǎo)致廠房建好后設(shè)備或線體無(wú)法滿足市場(chǎng)工藝需求等。
二、工廠規(guī)劃應(yīng)用范圍
三、工廠規(guī)劃解決方案
1、規(guī)劃需求條件
戰(zhàn)略定位：1、產(chǎn)品策略定位2、市場(chǎng)策略定位3、供應(yīng)鏈策略定位
規(guī)劃產(chǎn)能：1、總體規(guī)劃產(chǎn)能2、產(chǎn)品BOM清單3、訂單批量關(guān)系
產(chǎn)品工藝：1、生產(chǎn)工藝流程2、工藝環(huán)境條件3、生產(chǎn)作業(yè)工時(shí)
配套輔助：1、預(yù)測(cè)車庫(kù)周期2、物料包裝規(guī)范3、成品包裝規(guī)范
地塊信息：1、地塊用地紅線2、用地使用規(guī)范3、地塊周邊環(huán)境
規(guī)劃原則：1、優(yōu)化建議匯總2、特殊需求匯集3、規(guī)劃指導(dǎo)說(shuō)明
2、整體規(guī)劃
S1整體規(guī)劃原則S2資源配置測(cè)算S3人車物流東線
S4廠區(qū)模塊劃分S5建筑輪廓設(shè)定S6方案優(yōu)化選擇
S7立體物線動(dòng)線S8樓層功能定位S9建筑參數(shù)測(cè)算
S10參觀路線規(guī)劃S11整體規(guī)劃方案S12建筑設(shè)計(jì)需求
3、詳細(xì)規(guī)劃
模塊一：產(chǎn)能規(guī)劃分解模塊二：工藝流程優(yōu)化模塊三：線體布局設(shè)計(jì)
模塊四：標(biāo)桿纖體建立模塊五：標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)規(guī)劃模塊六：倉(cāng)儲(chǔ)物流配送
模塊七：參觀線路規(guī)劃模塊八：生活輔助配套模塊九：精益生產(chǎn)管理
4、輔助規(guī)劃與實(shí)施
強(qiáng)電系統(tǒng)I壓縮空氣I工藝用水I生產(chǎn)環(huán)境I生產(chǎn)環(huán)境其他輔助I主配電室I空壓氣站I自來(lái)水網(wǎng)I潔凈等級(jí)I智能排產(chǎn)I特殊氣體I發(fā)配電室I氣體等級(jí)I純水管網(wǎng)I工藝照明I智能物流弱電系統(tǒng)I管網(wǎng)橋架I主氣管網(wǎng)I軟化水網(wǎng)I暖通系統(tǒng)I智能倉(cāng)儲(chǔ)I工裝夾具I回路分區(qū)I分氣管網(wǎng)I生活水網(wǎng)I工藝地坪I智能控制I員工關(guān)愛(ài)
5、項(xiàng)目交付資料包
園區(qū)規(guī)劃方案、車間規(guī)劃方案、辦公室規(guī)劃方案、各階段PPT總結(jié)報(bào)告、規(guī)劃分析清單、廠房設(shè)計(jì)需求清單、規(guī)劃方案說(shuō)明說(shuō)、測(cè)算數(shù)據(jù)匯總包及規(guī)劃過(guò)程中資料包
四、工廠規(guī)劃應(yīng)用效益
五、工廠規(guī)劃應(yīng)用案例
精工創(chuàng)新6+2智能工廠規(guī)劃模式融合了建筑設(shè)計(jì)、精益化、信息化、自動(dòng)化、建模仿真等多專業(yè)的高度配合。通過(guò)完善的規(guī)劃體系，最終實(shí)現(xiàn)設(shè)備自動(dòng)化、生產(chǎn)透明化、物流智能化、管理移動(dòng)化、決策數(shù)據(jù)化的高效協(xié)同工廠。
