钣金企业如何从精益生产到智能制造

文/罗正肖·广东高胜企业管理顾问有限公司

自2013年起由德国提出“工业4.0”，中美日等世界制造强国纷纷出台新战略部署（图1）；全球各国引起新一轮数字化、智能化、网络化（5G）的科技和产业变革。2015年我国提出了“中国制造2025”新战略，智能制造从概念到定义，从无形到有形，从单元到局部，从局部到工厂，各企业都纷纷投入和推动，且在国家政策的大力扶持下，众多企业都在积极响应；许多大型企业尤为突出，如美的、海尔、小米、创维等都已极速推进“黑灯工厂”，并取得飞跃性成效。

智能工厂未来方向及实现

如图2所示，可大致归纳如下：(1)从岗位到线体到车间再到工厂，从上游客户到下游供应商都是智能化的进阶。(2)数字化万物互联，通过AI+AR+传感器的技术，实现万物互联互通。(3)实现机器人与人，机器人与机器人的对话；通过3D技术+AR读通万物信息。(4)实现以上智能制造的终极前提是5G网络的应用。

智能制造与精益生产之间有什么关系

如图3所示，可总结为以下几点：(1)精益生产。迈向工业4.0，精益生产是必经之路。(2)全价值流。未建立以TOP产品的全价值流改善或贸然导入自动化，对于企业将会是一场灾难。(3)流程优化。投入自动化设备前，先做物流布局或工艺（路径）流程改善。(4)持续改善。持续改善的企业文化将是智能制造“智能人才”的土壤环境。(5)智能制造。基于精益的理念，赋予设备人的智慧。

智能制造在钣金行业如何构建

这几年我见证和参与了许多实现智能制造的项目，其中在2018年到2019年期间，我有幸亲自主导过一家创办有34年的香港上市公司的智能制造项目，其CEO也是香港金属加工协会的会长。在他的带领下，该集团每年不少于5次到国内及世界各地的标杆企业进行考察交流，对国内及世界顶尖水准的先进技术进行沉淀。他在2018年的协会会议上提出了全面带领并推进金属成形“智能制造”的深化概念，并以该集团深圳子公司为试点率先推进，并复制推广，他亲自挂帅，组织策划智能制造项目，并与我司合作组织推进各项目，构筑精益智能制造，从车间到工厂，从工厂到供应链携同，并以客户为中心，围绕增值、客户、效益三个核心全面推进精益化、自动化、数字化、智能化进程，如图4所示。

智能制造在钣金加工业如何推动

智能制造是一项系统工程，从顶层设计开始，以精益为基础，根据企业实际情况进行，而不是碎片化的、单点的、临时性的去推进。同时，公司必要情况下需组织一些有实战经验的外部机构去推动，不宜闭门造车，小打小闹。以下介绍一下上文该公司是如何具体的实现推动智能制造的。

总的来说，是通过KPS现场精益化、TQM全面质量管理、SCM协同供应链、MES制程可视化、IMS制造自动化五个维度系统的构建，如图5所示。

(1)KPS精益从价值流、物流、信息流三大方向；从TOP产品开始，通过以工艺布局、小批量均匀化、同步化、柔性单元线·模式、数智LCIA6+1线体构建等。

(2)TQM全面质量管理为根本，通过QEP防错防呆、视觉智能检等技术应用。

(3)SCM协同供应链管理，从主需求规划到智能APS排产，携同MES进度共享。

采用通用的桥梁博士计算软件(v3.0.3)，按铰接板梁法计算各实心板梁的荷载横向分布系数，实心板梁跨中截面荷载最大横向分布系数列于表1。

(4)MES制程可视化，以实时数据统计分析，推送管理决策快速化。

(5)IMS制造自动化，全面推进机械手的使用，并进行专利的研发。

智能制造应从精益全价值流改善开始

如图6所示，精益智能制造的改善应先从P-Q/P-R开始，找到TOP产品进行全价值流的分析然后进行改善，改善不应仅是从简单的课题开始，如果没有全面立体的策划，终究还是昙花一现。

不妨再举个案例，通过对某12+6月的客户需求分析得知：需求800件/天，2次/周。现状为：(1)每批次生产8000件，大批量生产；L/T=16天（交货期）；单班占据产能空间。(2)碰焊作业1F到3F重复搬运/大量在制品占地面积大。(3)模具手工冲压、SMED超1小时。(4)3F丝印、拍钉、组装、包装流水线作业，重复出库入库。

通过以上分析得出，当前生产模式是传统的生产方式。那么接下来要如何进行改善？如图7所示，(1)小批量均匀化生产。8000变800，并定时定量定员生产。(2)布局调整。1F碰焊搬到3F，拍钉、包装连续流布局。(3)SMED导入，削减快速换模由1小时缩短至15分钟。(4)物流路线调整。取消3次重复半成品入仓流程。(5)单元式生产+物流配送系统（杜绝人员离职无法寻找物料）。(6)手工冲压模具改造，并转移至全自动机械手生产。(7)自主研制自动碰焊（并申请专利）自动丝印、拍钉、检测。(8)TQM全面质量管理导入。全过程预防控制及防呆技术。

通过以上改善，总体取得以下成效：如图8所示，同年利润率预估提升8%，创造1500万元/年的经济价值。

精益制造从物流规划开始实现

从现状到智能制造，价值流、信息流、物流三个维度缺一不可。那么未来物流会如何变化？

如图9所示，可总结如下：(1)内部物流与外部物流的规划与管理从三个层面来规划。(2)新产品携同供应商物流链的资源系统开发。(3)厂内智能仓储，厂外第三方物流等。

以上就是笔者结合近5年来的驻厂经验中的一个案例总结。总而言之，尽管距离完全实现“中国制造2025”还需要一段为期不短的变革历程，但在国家的政策推动下，未来的5到10年内，智慧工厂的一些关键优势将会逐渐凸现。而这场变革将为前行中的钣金制造企业带来巨大机遇，也会对迟迟不愿行动的落后者带来威胁。

中国历史十大傲骨诗词人

5

岳飞

（南宋时期）

傲骨指数：★★★★★

傲骨精髓：壮志饥餐胡虏肉，笑谈渴饮匈奴血

史海遗珠：岳王庙、《武穆遗书》、《满江红》

上榜理由：铮铮铁骨的正义化身，全民偶像，几乎满足人们关于英雄的所有想象