基于精益的智能工厂解决方案：基于精益的智能工厂解决方

原标题：基于精益的智能工厂解决方案

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本文结合航空企业精益生产和智能制造的探索实践，重点研究精益生产、先进制造技术与信息技术融合的方法，形成了基于精益的智能工厂定义、业务模型、组成部分及规划流程，为企业开展智能工厂建设提供了思路和解决方案。
我国实施制造强国战略以来，各行业积极开展智能制造实践活动，但大部分企业处于工业2.0到工业3.0的阶段，工业化基础薄弱，因此推行智能制造需要考虑将管理技术与智能制造技术融合起来进行。近年来，相关单位通过精益生产、六西格玛管理及流程管理等管理技术来规划和优化制造流程，夯实了工业化基础，为信息化、数字化及智能化在企业落地奠定了坚实的基础。
航空企业已开展了10余年的精益管理推广工作，精益管理已融合在企业生产制造业务流程中并取得了显著成效，所以，为更好推进企业信息化、数字化及智能化的融合，企业提出了智能制造推进与精益管理相融合的要求，以防止出现“两张皮”现象。本文结合航空企业精益生产和智能制造的探索实践，重点研究精益生产、先进制造技术与信息技术融合的方法，形成了基于精益的智能工厂定义、业务模型、组成部分及规划流程，为企业开展智能工厂建设提供了思路和解决方案。
一、精益管理与智能制造的融合
（一）精益管理体系
精益生产方式作为先进的管理技术，起源于日本丰田公司，并从20世纪80年代开始引入我国，并在汽车、电子等行业得到了广泛的应用；其有效提高了企业的生产效率和质量，缩短了生产周期，降低了生产成本，取得了良好的经济效益[1] 。精益生产方式在生产制造领域取得成功后，又将生产系统的成功经验逐步延伸到企业的研发、供应链管理、销售与服务等业务领域，形成了以业务流程为主线，集成各种精益工具来规范和优化流程的精益管理体系。
（二）智能制造的定义
《智能制造发展规划（2016—2020年）》中提出，智能制造是基于新一代信息通信技术与先进制造技术的深度融合，贯穿于产品设计、生产、管理、服务等制造活动的各个环节，具有自感知、自学习、自决策、自执行、自适应等功能的新型生产方式。该定义的核心特点是面向制造业务流程，集合新一代通信技术和先进制造技术等技术所形成的智能制造整体解决方案。
（三）精益管理与智能制造的融合
企业经营的核心是通过业务流程满足客户的需求，依据精益管理和智能制造的定义，精益管理是从管理的角度运用精益管理工具消除业务流程中的非增值环节，规范和优化业务流程，从而创造出尽可能多的价值。智能制造是将先进制造技术和数字化、物联网、云计算等新一代信息通信技术融入业务流程的各个环节，从技术角度提高流程中增值环节的效率和质量。因此，业务流程是智能制造和精益管理融合的共同平台，精益管理和智能制造分别从
管理和技术的角度优化业务流程，提高业务流程质量、效率和成本等绩效指标，更好地满足客户需求。精益管理是智能制造的基础，智能制造的基础是数据和业务流程，精益管理通过构建合适的生产组织方式及规范的流程以保证数据的准确性和稳
定性。同时在信息化系统导入前，运用精益管理工具优化业务流程，也为产品生命周期系统（PLM）、企业资源技术（ERP）和制造执行系统（MES）等信息化系统的落地奠定了基础。因此，基于精益的智能工厂定义是以精益思想为指导，将先进制造技术、信息通信技术和管理技术融合到制造业务流程中，形成以信息物理系统（CPS）为载体，以关键制造和管理环节的智能化为核心，以提高QCD（即质量（Quality）、成本（Cost）及交货期（Delivery）绩效为目标的新型生产方式。
规划方案二、智能工厂组成部分
智能工厂是生产制造业务的信息物理系统（CPS），该系统业务模型由1个物理系统和6项业务组成，如图1所示。其中， 1个物理系统指以制造资源和基础设施为主体的智能工厂硬件， 6项业务则是包含数字化工艺、智能计划与调度、自动/透明化物流、智能设备维护、数字化检测及智能生产管控在内的智能生产管理系统（信息化软件系统）。所以，智能工厂包括智能工厂硬件（物理系统）、智能生产管理系统（信息化软件系统）和精益运行管理3个组成部分。