數字化車間是基于生產設備、生產設施等硬件設施，以降本提質增效、快速響應市場為目的，在對工藝設計、生產組織、過程控制等環節優化管理的基礎上，通過數字化、網絡化、智能化等手段，在計算機虛擬環境中，對人、機、料、法、環、測等生產資源與生產過程進行設計、管理、仿真、優化與可視化等工作，以信息數字化及數據流動為主要特征，對生產資源、生產設備、生產設施以及生產過程進行精細、、敏捷、地管理與控制。數字化車間是智能車間的步，也是智能制造的重要基礎。

精益生產，智能制造的重要思想
精益生產是管理學史上重要的實踐成果之一，深刻地影響著汽車工業，乃至全球制造業。精益生產基本思想和追求的管理目標，并沒有隨著智能制造的發展而落伍，恰恰相反，精益思想是企業進行智能制造體系構建的重要思想之一。
在此，筆者總結出五條可以智能制造建設的精益思想原則。
① 關注客戶價值
精益生產強調，流程中所有環節的輸入與輸出都應當用客戶價值這個標尺去衡量。在前端要打通客戶真實需求之間的接口，在企業內部，以客戶需求來定義自己的產品與服務。如果系統不能滿足客戶對高質、、低成本、高滿意度的要求，即便是設備或技術非常，也不能算是一個成功的智能制造項目。
② 識別并消除浪費
企業在實施智能制造系統之前，應當對流程中各種浪費進行梳理與改善。精益生產中將制造過多過早、庫存、搬運、等待、不必要的作業、不必要的動作以及不良品流竄這七種形式，歸納為浪費，這浪費是企業生產效率不高、盈利能力不足的根源，需要不斷進行完善與消除。如果這些問題沒解決，就直接實施智能制造，很可能是用系統的方式把浪費固化下來，既喪失了改善的機會，又增加了不必要的投入。
比如，沒有對庫存過多的浪費進行改善，就投入大量財力物力去建設智能化的立體倉庫；沒有對動作浪費進行改善，就引進機器人或機械臂去從事這些本屬于浪費的動作，這些都造成了很大的浪費。
③ 價值的快速流動
精益生產強調價值流的快速流動，包括物理布局工藝流程化，信息傳遞自動化，以及人、產線設備、倉儲物流之間協同化。如果在物理布局上有大量斷點存在，就會給智能制造的排產與調度帶來了更大復雜度。
在系統整體運轉的過程中，盡可能多地消除停滯和等待，需要將人、產線設備、倉儲物流之間的相互協作機制、信息傳遞機制、防錯與糾錯機制，在統一的系統框架內進行設計與建設。
④ 高度柔性與適應性
精益生產的柔性是指通過快速切換（SMED）的實施與改善，實現產線在生產不同型號、不同配置，甚至是不同種類產品時，可以根據需要進行快速切換。
在小品種多批量、客戶需求千變萬化的今天，智能制造建設也必須要考慮產線柔性與適應性等問題，否則就可能造成大量投資的浪費。
⑤ 盡善盡美原則
精益生產中標準作業、自工序完結、良品條件創建與維持、質量內建、安燈控制、防錯與糾錯機制、變化點管理、全員生產性維持（TPM）等術語之下，都有一套品質維持的理念、原則與方法，這些原則和方法同樣可以智能制造的建設。
比如，上下工序之間，設備與零件部之間都需要建立全數良品的加工條件與標準，當條件發生偏離時，應當向相關人員發出異常提醒，甚至停止生產。如果智能制造系統缺少這樣的機制，自動化程度越高，損失往往越大。

該精益屋以自動化設備、信息化系統為基礎，以精益思想為主線，以自働化、智能化（含數字化、網絡化）為新時代的支柱，基于5S、生產布局、標準作業、設備TPM等傳統精益理念，在設備互聯互通、計劃排產、大數據分析等數字化、網絡化、智能化手段的支撐下，實現自動化、智能化、精益化三者的深度融合，并通過智能化手段更好地促進生產過程的均衡化、柔性化、準時化以及實現消除浪費與持續改進，從而確保企業的質量、成本、交期，構建一個客戶滿意、員工滿意、社會滿意、充滿活力與競爭力的智能化、精益化企業。

數字化車間建設有三條主線，一條是以機床、熱處理設備、機器人、測量測試設備等組成的自動化設備與相關設施，實現生產過程的化執行，這是數字化車間的物理基礎。第二條線是以MES為中心的智巧化管控系統，實現對計劃調度、生產物流、工藝執行、過程質量、設備管理等生產過程各環節及要素的精細化管控，這是典型的賽博系統。第三條主線是在互聯互通的設備物聯網基礎上，并以之作為橋梁，聯接起賽博空間的MES等信息化系統與機床等物理空間的自動化設備，構建車間級的CPS系統，實現了賽博與物理兩個世界的相互作用、深度融合。
數字化車間建設是一項復雜的系統工程，數字化車間建設可遵循以下實施策略。
1） 統籌規劃，服務戰略
智能制造不是企業的目的，企業真正目的是通過智能制造實現降本提質增效，提升企業競爭力。數字化車間建設也要為這個目的服務，從整體上服務于企業經營戰略。
企業要結合自身實際情況，基于企業戰略進行智能制造的設計。比如，要對企業所處行業、企業規模、產品特點、盈利能力、行業地位、發展趨勢以及企業自身基礎、存在問題、實施目標等，進行深入分析并綜合考慮，這些不同的因素決定了企業不同的實施智能制造方法和路徑。
數字化車間建設不僅僅是一系列新技術或新系統的單純應用，既涉及生產自動化系統，又涉及數字化、網絡化等信息化系統，還要考慮計劃調度、生產工藝、物料配送、精益生產、安全環保等各種因素，是一項影響到車間各個層面，甚至是可以影響到企業層面的綜合性工程，一定要有全局的概念與系統的思維。
北京航天航空大學劉強教授有一個的智能制造“三不要理論”，即“不要在落后的工藝基礎上搞自動化，不要在落后的管理基礎上搞信息化，不要在不具備數字化網絡化基礎時搞智能化。”劉強教授強調了在智能制造規劃與建設時，也要注意工藝優化、管理優化等方面工作，而不能只盯著自動化、信息化、智能化。
企業在進行數字化車間建設之前，一定要出面并持續關注，在企業戰略目標下進行系統規劃，逐步厘清企業存在的問題、建設目標、解決思路和實施步驟，調動企業各方資源，通力合作，避免信息化部門或車間等單一部門孤軍作戰，通過工藝優化、組織優化、流程優化、管理優化等工作，為數字化車間建設提供堅實基礎。
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