基于精益管理思想的智能工厂建设
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。
一、精益管理与智能制造的融合
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。
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。
二、智能工厂硬件（物理系统）
智能工厂硬件是指与智能工厂相关的制造资源及基础设施，主要包括智能化装备/生产线、智能物流与仓储设施、数据采集装备等基础设施，应以精益思想为导向，借助三维数字化工艺、布局规划仿真等技术手段，按照精益的原则合理确定工厂功能区、生产线、物流及库存的相互关系，使人员、设备、工装、物料、信息软件等因素实现最佳组合，系统资源得到最有效的配置和优化。
三、智能生产管理系统（信息化软件系统）
智能生产管理系统是指智能工厂的信息化软件系统，主要包括数字化工艺、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6个方面：
数字化工艺主要包括数字化工艺加工仿真、数字化装配仿真、生产系统规划仿真等内容；智能计划与调度系统包括智能排产和动态调度、生产准备、异常管理、人机互动、改善提案、质量管理、可视化绩效管理和资源管理等模块；
智能计划与调度是将智能排产系统（APS）与制造执行系统（MES）集成，实现生产计划的自动编制、实时调度，以及计划执行全过程可视化管理，形成物料流与信息流高度统一的高效生产计划管控平台。
自动/透明化物流是将物联网技术、自动识别技术、数据挖掘技术和人工智能技术应用于仓储与配送作业过程，实现物流作业过程中存储、运输、装卸等环节的自动化/透明化，主要包括原材料配送、刀具配送、零件配送等；
智能设备维护指围绕设备容易引发故障的关键部件与系统，采用嵌入式采集技术及智能传感技术，实施设备工作状态动态监测、健康状态评估、预测预警、故障诊断，以及远程监控和维护，提高设备的综合应用效率（OAEE）。
数字化检测主要指基于三维模型的数字化检测、在线检测及质量信息实时查询和维护，通过智能化质量检测实现数字化质量信息的采集、传输、分析、判断及预警。
智能生产管控是在信息系统集成的基础上，通过管理驾驶舱、智能报表等建立可视化分级绩效指标仪表舱系统，实施绩效指标数据采集和分析，并与绩效指标数字化模型进行对比，实现对流程的过程异常进行预测和预警，并自动生成纠正措施或辅助管理层实施决策。
四、精益运行管理
智能工厂需要建立以精益思想和精益工具应用为主体的精益运行和改进流程，通过运用价值流分析、根本原因分析、标准作业等精益工具找到智能工厂运行过程的问题，运用先进制造技术、信息技术及管理工具等实施持续优化，才能最终达到工厂预定的生产能力、效率和质量等绩效指标。
五、智能工厂规划流程
智能工厂规划流程，包括设定系统目标和约束、工艺方案设计与仿真、生产线布局设计、仓储与物流设计、整体布局设计与仿真、管理流程设计与信息系统、调试与工程装备7个步骤。
结语：智能工厂建设是推行智能制造的重要手段。本文结合我国制造业处于工业2.0、3.0、4.0并行的现状，提出了精益管理与智能制造相融合的思想，给出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，形成符合中国特色的智能工厂解决方案，为企业进行智能工厂建设提供了借鉴参考。
作者：姬学庄 苏安东 《军民两用术与产品》2020年12月
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。
一、精益管理与智能制造的融合
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。
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。
二、智能工厂硬件（物理系统）
智能工厂硬件是指与智能工厂相关的制造资源及基础设施，主要包括智能化装备/生产线、智能物流与仓储设施、数据采集装备等基础设施，应以精益思想为导向，借助三维数字化工艺、布局规划仿真等技术手段，按照精益的原则合理确定工厂功能区、生产线、物流及库存的相互关系，使人员、设备、工装、物料、信息软件等因素实现最佳组合，系统资源得到最有效的配置和优化。
三、智能生产管理系统（信息化软件系统）
智能生产管理系统是指智能工厂的信息化软件系统，主要包括数字化工艺、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6个方面：
数字化工艺主要包括数字化工艺加工仿真、数字化装配仿真、生产系统规划仿真等内容；智能计划与调度系统包括智能排产和动态调度、生产准备、异常管理、人机互动、改善提案、质量管理、可视化绩效管理和资源管理等模块；
智能计划与调度是将智能排产系统（APS）与制造执行系统（MES）集成，实现生产计划的自动编制、实时调度，以及计划执行全过程可视化管理，形成物料流与信息流高度统一的高效生产计划管控平台。
自动/透明化物流是将物联网技术、自动识别技术、数据挖掘技术和人工智能技术应用于仓储与配送作业过程，实现物流作业过程中存储、运输、装卸等环节的自动化/透明化，主要包括原材料配送、刀具配送、零件配送等；
智能设备维护指围绕设备容易引发故障的关键部件与系统，采用嵌入式采集技术及智能传感技术，实施设备工作状态动态监测、健康状态评估、预测预警、故障诊断，以及远程监控和维护，提高设备的综合应用效率（OAEE）。
数字化检测主要指基于三维模型的数字化检测、在线检测及质量信息实时查询和维护，通过智能化质量检测实现数字化质量信息的采集、传输、分析、判断及预警。
智能生产管控是在信息系统集成的基础上，通过管理驾驶舱、智能报表等建立可视化分级绩效指标仪表舱系统，实施绩效指标数据采集和分析，并与绩效指标数字化模型进行对比，实现对流程的过程异常进行预测和预警，并自动生成纠正措施或辅助管理层实施决策。
四、精益运行管理
智能工厂需要建立以精益思想和精益工具应用为主体的精益运行和改进流程，通过运用价值流分析、根本原因分析、标准作业等精益工具找到智能工厂运行过程的问题，运用先进制造技术、信息技术及管理工具等实施持续优化，才能最终达到工厂预定的生产能力、效率和质量等绩效指标。
五、智能工厂规划流程
智能工厂规划流程，包括设定系统目标和约束、工艺方案设计与仿真、生产线布局设计、仓储与物流设计、整体布局设计与仿真、管理流程设计与信息系统、调试与工程装备7个步骤。
结语：智能工厂建设是推行智能制造的重要手段。本文结合我国制造业处于工业2.0、3.0、4.0并行的现状，提出了精益管理与智能制造相融合的思想，给出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，形成符合中国特色的智能工厂解决方案，为企业进行智能工厂建设提供了借鉴参考。
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