智能制造的根基是什么，現(xiàn)實(shí)的現(xiàn)場(chǎng)是怎么樣的？

到了現(xiàn)在，我們很多討論智能制造的人，并未去過現(xiàn)場(chǎng)，卻大談工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智能制造。在2014-2015年工業(yè)4.0似乎是資本的熱點(diǎn)，發(fā)不出薪水的公司都可以漲停，大量的補(bǔ)貼使得很多企業(yè)都試圖給自己貼上“智能制造”標(biāo)簽。

智能制造的根基是什么？

1? 基礎(chǔ)建模

智能制造的專家們號(hào)稱要將設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、運(yùn)營(yíng)、維護(hù)等協(xié)同起來(lái)，并通過 “數(shù)字孿生”實(shí)現(xiàn)虛擬的“仿真、優(yōu)化”并與物理系統(tǒng)的交互。

現(xiàn)實(shí)的現(xiàn)場(chǎng)是怎么樣的？

機(jī)器的設(shè)計(jì)基本上我們都是“測(cè)繪”的--沒有基礎(chǔ)的模型，那么，你打算怎么來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)美好的“數(shù)字孿生”？沒有基礎(chǔ)的機(jī)械建模，機(jī)器的創(chuàng)新設(shè)計(jì)、調(diào)試和維護(hù)都做不好，何談再更為高級(jí)一層的全局優(yōu)化。

2? 運(yùn)營(yíng)管理

其實(shí)工廠大量的浪費(fèi)就產(chǎn)生在細(xì)節(jié)中，很多企業(yè)抱怨制造業(yè)艱難，但看到那些工廠無(wú)處不在的浪費(fèi)，這樣的企業(yè)怎么可能盈利？”

量化管理構(gòu)成了數(shù)字化的根基，而不是IT系統(tǒng)，幾何尺寸、動(dòng)作、良品率、效率等各個(gè)層級(jí)的量化構(gòu)成了我們需要采集哪些數(shù)據(jù)、用什么模型來(lái)評(píng)估生產(chǎn)、達(dá)到什么樣的管理運(yùn)營(yíng)目標(biāo)。

沒有精益基礎(chǔ)運(yùn)營(yíng)水平的提升，連數(shù)字化要干什么應(yīng)該都沒法清楚。

3? 互聯(lián)互通

談點(diǎn)技術(shù)話題，現(xiàn)場(chǎng)的根基，使能智能制造的都依賴于數(shù)字化，通信成為了關(guān)鍵，很多人在討論高大上話題時(shí)候卻根本不懂通信互聯(lián)，如OPC UA。?

OPC UA是干什么的？很多人其實(shí)不知道，國(guó)內(nèi)有多少企業(yè)開發(fā)了OPC UA基金會(huì)那里是有數(shù)的，反正我知道是沒有幾個(gè)的。

人工智能基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)集、預(yù)處理，借助于OPC UA可以很便利的實(shí)現(xiàn)；

應(yīng)用層軟件開發(fā)，基于OPC UA的SoA可以實(shí)現(xiàn)模塊化，降低開發(fā)成本與縮短周期；

RAMI4.0、IIC的IIRA架構(gòu)都是基于OPC UA傳輸資產(chǎn)、運(yùn)維，以及協(xié)同的所需參數(shù)的。

但是，經(jīng)常讓我感慨就是為什么一點(diǎn)都不了解OPC UA的人在談智能制造，他們?cè)谡勈裁矗?/p>

現(xiàn)場(chǎng)有神明，只有到了制造業(yè)的現(xiàn)場(chǎng)才能發(fā)現(xiàn)事實(shí)是什么。

工廠現(xiàn)場(chǎng)評(píng)審看什么？

無(wú)論是供應(yīng)商評(píng)審、參觀客戶或同行工廠、收購(gòu)目標(biāo)評(píng)估，還是內(nèi)部現(xiàn)時(shí)現(xiàn)地現(xiàn)物的管理，都涉及到大量的現(xiàn)場(chǎng)觀察。

而現(xiàn)場(chǎng)觀察往往因時(shí)間的限制，需要相關(guān)人員練就火眼金睛，在很短的時(shí)間內(nèi)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行快速的評(píng)估與判斷。本文嘗試從外部人員角度，對(duì)到生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)看什么這一話題做初步探討。

1? 現(xiàn)場(chǎng)觀察的重要性

現(xiàn)場(chǎng)觀察是持續(xù)改善的基礎(chǔ)。豐田的大野耐一將現(xiàn)場(chǎng)觀察做到了極致，甚至在工廠休息日，他也會(huì)帶管理人員到現(xiàn)場(chǎng)，讓人站在車間安靜地觀察半個(gè)小時(shí)，然后指出需要改善之處。唯有如此，才能真正做到改善無(wú)止境，做到PDCA循環(huán)。

本企業(yè)人員往往對(duì)很多問題或者視而不見，或者認(rèn)為無(wú)傷大雅，或者認(rèn)為無(wú)法改變。也有很多管理者往往對(duì)直觀信息熟視無(wú)睹，只對(duì)數(shù)字情有獨(dú)鐘。結(jié)果就可能掛一漏萬(wàn)，忽略一些關(guān)鍵線索，不能真正了解企業(yè)的真實(shí)狀況。

作為客戶，我們應(yīng)該到供應(yīng)商的現(xiàn)場(chǎng)，了解其成本構(gòu)成、生產(chǎn)效率、品質(zhì)管控。作為供應(yīng)商，我們應(yīng)該到客戶的現(xiàn)場(chǎng)，了解其生產(chǎn)流程，以便更好地為客戶服務(wù)。作為同行，如果有機(jī)會(huì)到其他工廠參觀， 也是非常好的學(xué)習(xí)、對(duì)比、參照的機(jī)會(huì)。

企業(yè)運(yùn)營(yíng)是一個(gè)大系統(tǒng)，所有環(huán)節(jié)息息相關(guān)，互相影響。對(duì)于生產(chǎn)型企業(yè)來(lái)說(shuō)，通過現(xiàn)場(chǎng)的任何細(xì)節(jié)，均可知微見著。任何大問題的產(chǎn)生，都可以從現(xiàn)場(chǎng)找到根源。即便是在有限的時(shí)間里走馬觀花，只要抓住重點(diǎn)，也能充分掌握工廠運(yùn)作的關(guān)鍵信息。以下結(jié)合宏觀大系統(tǒng)以及管理細(xì)節(jié)兩方面來(lái)談?wù)勅绾芜M(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)觀察。

2? 現(xiàn)場(chǎng)氛圍

在現(xiàn)場(chǎng)首先可以直觀地看到最真實(shí)的員工精神面貌，士氣高昂的員工與邋遢、冷漠的員工會(huì)形成鮮明對(duì)比。與現(xiàn)場(chǎng)工人交談幾句，從工人的面部表情和肢體語(yǔ)言也可以得到重要的第一印象，因?yàn)檫@些直接反映了工人的情緒及對(duì)工廠的滿意度。我參觀過的一家工廠里，大部分車間都播放著歡快的音樂，一眼看過去，工人們勞動(dòng)熱情很高，在這樣輕松愉悅的環(huán)境中工作，效率相對(duì)更高，產(chǎn)品的質(zhì)量也會(huì)讓人更有信心。

在車間走動(dòng)可以注意觀察是否有忙閑不均的現(xiàn)象，例如機(jī)器在自動(dòng)加工的時(shí)候，工人長(zhǎng)時(shí)間在旁邊無(wú)所事事，或者是有的工位上的工人在長(zhǎng)時(shí)間等待物料。存在這種現(xiàn)象說(shuō)明工廠缺乏精益管理，人員利用率低，閑散的員工也會(huì)影響其他人的工作氛圍，整體工作效率低，成本必然更高。

應(yīng)該留意車間的光線是否充足，空氣流通是否順暢，現(xiàn)場(chǎng)是否有異味，噪音是否太大，車間是否整潔，因?yàn)檫@些也會(huì)直接影響工人的心情，進(jìn)而影響生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。很難想像一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)氛圍懶散、低落、冷漠，員工或心懷怨氣或無(wú)所事事的工廠能夠做好產(chǎn)品、創(chuàng)造效益。

3? 空間利用與布局

中國(guó)的很多工廠生產(chǎn)車間大，利用率卻很低，設(shè)備及工序布局很分散，除了浪費(fèi)空間外，物料也在工廠中進(jìn)行著大量無(wú)謂的搬運(yùn)。而發(fā)達(dá)國(guó)家的多數(shù)工廠看起來(lái)沒那么壯觀，甚至略顯局促，但是空間利用率高，流轉(zhuǎn)效率也很高。

運(yùn)輸工具不但占用空間，操作成本高，還會(huì)鼓勵(lì)不必要的物料移動(dòng)。我在一個(gè)客戶工廠看到很多電動(dòng)叉車、手動(dòng)叉車在忙碌地穿梭，但是其中有大量的無(wú)謂搬運(yùn)。例如同一批零件從A區(qū)搬到B區(qū)加工完后再搬回A區(qū)做后道加工，然后搬到C區(qū)處理，最后還要再搬回B區(qū)，搬運(yùn)的浪費(fèi)簡(jiǎn)直達(dá)到極致。

原則上當(dāng)天使用的生產(chǎn)物料應(yīng)沿生產(chǎn)線存放，而不是在幾個(gè)庫(kù)存區(qū)分隔存儲(chǔ)，工具和工裝擺放應(yīng)盡量靠近機(jī)器。工廠布局應(yīng)保證產(chǎn)品流動(dòng)的順暢性，盡量避免任何隔斷。如果在一個(gè)工廠中看到物料搬運(yùn)距離長(zhǎng)，搬運(yùn)路線重復(fù)，或者搬運(yùn)次數(shù)多，則說(shuō)明布局不合理，空間利用不理想，也說(shuō)明生產(chǎn)線沒有做到盡量集結(jié)。

4? 現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)化

標(biāo)準(zhǔn)是最佳的狀態(tài)和統(tǒng)一的執(zhí)行參照。沒有標(biāo)準(zhǔn)就無(wú)從執(zhí)行，就沒有改進(jìn)的著眼點(diǎn)。生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)該有的標(biāo)準(zhǔn)很多，包括作業(yè)和品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，5S與安全標(biāo)準(zhǔn)、操作與維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，流程與返工標(biāo)準(zhǔn)、安全庫(kù)存標(biāo)準(zhǔn)等等。

很多工廠現(xiàn)場(chǎng)都有SOP（標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)流程），我們可以觀察這些標(biāo)準(zhǔn)是否有漏項(xiàng)、能否易于執(zhí)行、中間是否有斷點(diǎn)。檢查是否寫的、說(shuō)的、做的一致，質(zhì)量控制點(diǎn)是否以醒目的標(biāo)志或顏色加以突出。

通過觀察同一個(gè)工序的不同員工具體操作過程，可以發(fā)現(xiàn)其中是否有差異，包括動(dòng)作的順序、操作力度、是否有遺漏等方面。有差異說(shuō)明員工缺乏標(biāo)準(zhǔn)化操作培訓(xùn)，則產(chǎn)品發(fā)生變異的可能性大大增加。我在一個(gè)供應(yīng)商工廠參觀時(shí)，發(fā)現(xiàn)不同的工人鎖四個(gè)螺絲的順序不同，也沒有標(biāo)準(zhǔn)扭力參考，全憑感覺，有的工人會(huì)鎖兩遍，有的工人只鎖一遍，難怪會(huì)發(fā)生螺絲脫落，或者一邊鎖得太緊導(dǎo)致另一邊翹起來(lái)的質(zhì)量投訴。

5? 品質(zhì)管控

現(xiàn)場(chǎng)觀察應(yīng)著重留意車間對(duì)于不良品的處理方式。好的工廠會(huì)將問題暴露出來(lái)，而不是將不良品和廢品掩蓋起來(lái)。例如用燈光聚焦廢料，或用紅色標(biāo)簽將其醒目標(biāo)出，這樣可以立刻知道廢料是否在增加，或者生產(chǎn)流程的某段是否正在生產(chǎn)不良品。

我在一個(gè)工廠的角落看到很多不良品，從上面的灰塵可見堆積了相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間，但沒有任何標(biāo)志來(lái)說(shuō)明不良的原因和問題所在。詢問現(xiàn)場(chǎng)工人，回答說(shuō)那些東西都好幾個(gè)月了，沒人清楚是什么問題，也沒人處理。詢問出現(xiàn)不良品如何處理，回答是有專人返工，也沒人去深究出現(xiàn)不良的原因。誰(shuí)敢和品質(zhì)管理如此混亂的工廠合作呢？

在制品、半成品的可追溯性也可以在現(xiàn)場(chǎng)很容易地看出來(lái)。在好的工廠里，每個(gè)部件都有一張卡片或一份文件跟隨流轉(zhuǎn)，注明來(lái)源、經(jīng)手加工的人員、所使用的設(shè)備等信息，在任何工序發(fā)現(xiàn)問題均可輕易追溯到源頭，也便于改善。

現(xiàn)場(chǎng)可以通過工人對(duì)于零部件的防護(hù)程度，來(lái)判斷品對(duì)品質(zhì)管理的精細(xì)度。我在一家電機(jī)廠看到轉(zhuǎn)子隨意擺放在水泥地面，沒有任何防護(hù)措施，這樣的成品電機(jī)質(zhì)量可想而知。另一方面定子豎著放在木質(zhì)工作臺(tái)上，工人在上部整形，下部的漆包銅線很容易因摩擦損壞絕緣漆，同樣造成品質(zhì)隱患。

通過觀察不良品數(shù)量和比例，也可初步判斷一個(gè)工廠的質(zhì)量控制過程是否合格。我在參觀一個(gè)供應(yīng)商時(shí)，中午前后發(fā)現(xiàn)成品線末端堆積了20多件不合格品。經(jīng)詢問工人，這條流水線一天的產(chǎn)量平均在1000件，按此估算每天的不良品大約50件，成品不良率高達(dá)5%，這說(shuō)明在前面各道工序有大量質(zhì)量問題沒有被發(fā)現(xiàn)，不良品一直流竄到最后，質(zhì)量控制很弱，制造不良的成本一定很高。

6? 目視化

目視化管理是很多高級(jí)管理手段的基礎(chǔ)，是一個(gè)生產(chǎn)企業(yè)管理水平的直觀傳達(dá)。在管理良好的工廠中，目視化工具隨處可見。包括工作場(chǎng)所的組織與標(biāo)準(zhǔn)化、結(jié)果性指標(biāo)目視化、標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)目視化、控制性指標(biāo)目視化、自動(dòng)防錯(cuò)與糾錯(cuò)目視化、警報(bào)機(jī)制等等。參觀時(shí)，應(yīng)注意尋找各種目視化工具。

目視化的管理看板，可分為靜態(tài)的和動(dòng)態(tài)的管理看板。靜態(tài)的看板主要是傳達(dá)組織長(zhǎng)期的管理理念，動(dòng)態(tài)的看板是管理者隨時(shí)要把握的管理信息，更能反映一個(gè)工廠的管理水平和能力。

我看過的很多工廠車間里懸掛了大量的宣傳口號(hào)，老板還很自豪地炫耀企業(yè)文化、目視化做得好。但是這些工廠很少使用動(dòng)態(tài)看板，或者動(dòng)態(tài)看板基本不動(dòng)，數(shù)據(jù)信息幾個(gè)月沒有更新過。這說(shuō)明看板只是做樣子的，根本沒有起到實(shí)際作用。

5S是現(xiàn)場(chǎng)組織與標(biāo)準(zhǔn)化的體現(xiàn)，是目視化的底層應(yīng)用。然而由于種種原因，現(xiàn)實(shí)中大多數(shù)的中國(guó)企業(yè)在5S管理方面都走進(jìn)了誤區(qū)。在一家大型電機(jī)制造廠，生產(chǎn)車間一眼望過去幾乎一塵不染，所有的地面都涂著漂亮的油漆，各種目視化的線條、標(biāo)識(shí)等都做得很象樣子，但唯獨(dú)缺乏安全警示標(biāo)志。過于光滑的路面摩擦力不足，人走在上面不小心都會(huì)滑倒，手推車、叉車也可能會(huì)打滑。這樣的表面功夫做得很足，但還是有很多安全隱患。

7? 工具設(shè)備狀態(tài)

在好的工廠里，設(shè)備整潔而且保養(yǎng)良好，設(shè)備相關(guān)信息一目了然并且即時(shí)更新。在一個(gè)鑄造廠的機(jī)加工車間，雖然各種車床都不是很先進(jìn)，甚至歷史很長(zhǎng)，但都在良好的狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)。我看到每臺(tái)機(jī)器的側(cè)面都醒目地貼著一張卡片，上面記錄著該設(shè)備的型號(hào)、采購(gòu)日期、價(jià)格、供應(yīng)商、維修記錄、保養(yǎng)記錄等等。此外，日常點(diǎn)檢表也記錄得很完整，有的點(diǎn)檢表上清晰地記錄著操作工發(fā)現(xiàn)的隱患，以及設(shè)備部門的簽字及處理方案。這說(shuō)明設(shè)備管理和保養(yǎng)形成了良性體系。

在另一家工廠，我看到一臺(tái)大型真空浸漆機(jī)處于待修理狀態(tài)，據(jù)說(shuō)是密封橡膠圈老化需要更換，但配件要一個(gè)月以后才能到位。這臺(tái)設(shè)備上沒有任何維修保養(yǎng)記錄，雖然有每日點(diǎn)檢表，但對(duì)這樣的易損件直到嚴(yán)重老化不能使用才發(fā)現(xiàn)，說(shuō)明點(diǎn)檢不到位或者敷衍了事。這臺(tái)設(shè)備的故障本來(lái)可以很早就產(chǎn)生預(yù)警并做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作，不至于造成停機(jī)一個(gè)月嚴(yán)重影響生產(chǎn)交貨。

在現(xiàn)場(chǎng)還可以向員工了解，操作人員和產(chǎn)品開發(fā)人員是否參與了設(shè)備的采購(gòu)決策。一線工人和參與產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn)的人員最清楚新設(shè)備的優(yōu)缺點(diǎn)，也最了解生產(chǎn)線的實(shí)際需求。在很多工廠設(shè)備采購(gòu)都是由高層或設(shè)備部決定，很少征求一線人員意見，導(dǎo)致大量后續(xù)的問題。例如我參觀過一家提供機(jī)加工配件的供應(yīng)商，在現(xiàn)場(chǎng)看到好幾臺(tái)高精尖的設(shè)備處于閑置狀態(tài)。詢問現(xiàn)場(chǎng)管理人員，原因是這些設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)需要大批量單一同型號(hào)的產(chǎn)品才合算，而該工廠從來(lái)都沒有過這樣批量的訂單。此類問題本來(lái)是可以通過前期各部門的廣泛介入來(lái)避免的。

此外，如果有機(jī)會(huì)觀察一下設(shè)備切換過程，或者了解一下?lián)Q型時(shí)間及換型之后的生產(chǎn)批量?？垂S是否能做到將外部作業(yè)與內(nèi)部作業(yè)區(qū)分，是否能做到快速換型，切換之后的生產(chǎn)批量是否合理。這些都直接影響工廠的生產(chǎn)效率、庫(kù)存和生產(chǎn)成本。

8? 現(xiàn)場(chǎng)觀察注意事項(xiàng)

現(xiàn)場(chǎng)觀察是發(fā)現(xiàn)問題的最直接的手段，絕大部分問題都會(huì)在現(xiàn)場(chǎng)表現(xiàn)出來(lái)，可快速對(duì)工廠做初步評(píng)估，由此追根溯源，也可以減少很多工作的盲目性。本文探討的僅僅是現(xiàn)場(chǎng)觀察眾多內(nèi)容的一小部分，現(xiàn)場(chǎng)觀察還有很多方式方法及不同的著眼點(diǎn)，但基本原則和需要注意的事項(xiàng)是一致的。

首先，不能帶有色眼鏡來(lái)看現(xiàn)場(chǎng)，不能懷揣著結(jié)論到現(xiàn)場(chǎng)找證據(jù)，這樣往往會(huì)有失偏頗。

其次，現(xiàn)場(chǎng)不能光看表面，需要核對(duì)說(shuō)的、寫的、做的是否一致，需要多問幾個(gè)為什么。

第三，應(yīng)同時(shí)以宏觀和微觀的眼光來(lái)看，采用縮的方式聚焦細(xì)節(jié)，采用放的方式來(lái)看整體。

第四，盡量不做筆記，這樣會(huì)影響觀察和思路的連續(xù)性，也會(huì)讓現(xiàn)場(chǎng)人員感到緊張。