所謂的工業(yè)4.0，是指利用物聯(lián)信息系統(tǒng)將生產(chǎn)中的供應(yīng)、制造和銷售信息數(shù)據(jù)化、智慧化，最后達(dá)到快速、有效、個(gè)人化的產(chǎn)品供應(yīng)。在業(yè)內(nèi)經(jīng)常有人提到，要想實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0，我們還有很多的課要補(bǔ)。筆者認(rèn)為，在要補(bǔ)的課程中，精益生產(chǎn)和工藝改進(jìn)屬于不可或缺的幾門課。

提到精益生產(chǎn)，我們首先想到的就是日本豐田。作為一種備受推崇的管理方式，精益生產(chǎn)“多品種”和“小批量”的特色在當(dāng)今社會(huì)十分受用。隨著用戶的個(gè)性化和定制化要求不斷提升，大批量生產(chǎn)的產(chǎn)品已不再具有更高的附加值，然而生產(chǎn)小批量多品種的產(chǎn)品對(duì)于企業(yè)來說是一項(xiàng)巨大的挑戰(zhàn)。與大量生產(chǎn)方式相比，日本所采用的精益生產(chǎn)方式具備很多的優(yōu)越性，主要體現(xiàn)在所需人力資源、新產(chǎn)品開發(fā)周期、生產(chǎn)過程的在制品庫存、工廠占用空間和成品庫存的大幅降低。精益生產(chǎn)方式是徹底地追求生產(chǎn)的合理性、高效性，能夠靈活地生產(chǎn)適應(yīng)各種需求的高質(zhì)量產(chǎn)品的生產(chǎn)技術(shù)和管理技術(shù)，其基本原理和諸多方法，對(duì)制造業(yè)具有積極的意義。

大隈智能化工廠

精益生產(chǎn)創(chuàng)始人之一的大野耐一有兩點(diǎn)看法：小批量生產(chǎn)消除了大批量生產(chǎn)體系中由于大量零部件庫存導(dǎo)致的資金占用成本；更重要的是，在汽車組裝前制造出少量的零部件，可以及早發(fā)現(xiàn)沖壓過程中的質(zhì)量問題。如今精益生產(chǎn)方式所取得的成功，也證明了大野耐一看法的正確。在很大程度上，工業(yè)4.0更像是一個(gè)用大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、虛擬制造等技術(shù)武裝起來的精益生產(chǎn)。所以想要實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0，補(bǔ)上精益生產(chǎn)的課十分重要。

再來談?wù)劰に?，在工廠的生產(chǎn)全流程相關(guān)業(yè)務(wù)中，工藝工作處于基礎(chǔ)與先導(dǎo)地位。如果說設(shè)備是工廠的肌肉，傳感器和網(wǎng)絡(luò)是工廠的神經(jīng)，那么工藝則是工廠之魂。因此，改進(jìn)工藝工作勢在必行。

要想改進(jìn)工藝工作，首當(dāng)其沖的就是精益優(yōu)化現(xiàn)有工藝，實(shí)行工藝標(biāo)準(zhǔn)化、推廣工藝精益化、研究工藝穩(wěn)健化。眾所周知，無論是傳統(tǒng)生產(chǎn)方式亦或是工業(yè)4.0環(huán)境下的智能工廠，都需要有精益穩(wěn)定的制造工藝，這也是解決我們目前效率和質(zhì)量問題的根本途徑。所謂智能工廠的“智能”是技術(shù)人員將一系列的判斷因素、思考邏輯，根據(jù)具體的業(yè)務(wù)流程進(jìn)行提煉而形成的，與人類的智能不可相提并論。因此，其對(duì)制造工藝的要求比傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式要高很多，不完善的工藝在目前的狀況下只會(huì)導(dǎo)致我們的生產(chǎn)效率低下、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，但在工業(yè)4.0環(huán)境下，不穩(wěn)定的工藝規(guī)程則會(huì)出現(xiàn)預(yù)測外錯(cuò)誤，使智能工廠終止運(yùn)行，造成重大損失。

EMAG齒輪生產(chǎn)線

其次，要想確保工藝精益穩(wěn)健，就不可和過去一樣，通過實(shí)際操作來驗(yàn)證想法，而要引入工業(yè)4.0的一個(gè)重要概念——數(shù)字雙胞胎，就是將現(xiàn)實(shí)中的環(huán)境與狀態(tài)，在虛擬的數(shù)字空間中模擬出來，創(chuàng)造一個(gè)與真實(shí)工廠一模一樣的虛擬數(shù)字工廠。虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境，對(duì)工藝、流程、規(guī)劃等進(jìn)行驗(yàn)證、反饋和完善。無論是加工過程中的細(xì)節(jié)還是宏觀工藝布局規(guī)劃的運(yùn)行情況，都可以在虛擬的數(shù)字工廠中進(jìn)行驗(yàn)證測試，這將極大地提高工作的成熟度，節(jié)省大量的時(shí)間與資源。

在不久的將來，從事工藝技術(shù)的相關(guān)人員將把提煉工藝思考邏輯當(dāng)做主要工作，不斷地補(bǔ)充、完善、優(yōu)化龐大的工藝數(shù)據(jù)庫，維護(hù)工藝知識(shí)數(shù)據(jù)，而實(shí)際的工藝設(shè)計(jì)工作將可能由計(jì)算機(jī)來完成。工藝規(guī)程也將不再是單一流程的形式，而是多流程離散型的工藝流程，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的情況下，使工藝路線盡可能地靈活，以便為智能工廠的決策系統(tǒng)提供盡可能多的選擇，通過統(tǒng)籌分析各影響因素，安排最優(yōu)的路線。

馬扎克iSMART Factory

對(duì)于經(jīng)常討論的一個(gè)問題“工業(yè)4.0是否會(huì)取代人的工作”，相信各位網(wǎng)友都已經(jīng)不再陌生了。筆者想說的是，工業(yè)4.0要實(shí)現(xiàn)的智能化并不是要取代人，智能工廠并不是無人工廠，而是為了使人和機(jī)器更好地配合，實(shí)現(xiàn)更高的勞動(dòng)生產(chǎn)率。為此，在智能工廠中，要努力消除人的不穩(wěn)定因素。根據(jù)制造業(yè)目前的狀況想要實(shí)現(xiàn)高度的無人自動(dòng)化生產(chǎn)，既不現(xiàn)實(shí)，也不經(jīng)濟(jì)，在適合的環(huán)節(jié)引入機(jī)器人，是提高穩(wěn)定性和效率最好的選擇。機(jī)器人與快換夾具的配合使用，可以適應(yīng)多品種少批量的生產(chǎn)，在保證柔性的情況下提高生產(chǎn)效率與穩(wěn)定性。

最后要做的是建設(shè)一個(gè)統(tǒng)一的信息化平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)所有業(yè)務(wù)在統(tǒng)一平臺(tái)下運(yùn)作。此前我們?cè)谛畔⒒ㄔO(shè)方面投入了很多資源，尤其是工藝信息化，在各項(xiàng)業(yè)務(wù)中，工藝信息化的水平是比較高的，但現(xiàn)有的信息化建設(shè)缺乏整體的統(tǒng)籌策劃，各信息系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立，沒有共享信息資源，形成了一個(gè)個(gè)信息孤島，對(duì)于提升整體業(yè)務(wù)效率造成了很大障礙。因此，現(xiàn)在需要對(duì)工藝信息系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一平臺(tái)的集成工作，只有這樣才能將信息化系統(tǒng)的作用真正發(fā)揮出來。

在通往工業(yè)4.0的道路上充滿了荊棘，我們要走的路還很漫長。然而我們一定要充滿信心，只要一步一個(gè)腳印地穩(wěn)扎穩(wěn)打，不斷前行，我們就一定會(huì)離工業(yè)4.0的目標(biāo)越來越近。