摘要：

精益制造是德国未来智能工厂的四大模块之一，也是中国制造实现2025规划的重要环节。那么在智能制造时代，企业应如何构建基于工业4.0的精益体系？又应该如何将云计算、大数据等前沿技术应用到精益制造之中？

工业时代的进化

最早是工业1.0时代，当时是机械化的时代，由18世纪末第一台织布机的发明创造进入了1.0时代。之后是2.0的时代，19世纪末进入了电气化的时代。然后是工业3.0和工业4.0的时代，下面分析一下不断进化的生产策略当中，不同生产的模式，从70年到80年到现在最新的信息物理生产系统。

工业4.0时代产生的背景

我们从70年代的后福特式生产模式到80年代计算机的制造，这些生产模式主要是应用在一些电器以及制造业工程也还有一些汽车的组装行业，当时组装线都是非常固定和死板的，后来发展到了4.0的时代，我们迎来了最新的4.0的系统。为什么现在我们进入到工业4.0的时代，产生的社会和经济背景是什么样的呢？

在我们目前的社会环境和经济环境以及硬件、软件基础设施方面都使得整个社会和经济具备了发展的潜力，可以进入工业4.0的时代。比如说原来是工厂为导向，现在更多的是以消费者为导向，迎来了大规模变革的时代。

同时，随着人口的发展，不管是西方国家像德国社会还是中国社会都逐渐的进入了老龄化的阶段。因此我们需要更加智能的硬件，适合年龄比较大的人群。对于年轻人，对于新的消费电子产品有新的需求，比如说他们要触摸屏，或者其他更加炫酷时尚的要求，我们对直观操作的要求也越来越高了。

还有两个因素就是包括现在全球都有流动性，流动性的现金流在探索着新的商业方式，还有一方面是全球化浪潮，一浪高过一浪，有连接全球价值链的需求。除了社会和经济环境之外，我们在硬件、软件和基础设备当中也做好了充分的准备迎接工业4.0，物联网的发展就是最好的基础，在这样的大背景下，新的iPV6协议能给我们提供无限的地址，这也是一个基础的准备。除此之外，各类硬件、元器件的价格都在逐步的下降，性能在上升，有了更多的智能机器人或者是硬件，同时能实现实时的数据分析。另外，随着更多的科技日新月异的发展，从纳米到物料科技到3D打印的出现，我们能够生产出更多的以消费者为导向，或者客户定制的产品。

工业4.0时代变革中的趋势和因素

当然了，随着互联网和物联网的兴起和发展，我们也面临潜在的风险，所有的电脑和手机都联网了，存在黑客攻击的风险，现在全球网络犯罪也有抬头的趋势。在软件和硬件以及基础设备方面，包括电脑和其他的个人电脑机器移动终端上的性能都在不断地增加，包括实时处理数据的能力和宽带能力，如果我们把目前的电脑和20年前的电脑相比，你会发现实时处理数据和带宽能力都有很大的增长。

因此，在工业4.0时代当中，有很多变革的趋势和因素，我们把变革的因素称之为游戏变革者。这些游戏规则的变革者和改变者将会改变我们未来的社会和结构，这个影响是全球性的。大家可以考虑一下在游戏变革者的影响下，各自的制造业会受到什么样的影响和冲突？比如说对于制造业的公司来讲，数字化的发展影响到我们处理信息和信息模拟工程的发展，就是虚拟工程，这会给我们带来什么样的冲击呢？这就是我们需要思考的问题。

我们生活在现在的信息时代当中，最不缺的就是信息，每天都面临着浩瀚的信息，现在需要的不仅仅是信息，而是通过需求提供客户需要的信息，我们要从这个角度来发展我们要做好的智能信息的工作。还有一个方面就是我们现在有很多的增强虚拟现实的一些产品和服务，比如说智能眼镜，结合了传统的制造技术和我们现在新的需求以及最新的制造技术所提供的产品和服务。

智能制造在生产流程中的应用情况

首先会有一个分散式的而不是集中式的计划和管理的方式，我们有灵活和强有反应能力的生产方式。谈到灵活及快速反应能力的生产方式，这两个关键词“灵活”和“反应能力”将是未来我们制造业取胜的关键。当然了，中国的市场和制造业在快速反应能力上是没有问题的，甚至比德国制造业还强一些，但是我们保证反应能力的同时，也必须能够兼具制造业整体的稳定性和可靠性。在工业4.0时代下，智能制造发展过程中应建立起一个全公司统一的标准，这个标准将遍布全公司上下，这是关键的一环。对于STAUFEN而言，则称之为是STAUFEN工业4.1的生态系统，结合了工业4.0的工业技术和精益管理4.1管理技术。

我在工作中经常碰到中国伙伴和客户，他们往往给我一种有非常远大目标的印象，但是他们有时候却希望跳过一些发展的时代。然而，直接进入到一个更高级的工业4.0和工业4.1的阶段，仅仅想通过经济投资来实现跳级的转变，这个是不太实际的。打个比方，工业4.0的基础就像建一座大楼的根基，如果没有扎实的根基，是不可能建起大楼的，就好像上海浦东的第一高楼，如果底下的地基是沼泽地，是不可能建立起上百层的高楼，现在上海有了更好的工业设施和基础，也有更多的供应物料和材料，如果没有这个基础的话，建造这座大楼的梦想是空中楼阁。

智能企业三大支柱

智能企业三大支柱包含智能工厂、智能产品和智能服务。智能工厂是指在智能工厂里人、技术和信息科技是以最佳的方式结合起来的，最佳指的是它们有很高的效率，有很强的灵活性。智能产品或者说是智能数据，产品基于模块化且是基于自主活动的，在整个公司和工厂当中发展起来一个信息物流系统。智能服务指的是焦点和关注点不仅仅是提供的产品，而是我们所提供的服务上，这一点中国的制造业公司可以给予更多的关注。

在智能工厂当中，我们建立了一个客户订单信息流的集成化，在工厂当中会有不同的信息，不同信息系统，不同的软件。比如说IPM，在不同的信息系统当中有非常智能的适于操作的人机交互的界面，不管是业务方面的经理还是其他行政或者是人力资源的经理人之间形成一个协同合作。

智能制造案例分析

以农场为例，向大家展示一下从产品到智能产品的演变过程。

第一阶段仅仅是一个拖拉机，没有任何的IT辅助系统。

第二阶段逐步加入了智能化的设备，数据可以从站上取得。

第三阶段实现了更多的设备的互联和互通，可以通过手机和电脑收集和分析从拖拉机的运行和生产过程当中所收集到的数据，农场主在自己家的电脑和手机上就可以实时的收集和分析到这些数据。

第四阶段，在整个农场建立起了一个设备的系统，不仅仅是拖拉机，包括其他的播种机、收割机或者其他的一些农场的设备都已经纳入到了系统当中，农场主可以获得所有来自系统网内的设备的信息。

最后一个阶段从农场设备系统紧接到农场管理系统，把农场设备系统与互联网进行联通，我们可以获得更多的关于天气和灌溉的数据，及时的调整农场主灌溉、种植的计划。

大家在自己的工厂和制造业当中实现这样的演化和升级的话，在五年之后，十年之后各自的商业模式会得到一个质的飞跃。

接下来跟大家分享一些实际的案例，第一个是赛威传动，这个是我们先驱者之一，是著名的全球驱动者领导企业之一，也是德国十分有名的公司。

赛威传动智能工厂整体的系统，有智能产品，有智能物流以及精益管理的结合。除了智能产品和精益管理之外，也起用了大数据的系统，这使得他们在联网的情况下进行各种订单的处理，并且将产品资源、各种辅助系统以及各种互联互通在一起，智能数据和智能系统给赛威带来了新的契机和机遇。

三十年前，1980年赛威传动的组装线是非常死板的，没有任何的灵活性；三十年后在今天赛威传动的组装线达到了高度的灵活，有很快的反应能力，还有组装的助理都在进行高效的工作，在这样的工厂当中实现了人和科技完美的融合。在这样的一种实现人、技术和IT完美融合的未来工厂当中，存在一种移动的自主系统。移动的自主系统指的是环境改变自主行动的可移动的机器。赛威传动的首席技术官就说如果我们能够实现安装和使用这样可移动的装备机器和设备，赛威传动的生产力将会提高30%。

在工业4.0时代，我们使用了精益管理和智能化的组装线，相互之间不同模块和不同系统的无缝连接。其实这个组装线还是基于很多组装线的要素之上，没有需要工人和组装线的操作人员去掌握新的技术和知识，但是在这个流程当中反而能给操作人员带来更容易理解和更容易操作的程序和流程。

在这个流程的过程当中，使得生产线和组装线的操作人员在各个环节，比如说贴标签或者包装当中能够操作更加的简单，从而提高整个装备和组装的生产力。这些生产线的助理和工作人员他们所做的是一些比较机械化的、比较简单的操作，他们完成了操作之后，智能化的生产线就会把流程推动到下一个阶段。生产线上的移动装料机器人，通过移动系统从物料当中取出物件，先是装料再是卸料。

当然了，这样的移动的装料的机器人成本肯定是比较高昂的，但是我们可以通过移动装料机器人在几个不同的机器上工作，提高工作和效率，从而降低成本。

下一个分享的例子是德国西门子，西门子也是德国非常著名的行业领袖，他们一直以高质量闻名全世界。它的一个系统就是可以对所有生产的物件和物料间进行无间断的跟踪，通过增强仿真性能辅助工人和其他操作人员，所生产的产品不仅仅是简单的图象，而是图象加上仿真。同时，西门子也进行了实时的监测，监测增值链当中的技术指标，只需要点击鼠标就可以看到产品和物件料的情况，再点击鼠标就可以看到问题和出现故障的地方。