http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-07 05:31:06 來源:知識自動化 林雪萍
作者
林雪萍:南山工業書院發起人,北京聯訊動力谘詢公司總經理
這貌似是一家平淡無奇的法國工廠,生產幾類日常不起眼的產品:小開關、接觸器、工業按鈕和指示燈。這應該是國內製造商最擅長的場景。而這個工廠2019年總產值已達12億元,人均產值近200萬元。那麼這樣一個看上去似乎並沒有高科技含量的產品,如何能在中國製造拚出核心競爭力?或許在這個工廠中,可以找到答案。
從拚裝開始的工廠進化
法國企業似乎難免給人留下奢侈和豪華的印象。然而這家工廠,最早還真是拚湊出來的家當。2011年跟隨西部大開發而落地武漢的時候,一切從簡,生產線都是從外地搬遷過來的:微型斷路器來自天津,接觸器則來自上海。這些裝備拆卸後,搬運過來重新組裝。
這裏的工廠,似乎從來沒有把最先進的機器當成最重要的投資。
2012年施耐德電氣武漢工廠在臨時廠房開始量產,當年產值就達到5個億,2013年底遷入新廠房,仍然保持連續幾年的雙位數增長,產能也一直在跳躍式的發展。可以說,這個工廠激發了最昂貴“工具”dehuoli,najiushijihuolerendesixiang。quanyuangaishansixiangguanchedaoren,liyonghaoyiqieheshoudegongju,congjingyi,daozidonghua,daoshuzijingyi,zaidaolvsezhinengzhizao,zaixunxujianjinzhong,tongyangdejiqi,keyiqiaodongfuzadexiaolvyinguo。
一門難啃的生產體係
通常,中國工廠最熟悉的質量認證體係主要有ISO14000和ISO9000等。但這種體係其實隻是一個基本門檻,隻要按流程走,就相對容易實現。而如果想要在行業內勝出,僅靠這些ISO體係,是完全難以勝任的。
施耐德電氣有一套績效體係SPS,這可以說是企業為自己挖下一個坑。因為據稱這是全球工廠最難通過的審核。這原本就是一套生產體係,類似豐田生產係統TPS。它由內部專家團隊結合外部經驗和多年實踐,提煉出來的一套工廠績效規範。
它內部設立專門的審核委員會,進行每年的體係升級和定期審核。達到了先進水平的工廠,可以每3年進行一次審核;而如果隻達到入門級,則需要年年被審核。最高分為1200分,但目前全球最好的工廠也隻是大約900分fen。這zhe種zhong將jiang標biao準zhun化hua工gong業ye體ti係xi,像xiang英ying雄xiong揭jie榜bang一yi樣yang明ming鏡jing高gao懸xuan,為wei推tui動dong工gong廠chang全quan員yuan參can與yu改gai善shan,提ti升sheng了le暗an自zi比bi拚pin的de動dong力li。武wu漢han工gong廠chang在zai第di一yi次ci審shen核he就jiu達da到dao了le697分,現在已經超過800分,它就像一個身高指示器,標定了持續增長的空間。
機器慢一下,等人跟上來
方圓之前,規矩先行。
在zai遷qian入ru更geng多duo生sheng產chan線xian之zhi後hou,這zhe裏li的de工gong廠chang並bing沒mei有you立li刻ke開kai始shi自zi動dong化hua設she備bei的de升sheng級ji。而er是shi大da張zhang旗qi鼓gu地di導dao入ru了le績ji效xiao係xi統tong,讓rang每mei個ge人ren都dou能neng夠gou熟shu悉xi工gong業ye體ti係xi的de含han義yi。
隻要有大的投入,機器效率可以呈現出指數級的提升;但(dan)人(ren)的(de)認(ren)識(shi),則(ze)隻(zhi)能(neng)適(shi)應(ying)線(xian)性(xing)地(di)擴(kuo)容(rong)。如(ru)果(guo)說(shuo)自(zi)動(dong)化(hua)是(shi)對(dui)機(ji)器(qi)的(de)效(xiao)率(lv)提(ti)升(sheng),那(na)麼(me)績(ji)效(xiao)體(ti)係(xi)就(jiu)是(shi)對(dui)人(ren)的(de)思(si)想(xiang)改(gai)造(zao)。而(er)思(si)想(xiang)的(de)改(gai)造(zao),則(ze)是(shi)一(yi)個(ge)緩(huan)慢(man)的(de)過(guo)程(cheng)。這(zhe)是(shi)一(yi)個(ge)機(ji)器(qi)等(deng)人(ren)的(de)過(guo)程(cheng)。如(ru)果(guo)不(bu)考(kao)慮(lv)其(qi)他(ta)因(yin)素(su),分(fen)期(qi)投(tou)資(zi)生(sheng)產(chan)線(xian)的(de)效(xiao)率(lv),其(qi)實(shi)比(bi)一(yi)次(ci)性(xing)投(tou)資(zi)要(yao)低(di)。但(dan)采(cai)用(yong)分(fen)階(jie)段(duan)、循序漸進的自動化和智能化,其實就是為了讓機器同步伴隨人的成長。
在武漢工廠,當績效係統引入完畢之後,大規模的自動化改造才開始跟上。
用工具、設備來改造人,其實是很難搞定的。打卡,就是一種簡單粗暴飽受爭議的約束。而簡單粗暴的KPI,也ye會hui讓rang人ren產chan生sheng應ying對dui性xing和he消xiao極ji性xing的de舉ju措cuo。隻zhi有you用yong工gong業ye思si想xiang改gai造zao,用yong管guan理li工gong具ju協xie助zhu,才cai能neng有you效xiao發fa揮hui員yuan工gong效xiao率lv。不bu是shi唯wei工gong具ju論lun,而er是shi用yong係xi統tong論lun,來lai看kan待dai一yi個ge工gong廠chang、一台機器、一個員工的最大產出,是一次係統工程科學的大會。
供應鏈彈性,體現在三級物流
如果去觀察這個工廠的供應鏈彈性,那需要從微觀尺度、看到大尺度,再到宏觀社會的三個尺度,就會發現內部物流的及時性,外部物流的韌性,和全局物流的預判性。
neibuwuliudejishixing。gongyingliandanxing,zaiyigegongchangneibu,keyizaiwuliaodejishixingheshengchanxianderouxingnengli。zhelidewuliuxitong,fenweisanzhong。diyizhongshishuizhizhumoshi,manzaierlaikongzaierqu。shengchanchejiangegongweichufawuliaoxuqiuxinxishi,xitongzidongjisuanchuzuiyoudequliaoshunxu,fasongdaoshuizhizhudePDA終端,並在最短的時間內完成取料,送料到需求工位。第二種是AGV,滿載而來滿載而去。它通過磁條導航連接原物料倉庫、生產車間和成品倉庫,定時帶來物料,並帶走成品。第三種模式為智能AGV,靈活的物流精靈。它有自己獨立的物料供求管理係統,通過WIFI和地麵二維碼矩陣來代替人力,完成半成品運送、補貨管理等。而這背後,機器的互聯也是重要的支撐因素,600多台工廠設備,全部進行了連接。這使得物料的補充,可以根據整個生產線的機器效率而進行的平衡計算。
在(zai)廠(chang)房(fang)的(de)邊(bian)上(shang),仍(reng)然(ran)保(bao)留(liu)著(zhe)一(yi)個(ge)早(zao)期(qi)斷(duan)路(lu)器(qi)的(de)舊(jiu)生(sheng)產(chan)線(xian),這(zhe)是(shi)根(gen)據(ju)法(fa)國(guo)的(de)原(yuan)有(you)設(she)計(ji)建(jian)造(zao)的(de)。它(ta)采(cai)用(yong)了(le)懸(xuan)空(kong)導(dao)軌(gui)的(de)物(wu)流(liu)輸(shu)送(song)方(fang)式(shi),思(si)路(lu)別(bie)有(you)新(xin)意(yi)。這(zhe)個(ge)“老古董”的存在,意味深長地表明:工gong廠chang持chi續xu改gai善shan的de邊bian界jie,是shi沒mei有you的de。它ta也ye指zhi引yin著zhe工gong廠chang精jing益yi係xi統tong的de改gai善shan者zhe,將jiang眼yan光guang從cong地di麵mian物wu流liu,轉zhuan向xiang高gao階jie懸xuan空kong物wu流liu。那na是shi一yi個ge更geng為wei高gao階jie的de挑tiao戰zhan。
供應鏈的外部韌性,同樣值得考量。經過多年的發展,武漢工廠已實現了95%的原材料在中國采購。2020年疫情期間,從3月份開始啟動複工複產,用了3zhoushijianjiushixianlecongqidongdaopaomanchengdeyunying,erjingguolianggeyuejiudadaomanchan。gongyinglianbaochilewanqiangderourenxing,zaijiduantiaojianxiarengranbaochizhangli。zhezhongwaiburenxing,deyiyurichanglianghaodeguihua。wuhangongchang80家供應商,其中有一半的采購金額在武漢周邊,很多隻有30公裏的采購半徑。一個工廠的智能製造的效率,其實有兩個天花板,一個在內,一個在外。工廠的自動化水平很高,但如果上遊的原料、零部件供應跟不上,工廠再快沒有用;同樣,如果生產的大量成品,形成庫存積壓無法及時運出去,也會造成巨大浪費。良好的供應鏈設計,需要內外兼顧。
zhiyouzheliangdian,duiyuyigeguojihuagongsi,rengranshibugoude。gongyingliandedanxing,zaiquanqiuhuafenbudetixizhong,huichengxianchubukeyucedefengxian。jiuxiangzhayaodeyinxianhebaozhadian,bingbuzaiyutongyigedidian,yanchihuichanshengjudadewupan。
武漢工廠這裏有一個運輸控製塔,與全球的物流體係保持緊密的關聯。它監控多個指標,對物流的流動性保持預警;與此同時,增加社會事件性的異常點的監控,例如巴黎航空員工罷工,會對全球200個工廠,產生何種幹擾。這是在中央控製塔要去解決的問題。
通過三級物流體係,讓車間各種來往的物料小車,連接到宏大的敘事畫卷中,構建一個有彈性的供應鏈體係。
工廠運營,就是圍繞著人的係統
這個工廠的成長性,呈現年輪性的回歸。這個8nianqianluodidegongchang,yeyouleyigebuduanchengchangyufazhandelicheng,qijingyishengchandepanxuanshangshenglingrenzhumu。jingyishiyigegongchangdelizuzhiben,shiqudongyewuliuchengdejibenluoji。jingyizaizidonghuazhiqian,erzidonghuazhihou,shuzihuajingyizaicidengchang。
這裏並沒有傳統MES軟件,而是以精益數字化係統LDS的軟件形式出現。這裏的MES係統跟精益直接結合在一起。這裏主要由四個模塊組成,包括安燈、效率、自動排單、電dian子zi看kan板ban,其qi它ta輔fu導dao性xing內nei容rong則ze包bao括kuo電dian子zi作zuo業ye指zhi導dao書shu等deng。指zhi導dao書shu以yi前qian是shi手shou冊ce,現xian在zai都dou是shi數shu字zi化hua內nei容rong,操cao作zuo員yuan在zai操cao作zuo的de時shi候hou,通tong過guo平ping板ban電dian腦nao,成cheng為wei擺bai手shou就jiu來lai的de工gong具ju。
dianzijixiaomokuai,keyiduixianxiagongren,jinxingyichangtixing,dingzhideshoubiaokeyizhijiejieshouandengdexinxi。ertongguojiqiguwenhezidonghuajiejuefangan,yuangongkeyisuishisuiditongguoshoujilejiedaoquanchang200多台設備的狀態;工藝人員能夠實時監測振動、噪音、溫度、主機電流,一旦出現異常,會立即響應。
這裏,並沒有令人意外的特殊模塊。如果說特色,加強現場的能動性,則隨時可見。大部分決策,都在現場邊上,“站著”把問題解決。
與一般工廠到信息中心“中央大腦”不同,這裏更加強調 “線邊小腦”。這裏的生產線並不複雜,有的6-8gegongxujiuwanchengyijianchanpin。meiyitiaoshengchanxianpangbianwangwangyoulianggexianshiping,yigeshishengchanzhixingdeshuju,yigeshijiqiyichangdeshuju。zheyang,meitiaoshengchanxiandenenghao、liangpinlv,heshebeiyunxingzhuangtai,doushiyimuleran。zheyang,rangshenbianderen,jiandanminglediwanchengpanduan。xianchangkaihui,jiudijuece,buxuyaobaobiao。rangyuangongdezhuyili,gengduoweiraozaishengchanshang。
那麼員工如何跟企業領導溝通?這裏設置了一個五步循環信息流,使得一線工人的問題,直達總經理。這便是即時管理體係SIM(Short Interval Management),可以認為是“趁熱打鐵管理法”。殘餘問題參與下一個循環。它由一係列會議組成,形成了從下到上反映問題、從上到下承諾和支持並解決問題的流程。
作為SPS績效管理的一部分,它跟生產管理係統TPS的最大差異,就是為了跟人溝通。從SIM1-SIM3都是車間級的問題,每天解決每天改善;而所有未解決的問題,不會超過五天,就會流轉到SIM5最高管理層。而SIM3作為一個前後連通的環節,起到把管理者“拉到現場看問題”的作用。
圖1 SIM5管理
(Source:施耐德電氣內部資料)
圍(wei)繞(rao)人(ren)的(de)活(huo)力(li)而(er)建(jian)設(she)工(gong)廠(chang)係(xi)統(tong)的(de)思(si)路(lu),大(da)大(da)推(tui)動(dong)了(le)工(gong)廠(chang)現(xian)場(chang)創(chuang)新(xin)。比(bi)如(ru)小(xiao)開(kai)關(guan)產(chan)品(pin)的(de)測(ce)試(shi)線(xian),就(jiu)經(jing)曆(li)了(le)這(zhe)樣(yang)一(yi)個(ge)三(san)級(ji)跳(tiao)的(de)過(guo)程(cheng)。最(zui)初(chu)都(dou)是(shi)從(cong)法(fa)國(guo)直(zhi)接(jie)進(jin)口(kou)的(de)。後(hou)來(lai)從(cong)法(fa)國(guo)購(gou)買(mai)圖(tu)紙(zhi),團(tuan)隊(dui)與(yu)本(ben)地(di)集(ji)成(cheng)商(shang)一(yi)起(qi)進(jin)行(xing)設(she)備(bei)製(zhi)造(zao)。幾(ji)年(nian)實(shi)戰(zhan),團(tuan)隊(dui)可(ke)以(yi)自(zi)己(ji)設(she)計(ji)自(zi)動(dong)生(sheng)產(chan)線(xian)。而(er)到(dao)了(le)2010年nian,新xin產chan品pin全quan球qiu同tong步bu上shang市shi,全quan球qiu生sheng產chan線xian的de設she計ji也ye要yao標biao準zhun化hua。中zhong國guo團tuan隊dui決jue定ding對dui冷leng卻que生sheng產chan線xian的de工gong站zhan進jin行xing改gai造zao。法fa國guo原yuan始shi設she計ji是shi龍long門men式shi,產chan品pin被bei提ti升sheng到dao空kong中zhong,在zai設she備bei頂ding端duan的de傳chuan送song帶dai上shang進jin行xing冷leng卻que,然ran後hou落luo回hui來lai進jin行xing檢jian測ce。這zhe種zhong設she計ji是shi典dian型xing的de三san高gao:費用高、停機率高、維護頻率高。而中國工業化團隊自主研發了一款遊輪式冷卻線,費用降低58%,停機率和維護頻率接近0。法國團隊看到後,也采納了這個設計。在中國工廠的現場火花,所激發的中國製造能力,完成了反向輸出。
製造現場創造的價值不容忽視。索尼當年製造晶體管收音機的時候,生產率非常不穩定,良品率隻有5%。工程師反複調整工藝,也不得其法。最後還是一位女工憑借天分和恒心,仔細檢查了所有的工序,才找出產品缺陷的原因:銻元素惡化了成品率。後來改換成磷之後,索尼的晶體管收音機大獲成功。車間現場,總是充滿了意外的蓬勃活力。
成熟隻是下一個開始的跳板。當施耐德電氣於2012年(nian)在(zai)武(wu)漢(han)建(jian)廠(chang)之(zhi)後(hou),初(chu)期(qi)設(she)備(bei)調(tiao)試(shi),要(yao)靠(kao)東(dong)部(bu)成(cheng)熟(shu)工(gong)廠(chang)的(de)支(zhi)持(chi)。但(dan)隨(sui)著(zhe)團(tuan)隊(dui)的(de)不(bu)斷(duan)成(cheng)長(chang),武(wu)漢(han)工(gong)廠(chang)也(ye)開(kai)始(shi)挑(tiao)戰(zhan)那(na)些(xie)已(yi)經(jing)成(cheng)熟(shu)的(de)生(sheng)產(chan)線(xian),最(zui)後(hou)生(sheng)產(chan)線(xian)的(de)速(su)率(lv)再(zai)次(ci)提(ti)升(sheng)達(da)到(dao)15%。中國的工廠眾多,如果能夠著眼於就地改善,也會是一塊等待開發的沃土。
漏不掉的新人培養
同樣重要的問題是,如何快速讓新人快速上手。這裏根據培訓難度,將崗位設立為ABCD四檔,人員逐步升級。培訓一般最短1周,最長1geyue。gongchangyouzhuanmendepeixunzhongxin,erqiepeixunjinengzhanjiushelizaixianchangliushuixianzhizhong。meiyizhongzhanshideqiju,doutieshanglegongnengbiaoqian,lirujiaotabandegaodushejishang,huitieyizhang“人機工程讓人更放鬆”標簽。幾十種技能的培訓道具,其功能對新人可以說一目了然。
圖2 新人培訓技能站
這種快速培訓,在疫情期間發揮了巨大作用。由於許多員工無法回廠,隨著複工複產進程的加快和訂單需求的增多,當時1個月需要招工300人ren。如ru果guo沒mei有you合he理li的de培pei訓xun管guan理li,新xin人ren其qi實shi就jiu是shi一yi種zhong搗dao亂luan。成cheng熟shu的de人ren員yuan培pei訓xun機ji製zhi,才cai會hui使shi得de工gong廠chang人ren員yuan在zai突tu然ran受shou到dao衝chong擊ji的de時shi候hou,可ke以yi做zuo到dao慌huang而er不bu亂luan。
就像是有旅客喜歡精美的美食而追隨新加坡航空一樣,許多來這裏參觀的人員,會喜歡上這裏的培訓課程。
走向綠色智能製造
從發展曆程看,武漢工廠2014年實現精益提升SPS(Schneider Performance System),2015年上馬自動化,2016年落實精益數字化係統LDS,2017年開始與全球工廠同步部署施耐德電氣的智能製造EcoStruxure係統。
從績效係統、精益思想出發,到自動化,到數字精益,曆經三年。直到第四年,網絡化與智能化升級,才開始推行。這是一個反複夯實地基的過程。
最難的不是機器的效率,而是工業文化的滲透與落地。2017年這裏進行數字化智能化改造的時候,一開始工廠也不知道如何落實。而公司領導則反複開會,到處都是關於智能製造的宣傳品、紀錄片。自上向下,層層滲透。有了思想的意識,在工廠不能停工的情況下,工廠數字化升級采用了“數字化引領的能效與自動化雙驅動”的一體兩翼策略。通過分析全廠瓶頸,數字係統打全麵戰役,自動化係統打局部戰役,能耗管理則采用最小顆粒度方式,逐層級、逐產線進行滲透智能化的改造。
從武漢工廠的生產線數字化改造看,數字化的滲透比較細。上通工廠級,下通設備級和產品級,包括生產設備的互聯互通、車間無紙化、工廠網絡升級、數字化精益係統LDS的應用、廠務設備智能化、機器顧問係統、能源精細顆粒度管控等。
能源轉型和製造升級,是中國麵臨的一個雙轉型。一個工廠的能源管理,一類就是工廠的大型能耗設備,一類是廠房工程裏麵的廠房、樓宇等輔助設施。能源與自動化的融合,成為一個連體係統,會產生更大的價值。這裏屋頂光伏可提供15%-20%的電能,而且完全接入企業能源監控係統,而第三方提供方的暖通、shuiheyasuokongqi,yedouzhichixitongdetongxinxieyi,quanbudoujierudaoyitaoxitongzhong。erweileshixianzheyidian,zhegegongchangyigonganzhuanglewubaiduokuaidianbiao,yongyujiankongshebeiheshengchanxiannenghao,tongshitigongdianliguwenzhuanjiaxitong,jiejuenenghaoderichangchuli。zhexiejingxikelidudenenghaojilianghejiankongshouduan,shidezhelidenengyuanxiaohaozhizhanzhengtichanzhide3.9%。
而走向智能製造的工具,同樣是無處不在。雖然工廠生產的零部件種類並不多,但生產過程中至少需要3000種備件。有些備件,緊急情況下就采用3D打印直接製造。這種方式已經解決了5%的備件替代。
人機協同的機器人,形成了移走式的工作站,可以快速編程,實現插拔式工位,有效地解決生產線瓶頸問題。而人機增強型操作助手AOA,作為一塊平板電腦,既可以讀取諸如運行狀態、參數等數據,調用一台設備的數字孿生,也可以調用圖紙包括Video。更重要的是,它可以看成是一個增強型的上位機SCADA,除了監控之外,還兼具了作業助手的功能。
在這裏,似乎到處可以看到智能製造的影子;但又並非濃墨重彩。它們看上去並不是主角,而人,才是C位之焦點。
小結:循序漸進推綠色智能製造
在工廠轉一圈出來,幾點印象深刻:
第一條是工序可以逐步自動化,不求一步到位。也不必一次性投資過大。要尋找合理的成本估算點。
第二條:永不停歇的優化:先精益,後自動化,然後數字化精益;交織進行。人、機、料、法、環、ce,xianghujiaozhi,tongjintongshang,luoxuanshangsheng。chixujinxinggaishan,yongyuanbuhuizhuzu。xianran,chixuyouhuaxuyaoyigelachangdeshijianzhou。congzhegeyiyilaikan,danchunweiyigegongchangzuoshuzihuahezhinenghuadepingce,jihuhaowuyiyi。bixulizuyuyouhuamubiaohetourujuexin,pingcecaishiyoujiazhide,yinweitabixulikezhixiangyigeyouhuadexingdong。
第三是能源管理的顆粒化細化。隻有能測量,才能做管理。能效管理,最能體現這一點。一是讓能耗可視化,就能起到很好的警醒作用;而進一步,則把能源碎片化和顆粒化,例如電表開關一體化,局部分布式計量,從而進行計量化。
第di四si是shi柔rou性xing工gong位wei,而er不bu是shi柔rou性xing產chan線xian。尋xun找zhao影ying響xiang產chan能neng的de瓶ping頸jing工gong位wei。采cai用yong插cha拔ba式shi工gong位wei,可ke以yi串chuan聯lian式shi的de局ju部bu放fang大da產chan能neng,從cong而er使shi得de全quan部bu生sheng產chan線xian保bao持chi高gao效xiao節jie拍pai。這zhe可ke以yi通tong過guo增zeng加jia移yi動dong機ji器qi人ren、移動工位等方式來實現。
最後一點,也是最重要的一點:設立宏大目標,然後上下同心。武漢工廠每年設定複合增長的目標。在能源節省方麵,施耐德電氣全球是3.3%的平均值;而武漢工廠能達到10%的優化。但即使如此,這裏仍然每年要做到12%的直接工時節約,實現15%的質量提升,以及單位產值能耗降低10%。廠長每天都在想如何將這些指標分解及實現。有了這種商業向上的宏大目標,才能激發從工位、到車間、到供應鏈的全員響應。通過清晰可見的文化影響和KPI分解,落實到一線員工,從而形成全民合力。
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