0前言
精益生產和智能制造，是目前對于制造業來說兩大熱門話題，備受關注。由于工作關系，對此頗有涉足，深感精益生產和智能制造對制造業發展具有革命性的變革意義。通過進一步考察、研究，愈感其博大精深，需要不斷學習。結合橡膠工業的現狀，對精益生產和智能制造深度融合，促進橡膠工業的轉型升級有了一些思考，在此與大家探討。
1第四次工業革命來臨
科技革命如火如荼，科技創新日新月異，機器人、3D打印、互聯網、物聯網、電子商務、生物科技、新材料、太陽能等科技進展超出一般人的想象。產業變革風起云涌，工業互聯網迅猛發展，顛覆了過去傳統產業的發展模式，產業多元化，產業轉型升級天翻地覆。世界正在迎來一場新工業革命，國際上一般稱為第四次工業革命。第一次工業革命是蒸汽機的發明實現生產機械化，第二次工業革命是電力應用實現大規模批量化生產，第三工業革命是采用電子和互聯網技術（IT）實現生產自動化，現在，第四次工業革命是通過賽博系統（信息物理系統CPS）實現生產智能化。今后10年到20年將是人類歷史上，經濟社會徹底改變的時代。中國在今后10年到20年將是邁向世界強國的關鍵階段。在科技革命和產業變革的大潮中，傳統制造業發展面臨轉型升級的重要階段。四次工業革命發展過程如下：
2各工業發達國家都先后推出智能制造戰略
為了提高制造業的競爭力，各工業發達國家都先后推出智能制造戰略。美國提出，“工業互聯網”，德國推出“工業4.0”，日本提出基于精益生產為基礎的智能制造系統。這三個國家的智能制造戰略側重不同，但核心和目的是一致的，即在第四次工業革命來臨之際，以CPS為核心，推進智能制造，占領世界制造業的領先地位。
美國“工業互聯網”、德國“工業4.0”以及日本的智能制造系統有三個共同特點，一是都有政府政策和費用的強力支持；二是結構都是由制造業和IT業巨頭牽頭，協會參與實施，組成戰略聯盟，推動發展；三是都重視跨學科、跨行業，特別是互聯網和制造業的高度融合和培育交叉人才、數據科學家和用戶界面專家。
3 中國推出“中國制造2025”
中國政府審時度勢，綜合以上三國的戰略，結合中國制造業實際，推出“中國制造2025”?！爸袊圃?025”明確提出了最終目標、一條主線、四大轉變、九大戰略任務、五項重點工程和八項重大政策舉措，還前瞻部署了新一代信息技術產業、高檔數控機床和機器人、航空航天裝備、海洋工程裝備及高技術船舶、先進軌道交通裝備、節能與新能源汽車、電力裝備、農機裝備、新材料、生物醫藥及高性能醫療器械等重點突破的十大戰略領域。
4 中國橡膠工業協會及時推出《橡膠工業強國發展戰略研究》
2014年，中國橡膠工業協會及時推出《橡膠工業強國發展戰略研究》，提出了建設橡膠工業強國的目標和戰略措施，是與“中國制造2025”國家發展戰略一致的、同步的，已經成為橡膠行業的奮斗目標和根本任務。也可以稱謂“中國橡膠工業4.0”的雛形。
《橡膠工業強國發展戰略研究》與“中國制造2025”相比較，兩者框架結構基本一樣，強國目標一致，評價方法趨同，重點任務突出，分項指標具體，示范項目都提出了技術路線圖。但是《橡膠工業強國發展戰略研究》沒有根據形勢的發展，得到進一步的完善和提升，國家支持和企業實施力度還不夠。
5 橡膠工業智能制造取得重大進展
智能制造是《中國橡膠工業強國發展戰略研究》提出的十大戰略之一。以信息化為基礎，以機器人為代表的智能制造在橡膠行業開始受到普遍重視，中橡協提出落實橡膠工業智能制造的10條自動化生產線已經取得重大進展。在中國橡膠工業強國發展戰略指導下，智能制造這一新的發展模式受到行業高度關注，也成為促進橡膠工業轉型升級的有效推手。森麒麟輪胎是國內首家轎車輪胎智能制造示范工廠，合格率達到 99.8%，用工減少60%，占地減少60%，能源減少，勞動生產率大幅度提高。雙星輪胎建成國內首家卡車輪胎智能制造示范工廠，勞動生產率提高30%以上。工信部確定的賽輪金宇“輪胎智能工廠試點示范項目”進展順利，說明傳統輪胎工廠也可以實現智能制造。三力士公司包布V帶成型設備自動化改造取得重要進展，效率大幅度提高，在此基礎上，正在建設智能工廠。多家再生膠常溫機械自動化生產線投入生產。巨輪液壓硫化自動化生產線和模具自動化生產線投入生產。多家橡膠助劑廠自動化生產線投入運營。
6 關于智能制造的不同認識
智能制造這一新的發展模式受到橡膠行業高度關注，部分有戰略眼光的企業家做了一些重要探索和實踐，也取得很大成績。但是，推行的過程中出現了一些不同認識，認為我國橡膠行業大部分企業沒有推行精益生產，2.0、3.0都未能達到，根本談不上實施4.0，更談不上實施智能制造?，F在推行智能制造是脫離實際，是超前行為。這種認識給企業帶來很大困惑，影響了橡膠工業轉型升級和橡膠工業強國建設。
在國際上，也有專家認為制造業今后的發展方向是智能制造，精益生產已經過時。
之所以有以上不同認識，主要是對精益生產和智能制造的理解不同所致，通過對精益生產和智能制造有關理論的學習，結合橡膠工業現狀的考察、研究，得出的結論是：精益生產和智能制造深度融合，是橡膠工業轉型升級的必由之路。
7 什么是精益生產
精益生產(LP)，是衍生自豐田生產方式(TPS)的一種管理科學。
精益生產就是及時制造，消滅故障，消除一切浪費，實現零缺陷、零庫存。它是美國麻省理工學院在一項名為“國際汽車計劃”的研究項目中提出來的。他們在做了大量的調查和對比后，認為日本豐田汽車公司的生產方式是最適用于現代制造企業的一種生產組織管理方式，稱之為精益生產，以針對美國大量生產方式（工業工程IE）過于臃腫的弊病。精益生產綜合了大量生產與單件生產方式的優點，力求在大量生產中實現多品種和高質量產品的低成本生產。
8 精益生產的發展過程
總體來說，根據精益生產方式的形成過程可以將其劃分為三個階段：豐田生產方式形成階段；豐田生產方式的系統化階段（即精益生產方式的提出）；精益生產方式的新發展階段（現代精益生產）。
豐田生產方式的形成階段（20世紀30-70年代）上世紀初期，工業工程（IE）已在美國福特汽車公司推行取得成果，就是“福特生產模式”，它是以大規模的流水生產方式來提高生產效率，降低勞動成本。1950年日本工程師豐田英二到底特律對福特的魯奇廠進行了三個月的參觀，當時魯奇廠是世界上最大而且效率最高的制造廠，豐田英二對這個龐大企業的每一個細微之處都作了審慎的考察，回到名古屋后和生產制造方面富有才華的大野耐一一起很快得出了結論：大量生產方式不適合于日本，由此豐田英二和大野耐一開始了適合日本需要的生產方式的革新。大野耐一先在自己負責的工廠實行一些現場管理方法，如目視管理法、一人多機，U型設備布置法等，這是豐田生產方式的萌芽。隨著大野耐一式的管理方法取得初步實效，在更大的范圍內得到應用，通過對生產現場的觀察和思考，提出了一系列革新，最終建立起一套適合日本的豐田生產方式（TPS）。
豐田生產方式的系統化階段（20世紀80-90年代） 1985年美國麻省理工學院啟動一項名為“國際汽車計劃”的研究項目。用了五年時間對14個國家的近90個汽車裝配廠進行實地考察。查閱了幾百份公開的簡報和資料．并對西方的大量生產方式（工業工程）與日本的豐田生產方式進行對比分析，于1990年著書《改變世界的機器》，第一次把豐田生產方式定名為 LeanProduction，即精益生產方式。接著在1996年，經過四年的“國際汽車計劃”第二階段研究，著書《精益思想》，進一步完善了精益生產的理論體系，將豐田生產方式提升成為一種管理科學和精益思想。在此階段，美國企業界和學術界對精益生產方式進行了廣泛的學習和研究，提出很多觀點，對原有的豐田生產方式進行了大量的補充，主要是增加了很多IE技術、信息技術等對精益生產理論進行完善，以使精益生產更適用。20世紀末，隨著研究的深入和理論的廣泛傳播，越來越多的專家學者參與進來，各種新理論方法層出不窮，而且相互融合，如大規模定制（mass customization）、單元生產（cell production）、現代工業工程“MTM”、以色列瓶頸方法（TOC）等都有相互借鑒的痕跡。很多美國大企業將精益生產方式與本公司實際相結合，創造出了適合本企業需要的管理體系，例如：1999年美國聯合技術公司（UTC）的ACE管理（獲取競爭性優勢Achieving Competitive Excellence），摩托羅拉的精益六西格瑪管理等。這些管理體系實質是應用精益生產的思想，并將其方法具體化，以指導工廠順利地推行精益生產方式。在此階段，精益思想跨出了它的誕生地——制造業，作為一種普遍的管理模式在各個行業傳播和應用，先后成功地在建筑設計和施工中應用，在服務行業、民航和運輸業、醫療保健領域、通信和郵政管理以及軟件開發和編程等方面應用，使精益生產系統更加完善。
精益生產方式的新發展階段（21世紀）進入21世紀，精益生產的理論和方法是隨著科學技術的進步，特別是互聯網、物聯網、賽博系統、人工智能等現代技術的日新月異而不斷發展，各工業發達國家，根據自身優勢，已經將精益生產與計算機現代集成系統（CIMC）、資源管理系統（ERP）、制造執行管理系統（MES）、賽博系統（CPS）、智能制造（IM）等深度融合，創新了新的制造業管理模式，也可以稱謂現代精益生產，這種模式將以前所未有的速度，提高制造業的生產效率和效益，提高制造業的競爭優勢。
美國、德國和日本的制造業發展模式對比如下：
美國：IE—LP—CIMS
德國：IE—LP—CPS
日本：TPS—LP—IM
這些先進的制造業生產模式正在創造嶄新制造業工廠，將出現更多的“無人工廠”和“黑燈工廠”。
9 什么是智能制造
賽博系統（CPS）也稱企業信息物理系統，簡單說來，智能制造就是通過建立基于互聯網+信息通信技術、應用軟件、工控軟件、加工設備及測控裝置等為一體的企業信息物理系統（CPS），將設備、產品、技術、工藝、原材料、物流等要素集成在一起；打通制造環節數據壁壘，使設備與設備、設備與人、人與人之間得以異地跨界的互聯互通；實時感知、采集、監控和處理各種制造數據，實現制造系統加工指令的動態優化調整和大數據的智能分析；從而改變傳統單一的制造模式，全面提升產品制造的精度、質量、效率和智能化程度，滿足日益個性化的客戶需求。
企業及產業鏈協同系統產品制造作為企業執行層業務，與其它層面業務也都有著必然的聯系，應同步更大范圍的集成產業鏈、銷售、研發、計劃、物流、成本、交貨、服務和決策等基本信息；全面打通企業及產業鏈的數據壁壘，加快ERP、APS、SCM與MES的集成應用，實時處理車間生產作業信息，實現企業各業務環節大數據的智能分析和決策優化；從源頭上確保車間生產作業的連續均衡和企業及產業鏈資源的優化配置，從而全面實現互聯網+企業及產業鏈協同的發展目標，創造新的商業價值。
10 精益生產與智能制造的關系
10.1精益生產與智能制造是相輔相成的關系
首先，從從精益生產與智能制造的目的來看是一致的，都是為了提高效率和效益；從運營管理層面來看都是一個生產模式，一個有效工具。
精益生產偏重管理，精益思想的原理、原則完全符合智能制造的特征，可以指導智能制造發展。智能制造偏重現代化技術，可以為精益生產提供智能工具。精益生產與智能制造也可以認為是上層建筑與物質基礎的關系。精益思想在智能制造的基礎之上會變的更容易推廣，因為智能制造給予精益思想一個物化的基礎，我們可以把精益思想在智能制造軟件中物化為策略，在智能制造中就是通過這些策略表現出來智能的特征。
從精益生產與智能制造的本質來看，精益生產的本質是消除生產過程中非增值的活動，而智能制造是使增值活動自動化、柔性化、智能化和高效化，所以精益生產和智能制造的關系是互相補充，相輔相成的，二者深度融合，效果疊加，可以大大提高效率和效益，據專家估測，可提高幅度50%-70%。
10.2傳統的精益生產的工具都可以在智能制造中完美體現
精益生產有十個工具，可以根據企業具體情況選擇采用。隨著智能制造的推行，一些傳統的精益生產的工具在智能制造中使用，而且不斷改進和發展。例如：隨著科學技術的不斷發展，安燈系統（ANDON）已由最初的拉繩模式發展到中期的按鈕模式，乃至現在更高級的觸摸屏模式，可以由AGV（自動導引運輸車）、中控室或者移動終端中實現。紙質和塑料看板已經由效率更高的電子看板和條形碼結合取代，而且可以無處不在，自動傳遞，及時執行。PTL燈光指示揀選系統已由立體倉庫替代。
10.3智能制造中的軟硬件工具應用于精益生產將使精益生產如虎添翼
從以下智能制造架構和系統集成可以看出，智能制造在CPS系統下，ERP、MES、RFID等至關重要，在精益生產中融合應用，可以使精益生產如虎添翼，徹底改變企業面貌。
10.4以MES為例，進一步說明在精益生產中的作用
精益生產(LP)是一種以最大限度地減少企業生產所占用的資源和降低企業管理運營成本為主要目標的生產方式，又是一種理念、一種文化。實施精益生產就是精益求精、盡善盡美。為實現零浪費的終極目標而不斷努力。精益生產主要追求七個“零”目標，即：“零”轉產工時浪費、“零”庫存、“零”浪費、“零”不良、“零”故障、“零”停滯、“零”災害。MES系統在追求精益生產七個“零”目標過程中發揮積極作用。
實現計劃、生產和控制的實時化管理。MES是處于計劃層和車間層操作控制系統之間的執行層，主要負責生產管理和調度執行。它通過控制包括物料、設備、人員、流程指令和設施在內的所有工廠資源來提高制造競爭力，提供了在統一平臺上集成諸如質量控制、文檔管理、生產調度等功能。從而實現企業實時化的計劃管理/制造執行/生產控制三層體系結構，改善生產組織、縮短生產周期、減少在制品數量、減少生產提前期，提高產品的質量和降低人力資源消耗。
減少無附加值活動，提高交貨能力。MES能通過信息傳遞，對從訂單下達到產品完成的整個生產過程進行優化管理。當工廠發生實時事件時，MES能做出及時反應、報告，并對它們進行指導和處理?！斑@種狀態變化的迅速響應使MES能夠減少企業內部沒有附加值的活動，有效指導工廠的生產運作過程，從而使其即能提高工廠及時交貨能力，改善物料的流通性能，又能提高生產回報率”。
實現對制造系統集成考慮，最終實現精益化戰略。MES的關鍵是強調整個生產過程的優化，它需要收集生產過程中大量的實時數據，并對實時事件及時進行處理。把制造系統的計劃和進度安排、追綜、監視和控制、物料流動、質量管理、設備的控制和ERP集成等一體化去考慮，以最終實施制造精益化戰略。
顯而易見，MES應作為企業實現精益生產的工具，引入精益生產方式的同時，與實施MES同時進行，通過建立平臺化的制造執行系統(MES)為實施精益生產提供技術支撐，將精益生產與MES完美結合，將加快企業信息改造的步伐，推進企業的精益生產流程優化。
11 精益生產與智能制造深度融合，是橡膠工業轉型升級的必由之路
11.1橡膠工業實行精益生產與智能制造深度融合的必要性
我國制造業與工業發達國家的最終差距是效率和效益，據經合組織統計，2015年中國制造業生產效率是30個經合成員國平均值的15%-30%，我國橡膠工業是典型的傳統制造業，生產效率也僅是橡膠強國的30%左右。這種狀況急需改變?，F代科學技術和社會經濟的發展，促使工業企業模式不斷發生變化，現在我國橡膠企業，不是計劃經濟時期的單一的橡膠產品制造工廠。橡膠企業應當充分利用現代高新技術、現代管理模式和現代資本運營，改進企業經營模式，促進企業新發展?，F在已經進入第四次工業時代，應當抓住機遇，迎頭趕上，通過精益生產和智能制造的深度融合，加快轉型升級。
11.2橡膠工業實行精益生產與智能制造深度融合的可能性
我國橡膠行業已經具備推行精益生產和智能制造的深度融合，加快轉型升級的條件，我們對精益生產并不陌生，以前就推行過全面質量管理（TQM）、全員生產維護（TPM），近幾年在一些企業中推行5S、六西格瑪、ERP、MES等取得進展，特別是最近對智能制造的關注和認識有很大提高，有的企業已經取得重要進展。這些都為精益生產和智能制造的深度融合，加快轉型升級創造了有力條件。精益生產與智能制造深度融合，是橡膠工業轉型升級的必由之路。
12 如何促進精益生產與智能制造深度融合
12.1提高認識
首先要繼續提高對促進精益生產與智能制造深度融合的認識。
12.2建立精益生產智能制造產業聯盟
現在推行智能制造的困難是，互聯網企業不了解制造業，對橡膠工業更是知之甚少，而制造業又不懂互聯網，橡膠企業大部分還停留在PC+制造層面上。根據美國、德國、日本等推行智能制造的經驗，組成互聯網和制造業的聯盟是一個好辦法。要根據不同產品，橡膠企業與有實力的互聯網企業或者高校、科研單位以及行業協會，組成若干橡膠產品精益生產智能制造產業聯盟，搞好試點，逐步推動整個行業的智能制造。
橡膠企業也可以由上下游企業組成產業創新聯盟，利用互聯網，建立制造服務平臺，以延伸發展服務型制造和生產性服務業，改變傳統的惡性競爭的銷售模式，如工程胎制造服務聯盟和平臺、輸送帶制造服務聯盟和平臺等勢在必行。新興產業也有必要創立產業聯盟，如集成杜仲種植、提膠、應用以及大健康產業鏈的杜仲產業聯盟已運行多年，應進一步完善，建立杜仲產業鏈平臺，充分發揮其交流、合作和市場開發的作用。
12.3健全多層次人才培養體系
人才是第一資源，推行橡膠工業精益生產、智能制造，不僅需要一大批從事橡膠工業科研開發、生產技術、企業管理、產品營銷等的專業人才，而且更加需要一批跨學科、跨行業的復合型人才。
在智能制造中，隨著人機交互及機器間的對話越來越普遍，重復性的體力和腦力工作將逐漸被智能機器所代替，人在其中的角色也將由服務者、操作者轉變為規劃者、協調者、評估者、決策者。因此，智能制造時代不會出現絕對意義上的“無人工廠”，人的重要性越來越凸顯，即使是最先進的軟件和最好的信息系統，如果沒有人對其進行規劃和控制，都無法發揮出應有的功效。智能制造中各個環節必須進行跨學科合作，需要不同學科之間相互理解對方立場和方法，在戰略、業務流程和系統上采用綜合眼光分析問題，并提出解決方案。智能制造時代，大量需要“數字-機械”交叉人才、數據科學以及用戶界面專家。
要加強精益生產、智能制造人才的培育，可以通過內部學習與外部學習，一般教育與職業教育相結合的方式，以及企業與高校之間合作培養跨界人才。
12.4根據企業性質、現狀，確定精益生產和智能制造融合的方案
要根據企業性質、現狀，確定精益生產和智能制造融合的方案，不要一刀切。老企業可以缺什么，補什么，立足現狀，從精益生產基礎做起，從工業2.0、3.0做起，循序漸進，逐步達到智能制造；新企業可以一步到位，精益生產和智能制造深度融合，彎道超車，跨越式發展，建立現代化的智能工廠。
范仁德
（中國橡膠工業協會）
