0前言
精益生产和智能制造，是目前对于制造业来说两大热门话题，备受关注。由于工作关系，对此颇有涉足，深感精益生产和智能制造对制造业发展具有革命性的变革意义。通过进一步考察、研究，愈感其博大精深，需要不断学习。结合橡胶工业的现状，对精益生产和智能制造深度融合，促进橡胶工业的转型升级有了一些思考，在此与大家探讨。
1第四次工业革命来临
科技革命如火如荼，科技创新日新月异，机器人、3D打印、互联网、物联网、电子商务、生物科技、新材料、太阳能等科技进展超出一般人的想象。产业变革风起云涌，工业互联网迅猛发展，颠覆了过去传统产业的发展模式，产业多元化，产业转型升级天翻地覆。世界正在迎来一场新工业革命，国际上一般称为第四次工业革命。第一次工业革命是蒸汽机的发明实现生产机械化，第二次工业革命是电力应用实现大规模批量化生产，第三工业革命是采用电子和互联网技术（IT）实现生产自动化，现在，第四次工业革命是通过赛博系统（信息物理系统CPS）实现生产智能化。今后10年到20年将是人类历史上，经济社会彻底改变的时代。中国在今后10年到20年将是迈向世界强国的关键阶段。在科技革命和产业变革的大潮中，传统制造业发展面临转型升级的重要阶段。四次工业革命发展过程如下：
2各工业发达国家都先后推出智能制造战略
为了提高制造业的竞争力，各工业发达国家都先后推出智能制造战略。美国提出，“工业互联网”，德国推出“工业4.0”，日本提出基于精益生产为基础的智能制造系统。这三个国家的智能制造战略侧重不同，但核心和目的是一致的，即在第四次工业革命来临之际，以CPS为核心，推进智能制造，占领世界制造业的领先地位。
美国“工业互联网”、德国“工业4.0”以及日本的智能制造系统有三个共同特点，一是都有政府政策和费用的强力支持；二是结构都是由制造业和IT业巨头牵头，协会参与实施，组成战略联盟，推动发展；三是都重视跨学科、跨行业，特别是互联网和制造业的高度融合和培育交叉人才、数据科学家和用户界面专家。
3 中国推出“中国制造2025”
中国政府审时度势，综合以上三国的战略，结合中国制造业实际，推出“中国制造2025”。“中国制造2025”明确提出了最终目标、一条主线、四大转变、九大战略任务、五项重点工程和八项重大政策举措，还前瞻部署了新一代信息技术产业、高档数控机床和机器人、航空航天装备、海洋工程装备及高技术船舶、先进轨道交通装备、节能与新能源汽车、电力装备、农机装备、新材料、生物医药及高性能医疗器械等重点突破的十大战略领域。
4 中国橡胶工业协会及时推出《橡胶工业强国发展战略研究》
2014年，中国橡胶工业协会及时推出《橡胶工业强国发展战略研究》，提出了建设橡胶工业强国的目标和战略措施，是与“中国制造2025”国家发展战略一致的、同步的，已经成为橡胶行业的奋斗目标和根本任务。也可以称谓“中国橡胶工业4.0”的雏形。
《橡胶工业强国发展战略研究》与“中国制造2025”相比较，两者框架结构基本一样，强国目标一致，评价方法趋同，重点任务突出，分项指标具体，示范项目都提出了技术路线图。但是《橡胶工业强国发展战略研究》没有根据形势的发展，得到进一步的完善和提升，国家支持和企业实施力度还不够。
5 橡胶工业智能制造取得重大进展
智能制造是《中国橡胶工业强国发展战略研究》提出的十大战略之一。以信息化为基础，以机器人为代表的智能制造在橡胶行业开始受到普遍重视，中橡协提出落实橡胶工业智能制造的10条自动化生产线已经取得重大进展。在中国橡胶工业强国发展战略指导下，智能制造这一新的发展模式受到行业高度关注，也成为促进橡胶工业转型升级的有效推手。森麒麟轮胎是国内首家轿车轮胎智能制造示范工厂，合格率达到 99.8%，用工减少60%，占地减少60%，能源减少，劳动生产率大幅度提高。双星轮胎建成国内首家卡车轮胎智能制造示范工厂，劳动生产率提高30%以上。工信部确定的赛轮金宇“轮胎智能工厂试点示范项目”进展顺利，说明传统轮胎工厂也可以实现智能制造。三力士公司包布V带成型设备自动化改造取得重要进展，效率大幅度提高，在此基础上，正在建设智能工厂。多家再生胶常温机械自动化生产线投入生产。巨轮液压硫化自动化生产线和模具自动化生产线投入生产。多家橡胶助剂厂自动化生产线投入运营。
6 关于智能制造的不同认识
智能制造这一新的发展模式受到橡胶行业高度关注，部分有战略眼光的企业家做了一些重要探索和实践，也取得很大成绩。但是，推行的过程中出现了一些不同认识，认为我国橡胶行业大部分企业没有推行精益生产，2.0、3.0都未能达到，根本谈不上实施4.0，更谈不上实施智能制造。现在推行智能制造是脱离实际，是超前行为。这种认识给企业带来很大困惑，影响了橡胶工业转型升级和橡胶工业强国建设。
在国际上，也有专家认为制造业今后的发展方向是智能制造，精益生产已经过时。
之所以有以上不同认识，主要是对精益生产和智能制造的理解不同所致，通过对精益生产和智能制造有关理论的学习，结合橡胶工业现状的考察、研究，得出的结论是：精益生产和智能制造深度融合，是橡胶工业转型升级的必由之路。
7 什么是精益生产
精益生产(LP)，是衍生自丰田生产方式(TPS)的一种管理科学。
精益生产就是及时制造，消灭故障，消除一切浪费，实现零缺陷、零库存。它是美国麻省理工学院在一项名为“国际汽车计划”的研究项目中提出来的。他们在做了大量的调查和对比后，认为日本丰田汽车公司的生产方式是最适用于现代制造企业的一种生产组织管理方式，称之为精益生产，以针对美国大量生产方式（工业工程IE）过于臃肿的弊病。精益生产综合了大量生产与单件生产方式的优点，力求在大量生产中实现多品种和高质量产品的低成本生产。
8 精益生产的发展过程
总体来说，根据精益生产方式的形成过程可以将其划分为三个阶段：丰田生产方式形成阶段；丰田生产方式的系统化阶段（即精益生产方式的提出）；精益生产方式的新发展阶段（现代精益生产）。
丰田生产方式的形成阶段（20世纪30-70年代）上世纪初期，工业工程（IE）已在美国福特汽车公司推行取得成果，就是“福特生产模式”，它是以大规模的流水生产方式来提高生产效率，降低劳动成本。1950年日本工程师丰田英二到底特律对福特的鲁奇厂进行了三个月的参观，当时鲁奇厂是世界上最大而且效率最高的制造厂，丰田英二对这个庞大企业的每一个细微之处都作了审慎的考察，回到名古屋后和生产制造方面富有才华的大野耐一一起很快得出了结论：大量生产方式不适合于日本，由此丰田英二和大野耐一开始了适合日本需要的生产方式的革新。大野耐一先在自己负责的工厂实行一些现场管理方法，如目视管理法、一人多机，U型设备布置法等，这是丰田生产方式的萌芽。随着大野耐一式的管理方法取得初步实效，在更大的范围内得到应用，通过对生产现场的观察和思考，提出了一系列革新，最终建立起一套适合日本的丰田生产方式（TPS）。
丰田生产方式的系统化阶段（20世纪80-90年代） 1985年美国麻省理工学院启动一项名为“国际汽车计划”的研究项目。用了五年时间对14个国家的近90个汽车装配厂进行实地考察。查阅了几百份公开的简报和资料．并对西方的大量生产方式（工业工程）与日本的丰田生产方式进行对比分析，于1990年著书《改变世界的机器》，第一次把丰田生产方式定名为 LeanProduction，即精益生产方式。接着在1996年，经过四年的“国际汽车计划”第二阶段研究，著书《精益思想》，进一步完善了精益生产的理论体系，将丰田生产方式提升成为一种管理科学和精益思想。在此阶段，美国企业界和学术界对精益生产方式进行了广泛的学习和研究，提出很多观点，对原有的丰田生产方式进行了大量的补充，主要是增加了很多IE技术、信息技术等对精益生产理论进行完善，以使精益生产更适用。20世纪末，随着研究的深入和理论的广泛传播，越来越多的专家学者参与进来，各种新理论方法层出不穷，而且相互融合，如大规模定制（mass customization）、单元生产（cell production）、现代工业工程“MTM”、以色列瓶颈方法（TOC）等都有相互借鉴的痕迹。很多美国大企业将精益生产方式与本公司实际相结合，创造出了适合本企业需要的管理体系，例如：1999年美国联合技术公司（UTC）的ACE管理（获取竞争性优势Achieving Competitive Excellence），摩托罗拉的精益六西格玛管理等。这些管理体系实质是应用精益生产的思想，并将其方法具体化，以指导工厂顺利地推行精益生产方式。在此阶段，精益思想跨出了它的诞生地——制造业，作为一种普遍的管理模式在各个行业传播和应用，先后成功地在建筑设计和施工中应用，在服务行业、民航和运输业、医疗保健领域、通信和邮政管理以及软件开发和编程等方面应用，使精益生产系统更加完善。
精益生产方式的新发展阶段（21世纪）进入21世纪，精益生产的理论和方法是随着科学技术的进步，特别是互联网、物联网、赛博系统、人工智能等现代技术的日新月异而不断发展，各工业发达国家，根据自身优势，已经将精益生产与计算机现代集成系统（CIMC）、资源管理系统（ERP）、制造执行管理系统（MES）、赛博系统（CPS）、智能制造（IM）等深度融合，创新了新的制造业管理模式，也可以称谓现代精益生产，这种模式将以前所未有的速度，提高制造业的生产效率和效益，提高制造业的竞争优势。
美国、德国和日本的制造业发展模式对比如下：
美国：IE—LP—CIMS
德国：IE—LP—CPS
日本：TPS—LP—IM
这些先进的制造业生产模式正在创造崭新制造业工厂，将出现更多的“无人工厂”和“黑灯工厂”。
9 什么是智能制造
赛博系统（CPS）也称企业信息物理系统，简单说来，智能制造就是通过建立基于互联网+信息通信技术、应用软件、工控软件、加工设备及测控装置等为一体的企业信息物理系统（CPS），将设备、产品、技术、工艺、原材料、物流等要素集成在一起；打通制造环节数据壁垒，使设备与设备、设备与人、人与人之间得以异地跨界的互联互通；实时感知、采集、监控和处理各种制造数据，实现制造系统加工指令的动态优化调整和大数据的智能分析；从而改变传统单一的制造模式，全面提升产品制造的精度、质量、效率和智能化程度，满足日益个性化的客户需求。
企业及产业链协同系统产品制造作为企业执行层业务，与其它层面业务也都有着必然的联系，应同步更大范围的集成产业链、销售、研发、计划、物流、成本、交货、服务和决策等基本信息；全面打通企业及产业链的数据壁垒，加快ERP、APS、SCM与MES的集成应用，实时处理车间生产作业信息，实现企业各业务环节大数据的智能分析和决策优化；从源头上确保车间生产作业的连续均衡和企业及产业链资源的优化配置，从而全面实现互联网+企业及产业链协同的发展目标，创造新的商业价值。
10 精益生产与智能制造的关系
10.1精益生产与智能制造是相辅相成的关系
首先，从从精益生产与智能制造的目的来看是一致的，都是为了提高效率和效益；从运营管理层面来看都是一个生产模式，一个有效工具。
精益生产偏重管理，精益思想的原理、原则完全符合智能制造的特征，可以指导智能制造发展。智能制造偏重现代化技术，可以为精益生产提供智能工具。精益生产与智能制造也可以认为是上层建筑与物质基础的关系。精益思想在智能制造的基础之上会变的更容易推广，因为智能制造给予精益思想一个物化的基础，我们可以把精益思想在智能制造软件中物化为策略，在智能制造中就是通过这些策略表现出来智能的特征。
从精益生产与智能制造的本质来看，精益生产的本质是消除生产过程中非增值的活动，而智能制造是使增值活动自动化、柔性化、智能化和高效化，所以精益生产和智能制造的关系是互相补充，相辅相成的，二者深度融合，效果叠加，可以大大提高效率和效益，据专家估测，可提高幅度50%-70%。
10.2传统的精益生产的工具都可以在智能制造中完美体现
精益生产有十个工具，可以根据企业具体情况选择采用。随着智能制造的推行，一些传统的精益生产的工具在智能制造中使用，而且不断改进和发展。例如：随着科学技术的不断发展，安灯系统（ANDON）已由最初的拉绳模式发展到中期的按钮模式，乃至现在更高级的触摸屏模式，可以由AGV（自动导引运输车）、中控室或者移动终端中实现。纸质和塑料看板已经由效率更高的电子看板和条形码结合取代，而且可以无处不在，自动传递，及时执行。PTL灯光指示拣选系统已由立体仓库替代。
10.3智能制造中的软硬件工具应用于精益生产将使精益生产如虎添翼
从以下智能制造架构和系统集成可以看出，智能制造在CPS系统下，ERP、MES、RFID等至关重要，在精益生产中融合应用，可以使精益生产如虎添翼，彻底改变企业面貌。
10.4以MES为例，进一步说明在精益生产中的作用
精益生产(LP)是一种以最大限度地减少企业生产所占用的资源和降低企业管理运营成本为主要目标的生产方式，又是一种理念、一种文化。实施精益生产就是精益求精、尽善尽美。为实现零浪费的终极目标而不断努力。精益生产主要追求七个“零”目标，即：“零”转产工时浪费、“零”库存、“零”浪费、“零”不良、“零”故障、“零”停滞、“零”灾害。MES系统在追求精益生产七个“零”目标过程中发挥积极作用。
实现计划、生产和控制的实时化管理。MES是处于计划层和车间层操作控制系统之间的执行层，主要负责生产管理和调度执行。它通过控制包括物料、设备、人员、流程指令和设施在内的所有工厂资源来提高制造竞争力，提供了在统一平台上集成诸如质量控制、文档管理、生产调度等功能。从而实现企业实时化的计划管理/制造执行/生产控制三层体系结构，改善生产组织、缩短生产周期、减少在制品数量、减少生产提前期，提高产品的质量和降低人力资源消耗。
减少无附加值活动，提高交货能力。MES能通过信息传递，对从订单下达到产品完成的整个生产过程进行优化管理。当工厂发生实时事件时，MES能做出及时反应、报告，并对它们进行指导和处理。“这种状态变化的迅速响应使MES能够减少企业内部没有附加值的活动，有效指导工厂的生产运作过程，从而使其即能提高工厂及时交货能力，改善物料的流通性能，又能提高生产回报率”。
实现对制造系统集成考虑，最终实现精益化战略。MES的关键是强调整个生产过程的优化，它需要收集生产过程中大量的实时数据，并对实时事件及时进行处理。把制造系统的计划和进度安排、追综、监视和控制、物料流动、质量管理、设备的控制和ERP集成等一体化去考虑，以最终实施制造精益化战略。
显而易见，MES应作为企业实现精益生产的工具，引入精益生产方式的同时，与实施MES同时进行，通过建立平台化的制造执行系统(MES)为实施精益生产提供技术支撑，将精益生产与MES完美结合，将加快企业信息改造的步伐，推进企业的精益生产流程优化。
11 精益生产与智能制造深度融合，是橡胶工业转型升级的必由之路
11.1橡胶工业实行精益生产与智能制造深度融合的必要性
我国制造业与工业发达国家的最终差距是效率和效益，据经合组织统计，2015年中国制造业生产效率是30个经合成员国平均值的15%-30%，我国橡胶工业是典型的传统制造业，生产效率也仅是橡胶强国的30%左右。这种状况急需改变。现代科学技术和社会经济的发展，促使工业企业模式不断发生变化，现在我国橡胶企业，不是计划经济时期的单一的橡胶产品制造工厂。橡胶企业应当充分利用现代高新技术、现代管理模式和现代资本运营，改进企业经营模式，促进企业新发展。现在已经进入第四次工业时代，应当抓住机遇，迎头赶上，通过精益生产和智能制造的深度融合，加快转型升级。
11.2橡胶工业实行精益生产与智能制造深度融合的可能性
我国橡胶行业已经具备推行精益生产和智能制造的深度融合，加快转型升级的条件，我们对精益生产并不陌生，以前就推行过全面质量管理（TQM）、全员生产维护（TPM），近几年在一些企业中推行5S、六西格玛、ERP、MES等取得进展，特别是最近对智能制造的关注和认识有很大提高，有的企业已经取得重要进展。这些都为精益生产和智能制造的深度融合，加快转型升级创造了有力条件。精益生产与智能制造深度融合，是橡胶工业转型升级的必由之路。
12 如何促进精益生产与智能制造深度融合
12.1提高认识
首先要继续提高对促进精益生产与智能制造深度融合的认识。
12.2建立精益生产智能制造产业联盟
现在推行智能制造的困难是，互联网企业不了解制造业，对橡胶工业更是知之甚少，而制造业又不懂互联网，橡胶企业大部分还停留在PC+制造层面上。根据美国、德国、日本等推行智能制造的经验，组成互联网和制造业的联盟是一个好办法。要根据不同产品，橡胶企业与有实力的互联网企业或者高校、科研单位以及行业协会，组成若干橡胶产品精益生产智能制造产业联盟，搞好试点，逐步推动整个行业的智能制造。
橡胶企业也可以由上下游企业组成产业创新联盟，利用互联网，建立制造服务平台，以延伸发展服务型制造和生产性服务业，改变传统的恶性竞争的销售模式，如工程胎制造服务联盟和平台、输送带制造服务联盟和平台等势在必行。新兴产业也有必要创立产业联盟，如集成杜仲种植、提胶、应用以及大健康产业链的杜仲产业联盟已运行多年，应进一步完善，建立杜仲产业链平台，充分发挥其交流、合作和市场开发的作用。
12.3健全多层次人才培养体系
人才是第一资源，推行橡胶工业精益生产、智能制造，不仅需要一大批从事橡胶工业科研开发、生产技术、企业管理、产品营销等的专业人才，而且更加需要一批跨学科、跨行业的复合型人才。
在智能制造中，随着人机交互及机器间的对话越来越普遍，重复性的体力和脑力工作将逐渐被智能机器所代替，人在其中的角色也将由服务者、操作者转变为规划者、协调者、评估者、决策者。因此，智能制造时代不会出现绝对意义上的“无人工厂”，人的重要性越来越凸显，即使是最先进的软件和最好的信息系统，如果没有人对其进行规划和控制，都无法发挥出应有的功效。智能制造中各个环节必须进行跨学科合作，需要不同学科之间相互理解对方立场和方法，在战略、业务流程和系统上采用综合眼光分析问题，并提出解决方案。智能制造时代，大量需要“数字-机械”交叉人才、数据科学以及用户界面专家。
要加强精益生产、智能制造人才的培育，可以通过内部学习与外部学习，一般教育与职业教育相结合的方式，以及企业与高校之间合作培养跨界人才。
12.4根据企业性质、现状，确定精益生产和智能制造融合的方案
要根据企业性质、现状，确定精益生产和智能制造融合的方案，不要一刀切。老企业可以缺什么，补什么，立足现状，从精益生产基础做起，从工业2.0、3.0做起，循序渐进，逐步达到智能制造；新企业可以一步到位，精益生产和智能制造深度融合，弯道超车，跨越式发展，建立现代化的智能工厂。
范仁德
（中国橡胶工业协会）