精益4.0
——VUCA背景下制造企業(yè)通往卓越現(xiàn)場管理的路徑

孫成仁

自20世紀80年代末提出精益理念，迄今已有接近40年。精益理念在很多制造企業(yè)得到了深入推廣，證實其是實現(xiàn)主業(yè)運營的非常有效的途徑。2011年，德國提出了工業(yè)4.0的概念；2015年，我國提出了中國制造2025發(fā)展戰(zhàn)略。自中國制造2025發(fā)展戰(zhàn)略提出后，在數(shù)字化浪潮下，傳統(tǒng)的精益生產(chǎn)與工業(yè)4.0在制造企業(yè)內(nèi)“狹路相逢”。由此，是繼續(xù)堅持已經(jīng)被證實有效的精益生產(chǎn)方法，還是選擇被描繪得極其美麗的工業(yè)4.0，成為不確定環(huán)境下制造企業(yè)面臨的現(xiàn)實問題。

精益生產(chǎn)與工業(yè)4.0的關(guān)系

關(guān)于精益生產(chǎn)與工業(yè)4.0的關(guān)系，存在幾種觀點：一是認為兩者迥然不同；二是兩者相互排斥；三是兩者完全相同；四是工業(yè)4.0包括精益生產(chǎn)；五是兩者兼容互補；六是精益生產(chǎn)包括工業(yè)4.0。其中，廣受認可的觀點認為精益生產(chǎn)和工業(yè)4.0是兼容互補的關(guān)系。究其原因，在于以下幾個方面。

一是兩者有著相同的目標和理念。精益生產(chǎn)與工業(yè)4.0均以客戶價值為關(guān)注焦點；著力提升營運績效及制造柔性；關(guān)注降低組織和過程的復雜性；強調(diào)全員參與的改進；注重長期收益，而非短期利益。

二是精益生產(chǎn)管理是實施工業(yè)4.0轉(zhuǎn)型的基礎。具體表現(xiàn)在三個方面：其一，標準化、透明的、可重復的過程對于工業(yè)4.0轉(zhuǎn)型是非常重要的基礎；其二，客戶價值為導向的價值流分析為實施工業(yè)4.0提供了潛在用例和決策依據(jù)；其三，精益生產(chǎn)降低了過程的復雜性，提升了實施工業(yè)4.0技術(shù)的成功率。

三是工業(yè)4.0技術(shù)可進一步釋放精益生產(chǎn)管理的潛能。具體而言，實時的、結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)為精益改進提供可靠的、海量的機會；信息技術(shù)以及人工智能降低了傳統(tǒng)精益生產(chǎn)對于人員能力的需求；信息技術(shù)以及自動化技術(shù)進一步挖掘了精益生產(chǎn)工具和方法的潛力；端到端的流程信息和數(shù)據(jù)顯著提升了傳統(tǒng)精益生產(chǎn)系統(tǒng)在應對市場變化時的彈性，并且為全價值鏈參與持續(xù)改進提供了信息化基礎。

基于精益生產(chǎn)和工業(yè)4.0兼容互補的關(guān)系，融合精益思想、豐田生產(chǎn)方法（TPS）、自動化技術(shù)、信息化技術(shù)、智能化（AI）技術(shù)，旨在實現(xiàn)工廠管理的最大效率、最高質(zhì)量、最低成本、最快交付、最佳柔性的新管理方法論，可被稱為精益數(shù)字化（或精益4.0），如圖1所示。

圖1 工業(yè)4.0+精益制造=精益4.0

精益4.0在制造企業(yè)中的應用

越來越多的企業(yè)意識到精益和工業(yè)4.0之間的兼容互補關(guān)系，因此采用先進的工業(yè)4.0技術(shù)賦能傳統(tǒng)經(jīng)營，以進一步降低成本、提高質(zhì)量、加快交付速度。同時，數(shù)字化及自動化技術(shù)的應用，也進一步提升了企業(yè)在不確定環(huán)境下應對競爭的能力。

精益4.0在制造企業(yè)中的應用并不鮮見，典型案例如下。

第一是數(shù)字化績效管理系統(tǒng)的使用。隨著大數(shù)據(jù)分析方法的成熟，數(shù)字化績效管理系統(tǒng)在企業(yè)的應用越來越普遍。在這一系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)會實時顯示而非每月更新；系統(tǒng)會自動提示有哪些尚待改善之處，比如有10個工人或者10個工段，哪個工段的合格率最低，亟待改進；從顆粒度來講，系統(tǒng)可以實現(xiàn)工位級別的績效跟蹤。

第二是價值流分析。在經(jīng)濟生產(chǎn)方面，很多企業(yè)開始應用價值流分析（Value Stream Mapping，VSM）。傳統(tǒng)的價值流分析多集中于分析制造單元的物料儲存了多少、有多少個工序等問題，很難做到水平集成，原因在于無法獲取供應商數(shù)據(jù)，且售后數(shù)據(jù)與生產(chǎn)數(shù)據(jù)不兼容。隨著數(shù)字化技術(shù)的普及，數(shù)據(jù)孤島被打通，傳統(tǒng)的價值流分析由此變成實時的價值分析，從而實現(xiàn)了水平集成。

第三是數(shù)字化安燈系統(tǒng)。傳統(tǒng)的安燈系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)結(jié)合后，數(shù)據(jù)會實時傳輸?shù)较嚓P(guān)業(yè)務部門，以促進問題解決。同時，數(shù)據(jù)的積累分析和挖掘，有助于解決設備上頻繁出現(xiàn)的問題，尤其是質(zhì)量問題。如果有些重要問題得不到快速解決，系統(tǒng)會自動觸發(fā)問題上升機制——比如生產(chǎn)部門解決不了，工廠來解決；工廠解決不了，總經(jīng)理來解決——這種方式有利于高效解決問題，實現(xiàn)全流程管理。

第四是智能料盒。早在2015年，歐洲一家做物流配套的企業(yè)就已經(jīng)開發(fā)出智能料盒產(chǎn)品。這個料盒裝有傳感器，當料盒料位低到一定程度時，會自動將信號傳遞給物流部門，物流部門將料送過來把料盒填滿，可有效提升效率。

此外，精益4.0在制造企業(yè)中的應用還有預防性維護。過去制造企業(yè)中有很多設備維護是基于時間的維護。有了大數(shù)據(jù)的加持，企業(yè)就可以實現(xiàn)預見性的維護，從而減少停機損失，降低成本。

制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略選擇

根據(jù)麥肯錫的研究，按照產(chǎn)品多樣性和客戶類型，可以將制造業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略分成4個象限（圖2）。其中，右上角是制造業(yè)的終極模式，即大規(guī)模定制模式。如果企業(yè)是一家大規(guī)模定制企業(yè)，應著力打通一個互聯(lián)互通、智能優(yōu)化的大規(guī)模定制平臺。從右下角看，如果企業(yè)致力于生產(chǎn)最佳產(chǎn)品，即客戶非常關(guān)注產(chǎn)品質(zhì)量及服務質(zhì)量，企業(yè)應以產(chǎn)品為中心，端到端地打通產(chǎn)品數(shù)字化主線，實現(xiàn)一流的產(chǎn)品質(zhì)量和卓越服務。左上角是快速交付的企業(yè)。快速交付企業(yè)以訂單為中心，打造實時、透明、一體化的智能供應鏈。從左下角看，如果企業(yè)扎根制造，其數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重心要以打造卓越的運營系統(tǒng)為重點，即用數(shù)字化手段及傳統(tǒng)經(jīng)濟生產(chǎn)的一些工具，不斷提升車間管理質(zhì)量，降低能耗和成本，縮短交付周期。

從實際情況來看，精益在最初實施時效果的確較好，但實施較長時間后，會進入平臺期。根據(jù)麥肯錫的調(diào)查數(shù)據(jù)，在工業(yè)4.0路徑上，有71%的企業(yè)會陷入試點困境，即只做試點，其后很難繼續(xù)；26%的企業(yè)經(jīng)過試點之后重回基層；還有3%的企業(yè)非常幸運，完成了工業(yè)4.0的轉(zhuǎn)型，實現(xiàn)了業(yè)績提升。在精益和工業(yè)4.0中間還有另外一條路徑：可以先做精益或者打好精益的基礎，在此基礎之上，讓精益和工業(yè)4.0之間產(chǎn)生1+1＞2的效果（圖3）。

圖3 精造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略選擇

根據(jù)波士頓的調(diào)查結(jié)果，如果能把精益生產(chǎn)和工業(yè)4.0進行較好的結(jié)合，企業(yè)可以實現(xiàn)3～5年內(nèi)40%的成本節(jié)約。由此，制造企業(yè)應該積極思考，精益4.0到底是否適合企業(yè)，以及企業(yè)當下應如何選擇數(shù)字化轉(zhuǎn)型路徑，以更好地促進效益提升和實現(xiàn)卓越運營。