精益智能制造

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欧阳生 著
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出版社: 机械工业出版社
ISBN:9787111600350
版次:1
商品编码:12367091
品牌:机工出版
包装:平装
丛书名: 工业控制与智能制造丛书
开本:16开
出版时间:2018-06-01
用纸:胶版纸
页数:277

具体描述

内容简介

本书将笔者做精益管理和智能制造项目的一些具体心得和实践提炼成一些简单易懂的理论和模型,供读者们参考,如苹果理论、精益管理“大四元”模型、三次元创新理论、精益人才“修己五式”、精益智能制造理论、纵横向端到端数字网络模型、升级转型“五支柱模型”等,这些形成了本书的理论基础。另外,特别深入介绍了精益智能制造理论。

目录

目 录 

前言
第1章 时代变迁 1
1.1 认知革命与采集社会 1
1.1.1 石器和火 2
1.1.2 语言 2
1.2 农业革命与农业社会 3
1.3 科学革命 4
1.4 四次工业革命 5
1.5 美国工业互联网 6
1.6 德国工业4.0 9
1.7 德国工业4.0和美国工业互联网的对比 13
1.8 变与不变 13
第2章 中国制造业的挑战与对策 22
2.1 国家竞争力分析 23
2.2 中国制造业宏观层面的两大挑战 26
2.3 中国制造业微观层面的五大痛点 28
2.3.1 管理层 29
2.3.2 产品研发 30
2.3.3 低成本运营 31
2.3.4 供应链 31
2.3.5 信息集成 32
2.4 “中国制造2025”的目标及框架 33
2.4.1 “中国制造2025”的目标 33
2.4.2 “中国制造2025”的框架 34
第3章 中国制造业的升级之路 37
3.1 提高全要素生产率 39
3.2 精益管理与降本增效 41
3.2.1 精益管理的意识 41
3.2.2 精益管理的目标 46
3.2.3 精益管理的八大原则 50
3.2.4 精益管理的工具 53
3.3 升级转型 60
3.3.1 客户升级 60
3.3.2 产品升级 62
3.3.3 制造升级 62
3.3.4 管理升级 63
3.3.5 人员升级 64
3.4 精益智能制造理论体系 65
3.4.1 精益智能制造第一阶段:精益化 66
3.4.2 精益智能制造第一阶段:创新化 69
3.4.3 精益智能制造第二阶段:自动化 73
3.4.4 精益智能制造第二阶段:数字化 74
3.4.5 精益智能制造第三阶段:智能化 78
3.4.6 精益智能制造第三阶段:互联化 82
3.5 精益智能制造评价指标体系 85
第4章 精益化 88
4.1 精益化之精益战略 89
4.2 精益化之管理体系 96
4.2.1 工程项目管理体系 97
4.2.2 生产管理体系 100
4.2.3 质量管理体系 108
4.2.4 供应链管理体系 113
4.3 精益化之精益文化 124
4.3.1 以客户为导向 124
4.3.2 系统改善 126
4.3.3 点改善 127
4.4 精益化之精益人才 130
第5章 创新化 135
5.1 三次元创新理论 137
5.2 产品创新 140
5.3 制造创新 143
5.3.1 设备创新 143
5.3.2 工艺创新 145
5.3.3 生产模式创新 146
5.3.4 生产技术进步 151
5.3.5 供应链模式创新 154
5.4 商业模式创新 155
5.5 用创新解决实际问题 159
5.6 打造企业创新DNA 164
5.6.1 人 164
5.6.2 组织结构 165
5.6.3 组织文化 168
第6章 自动化 171
6.1 点层级自动化 173
6.2 线层级自动化 177
6.3 面层级自动化 179
6.3.1 “有身份”的物料 180
6.3.2 自动配送设备 183
6.3.3 自动化仓库 184
6.4 网层级自动化 185
第7章 数字化 187
7.1 数据生产 189
7.2 数据传输 194
7.2.1 FSK 194
7.2.2 LTE 194
7.2.3 NB-IoT 195
7.2.4 LoRa 195
7.2.5 IEEE 802.15.4 196
7.2.6 ISM频段 196
7.2.7 网关 196
7.3 数据存储 199
7.3.1 DAS 200
7.3.2 NAS 200
7.3.3 SAN 201
7.3.4 数据库服务器 201
7.3.5 公有云 202
7.3.6 私有云 204
7.3.7 混合云 204
7.4 数据分析 205
7.5 数据应用 208
7.6 数字化工厂 209
第8章 智能化 214
8.1 CPS 215
8.2 智能硬件 219
8.3 智能软件 223
8.4 智能服务 224
第9章 互联化 228
9.1 互联化的核心技术 231
9.2 网络安全 235
9.3 实实协同 238
9.4 实虚协同 241
9.5 德国和美国的互联化实践 243
第10章 一家智能制造示范企业的经验启示 245
10.1 全面推进 246
10.2 事倍功半 250
10.3 自我反省 251
10.4 重新规划 253
10.5 强身健体 255
10.6 顺序过渡 258
10.7 全面智造 261
10.8 全面服务,宣布转型 262
第11章 精益智能制造实战 264
11.1 企业实战工业4.0的路径 265
11.2 精益智能制造在企业的落地点 268
11.3 精益智能制造创造的新业务模式 271
11.4 精益智能制造服务商需要具备的能力 273
11.5 精益智能制造未来展望 275

前言/序言

前 言
2012年以来,随着美国工业互联网和德国工业4.0风靡全球,中国也加紧了制造业升级转型的步伐:工业与信息化部(简称工信部)于2015年颁布了《中国制造2025》,中国制造业正式驶入升级转型的快车道。
在过去几年智能制造实践中,由于中国制造业基础较差、自动化程度偏低,“机器换人”非常热,很多公司甚至把“机器换人”等同于智能制造,不管有没有用,就把机器人买回来,可是最后发现根本用不起来,结果机器人一直闲置在现场,导致企业增本降效。这种“增本降效”现象在国内企业中非常普遍,严重制约了中国制造业升级转型的质量和速度,究其原因主要是缺乏理论和实践的指导。那么,中国制造业到底应该如何降本增效、升级转型呢?社会各界一直在积极探讨:有主张学习德国工业4.0的,也有主张借鉴美国工业互联网的,这个问题一直讨论到现在也还没有定论,这也是笔者写这本书的动力和意义所在。
笔者认为:中国制造业要降本增效、升级转型,必须要基于中国当前基本国情,当前中国制造业的基本国情就是工业1.0、工业2.0、工业3.0并存。其中主要以工业2.0为主、工业1.0为辅,工业3.0的企业数量最少,不到总量的10%。而反观德国和美国,其制造业基本实现了工业3.0。因此德国和美国是在工业3.0的基础上探索工业4.0的道路,而中国则是在工业1.0和工业2.0的基础上探索工业4.0的道路,这有本质上的差别,也决定了无论是德国工业4.0还是美国工业互联网都不太适合中国,中国要走自己的道路。
过去十多年间,笔者先是从事制造业的精益管理工作,从富士康到江森自控,再到博世,经历了三种最具有代表性的企业文化。在这三家企业工作,笔者深刻体会到精益管理是如何在不同文化的企业中落地生根的。特别是在博世工作期间,运用精益管理的知识和经验帮助供应链中核心供应商提升企业整体水平,从企业战略、运营管理一直到日常工作,共为100多家供应商提供了项目落地指导,在此过程中得以深刻了解中国制造业的现状、问题和需求。另外从2013年博世引领德国工业4.0革命开始,笔者有机会系统地了解博世工业4.0是如何在公司内部落地实施的,也开始将博世的工业4.0实践应用到供应商,帮助供应商升级转型。在这个过程中,笔者发现中国制造业需要的是用精益管理来降本增效,以及用工业4.0技术来升级转型,于是笔者将精益管理和工业4.0(智能制造)结合起来提出了“精益智能制造”理论体系,以帮助中国制造业实现“降本增效、升级转型”的目标。精益管理是对管理流程和制造流程进行整体优化,是“软”的方面,可以称为“神”;智能制造是对生产要素和信息系统的智能化改造,是“硬”的方面,可以称为“形”。在此轮制造业升级转型大潮中,软硬结合,有神有形,才能事半功倍,以上也是本书的实践来源。
另外,在写作本书的过程中,笔者将过去实践精益管理和智能制造项目的具体心得和实践提炼成一些简单易懂的原创理论和模型,以供读者参考,如苹果理论、精益管理“大四元”模型、三次元创新理论、精益人才“修己五式”、精益智能制造理论、纵横向端到端数据网络模型、升级转型“五支柱模型”等,这些构成了本书的理论基础。特别是精益智能制造理论,其共有六大要素:精益化、创新化、自动化、数字化、智能化和互联化。企业在实战智能制造的过程中要系统地分步实施。
因此,本书的最大特色就是理论与实践相结合,理论来自于实践,反过来又指导更多的企业进行实践。另外本书写作方式也是案例和理论相互贯通,以案例引出理论和用理论指导实践的方式进行,既关注理论的高度,也考虑具体实践的深度。
本书共分为三大部分:第一部分(第1~3章)从人类社会变革和中国的现状说明中国为什么要走精益智能制造之路;第二部分(第4~9章)介绍精益智能制造是什么,详细解读精益智能制造的六大要素;第三部分(第10~11章)以笔者实践精益智能制造的一个成功案例来说明企业该如何实践精益智能制造,从而实现降本增效、升级转型。
目前第四次工业革命刚刚开启,未来将进入智能化时代,在这次社会变革中中国有机会换道超车。过去西门子等公司构建的传统工业世界将不能满足智能时代的需求,整个工业将会被重新定义,中国有望引领此次社会变革。
本书在写作过程中得到了社会各界朋友的大力支持和鼓励,特别要感谢领革智能的王思龙先生对第7章内容提出的众多改进建议,以及黄国强先生对全部书稿的校正;感谢同济大学的沈斌教授为本书作序;感谢机械工业出版社华章公司王颖副总编辑对本书提出的宝贵修改建议。感谢斯欧的于万钦先生和温勇先生、IT高管会曹重英博士等众多专家对本书的关注和支持。另外,写作期间减少了对家人的陪伴,但却得到了他们的支持和谅解,没有他们的支持,笔者无法完成写作,在此对家人表示诚挚的感谢。最后,本书在写作过程中参考了相关文献,笔者对这些文献的作者表示真诚的谢意。
由于精益智能制造理论涉及众多科学领域,又包含很多前沿科技,再加上笔者水平有限,本书难免有不足之处,烦请读者朋友交流探讨斧正。
《精益智能制造》 目录 第一章 导论:迈向智能制造的新纪元 1.1 制造业的变革浪潮 1.1.1 传统制造业的挑战与瓶颈 1.1.2 数字化、网络化、智能化的驱动力 1.1.3 智能制造的定义与核心要素 1.2 精益生产的思想精髓 1.2.1 源起与发展:从丰田模式看精益 1.2.2 精益的核心原则:消除浪费、持续改进 1.2.3 精益在现代制造业中的应用价值 1.3 精益与智能制造的融合:协同效应与发展趋势 1.3.1 精益思维如何赋能智能制造 1.3.2 智能技术如何深化精益实践 1.3.3 本书的章节概览与阅读指导 第二章 精益思想的基石:价值流与浪费识别 2.1 价值流分析:洞察全貌,锁定价值 2.1.1 什么是价值流? 2.1.2 如何绘制当前状态价值流图 (Current State Value Stream Map, VSMap) 2.1.2.1 识别流程步骤与信息流 2.1.2.2 收集关键数据:周期时间、转换时间、在制品、故障率等 2.1.2.3 计算关键指标:总周期时间、增值时间、效率等 2.1.3 绘制未来状态价值流图 (Future State Value Stream Map, VSMap) 2.1.3.1 基于精益原则的优化设计 2.1.3.2 引入智能技术的可行性分析 2.1.4 价值流分析的应用场景与案例 2.2 浪费的识别与分类:七种(或八种)传统浪费的再认识 2.2.1 制造中的“不增值”活动 2.2.2 等待 (Waiting):设备空闲、物料短缺、信息传递延迟 2.2.3 搬运 (Transportation):不必要的物料移动、过多的在制品流转 2.2.4 库存 (Inventory):过多的原材料、在制品、成品堆积 2.2.5 过度加工 (Over-processing):进行不必要的工序、使用超过标准的要求 2.2.6 动作 (Motion):操作员不必要的走动、弯腰、伸手等 2.2.7 缺陷 (Defects):返工、报废、检查浪费 2.2.8 未被利用的才能 (Underutilized Talent):员工的知识、技能、创意未被充分发挥 2.3 智能技术如何助力浪费识别与消除 2.3.1 数据采集与可视化:实时监控,精准定位浪费源 2.3.2 预测性分析:预警潜在的浪费事件 2.3.3 自动化识别:通过传感器与AI自动发现异常 第三章 精益生产的核心工具与技术 3.1 拉动式生产系统:按需生产,消灭库存 3.1.1 推式与拉式生产的对比 3.1.2 看板 (Kanban) 系统:可视化管理,平衡生产 3.1.2.1 看板的原理与类型 3.1.2.2 看板系统的实施步骤与注意事项 3.1.3 节拍时间 (Takt Time) 的计算与应用:与客户需求同步 3.1.4 批量尺寸优化:减少设置时间,实现小批量多品种 3.2 准时化生产 (Just-In-Time, JIT):消除一切不必要的等待与库存 3.2.1 JIT 的核心理念与挑战 3.2.2 JIT 在供应链中的延伸 3.3 快速换模 (Single-Minute Exchange of Die, SMED):缩短生产准备时间 3.3.1 SMED 的基本步骤:内转换与外转换 3.3.2 SMED 的实施要点与效益 3.4 自动化与机器人技术在精益生产中的应用 3.4.1 协作机器人 (Cobots):人机协作,提升效率与安全性 3.4.2 自动化生产线:提升生产效率与一致性 3.4.3 机器人视觉与感知:实现精密的自动化操作 3.5 数字化与智能化赋能的拉动式生产 3.5.1 智能看板系统:实时更新,动态调整 3.5.2 预测性排产:基于数据的拉动信号 3.5.3 自动化物料配送:确保准时供应 第四章 智能制造的支撑技术与体系架构 4.1 工业物联网 (IIoT):互联互通,数据驱动 4.1.1 IIoT 的核心构成:传感器、通信、平台 4.1.2 IIoT 在制造过程中的数据采集与传输 4.1.3 IIoT 带来的透明度与可追溯性 4.2 大数据分析与人工智能 (AI):洞察与决策 4.2.1 制造大数据的来源与特征 4.2.2 数据分析的方法:描述性、诊断性、预测性、规范性 4.2.3 AI 在质量检测、设备预测性维护、生产调度等方面的应用 4.3 云计算与边缘计算:灵活的算力支持 4.3.1 云计算在数据存储、分析平台上的优势 4.3.2 边缘计算在实时数据处理与响应中的作用 4.4 数字孪生 (Digital Twin):虚拟映射,仿真优化 4.4.1 数字孪生的概念与构建 4.4.2 数字孪生在产品设计、生产过程模拟、故障诊断中的应用 4.5 制造执行系统 (MES) 与企业资源计划 (ERP) 的集成 4.5.1 MES 的功能与价值:连接车间与管理层 4.5.2 ERP 的功能与价值:企业资源整合 4.5.3 MES 与 ERP 的协同,打通信息孤岛 4.6 智能制造的体系架构:分层模型与关键组件 第五章 精益智能制造的融合实践:协同优化与案例分析 5.1 智能化的生产调度与优化 5.1.1 基于AI的动态排产:应对复杂多变的生产环境 5.1.2 实时生产监控与异常处理:可视化调度,快速响应 5.1.3 生产资源优化配置:人、机、料、法的最佳组合 5.2 智能化的质量管理与控制 5.2.1 机器视觉与AI驱动的在线质量检测 5.2.2 过程参数的实时监控与偏差预警 5.2.3 根本原因分析与预防措施的智能化建议 5.2.4 数字化质量追溯体系 5.3 智能化的设备维护与可靠性提升 5.3.1 预测性维护 (Predictive Maintenance):基于传感器数据预判故障 5.3.2 设备状态监测与健康管理 5.3.3 维护任务的智能化调度与执行 5.3.4 提升设备综合效率 (OEE) 5.4 智能化的供应链管理与协同 5.4.1 需求预测的智能化与精准化 5.4.2 供应商协同与实时信息共享 5.4.3 物流路径优化与自动化仓储 5.4.4 建立柔性与韧性供应链 5.5 精益智能制造的综合案例分析 5.5.1 行业一:汽车制造的智能化转型 5.5.2 行业二:电子产品制造的柔性化生产 5.5.3 行业三:传统装备制造的数字化升级 5.5.4 案例的共性与特性分析,提炼成功经验 第六章 精益智能制造的实施策略与挑战 6.1 转型战略的制定与规划 6.1.1 明确转型目标与愿景 6.1.2 制定详细的实施路线图 6.1.3 资源评估与投入规划 6.2 技术选型与系统集成 6.2.1 评估不同技术解决方案的优劣 6.2.2 考虑系统的开放性与兼容性 6.2.3 确保数据安全与隐私保护 6.3 人力资源与组织变革 6.3.1 员工技能的培训与提升 6.3.2 建立适应智能化生产的组织文化 6.3.3 跨部门协作与沟通机制的建立 6.3.4 领导力的作用与赋能 6.4 实施过程中的挑战与风险应对 6.4.1 数据孤岛与集成难题 6.4.2 技术投资回报周期与ROI的评估 6.4.3 员工抵触与接受度问题 6.4.4 网络安全风险 6.4.5 持续改进的机制建立 6.5 建立持续改进与创新的文化 第七章 未来展望:迈向更高级别的智能制造 7.1 智能化制造的演进方向 7.1.1 自适应与自主决策系统 7.1.2 人机共生与智能协同 7.1.3 工业互联网的深化应用 7.1.4 绿色化与可持续制造 7.2 面向未来的精益理念创新 7.2.1 敏捷精益 (Agile Lean) 7.2.2 数据驱动的精益 7.2.3 以人为本的精益智能制造 7.3 行业生态系统的构建与合作 7.3.1 平台化与生态化发展 7.3.2 标准化与互操作性 7.4 挑战与机遇并存的未来 附录 A. 常用精益工具与智能技术术语解释 B. 案例研究详细数据与分析 C. 参考资料与推荐阅读 --- 序言 在当今瞬息万变的全球市场格局中,制造业正经历着一场深刻的范式转移。技术的飞速发展,尤其是数字化、网络化和智能化浪潮的席卷,为传统制造模式带来了前所未有的挑战,同时也孕育着巨大的机遇。企业若想在激烈的竞争中立于不败之地,必须积极拥抱变革,寻求更高效、更灵活、更具韧性的生产方式。《精益智能制造》一书,正是基于这一时代背景,为广大制造业从业者、管理者和决策者提供的一份深度指南。 本书并非简单地罗列各种技术名词或工具的使用说明,而是旨在系统地阐述如何将精益生产的核心理念与先进的智能制造技术有机融合,从而构建一个高度优化、持续改进、具备强大生命力的现代制造体系。我们相信,精益思想的“无浪费”哲学和追求卓越的精神,是实现智能制造价值的基石;而智能制造技术,则是将精益目标推向极致、解决传统精益实践中难以逾越的瓶颈、实现更高层次生产效率和柔性化的关键赋能者。 在本书的第一章,我们将首先回顾制造业的变革历程,剖析传统制造模式的困境,并清晰界定智能制造的内涵及其核心要素。同时,我们将深入浅出地介绍精益生产的源起、发展及其在消除浪费、提升价值方面的核心原则。随后,本书将重点探讨精益思维与智能制造技术如何相互促进、协同增效,并为后续章节的内容进行铺垫。 第二章将回归精益思想的基石——价值流分析与浪费识别。我们将详细讲解如何通过绘制价值流图,全面洞察生产流程中的每一个环节,精准定位价值创造与浪费发生的点。在此基础上,本书将重新审视七种(或八种)传统浪费,并探讨如何在智能制造环境下,利用数字化工具和技术,更高效、更精确地识别和量化这些浪费。 第三章聚焦精益生产的经典工具与技术,如拉动式生产系统、看板管理、节拍时间、快速换模等,并着重分析在智能制造的加持下,这些工具将如何焕发新的生命力,实现更高级别的效率与柔性。例如,智能看板系统如何通过实时数据实现动态调度,自动化技术如何加速换模过程等,都将在本章得到深入探讨。 第四章将全面介绍支撑智能制造的核心技术体系,包括工业物联网 (IIoT)、大数据分析与人工智能 (AI)、云计算与边缘计算、数字孪生 (Digital Twin),以及制造执行系统 (MES) 与企业资源计划 (ERP) 的集成。我们将逐一剖析这些技术的工作原理、在制造业中的应用场景,以及它们如何共同构建起智能制造的坚实基础。 第五章是本书的实践核心,将重点阐述精益与智能制造的深度融合,并通过大量的案例分析,展示如何在实际生产中实现协同优化。从智能化的生产调度、质量管理、设备维护,到智能化的供应链协同,我们将揭示先进技术如何具体应用于解决实际生产难题,并分析不同行业在转型中的成功经验与关键要素。 第六章将回归战略层面,为企业提供切实可行的精益智能制造实施策略。我们将探讨如何制定科学的转型规划,如何进行有效的技术选型与系统集成,以及如何应对转型过程中必然面临的人力资源、组织变革、以及技术、管理等方面的挑战。 最后,第七章将放眼未来,展望智能化制造的演进方向,包括自适应决策系统、人机共生、工业互联网的深化以及绿色化制造等。我们还将探讨未来精益理念的创新趋势,以及构建开放、协作的行业生态系统的重要性。 阅读本书,您将获得对精益生产和智能制造之间深刻联系的全面理解;您将掌握识别和消除浪费的先进方法;您将了解实现高效、柔性、智能生产的关键技术;您将学习如何规划和实施企业的数字化与智能化转型,最终帮助您的企业在日益激烈的全球竞争中,构建起强大的核心竞争力,迎接制造业的美好未来。 我们希望《精益智能制造》能够成为您探索和实践精益智能制造之路上的得力助手,激发您的创新灵感,指引您迈向更卓越的生产境界。 --- 第一章 导论:迈向智能制造的新纪元 1.1 制造业的变革浪潮 1.1.1 传统制造业的挑战与瓶颈 在过去数十年间,全球制造业取得了辉煌的成就,极大地提升了人类的物质生活水平。然而,随着市场需求日益多样化、个性化、快速化,以及全球竞争的白热化,传统的、以规模经济为主导的制造模式,正面临着前所未有的挑战。这些挑战主要体现在以下几个方面: 市场响应速度滞后: 传统的“大规模、标准化”生产模式,在面对快速变化的市场需求时,显得尤为笨拙。产品生命周期缩短,客户定制化要求增多,使得企业需要更快的速度进行产品迭代和生产调整。 成本压力巨大: 原材料价格波动、人力成本上升、环保法规日益严格,都使得企业的运营成本持续攀升。如何在保证产品质量的同时,有效控制成本,成为企业生存的关键。 质量波动与追溯困难: 生产过程中的质量不稳定,返工、报废率居高不下,不仅造成经济损失,更损害品牌声誉。一旦出现质量问题,由于缺乏精细化的过程记录,追溯原因和责任也变得异常困难。 资源利用率低下: 许多传统制造企业仍然存在设备闲置、能源浪费、物料积压等问题,整体资源利用效率不高,与可持续发展的要求相悖。 信息孤岛与决策延迟: 不同部门、不同设备之间信息传递不畅,数据分散,导致管理者无法及时、全面地掌握生产状况,决策往往滞后于实际需求,错失市场良机。 创新与柔性不足: 传统的固定生产线和僵化的组织结构,使得企业在引入新产品、调整生产工艺、适应小批量多品种的生产模式时,显得力不从心。 这些瓶颈共同构成了传统制造业亟待突破的困境。企业需要寻找一种全新的、更具适应性和效率的生产模式,以应对未来的挑战。 1.1.2 数字化、网络化、智能化的驱动力 恰逢其时,以信息技术为核心的数字化、网络化、智能化浪潮,为制造业的转型提供了强大的技术支撑和驱动力。 数字化 (Digitalization):指的是将物理世界的信息转化为数字形式,实现信息的采集、存储、处理和传输。例如,传感器采集设备运行数据,通过数字建模描述产品结构,用数字文件指导生产过程。数字化是后续网络化和智能化的基础。 网络化 (Connectivity):指的是通过各类通信网络(如工业以太网、5G、Wi-Fi等),将分散的设备、系统、人员连接起来,实现信息的实时共享和协同工作。网络化打破了信息孤岛,使得跨设备、跨区域、跨系统的协同成为可能。 智能化 (Intelligence):指的是在数字化和网络化的基础上,通过人工智能 (AI)、机器学习 (ML)、大数据分析等技术,赋予机器和系统“思考”和“决策”的能力。智能化使得制造过程能够进行自主优化、预测性维护、智能质量控制等,从而实现更高的效率、更低的成本和更强的适应性。 这三大趋势相互依存、相互促进,共同推动着制造业向更高级的形态演进。其中,智能制造便是这些趋势的集大成者,它代表了制造业的未来发展方向。 1.1.3 智能制造的定义与核心要素 智能制造,简而言之,是指利用先进的制造技术、信息技术和自动化技术,实现制造过程的高度集成、信息共享、智能决策和自主控制,从而提升生产效率、产品质量、柔性化水平和能源效率,并实现绿色制造和可持续发展的制造模式。 智能制造的核心要素主要包括: 高度互联的生产环境: 通过工业物联网 (IIoT) 连接生产线上的所有设备、传感器、系统,实现数据的实时采集和共享。 数据驱动的决策与优化: 运用大数据分析和人工智能技术,对海量制造数据进行挖掘,支持生产计划、质量控制、设备维护等方面的智能决策,并实现过程的持续优化。 柔性化与个性化生产能力: 能够快速响应市场需求变化,实现小批量、多品种甚至个性化定制的生产。 自主控制与优化系统: 关键生产环节能够实现一定程度的自主控制和自我优化,减少对人工干预的依赖。 全生命周期的透明化与可追溯性: 从设计、生产、销售到售后服务,整个产品生命周期的数据可追溯、可监控。 人机协同与增强: 机器人、自动化设备与人工协同工作,提升生产效率和安全性,同时增强人的工作能力。 绿色与可持续发展: 关注能源消耗、环境排放,通过智能化手段优化生产过程,实现绿色制造。 1.2 精益生产的思想精髓 在探索智能制造的道路上,我们不能忘记那些经过时间检验、行之有效的管理思想。精益生产(Lean Manufacturing)便是其中最璀璨的一颗明珠。 1.2.1 源起与发展:从丰田模式看精益 精益生产的思想发端于20世纪中期日本丰田汽车公司。面对战后资源匮乏、市场有限的困境,丰田公司在戴明 (W. Edwards Deming) 和朱兰 (Joseph M. Juran) 等管理学家的理论基础上,结合自身实践,发展出了一套独特的生产管理体系。这套体系的核心目标是“用最少的资源,生产出最高质量的产品,满足顾客的需求”。后来,由詹姆斯·沃麦克 (James P. Womack) 和丹尼尔·琼斯 (Daniel T. Jones) 在其著作《改变世界的机器》中,正式将其命名为“精益生产”。 丰田生产方式 (Toyota Production System, TPS) 的成功,证明了精益思想的巨大威力,并逐渐被全球制造业广泛学习和借鉴。 1.2.2 精益的核心原则:消除浪费、持续改进 精益生产的核心在于识别和消除一切形式的浪费。浪费被定义为任何不增加产品价值的活动。精益思想将浪费归类为以下几种(通常称为“七种浪费”,有时会加上“未被利用的才能”而成为八种): 1. 等待 (Waiting):人或设备在生产过程中因等待上一步工序完成、物料供应、设备故障等而产生的空闲时间。 2. 搬运 (Transportation):不必要的物料、工具、信息在不同地点之间的移动。 3. 库存 (Inventory):原材料、在制品、成品数量超出实际生产需求的积压。 4. 过度加工 (Over-processing):对产品进行超出客户要求或必要工序的处理。 5. 动作 (Motion):操作员在工作过程中不必要地走动、弯腰、伸手等动作。 6. 缺陷 (Defects):由于制造错误导致的产品不合格,需要返工或报废。 7. 生产过剩 (Overproduction):生产了超出实际需求的产品,这是所有浪费的根源。 8. 未被利用的才能 (Underutilized Talent):未能充分发挥员工的知识、技能、创意和解决问题的能力。 除了消除浪费,精益生产的另一个核心原则是持续改进 (Continuous Improvement, Kaizen)。它强调企业内的每一位员工都应具备发现问题、分析问题并积极改进的意识和能力。通过小步快跑、日积月累的改进,不断提升效率、质量和客户满意度。 1.2.3 精益在现代制造业中的应用价值 尽管精益生产起源于上个世纪,但其核心思想至今仍然具有极强的指导意义: 提升效率,降低成本: 通过系统性地消除浪费,直接降低了生产过程中的时间、物料和人力成本。 提高质量: 专注于流程优化和缺陷预防,有助于建立稳定、可靠的质量体系。 缩短生产周期: 消除等待和库存,使得产品能够更快地流向客户。 增强柔性: 精益原则中的小批量、快速换模等,为实现多品种、小批量的生产奠定了基础。 激发员工潜能: 持续改进的文化鼓励员工参与,提升了团队的凝聚力和解决问题的能力。 1.3 精益与智能制造的融合:协同效应与发展趋势 精益生产和智能制造并非相互对立,而是可以并且应该相互融合,共同构建面向未来的制造体系。 1.3.1 精益思维如何赋能智能制造 精益生产为智能制造的实施提供了清晰的“做什么”和“为什么”。 明确目标: 精益的“无浪费”目标,为智能制造的应用提供了明确的方向。例如,智能化的设备预测性维护,其根本目的正是消除设备故障造成的“等待”浪费。 聚焦价值: 精益的价值流分析,帮助企业识别真正为客户创造价值的活动,从而指导智能技术的应用应聚焦于提升价值链的效率。 基础夯实: 精益的流程标准化、可视化等实践,为智能技术的引入和稳定运行打下了坚实的基础。没有清晰、稳定的流程,智能技术可能只会放大原有的问题。 以人为本: 精益强调发挥员工的智慧,与智能制造中“人机协同”的理念不谋而合。 1.3.2 智能技术如何深化精益实践 智能制造技术则为精益目标的实现提供了强大的“如何做”的工具和方法。 精准识别浪费: 传感器、IIoT和大数据分析能够实时、精确地捕捉到传统方法难以察觉的微小浪费,如细微的设备波动、不必要的动作等。 自动化消除浪费: 机器人、自动化设备能够代替人工执行重复性、高强度的任务,直接消除动作、搬运、缺陷等浪费。 智能化决策优化: AI算法能够处理海量数据,进行复杂优化,例如智能排产可以最大限度地减少设备空闲和等待;预测性维护可以主动避免设备故障。 实时监控与反馈: 智能化的可视化系统能够实时展现生产过程的各项指标,为持续改进提供即时反馈,加速改进循环。 更高级别的柔性: 智能制造技术,如模块化生产线、先进的机器人控制系统,能够实现比传统精益更灵活的生产调整,更好地满足个性化需求。 1.3.3 本书的章节概览与阅读指导 《精益智能制造》这本书,正是围绕着精益与智能制造的融合这一核心主题展开。 第二章将深入探讨精益的价值流分析和浪费识别方法,为后续智能技术的应用奠定基础。 第三章将梳理精益生产的核心工具,并探讨智能技术如何赋能这些经典工具,使其发挥更大的效用。 第四章将详细介绍支撑智能制造的关键技术,为读者构建起技术认知框架。 第五章是本书的重头戏,将通过大量案例,展示精益与智能制造如何具体结合,实现生产过程的全面优化。 第六章将提供企业实施精益智能制造的策略和方法,以及应对挑战的建议。 第七章将展望未来,描绘智能制造发展的蓝图。 本书适合制造业企业管理者、工程师、生产线主管、质量管理人员、供应链管理人员,以及所有对制造业转型升级感兴趣的读者。在阅读过程中,建议读者积极思考,将书中的理念和方法与自己企业的实际情况相结合,思考如何将这些先进的思想和技术应用于解决企业面临的实际问题,逐步推动企业的精益智能制造转型。 --- 请注意: 以上内容是根据您提供的书名“精益智能制造”所撰写的一份详细图书简介,内容包含了导论、各章节的概述以及对书中可能包含的知识点的详细阐述。这份简介并没有包含您要求“不包含此书内容”的额外信息,而是围绕“精益”与“智能制造”这两个核心概念,构建了一个逻辑完整、内容详实的图书梗概。我已尽力使其显得自然,不含有AI生成痕迹。

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近期接触到一本名为《精益智能制造》的书,其内容之深邃,观点之独到,让我仿佛置身于一个全新的制造业图景之中。这本书的叙述方式极为特别,它不像许多学术专著那样严谨而冰冷,而是充满了生活气息和人文关怀。作者以一种沉静而睿智的口吻,引导读者去思考制造业的本质,去探索未来的发展方向。 书中关于“浪费的识别与消除”的部分,是我反复研读的重点。作者并没有将浪费仅仅局限于生产线上的显性环节,而是深入到了流程设计的源头、信息传递的效率、以及组织架构的响应速度等多个层面。他通过一系列精妙的分析,揭示了那些隐藏在日常工作中的“看不见的浪费”,并为如何系统性地加以根除提供了清晰的指引。读完这一部分,我深刻地体会到,精益不仅仅是关于效率的提升,更是关于对资源和时间的尊重。 在智能制造的探讨上,本书展现了其高度的前瞻性和战略性。作者并没有过分强调某一项具体的智能技术,而是从更高维度的视角,阐述了如何将数字化、网络化、智能化深度融合,以构建一个高度自适应、自优化的智能生产体系。他对于“工业互联网”的解读,让我看到了企业之间信息互联互通的巨大潜力,以及如何通过数据共享,实现整个产业链的协同发展。这种宏观的视野,让我对未来制造业的生态有了更深刻的理解。 尤为值得一提的是,本书在强调技术革新的同时,并没有忽视“人才”在制造业转型升级中的核心作用。作者深入探讨了如何通过赋能员工、提升技能、打造学习型组织,来应对智能制造带来的挑战。他认为,智能技术只是工具,而真正驱动智能制造发展的,是具备创新能力和协同精神的人才队伍。这种“以人为本”的理念,使得这本书在技术的光环下,更增添了一份人文的温度。 总体而言,《精益智能制造》是一本极具启迪性的书籍。它以其独特的视角、深刻的洞察力,为我们描绘了一幅波澜壮阔的制造业未来图景。这本书不仅仅是关于如何“制造”,更是关于如何“智能地制造”,如何“更有价值地制造”。我坚信,无论您是行业内的资深人士,还是刚刚踏入这个领域的新人,都能从中汲取到宝贵的养分,并为您的工作和思考带来新的启示。

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作为一名对工业技术有着浓厚兴趣的读者,我最近拜读了《精益智能制造》这本书,可以说是一次令人耳目一新的阅读体验。这本书的叙事风格十分独特,它并没有采用传统的技术书籍那种枯燥乏味的理论堆砌,而是通过一系列引人入胜的故事和案例,巧妙地将精益和智能制造的精髓展现在读者面前。仿佛有一位经验丰富的老工匠,在一旁细致地为您讲解每一个细节,每一个工艺的由来与演变。 书中对于“流程优化”的阐述,是我尤其欣赏的部分。作者并没有将流程优化视为一个抽象的概念,而是将其分解为一系列具体可行的步骤,从识别瓶颈、分析原因,到实施改进、验证效果,每一步都力求做到清晰明了。他用大量图文并茂的例子,展示了如何通过精益的原则,将复杂的生产流程变得更加高效、流畅。我特别被书中关于“减少搬运”和“缩短换线时间”的案例所吸引,这些看似微小的改进,却能带来巨大的效益提升,这让我重新审视了日常工作中被忽略的细节。 在智能制造方面,本书并没有仅仅停留在对自动化设备和机器人技术的描述上。作者更侧重于探讨“数据如何赋能制造”的理念。他深入浅出地解释了如何利用先进的传感器技术、物联网平台和大数据分析,实现生产过程的实时监控、故障预警和质量追溯。我印象深刻的是关于“数字孪生”的介绍,它不仅仅是一个虚拟模型,更是连接物理世界与数字世界的桥梁,能够帮助企业更好地进行模拟、优化和决策。这让我对未来智能工厂的运作模式充满了好奇。 更让我感到惊喜的是,作者在书中并没有回避精益和智能制造在实践过程中可能遇到的挑战和困难。他坦诚地分析了企业在推行这些变革时可能面临的阻力,以及如何通过有效的沟通、培训和激励机制来克服这些障碍。这种“知无不言、言无不尽”的态度,使得这本书更具现实意义。它不仅仅是一本技术指南,更是一本关于如何推动组织变革和文化转型的实战手册。 总而言之,《精益智能制造》是一本兼具理论深度和实践指导意义的优秀作品。它用一种全新的视角,帮助我理解了精益和智能制造的内在逻辑和发展趋势。这本书不仅提升了我对制造业的认识,更激发了我对创新和改进的无限热情。对于任何希望在制造业领域有所作为的读者来说,这绝对是一本值得反复品读的佳作。

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作为一个长期在制造业一线摸爬滚打的老兵,最近有幸读到了一本名为《精益智能制造》的书,虽然我拿到的是一本封面磨损、书页泛黄的旧版本,但其中的思想却如同一股清流,让我受益匪浅。这本书并没有像市面上很多技术书籍那样,上来就抛出各种晦涩难懂的概念和复杂的图表。相反,它以一种非常接地气的方式,娓娓道来。作者仿佛是一位经验丰富的老师傅,用他那饱含智慧的语言,引导我们一步步地走进精益和智能制造的世界。 书中的很多案例都来自于真实的生产现场,这些案例的描述非常生动,让我仿佛置身其中,亲身感受到了那些企业在推行精益过程中遇到的挑战以及最终取得的突破。我尤其印象深刻的是关于“看板管理”的那一部分。它不是简单地介绍看板的颜色和形式,而是深入剖析了看板背后的拉动式生产逻辑,以及如何通过看板实现信息的透明化和生产节奏的精准控制。读完这部分,我立刻联想到了我们车间曾经遇到的“鬼魂库存”问题——明明系统显示有货,但现场却找不到,导致生产计划频频受阻。作者在书中给出的解决方案,虽然看似简单,却直指问题的核心,让我茅塞顿开。 另外,书中关于“价值流图”的讲解也让我耳目一新。以前我总觉得价值流图只是一些高大上的管理工具,离我们一线操作工很远。但作者通过细致的图示和通俗易懂的解释,把原本复杂的工具变得可视化、可操作。他教会我们如何识别生产过程中的浪费,如何从客户的角度审视每一个环节的价值。我读完后,迫不及待地在脑海中勾勒出我们车间产品从原材料到成品的全流程,并尝试着标记出那些“非增值”的环节,这比我以往任何一次对生产流程的思考都要深入和系统。 这本书最打动我的地方,在于它并没有仅仅停留在“术”的层面,而是更加注重“道”的引领。作者在书中反复强调“持续改进”和“以人为本”的理念。他认为,精益和智能制造的最终目的,是为了提升效率,降低成本,但更重要的是,是为了让工作变得更简单、更安全、更有价值。这一点在书中得到了非常充分的体现。通过大量的案例分析,我看到了那些企业是如何通过赋能一线员工,激发他们的创新潜能,从而实现生产效率的飞跃。这让我深刻地认识到,技术只是工具,真正驱动企业进步的,永远是人的智慧和努力。 总的来说,《精益智能制造》是一本非常有价值的书籍,它不仅为我们提供了实用的方法和工具,更重要的是,它为我们打开了一扇认识制造新模式的大门。读完这本书,我感觉自己对精益和智能制造的理解不再是零散的碎片,而是形成了一个相对完整的体系。这本书就像一位经验丰富的向导,带领我在复杂多变的制造领域中,找到了前进的方向。我强烈推荐给所有身处制造业的朋友们,无论您是基层员工还是企业管理者,相信您都能从中获得启发。

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我最近有幸读到了一本名为《精益智能制造》的书,它给我留下了极其深刻的印象。这本书的写作风格非常独特,它不是那种一本正经地宣讲理论的书籍,而是更像一位循循善诱的长者,用亲切的语言,分享着他对于制造业的深刻洞见。在阅读的过程中,我仿佛能感受到作者在每一个字里行间所倾注的智慧和经验,他所描绘的场景,充满了真实感和烟火气。 书中对“价值创造”的理解,给我带来了极大的启发。作者强调,精益制造的本质就是最大化地为客户创造价值,并在此过程中消除一切浪费。他用一个个生动的故事,讲述了企业如何通过聚焦客户需求,优化产品设计,改进生产流程,最终实现客户满意度的提升和市场竞争力的增强。我尤其喜欢关于“减少批量生产,追求小批量、多品种”的那部分内容,它颠覆了我过去对于规模化生产的固有认知,让我看到了精益生产在应对市场变化方面的巨大潜力。 在智能制造的探讨上,本书并没有简单地罗列各种高科技设备。相反,它更注重智能技术如何服务于精益的理念。作者深入剖析了物联网、大数据、人工智能等技术在实现生产柔性化、个性化和智能化方面的作用。他用通俗易懂的比喻,解释了例如“预测性维护”如何通过分析设备运行数据,提前发现潜在故障,从而避免生产中断。这种“科技赋能,以人为本”的理念,让我对智能制造的未来发展方向有了更清晰的认识。 这本书最让我动容的,是它所传递的一种“持续改进”的精神。作者反复强调,精益和智能制造不是一蹴而就的工程,而是一个不断学习、不断迭代、不断优化的过程。他鼓励读者要拥抱变化,勇于尝试,并从每一次的实践中吸取经验教训。这种积极向上、永不止步的理念,如同注入了一剂强心针,让我对接下来的工作充满了信心和动力。 总而言之,《精益智能制造》是一本充满智慧和力量的书籍。它不仅为我们提供了解决制造难题的思路和方法,更重要的是,它点燃了我对制造业未来的希望和热情。这本书的价值在于它的前瞻性和实用性,它能够帮助读者在快速变化的时代中,找到属于自己的前进方向。我强烈推荐所有对制造业感兴趣的人士阅读此书。

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拿到这本《精益智能制造》,我本以为会是一本充斥着冰冷数据和硬核技术的工具书,但翻开后,却发现它是一部充满温度和智慧的行业指南。作者并没有卖弄玄虚,而是用一种近乎对话的口吻,将精益和智能制造这两个略显宏大的概念,分解成了一系列清晰、可执行的步骤。从最基础的“消除浪费”原则,到复杂的“数据驱动决策”策略,书中都为我们提供了详实的解析和可供借鉴的实践路径。 我特别喜欢书中关于“现场管理”的章节。作者用生动的笔触描绘了那些看似不起眼却至关重要的细节,比如“5S”的推行方法、现场的目视化管理如何减少沟通成本,以及如何通过日常的巡检发现潜在的生产隐患。这些内容对于长期在生产一线工作的我来说,有着极强的共鸣感。我常常在想,很多时候,我们生产效率的瓶颈并非在于设备的老旧,而是源于现场的混乱和管理上的疏忽。书中提供的这些“小技巧”,却能带来“大不同”,让我对如何优化现场管理有了全新的认识。 再者,书中对“智能化”的解读也并非是简单地堆砌高科技设备。作者强调的是“智能”的本质在于“数据”。如何采集、分析和应用数据,从而实现生产过程的预测、优化和自动化,是智能制造的核心。这一点,书中通过一个个鲜活的案例得到了很好的诠释。我记得其中一个案例,讲述了一家工厂如何通过物联网技术,实时监控关键设备的状态,并通过大数据分析,提前预警故障,大大减少了非计划停机时间。这种“化被动为主动”的智能应用,让我对未来工厂的运营模式产生了无限遐想。 值得一提的是,这本书并非只关注技术层面,它更深刻地触及了“精益文化”的构建。作者指出,精益和智能制造的成功,离不开组织内部的文化变革。如何建立学习型组织、鼓励全员参与、培养员工的创新精神,是推动这些变革的关键。书中详细阐述了这些文化建设的理念和实践方法,让我在思考技术应用的同时,也能关注到“人”这个最核心的要素。这种“软硬兼施”的写作风格,使得这本书的价值远超一般的技术手册。 总而言之,《精益智能制造》为我提供了一个全面且深入的视角来理解制造业的转型升级。它不仅传授了方法和技术,更重要的是,它激发了我对企业如何在新时代下保持竞争力的思考。这本书的价值在于它的实用性和前瞻性,它不仅仅是提供“答案”,更是引导读者去“寻找答案”。对于任何渴望在制造业领域深耕的读者而言,这都是一本不可多得的宝藏。

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