经济学家威廉·拉佐尼克在《车间的竞争优势》一书中强调指出：“在价值创造过程中，其主题是通过车间出产将原料转化为产品——这能够称为出产性转化。”
在造作型企业，车间处于极度沉要的地位。企业价值最终表此刻产品与服务上，而车间是企业中将各类图纸转变为产品的重要场所，是决定出产效能与产品质量的沉要环节，车间往往也是企业中员工数量最多的组织。因而，在很大水平上，车间强则企业强，车间智则企业智。《中国造作2025》中也明确指出：“推动造作过程智能化，在沉点领域试点建设智能工厂/数字化车间。”数字化车间建设是智能造作的沉要一环，是造作企业执行智能造作的主战场，是造作企业走向智能造作的起点。
1?数字化车间的建设主线
目前，国内表对数字化车间还没有尺度的界说，笔者基于自己的理解，对数字化车间进行如下描述：
数字化车间是基于出产设备、出产设施蹬撞件设施，以降本提质增效、急剧响应市场为主张，在对工艺设计、出产组织、过程节造等环节优化治理的基础上，通过数字化、网络化、智能化等伎俩，在推算机虚构环境中，对人、机、料、法、环、测等出产资源与出产过程进行设计、治理、仿真、优化与可视化等工作，以信息数字化及数据流动为重要特点，对出产资源、出产设备、出产设施以及出产过程进行精密、精准、火速、高效地治理与节造。数字化车间是智能车间的第一步，也是智能造作的沉要基础。
必要指出的是，此处的“数字化车间”，是企业已经熟悉和常用的根基术语，其钟装数字化”的内涵蕴含但是并不限于数字化自身，而是将数字化、网络化身分集成为一体并在内涵上有所扩大的“数字化”概想，其根基寓意与德国工业4.0中的“Smart（智巧）”相对应，与中国工程院提出“数字化网络化”的智能造作第二范式相对应。本文以下凡是提及“数字化车间”之处，皆选取该术语内涵。
好多人以为，大量采购和引入数字化设备是建设好数字化车间的前提。这是一个很大的误会：数字化设备与数字化车间之间既非必要前提，也非充分前提。即便车间中满是数字化设备，若是没有实现设备的互联互通，没有实现出产过程的数字化治理，数据没有实现真正的有序流动，也不能称之为数字化车间。相反，即便车间里的设备不满是数字化设备，但经过“三哑刷新”，设备被接入信息化系统，出产过程实现数字化、网络化与智能化（如智能排产、决策支持分析等），对出产打算、出产资源、出产进杜纂产品质量等数据在信息化系统中进行有效治理，并能够凭据出产必要进行有序流动，也可算是数字化车间。好比，在服装加工等劳动密集型企业都能够通过数字化、网络化刷新实现车间的数字化治理。
对于数字化车间建设，我们能够参考德国工业4.0中对“智能工厂”的界说：沉点钻研智能化出产系统及过程，以及网络化散布式出产设施的实现。前半句“智能化出产系统及过程”，指除了蕴含智能化的机床、机械人等出产设施以表，还蕴含对出产过程的智巧化管控，站在信息化的角度，就是智巧化的MES造作执行系统。而后半句：“以及网络散布式出产设施的实现”，是指将出产所用的出产设备与设施（如机床、热处置设备、机械人、AGV、丈量测试设备等各类数字化设备），进行互联互通、智巧化的治理，实现信息化系统与物理系统的深度融合。目前好多企业执行的设备物联网（蕴含传统的DNC/MDC职能)是其沉要的阐发大局。
从中能够看到，数字化车间建设有三条主线，一条是以机床、热处置设备、机械人、丈量测试设备等组成的自动化设备与有关设施，实现出产过程的精确化执行，这是数字化车间的物理基础。
第二条线是以MES为中心的智巧化管控系统，实现对打算调度、出产品流、工艺执杏注过程质量、设备治理等出产过程各环节及身分的精密化管控，这是典型的赛博系统。
第三条主线是在互联互通的设备物联网基础上，并以之作为桥梁，联接起赛博空间的MES等信息化系统与机床等物理空间的自动化设备，构建车间级的CPS系统，实现了赛博与物理两个世界的相互作用、深度融合。
三条主线交汇，实现数据在自动化设备、信息化系统之间依照人的意愿进行有序流动，将整个车间打造成软硬一体的系统级CPS，最终实现高效、高质、绿色、低成本的出产模式，提升企业竞争力。
2?精益思想要贯通始终
若是说设备、MES、CPS等三条主线是“实线”的话，精益出产则是数字化车间建设的一条“虚线”，要贯通数字化建设的始终。
1）精益出产，智能造作的沉要领导思想
精益出产是治理学史上沉要的实际成就之一，深刻地影响着汽车工业，甚至全球造作业。精益出产根基思想和钻营的治理指标，并没有随着智能造作的发展而后进，刚好相反，精益思想是企业进行智能造作系统构建的沉要领导思想之一。
在此，笔者总结出五条能够领导智能造作建设的精益思想准则。
① 关注客户价值
精益出产强调，流程中所有环节的输入与输出都该当用客户价值这个标尺去衡量。在前端要买通客户真实需要之间的接口，在企业内部，以客户需要来界说自己的产品与服务。若是系统不能满足客户对高质、高效、低成本、高中意度的要求，即就是设备或技术极度先进，也不能算是一个成功的智能造作项目。
② 鉴别并解除浪费
企业在执行智能造作系统之前，该当对流程中各类浪费进行梳理与改善。精益出产中将造作过多过早、库存、搬运、期待、不用要的作业、不用要的作为以及不良品流窜这七种大局，综合为七大浪费，这七大浪费是企业出产效能不高、盈利能力不及的本原，必要不休进行美满与解除。若是这些问题没解决，就直接执行智能造作，很可能是用系统的方式把浪费固化下来，既失落了改善的机遇，又增长了不用要的投入。
好比，没有对库存过多的浪费进行改善，就投入大量财力物力去建设智能化的立体仓库；没有对作为浪费进行改善，就引进机械人或机械臂去从事这些本属于浪费的作为，这些都造成了很大的浪费。
③价值的急剧流动
精益出产强调价值流的急剧流动，蕴含物理布局工艺流程化，信息传递自动化，以及人、产线设备、仓储物流之间高效协同化。若是在物理布局上有大量断点存在，就会给智能造作的排产与调度带来了更大复杂度。
在系统整体运行的过程中，尽可能多地解除滞碍和期待，必要将人、产线设备、仓储物流之间的相互合作机造、信息传递机造、防错与纠错机造，在统一的系统框架内进行设计与建设。
④高度柔性与适应性
精益出产的柔性是指通过急剧切换（SMED）的执行与改善，实现产线在出产分歧型号、分歧配置，甚至是分歧种类产品时，能够凭据必要进行急剧切换。
在幼种类多批量、客户需要千变万化的今天，智能造作建设也必必要思考产线柔性与适应性等问题，不然就可能造成大量投资的浪费。
⑤优美绝伦准则
精益出产中尺度作业、自工序完结、良品前提创建与维持、质量内建、安灯节造、防错与纠错机造、变动点治理、全员出产性维持（TPM）等术语之下，都有一套品质维持的理想、准则与步骤，这些准则和步骤同样能够领导智能造作的建设。
好比，高低工序之间，设备与零件部之间都必要成立全数良品的加工前提与尺度，当前提产生偏离时，该当向有关人员发出异常提醒，甚至终场出产。若是智能造作系统短缺这样的机造，自动化水平越高，损失往往越大。
2）智能造作，精益出产的有效使能伎俩
经过几十年的发展，精益出产已经成为造作业的沉要领导思想。在技术急剧进取的今天，智能造作又能够很好地推进精益出产的落地与进一步发展。
传统精益出产目视治理有好多很有效的伎俩和步骤，好比5S治理、安灯、尺度作业三票、可视化看板等步骤。这些步骤能够直观地提醒产生问题的区域、工位、或是机台、资料等信息，但是要深究问题的底子原因还必要大量的观察与分析，当变异的前提产生变动时，会给分析带来好多难题。
而智能造作以数字化、网络化、智能化等新技术、新伎俩就能够较容易地解决这些问题。好比：
鉴别浪费是精益改善的沉要组成部门，除了传统的精益手法，通过设备物联网系统采集设备稼动率、待机原因等，可能正确地鉴别出设备利用等方面的浪费；通过MES系统对物料、工具等进行精益化库存治理，能够显著地削减库存的浪费；通过APS高级排产优化出产打算，能够削减人员与设备期待的浪费等等。
实现流的出产、平衡化出产是个不休改善的过程，但在离散造作车间，出产设备动辄上百台、工序上千上万项，若何保障这些工序在分歧设备上出产的平衡化、流动化？若是只靠人的经验很难实现这种出产方式，很容易造成设备忙闲不均，造成工序的期待或滞碍。通过APS高级排产以及出产过程协同治理等信息化伎俩，就能够有效解决这些问题，有助于实现产品“流”的出产及出产的平衡化。
品质改善的主张是确保输出产品品质一致。但由于出产前提各类变动，好比设备故障、热处置温度、刀具磨损等，都可能导致产品质量不不变。通过设备状态、工艺参数、刀具磨损等的实时监控，就能够急剧发现问题，保障出产过程的受控，有效地提升产品品质。
作为沉要的使能伎俩，智能造作不仅能够有助于精益出产的落地，还能够推进精益出产的进一步发展。
看板(Kanban)是精益出产中传递信号与节造出产的工具，分传送看板和出产看板两种。传统的看板大多以卡片、纸张等大局存在，通常以手动方式进行填写。但在智能造作过程中，这些数据能够通过MES等信息化系统在电子屏等数字化终端上实时显示，拥有更强的实时性与自动性。
知识内建与治理也是精益出产中的沉要理想。在精益运行优良的企业，都十吩祺沉对知识的治理与传承。以前重要是靠师傅上行下效、尺度作业文件与流程造度等传统方式，存在进建功夫长、可复造性差等弊端。通过数字化、网络化、智能化等智能造作新技术、新伎俩，能够将知识体此刻流程与系统中，隐性知识显性化，对知识的沉淀、传秤注挖掘、使用都拥有沉要的推进作用。
目前，公共所熟知的精益出产治理步骤与实现伎俩总结于上世纪八十年代，带有显著的时期特点。但事实上，若是此刻沉新去钻研今天的丰田汽车，就会发显熹实现方式已经产生了巨大的扭转，体现了自动化、数字化、网络化、智能化等好多最新技术成就。因而，精益出产的理想与伎俩也应该随着智能造作的发展而发展。
3）异曲同工，精益智能共促企业良性发展
固然精益出产与智能造作是两个领域的概想，侧沉点也不尽一样，精益出产重要是强调了出产过程中的治理理想与实现步骤，智能造作更侧沉技术实现，但两者是相辅相成的关系。
从出产过程来看，精益出产中的好多理想，如出产布局、节拍、后工序拉动、尺度作业等，是执行智能造作的基础＜本缜谢弧⑾骷趵朔选⒖墒踊霾⑵胶饣霾⒍ㄊ被霾⒐ば蛄鞫壤硐，也是智能造作要实现的过程指标。同样，智能造作中的设备互联互通、高级排产、过程协同、资源精益化管控、质量过程管控、大数据分析、可视化、预测性守护等步骤与伎俩，都有助于推进精益出产的落地与提升。
3?数字化车间执行战术
数字化车间建设是一项复杂的系统工程，数字化车间建设可遵循以下执行战术。
1）两全规划，服务战术
智能造作不是企业的主张，企业真正主张是通过智能造作实现降本提质增效，提升企业竞争力。数字化车间建设也要为这个主张服务，从整体上服务于企业经营战术。
企业要结合自身现实情况，基于企业战术进行智能造作的设计。好比，要对企业所处行业、企业规模、产品特点、盈利能力、行业职位、发展趋向以及企业自身基础、存在问题、执行指标等，进行深刻分析并综合思考，这些分歧的成分决定了企业分歧的执行智能造作步骤和蹊径。
数字化车间建设不仅仅是一系列新技术或新系统的单纯利用，既涉及出产自动化系统，又涉及数字化、网络化等信息化系统，还要思考打算调度、出产工艺、物料配送、精益出产、安全环保等各类成分，是一项影响到车间各个层面，甚至是能够影响到企业层面的综合性工程，肯定要有全局的概想与系统的思想。
北京航天航空大学刘强教授有一个驰名的智能造作“三不要理论”，即“不要在落后的工艺基础上搞自动化，不要在落后的治理基础上搞信息化，不要在不具备数字化网络化基础时搞智能化。”刘强教授强调了在智能造作规划与建设时，也要把稳工艺优化、治理优化等方面工作，而不能只盯着自动化、信息化、智能化。
企业在进行数字化车间建设之前，肯定要辅导出面并持续关注，在企业战术指标领导下进行系统规划，逐步厘清企业存在的问题、建设指标、解决思路和执行步骤，调动企业各方资源，共同努力，预防信息化部门或车间等单一部门孤军作战，通过工艺优化、组织优化、流程优化、治理优化等工作，为数字化车间建设提供坚实基础。
2）聚焦痛点，扎实推动
基于降本提质增效、急剧响应市场的主张，从车间存在的现实痛点启程，打造一个能解决现实问题的数字化车间管控系统，在工艺、设备、治理以及信息化、网络化、智能化等各个方面有沉点地进行优化、挖掘潜力，最大水平地提升企业出产效能及治理水平。
首先要聚焦痛点。凭据痛点明确要解决的重要问题，好比，是出产效能不高，是产品质量不不变，还是出产过程不通明等，并以问题为导向，造订相应的解决规划。
其次，还必要分步执行，扎实推动。数字化车间建设有好多阶段，其执行挨次取决于存在问题、出产特点、企业基础及资金投入等多种成分，切忌贪大贪全，可从基础、较易成功的处所着手。好比，从设备互联互通做起，由于设备通讯、数据采集这些内容都是客观成分，不太涉及人员、治理等主观成分，执行的可控性强，成功率高。项目成功后，各人对信息化建设的信心与周到就会增长，就会自动要求更多的改进与职能扩大。
这时，再在前面成功执行的基础上，逐步推动到MES等涉及人员、治理等信息化系统，由于这些系统必要部门调换人员工作习惯及车间出产治理模式，主观成分较大，甚至会触动一些人的利益，执行的难度相对较大，可放在设备互联互通等步骤之后，这也是一种较为求实的做法。当然，基础好、推动力度大的企业，也可采取同步执行的方式。
3）以报答本，治理取胜
如前所述，本次智能造作不是“机械换人”的过程，而是以自动化、数字化、网络化、智能化等新理想、新技术伎俩，援手人类实现更高效、更高质、更绿色、更低成本的出产与服务。在智能造作时期，人变得越发沉要，而不是相反。无论是机械人等设备，还是MES等信息化系统，都要基于援手人、服务于人这个启程点，而不是单一地代替人、削减人。另表，无论多么先进的系统，若是不把人的积极性调动起来，系统就不能阐扬最大价值，智能造作就不成能得到成功。
在数字化车间建设中，要以报答本，以更好地阐扬人的价值为根基启程点。另表，还要充分意识到数字化车间建设的主体与利用对象分歧。不像PLM等系统用户根基上都是年轻的技术人员，数字化车间的重要用户是人数多多、文化水平偏低，甚至春秋偏大的车间工人，要充分思考系统的易用性、便捷性、安全性、环保性等特点，以精益出产为领导思想，以使用者为中心，在流程优化、工艺优化等基础上，以自动化、数字化、网络化、智能化为伎俩，以降本提质增效为指标，以治理优化为突破口，通过数字化车间的建设实现精益化、智能化、高效化的出产模式，为企业智能化转型升级在车间层面奠定坚实的基础。
4）效益驱动，落地为王
在数字化车间建设中，既要切合智能造作的理想，有肯定的先进性、前瞻性，又要本着求实落地准则。要罗致昔时CIMS的经验与教训，不要过于梦想化，不要过多强调自感知、自决策、自执杏注自组织、自进建等所谓宏伟上技术，企业不是钻研机构，应该以创造效益为底子主张。
凭据“二八准则”，解决80％的问题，通常只会耗费20％的成本，而剩下的20％却必要高昂的成本。以前，产品更新换代慢，往往好多年都在沉复出产统一款产品，而此刻市场变动急剧，为了适应一日千里的市场变动和个性化需要，即将建设的系统很可能过几年就必要更新和调整。系统满足当前需要并有肯定的前瞻性即可，不要过度复杂、不要过于强调先进性，不然，沉沉的投资会给企业带来很大的经济职守。
4?数字化车间执行成效
通过成功执行数字化车间系统，企业在车间治理方面将会有质的提升，为企业智能化转型升级奠定优良的基础。
1)设备互联，“哑设备”聪明起来
通过设备的互联互通，将车间的数控机床、热处置设备、机械人等数字化设备实现法式网络通讯、数据远程采集、法式集中治理、大数据分析、可视化展示、智能化决策支持，将设备由以前的单机工作模式，升级为数字化、网络化、智能化的治理模式。
2)协同出产，让设备高效地运行
通过系统中的打算、排产、派工、物料、质量、决策等？，以信息化系统为伎俩，实现各类信息的共享与协同，做到车间层面精准化打算、精益化出产、可视化展示、精密化治理，将以前串行出产转变为并行的协同出产模式，实现“一个流”的出产，工件转移到设备前，加工法式等技术文档、工装夹具等出产资源已经全数筹备就绪，大大削减设备的各类期待功夫，可显著提升设备出产效能，降低出产成本，提高客户中意度。
3)虚实融合，数据在流动中增值
扭转传统的造作模式，做到虚构世界与物理世界深度融合，虚实精准映射、相互推进。车间各岗位、各设备都融于整个信息化系统，以数据有序流动为特点，以高效高质出产为主题，人、机、料、法、环、测各环节相互融合，基于数字化、网络化、智能化的治理系统，使治理者能做到“看得见，说得清，做得对”，实现了出产过程的“Smart”，即火速、高效、高质、低成本、绿色、协同的智巧化出产与服务模式。
4) 智能造作，降本提质增效是标尺
通过数字化车间建设，对车间进行全面的科学管控，大幅度提升车间打算科学性、出产过程协同性、出产设备与信息化系统的深度融合度，并在大数据分析与决策支持的基础上进行通明化、量化治理，可对企业出产效能、产品质量、出产成本等方面有显著改善。
总之，数字化车间建设要以现实需要为牵引，以经济效益为驱动，以成功落地为导向。在先进设备的基础上，在治理方面深挖潜力，充分阐扬人的作用，构建数字化、网络化和适度智能的出产模式，切实做到显著的“降本提质增效”。并以量化数据为基础，循序渐进，有效地提升企业的竞争力。好比通过三年功夫，能将设备利用率提高一倍，将产品合格率提升一个档次，就极有可能“确保企业的未来”，这才是比力求实的数字化车间建设准则。
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