精益生产符合工业 4.0

当精益生产在实践中遇到工业 4.0 时，两者并不一定互补。惊讶吗？

作为工业 4.0 领域的软件专家，当我们参加精益生产培训时，我们对这种认识感到相当惊讶。为什么？在引入工业 4.0 解决方案时，制造和 IT 的决策者和专家都有一定的期望。总的来说，他们希望存储和分析大量数据的可能性——以及扩展的自动化和监控功能——将提高制造效率、透明度、灵活性以及故障预防。最重要的是，工业 4.0 解决方案可以理想地近乎实时地分析数据。贯穿从供应商到客户的整个价值流。

为什么这种理论上强大的组合会失败？

我将用几个例子来说明为什么这些期望不能总是得到满足。

作为“自主牛奶运行”的工业 4.0 项目产生了用于供应生产站的自组织、灵活的材料运输系统——代替了博世生产系统 (BPS) 中定义的循环材料供应，作为帮助实施精益生产的元素生产。

乍一看，自动牛奶运行与一系列 BPS 原则相矛盾：

什么是周期性物料供应？

周期性材料供应是一种在正确的时间和地点提供具有所需质量和数量的正确组件的方法。零件和产品以标准化的方式供应和移除：以固定的节奏、在规定的路线上以及以尽可能小的单位（牛奶运行）。 （来源：BPS 手册 2016）

• 它们降低了内部物流流的透明度。
• 由于缺乏标准化的材料运输，可能会导致无法立即检测到与计划的偏差，从而无法立即检测到故障。
• 改用自动牛奶运行会将最长补货时间的计算变成一项复杂甚至不可能完成的任务。
• 进一步优化变得更加困难和/或耗时。

制造业中的价值流通常非常复杂，以至于某一点的变化（例如软件支持的周期时间优化）可能会对整个生产线产生重大影响。

在基于软件的周期时间监控的情况下，还可能产生雇佣法后果，导致员工拒绝他们认为无处不在的监控。

最后，如果数据分析和其他软件不能为专家提供某些结果的原因——这将使他们能够进行智能控制——那么“责任”原则就会受到损害。

支持我提到的要点的精益生产的原则和要素是生产中持续改进过程 (CIP) 的重要组成部分。反过来，持续改进是实现可持续无浪费流程的途径。

如何确保工业 4.0 和精益生产成为强强联合

精益生产和工业4.0只有在

• 生产系统经过适当设计（“先是流程成熟，然后是工业 4.0”） 和
• IT 专家了解生产系统的复杂性，可以提供适当的建议（“结合制造和 IT 专业知识” ).

这就是为什么博世如此强调将 BPS 和软件专家紧密结合在一起的原因，这一措施也可以确保避免上述类型的错误。软件工程师获得了理解和解决可能出现的任何冲突原则的工具。鼓励他们按照 BPS 原则和要素在博世生产基地实施工业 4.0，目标是将精益生产与工业 4.0 有效结合。

为帮助博世在全球 250 家也使用 BPS 的工厂实施工业 4.0 解决方案的软件专家提供培训课程。 我自己参加了其中一个培训课程，并参与了一个项目，根据消费控制原则分三个阶段重组模拟产品线。 这是使用经典的精益生产方法完成的：我们使用看板卡实施拉动原则、优化循环材料供应、创建目标透明度等。

为什么工业 4.0 软件工程师需要精益生产知识

在我们的示例中，软件专家学习并遵守了指南，以便在创建和引入新的工业 4.0 解决方案时保持必要的透明度、个人责任、故障预防和标准化。这包括以下措施：

• 软件控制的自动重新安排需要相关生产专家的确认。作为此措施的一部分，该软件会通知专家有关所需重新安排原因的信息。
• 尽管自动化，但必须保证更换时间。
• 在实施工业 4.0 之前，生产流程必须已经成熟并被理解。
• Gemba 步行仍然是改进工作的关键部分。您只能在车间获得正确的概览。软件必须支持这一点。
• 在引入新软件时，必须确保所有转换点的透明度。这可能涉及在规定的时间段内同时运行手动和数字系统。
• 必须准备好数字数据，以便生产工人能够立即识别偏差并找出原因。
• 车间还必须具备一些数据分析专业知识。这可能意味着，工业 4.0 项目中的数据科学专家最初应在获得这些专业知识的同时对生产现场专家进行相应的培训。

你的经历是什么？精益生产与工业 4.0 的互补性如何？