精益4.0
——VUCA背景下制造企業通往卓越現場管理的路徑

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得到了深入推廣，證實其是實現主業運營的非常有效的途徑。2011年，德國提出了工業4.0的概念；2015年，我國提出了中國制造2025發展戰略。自中國制造2025發展戰略提出后，在數字化浪潮下，傳統的精益生產與工業4.0在制造企業內“狹路相逢”。由此，是繼續堅持已經被證實有效的精益生產方法，還是選擇被描繪得極其美麗的工業4.0，成為不確定環境下制造企業面臨的現實問題。

精益生產與工業4.0的關系

關于精益生產與工業4.0的關系，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4.0包括精益生產；五是兩者兼容互補；六是精益生產包括工業4.0。其中，廣受認可的觀點認為精益生產和工業4.0是兼容互補的關系。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。精益生產與工業4.0均以客戶價值為關注焦點；著力提升營運績效及制造柔性；關注降低組織和過程的復雜性；強調全員參與的改進；注重長期收益，而非短期利益。

二是精益生產管理是實施工業4.0轉型的基礎。具體表現在三個方面：其一，標準化、透明的、可重復的過程對于工業4.0轉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4.0提供了潛在用例和決策依據；其三，精益生產降低了過程的復雜性，提升了實施工業4.0技術的成功率。

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

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

圖1 工業4.0+精益制造=精益4.0

精益4.0在制造企業中的應用

越來越多的企業意識到精益和工業4.0之間的兼容互補關系，因此采用先進的工業4.0技術賦能傳統經營，以進一步降低成本、提高質量、加快交付速度。同時，數字化及自動化技術的應用，也進一步提升了企業在不確定環境下應對競爭的能力。

精益4.0在制造企業中的應用并不鮮見，典型案例如下。

第一是數字化績效管理系統的使用。隨著大數據分析方法的成熟，數字化績效管理系統在企業的應用越來越普遍。在這一系統中，數據會實時顯示而非每月更新；系統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，系統可以實現工位級別的績效跟蹤。

第二是價值流分析。在經濟生產方面，很多企業開始應用價值流分析（Value Stream Mapping，VSM）。傳統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據，且售后數據與生產數據不兼容。隨著數字化技術的普及，數據孤島被打通，傳統的價值流分析由此變成實時的價值分析，從而實現了水平集成。

第三是數字化安燈系統。傳統的安燈系統與互聯網和大數據結合后，數據會實時傳輸到相關業務部門，以促進問題解決。同時，數據的積累分析和挖掘，有助于解決設備上頻繁出現的問題，尤其是質量問題。如果有些重要問題得不到快速解決，系統會自動觸發問題上升機制——比如生產部門解決不了，工廠來解決；工廠解決不了，總經理來解決——這種方式有利于高效解決問題，實現全流程管理。

第四是智能料盒。早在2015年，歐洲一家做物流配套的企業就已經開發出智能料盒產品。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在制造企業中的應用還有預防性維護。過去制造企業中有很多設備維護是基于時間的維護。有了大數據的加持，企業就可以實現預見性的維護，從而減少停機損失，降低成本。

制造業數字化轉型戰略選擇

根據麥肯錫的研究，按照產品多樣性和客戶類型，可以將制造業的數字化轉型戰略分成4個象限（圖2）。其中，右上角是制造業的終極模式，即大規模定制模式。如果企業是一家大規模定制企業，應著力打通一個互聯互通、智能優化的大規模定制平臺。從右下角看，如果企業致力于生產最佳產品，即客戶非常關注產品質量及服務質量，企業應以產品為中心，端到端地打通產品數字化主線，實現一流的產品質量和卓越服務。左上角是快速交付的企業。快速交付企業以訂單為中心，打造實時、透明、一體化的智能供應鏈。從左下角看，如果企業扎根制造，其數字化轉型的重心要以打造卓越的運營系統為重點，即用數字化手段及傳統經濟生產的一些工具，不斷提升車間管理質量，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。根據麥肯錫的調查數據，在工業4.0路徑上，有71%的企業會陷入試點困境，即只做試點，其后很難繼續；26%的企業經過試點之后重回基層；還有3%的企業非常幸運，完成了工業4.0的轉型，實現了業績提升。在精益和工業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4.0之間產生1+1＞2的效果（圖3）。

圖3 精造業數字化轉型的戰略選擇

根據波士頓的調查結果，如果能把精益生產和工業4.0進行較好的結合，企業可以實現3～5年內40%的成本節約。由此，制造企業應該積極思考，精益4.0到底是否適合企業，以及企業當下應如何選擇數字化轉型路徑，以更好地促進效益提升和實現卓越運營。