慧正资讯：建设智能工厂必须同时考虑自动化、精益化和信息化，三者缺一不可，只有三者互相支撑、融合提升，必须同时兼顾局部优化和全局优化，避免信息孤岛、自动化孤岛，才能真正实现数字化转型和智能化提升引领，从而成为领先的精益智能工厂。

一、定制化生产面临的挑战

当前精细化工产品随着个性化定制需求越来越多，多品种、小批量、 短交期对生产管理造成了很大难度。

个性化定制生产企业普遍面临着如下困难。

比较典型的包括：计划编制的困难、成套和缺件的困难、高库存和在制品、多个部门之间协同的困难、柔性自动化产线集成的困难、生产过程的管控、应对变更和插单的困难等。

常见的应对策略包括大规模定制和柔性化生产，主要有如下几个方面：

二、先建设后集成的问题

许多精细化工企业意识到要解决这个问题，必须考虑建设柔性自动化和智能工厂，对于其中的自动化和信息化的建设，选择了“优先推进单点自动化→集成和数字化转型→智能化提升和引领”的实施路径。

这种渐进式智能工厂建设路线应该是正确的，单点自动化和柔性化通常会选择建设柔性化自动化的生产线。下图是常见的柔性制造系统的原理图，主要包括了加工单元、存储系统、搬运系统、工夹具管理、管理信息系统五个部分。

但是一些企业投入了很多资金，进行了柔性自动化改善，但没有发挥出应有的效益，常见的特征包括：

（1） 自动化产线手工输入、统计分析和生产切换麻烦

产线的数据都是手工输入，容易出现人为的错误，而且生产切换周期较长，生产过程、质量数据通常需要导出，依靠手工汇总才能进行统计分析。造成这个问题的原因是上层信息系统缺位，或者有上层信息化系统，但是缺少集成。

（2） 缺少统一的集成规范，集成的难度和成本很高

自动化产线建设缺少信息化集成接口规范，为将来的集成造成许多技术上的困难，补救成本很高。造成这个问题的原因是前期轻视信息化的作用，信息化部门参与不足，缺少集成标准和规范。

（3） 自动化仓储和物流设备重复建设、浪费严重

每条线都有独立的自动化仓储和物流设备，互相不能共享使用，大部分仓储物流设备利用率不高，导致很大的重复投资和浪费。造成这个问题的原因是总体规划不足，缺少上层信息系统的同步建设，造成各生产线各自为政，重复建设的问题。

（4） 企业其他部分的工作跟不上，自动化不能充分发挥作用

企业其他部分的工作没有跟上来，例如物料齐套率不高、缺少自动化配送，该自动化系统的作用不能充分发挥。造成这个问题的原因是，配套的工作没有同步进行，包括信息系统的建设，物流系统的建设、供应链系统的建设、设计工艺的模块化和结构化等。

（5） 自动化系统运维的难度和成本都很高

由于不同柔性生产线的管理系统由不同厂家提供，功能模块完整程度不一，技术架构不同，这些系统的运维非常困难。造成这个问题的原因是缺少标准化。

（6） 没有从企业整体考虑，没有解决企业的关键问题

有些自动化项目在立项时，没有从企业整体考虑，没有解决企业的关键问题，局部优化不代表整体优化，产生成本，不产生效益。造成这个问题的原因通常是：精益化总体规划不足，没有找对优化关键点或方向。

以上这6个问题导致的结果是形成了“自动化孤岛”！前期花费了大量资金、精力和时间，但却没有取得应有的效益，事后集成时又需要花费大量的金钱、时间和精力去加以补救，而且补救的难度还非常大。处理的不好，“先建设再集成”有时是短视的、不负责任的说法！！！

局部自动化一般是指针对企业的某一部分，如一台机器、一个单元、一条产线、一个车间所实现的自动化，如果做得好，它也能使该局部实现优化，即局部优化。局部自动化形成了所谓的“自动化孤岛”。这些单元自动化相当于军队的单兵作战能力很强，但是如果缺少统一指挥和调度的指挥官，整体作战能力就会很差。

三、三化融合推进智能工厂

事实上，许多企业也意识到总体规划的重要性，但是在总体规划方面能力不足，面临着很多难以跨越的问题，例如：

1）精益生产如何指导自动化和信息化建设？

2）信息化如何对自动化进行支撑？

3）如何制定通用的集成规范和标准，减少集成成本，缩短项目周期？

4）如何通过信息化打通各个自动化单元，实现整体协同精益化？

其实建设智能工厂必须同时考虑自动化、精益化和信息化，三者缺一不可，只有三者互相支撑、融合提升，才能真正实现数字化转型和智能化提升，从而成为领先的精益智能工厂。

精益化既是智能制造的基础也是目标，同时需要关注局部优化和全局优化。智能工厂建设必须帮助降低成本、提升品质、缩短交期，这与精益生产的目标一致，精益生产推进的同时，需要进行自动化和信息化的总体规划，并指引自动化、信息化和智能化项目的实施。
       自动化通常要先行，更多替代体力劳动，更多关注局部优化的实现。自动化通常可以更好实现少人化、减少人的体力劳动、提高生产效率、提高产品质量的稳定性，为信息化和智能化创造条件，信息部门必须参与自动化项目，制定自动化产线与各个业务、中控系统的集成接口标准。
       信息化支撑智能化，更多替代脑力劳动，更多关注整体优化的实现。信息化负责生产计划的制定、所有产线/设备的联网、包含生产、质量、仓储、物流、包装等资源的计划调度，确保生产资源的自动优化和高效利用，实现柔性自动化生产和精益化生产，更大程度上减少人的脑力劳动。

如下图，我们从三个维度将精益、自动化和信息化分为4个层次：

从精益的角度，我们追求更高层次的精益，从单元级的改善（例如柔性单元或柔性产线）提升到车间级、工厂级甚至供应链级的改善。
       从自动化角度，从刚性自动化、柔性单元、柔性产线上升到柔性自动化工厂的改善。
       从信息化角度，从碎片式系统、集成式系统上升到平台一体化、智能化平台。

如下图所示，通过产线的自动化实现单点级的改善，通过信息化、智能化实现对车间、工厂、供应链更高层次的改善和优化。

 对于自动化的产线/设备，更多是接收指令与工艺参数，并进行自动化的生产，可以认为更多替代了人的体力劳动，是生产制造的执行机构。当然，自动化设备不仅仅可以替代人生产执行，而且可以替代人进行生产排程、物流配送、质量检验、包装发运、生产调度等。