中国制造业精益数字化白皮书2022

中国制造业 精益数字化报告 参编单位：（排名不分先后） �.天津爱波瑞科技发展有限公司 �.中国电子技术标准化研究院 �.天津财经大学商学院 �.中车青岛四方机车车辆股份有限公司 �.中车南京浦镇车辆有限公司 �.中车株洲电力机车有限公司 �.中国船舶集团有限公司第七一二研究所 �.中国煤炭科工集团常州研究院有限公司 �.沈阳鼓风机集团股份有限公司 ��.烽火通信科技股份有限公司 ��.洛阳双瑞风电叶片有限公司 ��.西安西电开关电气有限公司 ��.安徽合力股份有限公司 ��.安徽全柴动力股份有限公司 ��.烟台中宠食品股份有限公司 ��.河南油田分公司 ��.重庆青山变速器有限责任公司 ��.芜湖新兴铸管有限责任公司 ��.上海烟草机械有限责任公司 ��.青岛达能环保设备股份有限公司 ��.科迈化工股份有限公司 ��.杰克科技股份有限公司 ��.重庆歇马机械曲轴有限公司 ��.曙光信息产业股份有限公司 推荐序 前言 目录 ························� ························� �.�中国制造业转型升级的重要性和紧迫性� �.�智能制造是中国制造业转型升级的方向和目标� �.�精益数字化是中国制造业转型升级的必要手段� �.�精益数字化的内涵与阐释� �.�精益数字化的特征� �.�.�精益数字化为物理空间的持续改善提供了新的可能� �.�.�敏锐的数据意识和准确的数据采集是精益数字化的基础� �.�.�统一的数字平台是精益数字化发挥作用的重要载体� �.�精益数字化遵循的原则� �.�.�重新认识数字化背景下的价值创造� �.�.�注意统筹规划与分步实施相结合� �.�.�充分考虑运营系统的复杂性� �.�精益数字化的基本理念� �.�.�精益工程师的实践智慧与数字技术的融合� �.�.�数据标准化、连接一体化与应用场景化相融合� �.�.�用算法驱动持续改善与以人为本相融合的理念� �.�中国制造业精益数字化发展现状�� �.�中国制造业精益数字化人才储备与育成现状�� �.�.�中国制造业精益数字化人才储备现状�� �.�.�中国制造业精益数字化人才育成现状�� �.�中国制造业精益数字化面临的问题与挑战�� �.�.�精益数字化顶层规划不足�� �.�.�精益数字化基础相对薄弱�� �.�.�精益管理不透明、缺乏数据支撑�� �.�.�精益数字化建设持续程度不足�� �.�.�产业链、供应链企业间缺乏协同�� �.�以精益管理实践为主轴的精益数字化五阶段实现模式�� �.�.�第一阶段：基于业务单元的精益问题改善⸺“点”�� �.�.�第二阶段：基于业务流程的精益管理实践⸺“线”�� �.�.�第三阶段：基于流程协同的精益运营建设⸺“面”�� �.�.�第四阶段：基于系统集成的精益体系优化⸺“体”�� �.�.�第五阶段：基于价值网络的精益生态构建⸺“魂”�� �.�数字技术赋能精益改善的三层次架构�� �.�.�第一层次：基于全价值链的精益生产标准化与信息化�� �.�.�第二层次：基于数字平台的精益管理数据化与可视化�� �.�.�第三层次：基于云端技术的精益运营系统化与智能化�� �.�制造企业精益数字化矩阵模型⸺精益与数字化正交赋能�� �.�汽车行业�� �.�电气机械行业�� �.�通用设备行业�� �.�轨道交通装备行业�� �.�钢铁行业�� �.�食品行业�� �.�精益思维和理论是精益数字化的根基�� �.�精益数字化是制造业实现智能制造的管理基础�� �.�制造业精益数字化的未来更应关注数字本身的精益�� �.�精益数字化要逐渐将数据应用转向数据治理�� �.�数据业务的职能化是精益数字化组织的发展趋势�� �.�数字精益工具的小型化和模块化是未来发展的方向�� �.�精益数字化要时刻关注制造工艺的发展和技术变革�� 附录：精益数字化的具体应用展示 案例�安徽合力：数字化赋能决策精准与高效�� 案例�全柴动力：数字化推动精益制造升级�� 案例�青山工业：数字化管控支撑生产平准化�� 案例�歇马曲轴：产线精益升级打造数字化基础�� 案例�双瑞风电：精益数字化工具助力异常管理�� 案例�青达环保：精益数字化重构生产制造模式�� 案例�西开电气：精益全价值链建设协同激发产能�� 案例�中船���所：精益数字化工具贯穿项目全生命周期�� 案例�沈鼓集团：数字化创造敏捷型供应链模式�� 案例��中煤科工常州院：精益数字化支撑多品种、小批量生产�� 案例��杰克科技：智慧物流提升JIT管理�� 案例��上海烟草机械：异常管理数字化工具赋能精益现场�� 案例��中车株机：数字赋能生产制造，致力建设“智慧株机”�� 案例��中车四方股份：“四轮”驱动高质量发展�� 案例��中车浦镇：精益建设生产作业组织方式�� 案例��河南油田：持续推进精益数字化转型，重塑文化基因�� 案例��科迈股份：精益数字化工具助力运营效率全面提升�� 案例��芜湖新兴铸管：精益数字化工具助力异常管理能力提升�� 案例��中宠股份：构建特色的精益数字化运营管理模式�� 案例��烽火通信：夯实精益基础，持续推进数字化进程�� 推荐序 推荐序 李培根 中国工程院院士 《中国制造业精益数字化报告》（以下简称《报告》）的推出，殊为难得！因为当今工业界及学界中关注数字化转型和智能制造者众，可谈论精益数字化者鲜。而精益数字化已然是企业数字化转型的真问题！ 制造业是国家发展的战略重心所在，制造业的强弱直接影响一国国民经济的发展。精益生产在制造业实践多年，被证明是一种提升制造业生产与管理水平的有效手段，其理念广受制造业青睐。在精益理念的指引下，众多行业及其企业实践了很多行之有效的精益生产模式或手段（如准时生产－JIT、看板等），又达到相应的目标（如提高质量、减少库存、降低成本……）。 到目前为止，精益的理念似乎变化不大，但精益的生产方式、手段以及覆盖范围却有明显变化。过去丰田使用"看板"系统来拉动生产，现在的企业推行精益生产都会辅以ERP、MES以及其它数字化手段等。以前企业仅仅基于自身考虑精益，现在优秀的企业还意识到需要在整个供应链上考虑精益。此类变化显然是基于数字技术的发展。《报告》正好告诉人们“精益”对数字化的需求，实施精益数字化的途径，以及精益数字化的意义和效果。 01 精益理念中的精髓，亦即最稳定不变的要素应该是“持续改善”。企业一般都追求低成本、高质量、绿色等目标，而且对目标的追求没有止境，否则不可能持续发展。企业要想长盛久兴，就得在方方面面不断地“改善一点点”。别小看“改善一点点”，其意义可不一般。试想，你的产品质量或性能比市场上的同类产品好一点点，或者你企业的成本相对低一点点，那么你的企业竞争力可不是好一点点，市场份额可能好很多。还需要意识到的一个问题，“改善一点点”又是很困难的，尤其是企业处于高位时。犹如机器，越是高端设备，其性能的提高越难。光刻机精度从�纳米到�纳米的难度远远超出从�0纳米到��纳米的难度！精益思想提出的早期，不管是理念本身还是手段（如准时生产，推式生产改成拉式等），所涉及的知识是显性的，多是有因果关系的，容易被理解的。社会中、工程中的问题远不 如显性知识那么简单，一些并非基于因果关系的复杂关联往往超越人的认识能力之外。这种情况下，如何进一步改善？好在有了数字－智能技术，人类不仅有能力认识那些基于因果关系的显性知识，还能够探究人类难以感受、难以表达的隐性知识（有人称之为“暗知识”）。所以，企业家和工程师们一定要认识到，只有在数字空间方有可能超越人类对机器过程和企业活动中复杂关联(如企业成本所涉及到的各种要素和活动的复杂关联)的认识局限。越是企业发展好的时候，更需要在那些复杂关联中挖掘潜力，以保持持续改善。那么精益数字化当如何？ 当我们流连于数字空间，陶醉于数字－智能技术超越人类认识局限的魔力时，如果没有忘记精益理念本质的话，另外的问题出现了：采集的参数越多越好吗？采集的频率越高越好吗？算力的过分消耗是不是意味着不精益？……与数据相关的问题还有许多，数据失真、畸变、演化；数据的清洗；企业独立的数据部门…… 所幸，《报告》中对上述问题均有触及。更难能可贵的是，加上对多个行业的相关情况介绍和诸多企业推进精益数字化案例的分析，书中既富有故事，又饱含真知灼见。相信《报告》的问世，将为中国制造业了解并实施精益数字化提供非常重要的指导。希望读者在阅读此白皮书后真正能够领悟到，没有数字化赋能的精益无法有效地支撑企业的持续改善，没有精益理念支撑的数字化转型很可能徒劳无功，缺乏精益思想而形成的数字化手段和活动甚至可能造成很多浪费。 数字空间足够大，任由精益的理念在其中驰骋。相关的学者和工程师需要拓展自己的想象力，如何运用数字-智能技术使精益理念应用的方式和效果能够持续改善。我同时相信，精益理念的数字化，反过来一定会进一步丰富精益理念的内涵。希望读者从《报告》中得到启迪，也希望《报告》能够引发企业家、工程师乃至学者们的进一步思考。 精益数字化是制造业实现智能制造的基础 朱森第 (国家制造强国建设战略咨询委员会委员) 制造业进入大规模批量生产的时期，生产线的顺畅、生产环节的简捷、生产组织的有效，成为制造企业竞争力强弱的关键要素。精益生产（LP）首先在制造业发达的美国提出，日本丰田汽车公司将其应用于本公司，并不断实践、丰富，加以总结，形成丰田生产方式（TPS），一度风靡全球。中国制造也曾普遍学习推广应用TPS，相当程度提升了制造企业的双效（效率、效益）。正如精益生产的精髓在于持续改进，精益生产扩展为精益管理，精益管理又进一步升华为精益思维。而当制造业进入数字时代时，精益数字化又成为制造业数字化转型、高质量发展和实现智能制造的重要基础和途径。 当前，中国制造业正在按照党中央、国家的战略部署，加快制造强国、质量强国的建设，并明确以智能制造为制造强国建设的主攻方向，尽快实现中国制造业由“大而不强”向“大而又强”的转变。近几年来，着力推进智能制造，已逐渐成为各界各方面各企业的共识。各地各企业以智能化改造、数字化转型为实现制造业高质量发展的重要抓手和路径，工业互联网、大数据等新一代信息技术与制造业融合渗透，有力赋能制造业转型升级，制造业高质量发展的成效越来越明显。精益数字化架起了数字化与制造业的桥梁。 精益数字化是精益管理与数字技术的融合，是制造业实现智能制造的基础。相当多的制造企业， 在推进数字化智能化的进程中，越来越深地体会到，精益管理是不可跨越的过程。在精益管理的基础上，企业推进智能制造，事半功倍；而精益管理基础较差的企业，推进智能制造则事倍功半，且可能无功而返。实践表明，至少，在推进智能制造的过程中，应同时补上精益管理这一课。 好在有了精益数字化，将精益管理的实践与推进数字化、智能化的进程两者结合了起来。相信精益数字化的推行，将有利于更加有效地推进中国制造业的数字化转型和智能制造的实现，为制造强国的建设做出贡献。 前言 党的二十大报告指出“高质量发展是全面建设社会主义现代化国家的首要任务。要坚持把发展经济的着力点放在实体经济上，推进新型工业化，加快建设制造强国、质量强国、航天强国、交通强国、网络强国、数字中国”。制造业是中国的立国之本，其规模先后超过美、英、法、德、日等制造业强国，自�010起连续1�年稳居世界第一。然而，中国制造业总体上依然“大而不强”、“全而不优”，相当多的产业处于价值链中低端，存在自主创新能力弱、资源利用率低等诸多问题。因此，制造业通过转型升级实现高质量发展变得极为迫切。 中国制造业起步晚、起点低，一直在学习和践行精益管理的思想和工具以实现“由大到强”的转变。数字技术的广泛应用为中国制造业转型升级提供了重要机遇。精益作为消除浪费、降本增效的重要手段，能够为企业数字化转型夯实基础，而数字技术也能够让精益实施更加高效。《智能制造发展报告：精益管理》力求融合精益和数字化，从精益