隨著技術的不斷發(fā)展，雖然制造模式發(fā)生了演變，制造能力和制造工藝有了很大的提高，但不可否認的是整個制造過程變得臃腫。

一方面，由于制造能力的提高，企業(yè)接受訂單的數量逐漸增加，但各種問題也隨之而來，如物流不暢，物料供應得不到及時保證，生產計劃越來越復雜，調度困難，全部庫存難以轉移和發(fā)送，等等。另一方面，隨著制造要求越來越高，制造過程變得更加多樣化和專業(yè)化，這導致對人員的要求更加苛刻。要么是工作內容不斷增加變得繁重，要么是專業(yè)知識不斷更新，難以接受學習和創(chuàng)新。

這也導致制造企業(yè)在生產執(zhí)行過程中，很難找到專業(yè)的技術人員來支持產品的生產和迭代創(chuàng)新，或者拉長員工的工作時間來滿足生產效率，導致招工難，人力資源成本臃腫。

在國際上，很多制造企業(yè)已經逐漸形成了完整的數字化建設，但是在數字化向智能化轉型的過程中仍然存在很多“壁壘”。因此，如何選擇適合自身企業(yè)發(fā)展的數字化、智能化轉型模式，讓制造真正變得“簡潔”，讓數字智能真正變得“可用”，是企業(yè)在進行產業(yè)轉型時應該重點關注的。

“輕量化”制造的概念和特征

“輕量級”的概念源于賽車運動。賽車運動輕量化是在保證性能穩(wěn)定和提高的基礎上，盡可能節(jié)能地設計所有總成部件(例如降低汽車整備質量)，從而不斷優(yōu)化車型譜，提高汽車動力，降低油耗，減少尾氣污染。

現在，“輕量化”是年輕時代流行的概念。說到“輕量化”，大眾的第一反應是“輕量化辦公”。

輕松的辦公室工作有兩種具體形式。一種是輕工作，即無紙化、遠程化。它強調在線信息交流的高效性、準確性和及時性，能夠滿足用戶對簡單操作和復雜應用的需求。另一種是工作設備的輕量化，即工作不再需要傳統(tǒng)的辦公設備，如臺式電腦、日歷、堆疊文件、各種設備轉換線、硬盤、接口等。員工只需要攜帶一臺輕薄的移動設備和少量的無線外設，就可以完成一系列復雜的工作內容。

有意思的是，因為企業(yè)的數字化轉型，“輕量化辦公”的概念也應運而生。

映射到制造業(yè)，所謂“輕量化”的制造業(yè)應該包括幾個特征:

(1)制造過程“輕量化”，生產執(zhí)行順暢，即可以建立快速、靈活的生產系統(tǒng)，可以對作業(yè)行為進行規(guī)劃，對突發(fā)事件的響應和行為進行控制。

(2)數據信息“輕量級”。當然，制造業(yè)產生的數據信息不能減少，但可以讓它們在流動性上“靈活”，不至于在傳輸過程中出現卡頓或延遲，從而避免信息孤島。

(3)設備材料“輕量化”，硬件減少。制造企業(yè)在減少固定資產和材料儲備的同時，可以節(jié)約大量的制造成本。

(4)通過給員工“減負”，釋放他們的工作壓力，提高他們的工作效率，幫助和指導他們的學習，他們可以從“消耗品”變成“資源”，使他們能夠靈活適應各種工作崗位，從而節(jié)省企業(yè)的人力成本。

這些特點可能略顯抽象，所以下面用制造業(yè)從業(yè)者熟悉的“精益制造”概念來具體舉例說明。

精益制造和輕量化

輕量級選手

精益制造的原型是日本豐田汽車公司創(chuàng)造的豐田生產方式。它強調“社會需求”為動力，“人”為中心，“簡化”為手段，“技術”為支撐。它主張?zhí)蕴磺胁划a生附加值的活動和資源，從系統(tǒng)的角度合理組合企業(yè)中的各項職能，以最少的資源和最低的成本為顧客提供高質量的產品和服務，使企業(yè)獲得最大的利潤和最佳的適應性。

在擴展構造法中，精益制造被描述為一幅以精益制造(LP)為屋頂，以準時制(JIT)、成組技術(GT)、全面質量管理(TQM)為支柱，以并行工程(CE)和團隊工作為基礎的建筑圖景。

回到最開始，豐田的生產方式強調成本。只有降低成本，才能增加利潤?；诖?，豐田重點關注“人、庫存、生產集群”三要素。

在豐田的設想中，公司的生產人員應該是多技能的。等待材料時，工作人員會參與其他流程。等材料的時候，會有其他工作人員過來幫忙生產。這就產生了一個問題，一個生產員工如何快速上手相應流程的操作。那么可以提出以下解決方案。

如果有現成的操作手冊，并且所有操作人員都可以隨時共享閱讀，是否意味著所有操作人員都可以操作所有流程？這樣是不是節(jié)省了很大一部分員工成本？這是其中之一。

其次，當工作人員熟悉了產品生產的所有操作后，是否可以隨意安排和組織多個生產團隊，實現多團隊同時生產的柔性制造和并行制造？這樣是否節(jié)省了生產周期，使生產周期可調，可以進一步優(yōu)化生產周期？

第三，當所有制造員工都知道工藝流程、工藝操作、產品參數和配置方法時，是否意味著所有制造員工都可以進行研究，被引導成為“專家”，甚至提出產品質量改進和工藝創(chuàng)新的方法？

第四，當員工只需要輸入工藝流程，其他制造執(zhí)行步驟全部交給人工智能和機器人來完成，是否意味著一個員工就可以控制整個產品生產鏈？工作壓力的減輕是否意味著員工工作效率的提高，人力資源和人員成本的問題是否意味著解決？

同樣，考慮到庫存，豐田認為產品的利潤來源于“售價-成本”。在市場競爭壓力大，售價無法壓縮的情況下，只有降低成本才是增加利潤的辦法。重要的成本在于“降低庫存”。理想情況下，庫存為零。于是提出了“準時制(JIT)”的思想，即“當我需要它的時候，它就會出現，而當我不需要它的時候，它還沒有產生?！?/p>

如何變現是庫存端的問題。如果企業(yè)有一套系統(tǒng)，可以實時獲取生產端的需求，當生產端想要生產一個零件或產品的“想法”產生時，庫存端可以知曉，甚至在沒有反應的情況下，在短時間內將物料送到生產端，從而達到像大江大河一樣“川流不息”的效果。這種“JIT”能形成嗎？考慮到可以實現的現實，當企業(yè)制定好生產計劃，生產端的需求即將得到滿足，但還沒有確定的需求時，庫存端會根據生產計劃了解需求，把物料送到生產端。

上述“無反應時間”的情況能否實現？當然，這涉及到很多其他的問題，比如如何根據計劃快速找到對應的存儲物料，如何讓存儲的物料快速的從倉庫里出來，是否可以建立一個倉庫，而不是讓物料“隨時可用”？這些不斷的提問，才能不斷接近“0庫存”的目標。

總而言之，所有的體系構建方式都是為了達到“0庫存”的目標，沒有庫存就不會臃腫，也就是“輕量化”。

最后說說豐田的生產集群。豐田的總部位于日本豐田市。然而，32年前的昭和，豐田市因養(yǎng)蠶而被命名為“巨木市”，是明治時代的一個小鎮(zhèn)。由于20世紀日本絲綢業(yè)的衰落，這座城市陷入了經濟崩潰的巨大深淵。因為豐田汽車公司的成立和豐田帶動的產業(yè)集群，巨木城被打造成為現代化的大都市“豐田城”。

值得一提的是，豐田只負責汽車的組裝，大部分汽車零部件由豐田總部周邊的二級或三級公司生產。如果不需要自己生產零件，就不需要零件庫存，也不需要專業(yè)的制造設備。

依托日本獨特的人文條件，豐田構建了一套以豐田為中心，其他零配件供應商以二級、三級形式向外擴張的“年輪”產業(yè)集群結構，并能做到及時聯(lián)系和供應。這樣做的好處是減少了應該由豐田承擔的風險，而且可以利益共享，形成穩(wěn)定的合作關系。同時可以實現“遠洋運輸公司”之間的良性競爭，提高產品質量。

但是，這種方式是豐田獨有的。比如中國幅員遼闊，每個城市都有自己的產業(yè)規(guī)劃。很難像豐田那樣形成一個穩(wěn)固的、完整的、高度集群化的產業(yè)集群，很多供需雙方無法瞬間形成穩(wěn)固的合作關系。

那么，是否可以有一個系統(tǒng)，可以緊密聯(lián)系上游供應商、中游廠商、下游經銷商，形成一個虛擬的“豐田城”，實現風險共擔、利益共享，讓大家都減負呢？答案是肯定的。

▲豐田公司的供應商

從以上豐田汽車公司關注的精益生產三點來看，假設企業(yè)“輕量化”中的數字化、智能化系統(tǒng)的一些解決方案，有些還在研究階段，有些已經用數字化系統(tǒng)解決了，有些離完全解決還有一段距離。

以上假設涉及MES、APS、WMS、QMS、SRM、CRM、IOT等數字化系統(tǒng)。但是，有一點是上述討論中沒有涉及到的，那就是“信息的‘輕量’”，也就是信息的“移動性和靈活性”。為了實現制造企業(yè)的“輕量化”，應該使用這些系統(tǒng)。然而，系統(tǒng)之間的集成以及數據的交換和轉換并不容易。

此外，考慮到智能中涉及的人工智能技術，系統(tǒng)間靈活數據交換的特性也是重中之重。如何實現系統(tǒng)間的兼容也是數字化向智能化過程中迫切需要解決的重要問題。