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機械製造企業主要是生產機械產品和裝備，經歷了機械化、電氣化、信息化、智能化的發展階段。
西門子公司率先提出了工業4.0，並上升為德國國家發展戰略，其核心就是電子、IT、工業機器人在企業的應用。我理解的第三次工業革命主要是面向自動化，解決的是人的體力的延伸；第四次工業革命的核心技術是CPS，主要解決的是智能化問題，是人腦力的提升。
美國提出“先進製造業國家戰略計劃”。在中國工程院的建議和推動下，我國也開始實施製造強國建設，無一例外都聚焦到智能製造。政府對搞智能製造的積極性很高，企業搞智能製造的積極性也很高，專業的熱情也很高，到底什麼是智能製造？
很多企業要打造數字化車間，要運用機器人技術和人工智能技術，這非常好。企業運用人工智能技術之前，首先要把數字化、網絡化技術用好。無論是運用機器人，還是引入人工智能技術，都不能替代企業本身的產品設計技術和製造技術。智能製造是很好，但它不是醫治企業百病的良藥，它並不能替代設計技術和製造技術的本身，它可以提升設計的水平和產品質量。
精益生產和質量工程是智能製造的前提和基礎。如果生產是粗放型的，那就沒辦法搞智能製造，所以首先要精益生產，通過機器人技術、人工智能技術實現精益生產。精益生產既是智能製造的基礎，又是智能製造的目標。
精益生產主要包括四部分內容。一是精益設計。二是精益加工。三是精益裝配。四是精益服務。改革開放40年，製造業取得了很大的成績，人民的生活水平發生了翻天覆地的變化。40年以前，很多地方的老百姓為吃飯問題而發愁。現在，我國已經擁有250多個工業門類，全面出現了產能過剩。現在大部分老百姓是為什麼問題發愁？現在老百姓是為減肥問題發愁。由為吃飯問題發愁轉變為為減肥問題發愁，充分說明了製造業取得了很大成績。
精益生產貫穿全生命週期
大部分的製造企業處於產業鏈的中下端。從生產過程來看，屬於粗放型的、簡單型的、加工型的生產方式，產品設計始終是弱點。我國的企業追求創新精神、追求創新設計、追求創新的產品。企業家要做產品，首先要關心產品是給誰用的、客戶是誰、市場在哪裡。這些都需要通過精益設計來完成。製造業向服務型製造業轉變，精益生產要貫穿產品的全生命週期。
德國人認為有四次工業革命，英美還在提三次工業革命。英國學者保羅·麥基利提出了三次工業革命說，他認為第一次工業革命是工廠取代作坊，面向機械化生產；第二次工業革命是流水線普遍運用，面向的是大規模生產；第三次工業革命發生在21世紀初，它的特徵是數字化製造，面向定製分散的生產。
製造業現在比較困難，按質按量交付，出現各種人員的效率、庫存、質量、成本等問題，搞生產的人員整天忙於救火。更嚴重的是研發人員不足，供應商不能保證交付等等。
在這樣的背景下，精益生產方式就應運而生。精益生產，一個精，一個益。“精”就是少而精。就像減肥一樣，人需要減肥，生產過程同樣要減肥。少而精不同於其他的生活方式。“益”就是取得最大的效益，多品種、少批量。最早是由美國麻省理工學院在國際汽車計劃研究項目中提出來的。日本豐田公司的生產方式是適合製造企業的生產組成方式，精益生產是麻省理工學院對日本TPS的讚譽。很多人認為精益生產是日本人搞的，實際上是美國人的理念。
除了精益生產以外，美國人又提出了準時生產的概念。準時生產非常重要，現在的提法是精準生產。精準就是精益生產和準時生產加起來叫精準生產。但是，我們又把它廣義化了，用在別的領域了，甚至用在社會科學很多領域。這是一個普遍的先進理念。
精益生產的基本思想是在需要的時候按需要的量生產出需要的產品，它是準時生產方式之一。精益生產的核心是零庫存和快速反映市場變化。精益生產有五個原則，包括價值原則、價值流原則、流動原則、需求拉動原則和完美性原則。生產的產品具有高度附加值。同時，降低成本、改善質量、縮短生產週期也是非常必要和重要的。
它有六個方面的追求，品質追求是零缺陷，具體來說是穩健生產，是百萬分之一的次品率；追求在製品最少化原則；儘可能讓生產平衡與匹配；追求生產效率的極限化原則；追求生產計劃能夠變動的原則；追求統一協調的生產和物料管理的原則。它的七個“零”目標，零不良品、零轉產、零搬運、零庫存、零停滯、零故障、零災害。每個目標都有具體量化的要求。
推廣精益生產有六個要素。第一是員工環境和參與；第二是工作場地組織；第三是質量；第四是生產可運行性；第五是物料移動性；第六是流暢的生產。
精益生產是智能製造基礎
推廣精益生產與推廣智能製造並不矛盾。精益生產既是智能製造的基礎，也是智能製造的目的。有了智能製造+精益生產，製造企業就能向數字化、智能化、擬人化、綠色化方向發展。這使得機械製造傳動和驅動更加高效，運行控制要求更加智能、系統設計更加多元、系統製造更加複雜、工作環境更加簡單、系統尺度更加多樣。
推廣智能製造、推廣精益生產最終的目標是生產高質量的產品，生產高質量的產品就需要高質量的技術。在技術方面，結合研究，總結了十項關鍵技術。
第一，基於物聯網與RFID條碼的質量監控智能環境技術。要搞精益生產，就需要物聯網的智能化的監測質量的環境。第二，面向製造知識和質量管控的系統佈局。製造資源的每一個環節進行質量的佈局，我們往往是比較多的考慮生產佈局。質量如何來管控佈局，過去研究的比較少。第三，以人為中心的故障診斷與智能交互系統技術。以人為中心，同時能夠對故障診斷進行交互的生產。第四，基於虛擬現實和增強現實的產品內在質量可視化系統。不僅要關注表面的質量，還要關注內在的質量。比如，它的強度、剛度、可靠性等等內在質量。中國產品的內在質量往往會弱一點。第五，產品、零件和物料、工具多層次的精確定位技術。第六，面向裝備質量的自適應抓取和路徑優化的智能裝配技術。第七，人機一體化的人、機器人與機器協同工作技術。第八，智能製造和網上協同的質量標準規範。我們搞了智能製造、網上協同，但質量如何來管控，每個行業都有每個行業的標準，每個企業有每個企業的標準，每個產品有每個產品的標準，這個標準規範是非常重要的。第九，量身定製的性能參數實時調控智能界面。要定製化生產、定製化的質量控制。第十，基於價值鏈提升的製造服務質量體系。現在由製造業轉化為製造服務業，這是大趨勢。轉化為製造服務，服務的質量怎麼管控，這更加重要。因為用戶使用你的產品，在體驗的過程中如何進行質量的調控、質量的設計、質量的保證，這決定了我們這個產品是不是得到用戶的歡迎。
圍繞這些工作，我的團隊在五個方面做得比較好：基於模式識別的零件潛在缺陷檢測技術；基於機器學習的微刃磨損視覺檢測技術；大長徑比孔精度在線檢測與智能加工技術；基於混合現實的大部件測量與對接技術；基於物聯網大數據的數控機床遠程診斷技術。
（以上內容根據中國工程院院士譚建榮在“第十五屆中國製造業國際論壇”上的公開演講整理而成，未經本人確認。）
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