智能工厂投入大但效果不明显，问题出在哪？

很多企业误将智能工厂等同于自动化设备采购，忽视了物流断点、库存失控和供应链协同不足等运营底层问题。真正的智能工厂需以战略为导向，整合计划、生产、物流全链路，否则易沦为‘高级实验室’。

如何判断智能工厂是否具备真正的柔性能力？

柔性不仅体现在产线切换速度，更在于能否在3-5年内应对产品型谱变化、批量波动和订单个性化需求。这要求在规划阶段就考虑工装、物流设施（如AGV、立体库）的模块化与可重构性。

快消品和工业装备的智能工厂运营重点有何不同？

快消品强调高周转、批次追溯与极致交付速度，需强化原材料到成品的端到端数字化；而项目制工业品（如风电、船舶）更关注按期履约与供应链协同，对JIT和供应商管理要求更高。

智能工厂如何提升运营效能？| 智能工厂运营的九大重点

摘自《智能工厂物流构建：规划、运营与转型升级》，中国机械工程学会物流工程分会、上海天睿物流咨询有限公司共同编写。

与传统工厂一样，智能工厂需要面对市场和客户，需要参与承担战略绩效和核心竞争力的表现。智能工厂在运营中，需要把握以下重点：

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提高产品及其成本竞争力

智能工厂运营重点之一需要降低产品成本。在每个行业中都存在着严格遵循低成本原则的细分市场。为了在这个细分市场上取得生存空间，需要智能制造企业通过合理规划，有效降低诸如效率、人员、库存、信息延滞等过程成本，提高利润空间。传统企业在运营过程中，降低各类成本，以期通过低成本进行生产，但由于物流过程的断点太多，库存失控，即使这样做也不能保证企业能够获得利润，取得成功。

严格遵循低成本原则生产的产品未必就能够引起消费者的注意，除非该产品有着强大的品牌号召力，或者产品本身就是根据消费者需求而研发的具有社群个性化的特点（所谓爆款），否则顾客难以区分不同公司的产品究竟有何差异。

在特定的细分市场往往需求量非常巨大，这容易引起许多企业的注意，竞先大批量地生产产品，从而导致市场竞争非常激烈，甚至有些企业即使是实现了智能制造也可能坚持不下去。毕竟，只能有少数企业能够以最低成本生产产品，而且通常是由它来决定市场中该产品的价格和未来的发展趋势。

当然，个别企业盲目投资智能工厂，也未必能够将制造成本降低到具有核心竞争力的水平上。毕竟花钱买来的未必是企业核心竞争力，只有符合企业战略逻辑和竞争需要的工厂和产品，才是最佳的实践。

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提高产品质量和可靠性

智能制造提供优质产品和服务质量分为两类：产品质量和工艺质量，这两个质量具有相对性和动态性。

在产品设计中，产品的质量水平根据它所针对的细分目标市场的不同而不同，比如普通自行车和竞技类自行车；普通小轿车和赛车；民用船舶和军用船舶；家用空调和商用空调等。不同的产品针对不同市场的顾客需要而设计，比如高质量的赛车的特殊性能决定它在市场上的高价格。

在产品的制造和交付过程中，产品的质量根据它所在的供应链过程中运营是否统一、稳定、精准、有效而不同，这取决于智能工厂所在的供应链运营水平不同而不同。比如豪华轿车和经济类轿车的供应链质量要求；批量家居产品和个性化定制家居产品的过程质量；工业基础相对薄弱的企业，其供应链过程质量和价值链一体化的供应链质量等。不同供应链给产品全生命周期过程中所带来的质量保值增值能力也不一样，最终给消费者的体验感也不一样。

建立适当的产品质量标准，目的在于集中全力满足顾客需求。质量超标准的优质产品会因为价格昂贵而无人问津。相反，质量设计达不到标准的产品又将顾客推向了价格略高但被认为是性能更好、具有更高价值的其他产品。

工艺质量至关重要，是因为它与产品可靠性直接相关。不论豪华轿车还是普通轿车，顾客需要的是毫无瑕疵的产品。因而，工艺质量的目标就是生产没有缺陷的产品。通过智能工厂生产的产品，其最大的优势就是质量的可靠性，更为重要的是，面对不同的客户及其需求，需要有针对不同订单的柔性化制造和运营，不仅要有个性化定制的制造，更要有个性化的服务。

提高交货速度和可靠性

智能制造实现更快更准交货，重点是指智能工厂在承诺交货的当日或之前，向客户和消费者提供订单中相关产品和服务的能力。

在企业经营中，交货速度是制造业所在的供应链运营的重要指标，通常被称为交付周期（OTDorder to delivery）,交付速度快慢决定了企业库存周转率的快慢，从而决定了资金流的快慢。很显然，交付没有完成，资金是不可能回笼的。

交付周期在制造供应链上通常分为采购交付周期、生产交付周期和成品交付周期，智能工厂的快速、稳定、可靠的生产，其生产交付周期通过规划驱动管理，形成预设的参数。供应商的交付周期决定了制造的交付周期，成品渠道的网络化布局和快速流转，决定了消费者如何在最后时间获得其期望中的产品和服务。

在规划智能工厂时，有效消费者响应（ECR effective customerresponse）,将成为必须要考虑的要素。

项目制的工业产品比如风力发电机组、造船、飞机、高铁等，通常遵循与项目管理的进度时间要求；耐用消费品如汽车、家电、手机、电脑、家居、家纺用品等，通常根据客户需求时间来确定其交付周期。供应商都需要在指定的期间内实现交付，此时可以通过库存或者JIT生产的方式来满足，但是库存方式解决了速度的问题，却需要考虑库存成本和智能物流建设的自动化仓库的容量问题，JIT交付方式直接挑战企业的快速响应能力。

对于快消品如蛋糕、牛奶、奶粉、饮料、酒类、连锁餐饮、食品、生鲜水果等，通常需要较高的周转率来维持企业经营的规模效益和利润，其交付周期需要更加紧凑、快速，对于生产而言，更需要批量批次的管理和可追溯的数字化要求。在智能制造过程中，数字化本身往往不是瓶颈，但是在原材料采购、集货、到货和分配上，以及在成品的订单分类、快速发运的过程中，是否还能够做到快速和一如既往的数字化、可追溯，就成为了精准、快速交付的运营瓶颈和关注的重点。

智能制造需要有智能物流、智能供应链的协同支持，智能制造和交付是结果，智能物流和智能供应链是前提条件和过程保障。没有智能物流-供应链的支撑，智能工厂很容易陷入“巧妇难为无米之炊”的窘境，此时，智能工厂成为了“实验室”，规划和功能没有问题，但是运营不起来。

对需求变化的应变能力

智能制造对通过改变批量，实现对需求变化的应变能力，企业需要有迅速提高（俗称“爬坡”）生产水平的能力或者放缓节奏的控制能力，或者迅速地将生产能力从一种产品（服务）转移到另一种产品（服务）的能力。市场信息瞬息万变，企业对需求批量增减变化的反应能力（通常称为柔性能力）是竞争能力的重要组成部分之一。长期高效地响应动态市场需求的能力是运营战略的基本要求。如果能够做到“零转换时间”的智能工厂，将是一种极致。

这种柔性的实现，通常依赖于智能工厂的设计柔性、工艺柔性和操作人员的柔性，以及是否能制定出利用其他组织生产能力的柔性经营策略。在需求增长的时候，企业很少会出现问题。当需求强劲并呈上升趋势时，规模经济促使成本递减，这时在智能化创新新技术上的投资可以很快得到回报（当然也需要考虑智能工厂产能升级的可能性）。当需求下降、规模缩小时，则需做出减缓节拍，减产、减员或减少资产等令人为难的决定，但是一旦智能工厂投入之后，“减少投资”就变得不现实，此时需要倒逼企业实现产品批量变更或者产品型号迭代升级，智能工厂的柔性化制造能力就成为了其最大的优势。

在规划之初就需要思考未来3-5年、乃至10年之内，产品型谱可能发生的变化，从而考虑智能制造的产线、磨具、工装、属具、刀具以及生产/物流设施（立体库、AGV、机器人等）等的柔性化切换的可能性，思考得越远，对于智能工厂柔性化的研究就越深，在运作过程中的应变能力就越强。

从投资收益的角度而言，随着消费者的个性化需求越来越明显，企业研发多种类型产品（包含智能化产品）的能力也势必得以同步提升，产品的寿命周期也呈现缩短的趋向。一方面，由于智能工厂和智能产线投资的原因，不大可能针对每一种产品设立一条智能产线，而是需要针对类似产品族的需求规划建设具有柔性化的产线和制造能力；另一方面，如果一个产品的寿命周期缩短为3-5年，而投资一个智能工厂或者一条智能产线投资收益周期超过五年、十年时，智能产线的柔性化切换能力就成为重要挑战了。由于产品变化和产能下降，导致拆除产线的成本非常高昂。

战略生产能力计划

战略生产能力计划是指智能工厂在预计的某一特定时间内能够完成的产出量，是其持有、接收、存储或容纳的能力，也就是智能工厂的生产大纲，需要合理规划各项资源，尤其是资本密集型企业，使得由这些资源综合形成的包括上下游企业在内的总体生产能力，能够为企业长期竞争战略的实现提供最强有力的支持。对于不同层次的经营管理者，生产能力计划的意义不同。所确定的战略生产能力水平决定了企业设备、工具、设施和总体劳动力规模，对企业的市场反应速度、成本结构、库存策略以及企业自身对管理层和普通员工的要求都将产生重大影响。如果企业生产能力偏低，就可能会因为向顾客提供服务不够，无法及时满足市场需求，导致市场中新的竞争者的出现，并将因此失去顾客，丧失市场份额；反之，如果生产能力过剩，企业就不得不压低价格以刺激需求，提高设施利用率，增加多余的库存，生产低利润产品等种种方式来维持生产。值得注意的是：由于互联网技术、人工智能技术、云计算技术、增材制造技术等先进技术应用对生产能力系统不断的冲击，生产能力柔性越来越大，生产能力值的预测变得越来越困难。

智能工厂生产与服务能力

智能工厂生产与服务能力是指制造系统在某一特定时间内能够完成的产出量，俗称产能。这是一个相对概念，并且是动态的过程，所以在考虑生产能力问题时，经营者需要从两个方面着手：一是资源的投人；二是产品的产出。为了达到预定目标，实际生产能力还要取决于生产的最终产品或服务是什么。由于市场拉动的原因，企业会需要扩大产能或者推动产线升级，生产能力升级过于迟缓会让企业付出昂贵代价。企业在扩大其生产能力时，应考虑最重要的三点是：保持智能生产系统的平衡、智能产线能力扩容的频率和外部生产能力利用的问题。

网络化布局

针对服务型制造企业，智能工厂是整个供应链上的一个环节，供应链的服务能力决定了客户的满意度，需要特别考虑服务能力的变化对服务质量的影响。智能工厂强调网络化布局，以减少原材料和产成品的干线运输，降低物流风险和成本，形成集约式制造和针对所在销区的近距离快速配送。网络化布局的智能工厂逐渐代替了区域物流中心的功能，直接下线配送给终端消费者，在工业互联网环境下，形成在线订购、在线生产、在线配送的最佳服务模式。

信息技术协同能力

信息技术协同能力是两化融合最为核心的技术表现。智能工厂需要做到数字化、网络化、智能化，制造过程需要做到自组织、自控制、自反馈、自调节，完全依赖于信息技术对于各项资源的实时协同能力。随着供应链的不断延伸，价值链的横向纵向互联互通，工业互联网的协同使用必将逐步升级、水到渠成。智能工厂的运营将最大程度的减少人为因素带来的不确定性和信息延误、错失、衰减，诸多的KPI考核指标和要素，也将简单化、标准化、实时化、可视化。

在线仿真

产品的研发、设计、制造、质检、配送等组成了产品生产和交付过程，而该过程是一系列相关活动组成的有机序列，通过过程才能形成产品并产生期望效益。为提高制造的成功率和可靠性，在数字化制造中应格外重视工艺过程，即产品加工过程、装配过程及生产系统规划、重组等技术的研究，并且通过实时在线仿真的方式表现出来，以实现生产资源和加工过程的优化及从传统制造向可预测制造转变的目的。通过三维建模等可视化技术，现实物理世界可与虚拟世界进行无缝融合，将仿真融入产品的设计与制造过程中。并且，各个子系统之间能够相互协调、动态重组，整体上具备了自我诊断、自行维护能力，更好的为制造产业提供实现手段。