从精益生产到智能制造—重工企业的生产系统建设进阶之路

第 一天：精益制造架构构筑和延伸以及其实地改进实战

一、精益制造的核心理念和演进

1. 精益制造的起源和演进脉络——从丰田生产方式到全球精益运动

2. 精益制造的五大基本要则1）价值：从买方视角定义价值2）价值流：识别价值流中的增值和非增值活动3）流动：让价值持续流动4）拉动：按照买方诉求拉动生产5）尽善尽美：持续改进永无止境

3. 精益思想的核心——消除浪费1）七大浪费识别（等待，搬运、不良、动作、过剩、库存，制造过多/过早）2）第八大浪费——员工智慧的浪费3）重工制造公司典型浪费实例辨析

二、精益制造在重工制造业界的运用特点

1. 重工制造公司生产模式拆解1）ETO（面向订单规划）模式下的精益挑战2）“三边”生产模式（边规划、边采购、边制造）的特征和化解3）多品类、小批量，非标定制化生产中的精益机会

2. 风电装备制造的精益运用1）风电叶片大型化趋势下的精益制造组织2）模块化规划和准则化部件对精益的支撑

3. 海工装备制造的精益实践1）大型结构件生产的流线化改造2）分段制造中的精益物流和工位制管控

4. 纽带钢结构制造的精益要点1）从深化规划到涂装的全链条精准管控2）智能焊接和自动化加工中的精益协同

5. 港口机械制造的精益落地1）超大型构件生产中的节拍规划和同步作业2）非标货品准则化改造的精益路径

三、交流：实地浪费识别上手

基于典型重工车间情境图文资料，分组识别各类浪费类型，碰头改进方向。

四、实例研讨：某国际港机龙头的精益实践

一家国际知名港制度造公司的精益改进实例，拆解其非标货品准则化改造和实地浪费消除的成功心得。

一、精益制造架构的核心架构

1. 精益屋模型拆解1）屋顶——准时化（JIT）2）两大支柱——准时化和自働化3）地基——准则化作业、均衡化生产、持续改进、主力练就

2. 精益制造系统的五大子系统1）生产规划和调度系统2）物料和物流系统3）质量管控架构4）装置管控和TPM5）实地管控和可视化系统

二、精益制造架构建设的五步法

1. 第 一步：现况评核和价值流拆解1）价值流图（VSM）绘制办法2）现况图和未来图的差距拆解3）改进优先级的确定

2. 第二步：5S和可视化实地管控1）5S推进四步法（整理、整顿、清扫、清洁、素养）2）实地可视化的八个要害要素3）重工车间5S推进的特殊难点和对策

3. 第三步：准则化作业构筑1）三种准则作业票的编制（准则作业组合票、工序本领表、准则作业票）2）重工装配作业的准则化办法

4. 第四步：生产流程精进1）流线化生产规划2）U型生产线和单元生产布局3）节拍设定和平衡化

5. 第五步：拉动式生产和看板管控1）看板管控的六条规则2）拉动生产在非标重工公司的适应性改造

三、精益营运的核心制度

1. 日常管控架构——层级会议和问题升级制度

2. 改进提案制度的规划和落地

3. 本领矩阵和多能工练就

4. 问题破解的八步法（8D）和A3报告

四、实战上手：价值流图绘制和拆解

给定一个重工车间生产情境，分组绘制现况价值流图，识别改进机会点，绘制未来价值流图，并拟定初步改进规划。

五、交流情境：精益看板规划和还原运行

实地布置看板还原情境，参训者分组规划生产看板，还原拉动式生产的运行进程，体验看板对生产节奏的调节作用。

一、实地问题识别的系统办法

1. “三现主义”的实践运用1）实地——到实地去2）现物——看实物3）现实——弄懂实际情况

2. 实地巡查的五大维度1）人（操作办法、本领水平、事务状态）2）机（装置状态、故障模式、保养状况）3）料（物料品质、周转效率，库存水平）4）法（工艺文件、操作准则、检验规范）5）环（安全环境、温湿度、照明、清洁）

3. 资料驱动的实地异常捕捉1）OEE（装置综合效率）的资料采集和拆解办法2）不良率和一次合格率的趋势监控3）生产节拍和规划达成率的偏差拆解4）异常停机记录的拆解办法

二、实地问题的深度拆解办法

1. 5Why拆解法实战要领1）层层追问直达根本原因2）防止“人员责任心不足”等等伪原因3）重工焊接质量问题5Why实战上手

2. 鱼骨图（特性要因图）的制作和拆解

3. 问题拆解和破解的PDCA循环1）Plan——标的设定和对策拟定2）Do——对策施行和进程记录3）Check——成效确认和资料验证4）Act——准则化和水平展开

三、重工制造典型实地问题以及改进实例

1. 焊接变形将控改进实例1）双机械臂对称施焊技艺的精益价值2）工艺参数的准则化和精进

2. 大型构件转运效率改进1）AGV调度精进和路径规划2）工位器具的准则化改造

3. 备件采购周期长改进1）RPA流程机器人在采购环节的运用2）跨系统资料打通和流程自动化

4. 涂装生产线效率拉升1）流程重组和自动化改造2）人员配置精进

四、实战上手：实地诊断还原

提供重工制造车间视频资料和实地图片，参训者分组开展实地诊断，采用5Why法拆解指定问题，输出改进对策方案并开展结晶展示和互评。

五、交流情境：A3报告写作工坊

以给定实例问题为素材，参训者实地完成A3报告的结构化撰写训练。

一，从工业革命到智能制造

1. 工业4.0的时代来由和核心内涵1）工业1.0到4.0的演进历程2）工业4.0的三大集成——纵向集成，横向集成、端到端集成

2. 智能制造的定义和要害特征1）工信部《国家智能制造准则架构建设指南》中的定义拆解2）智能制造的五大特征

3. 智能制造和精益制造的关系辨析1）精益是智能制造的基石，运行层面，不是替代品2）智能制造放大了精益的价值3）典型实例：精益做得好的公司更容易达成智能制造

二、智能工厂的核心技艺架构

1. 智能制造的“四梁八柱”1）智能装备层——机器人，AGV、智能传感器、工业相机2）工业网络层——5G工业专网，工业以太网、工业无线3）系统平台层——MES，WMS、ERP、PLM、SCADA4）资料拆解层——工业海量资料平台、AI平台、数字孪生

2. 重工制造公司要害技艺图谱1）智能焊接机器人以及视觉带出系统2）大型结构件数字孪生和虚拟预拼装3）装置预测性维护和故障诊断4）生产进程实时监控和调度精进

3. 工业互联网平台在重工业界的运用1）资料采集和边缘计算2）装置互联和状态监控3）生产可视化和透明化管控

三、重工公司智能制造的认知误区和澄清

1. 误区一：智能制造就是“机器换人”

2. 误区二：上了MES，ERP就是智能制造

3. 误区三：精益做得差不多就能够上智能制造

4. 误区四：智能制造是一步到位的工程

一、精益和智能的推演关系

1. 为何必须先精益、后智能1）资料采集的前提是流程准则化2）智能精进的前提是价值流清晰3）自动化升级的前提是消除流程浪费

2. 精益成熟度和智能制造成熟度的对应关系

3. 精益不足情况下推进智能制造的典型失败实例

二、精益基础支撑智能制造的五个维度

1. 准则化作业——为资料采集和算法训练提供稳定输入

2. 价值流清晰——为智能调度精进提供标的导向

3. 实地可视化——为数智化呈现提供资料源和诉求

4. 持续改进信念——为智能化迭代运用提供组织土壤

5. 主力练就架构——为智能技艺运用储备复合型英才

三、从精益资料到智能决策

1. 精益管控产生的资料怎样驱动智能制造1）节拍资料和排产精进2）不良资料和质量预警3）装置故障资料和预测性维护

2. 实地改进中沉淀的学识怎样转化为AI模型1）老师傅心得的数智化表述2）工艺参数的机器研习精进

四、实例研讨：三一重能韶山叶片灯塔工厂的精益和智能融合

1. 精益理念在叶片工厂的落地实践

2. 从精益管控到智能化的演进路径

3. 数字孪生平台怎样承接精益资料

4. 以精益为基础的智能化升级心得

第二天：智能制造架构建设和生产系统智能化进阶

一、智能制造成熟度评核和进阶路径

1. 智能制造成熟度五级模型拆解

1）一级：规划级——流程化2）二级：规范级——数智化3）三级：集成级——网络化4）四级：精进级——智能化5）五级：引领级——自适应

2. 交流问答：公司智能制造成熟度自评

提供智能制造成熟度评核抓手，根据公司实际情况自评，对照准则找出差距

3. 重工公司智能制造进阶路线图规划1）短期标的（1-2年）：夯实精益，达成要害工序数智化2）中期标的（3-5年）：炼就智能生产线，达成系统集成3）长期标的（5-8年）：构筑智能工厂，达成资料驱动决策

二、智能制造顶层规划办法

1. 以方略为导向的智能工厂规划1）业务标的和智能制造本领的映射2）投资回报测算和优先级排序

2. 分步施行的核心要则1）“小步快跑、迅速迭代”——防止大而全的规划陷阱2）“情境驱动、价值牵引”——从高价值易落地点切入3）“资料先行、系统跟进”——夯实资料基础再上系统

3. 组织和英才架构建设1）数智化英才的引进和练就2）精益英才和数智化英才的融合3）智能制造推进办公室的设置和职责

三、智能制造成本效益拆解

1. 典型智能制造项目ROI拆解办法

2. 智能化改造投入回收期的测算模型

3. 隐性收益的量化评核办法

四、分组研讨：拟定本公司智能制造三年行动规划

参训者分组，结合公司实际情况，拟定从精益制造到智能制造的三年行动规划轮廓，包含标的设定、施行路径、要害里程碑和资源诉求，结晶展示和讲评。

一、智能制造施行的办法论

1. 六步施行法1）第 一步：价值流拆解和智能制造诉求识别2）第二步：智能装备选型和自动化改造3）第三步：工业网络和资料采集系统建设4）第四步：MES/WMS等等核心系统部署5）第五步：系统集成和资料贯通6）第六步：持续精进和迭代升级

2. 资料治理的要害要点1）资料准则和资料质量2）主资料管控和编码规范3）资料安全和访问权限

二、AI赋能精益制造和智能制造的实操办法

1. AI+精益制造1）AI辅助价值流拆解——借助历史资料自动识别瓶颈工序2）智能排产和调度精进——基于强化研习的生产规划生成3）智能看板和异常预警——基于机器研习的异常模式识别4）智能质量检测——机器视觉在货品检验中的运用

2. AI+智能制造1）智能焊接质量预测和将控2）装置预测性维护和故障诊断3）工艺参数智能精进4）生产进程的数字孪生和仿真精进

3. 大模型在重工制造中的运用探索1）ETO制造交付智能体——跨系统资讯查询和项目管控2）工艺学识库和智能问答系统3）技艺文档和图纸智能拆解4）供给链协同智能体

三、施行进程中的要害挑战和化解措施

1. 技艺挑战1）老旧装置的资料采集难题和改造方案2）异构系统集成的技艺难点3）海量工业资料的处理和拆解本领

2. 管控挑战1）高层共识和方略定力2）跨部门协同和利益平衡3）组织变革和信念冲突

3. 英才挑战1）既懂业务又懂技艺的复合型英才稀缺2）一线员工对新技艺的接受度3）英才引进和内部练就的结合

4. 化解措施1）一把手工程：高层亲自促成数智化转型2）试点先行：炼就样板线再推广3）外部借力：和专精机构深度携手4）主力练就：内部培训和实战锻炼相结合

四、实战上手：智能制造情境还原和落地规划

给定一个重工车间的现况描述，参训者分组规划智能制造升级方案，包括：智能化改造点识别、系统架构规划、施行步骤规划、隐患预判和化解措施。

五、交流情境：AI抓手实地体验

还原体验AI辅助生产调度、智能质量检测、装置故障预测等等抓手的典型操作界面和业务链路，亲身感受AI+精益+智能制造的融合运用情境。

一、实例一：三一重能——全球风电业界首座灯塔工厂

1. 公司来由和转型标的1）风电叶片大型化趋势下的制造升级诉求2）从“全球最 大制造基地”向“最 高效制造高地”转型

2. 施行路径1）精益管控基础——准则化作业和流程精进2）数智化平台建设——数字孪生和实时监控3）自动化装备引入——智能模具和自动化铺层4）供给链协同——将生产诉求实时传递至供应商，达成精准供应和库存精进

3. 要害技艺1）数字孪生平台——“智慧大脑”达成360度在线监控和精细化管控2）智能模具系统——百叶片生产时间从40多小时缩短至约30小时3）供给链协同平台——带动全业界链协同升级

4. 施行成效1）缺陷降低20%，交付时间缩短约34%2）全球风电业界首座灯塔工厂，具体来看，可容纳12套模具同时生产，年产能约3000只

5. 心得和启示

二、实例二：东方风电——精益数智化的管控革新实践

1. 公司来由和转型动因1）风电业界低价竞争时期的利润保卫诉求2）备件采购周期长导致的非规划停机损失

2. 施行路径和要害举措1）全价值链成本管控数智平台——构筑“4+1”动态成本管控模型，打通研发、采购、制造，仓储、财务五大环节2）RPA流程机器人+大模型智能体运用——开展高频物料资料治理，将跨系统录单时长从平均4小时缩短至10分钟，达成1/3备件采购环节自动运行

3. 施行成效1）2025中国精益数智化革新大赛管控专项二等等奖、三等等奖以及人气奖2）有效缩短采购类型备件供应时长，降低因非规划停机造成的经济损失

4. 心得和启示

三、实例三：海油工程天津智能制造基地——海洋油气装备智能工厂

1. 公司来由和转型标的1）我国首个海洋油气装备制造“智能工厂”2）从“焊得了”到“焊得精”的质量升级诉求

2. 施行路径和要害技艺1）智能焊接机器人系统——焊缝AI视觉识别，三维激光视觉智能组对、多层多道智能排道焊接等等10余项技艺革新2）“7+1”智能生产架构——组块节点智能焊接机器人等等智能装备集群3）智慧塔机操控系统——资料通信、视觉追踪、智慧调度和隐患预警，软硬件100%国产化

3. 施行成效1）装置系统单机最 大承载工件本领达30吨，核心软件和工艺库100%国产化，执行层面，硬件国产化率超80%2）填补我国海洋工程智能化焊接装备领域技艺空白

4. 心得和启示

四、实例四：中铁宝桥狮子洋大桥——钢桥制造的数字孪生和AI焊接

1. 公司来由和工程特点1）狮子洋大桥主塔高342米，换个角度看，钢结构总重约12.7万吨（宝桥部分）2）超体量工程对精度和质量的极端要求

2. 施行路径和要害技艺1）BIM三维建模和数字孪生——规划、制造、施工全流程数智化管控2）集成化智能焊接生产线——整合自动组装定位焊机群组，多电极龙门焊接专机、机器人智能焊接系统，剪力钉焊接机械臂集群3）“AI+焊接”自适应调控技艺——破解焊接事务量大、质量要求高的难点4）数控激光下料和激光划线技艺——零件制作精度将控在毫米级

3. 施行成效1）从源头减少结构变形，保障世 界 级工程的质量

4. 心得和启示

五、实例五：金风科技——风电全生命周期精益数智化实践

1. 公司来由和转型动因1）全球领 先的风电整制度造商，面临风机大型化、平价上网的双重压力2）从“卖装置”向“全生命周期服务”转型的方略诉求

2. 施行路径1）精益基础阶段——在全制造基地推行5S、准则化作业和TPM2）数智化贯通阶段——建设统一的资料中台，打通研发、采购、制造、交付、运维全链条3）智能化运用阶段——部署智能排产系统、质量预测模型、装置健康管控平台

3. 要害技艺1）风机装配线的智能排产和动态调度系统2）基于物联网的叶片健康监测和预测性维护平台3）AI视觉检测系统用于叶片内部缺陷自动识别4）全生命周期资料平台，支撑风机运行精进和故障预警

4. 施行成效1）整机装配周期缩短约25%，换个角度看，要害零部件库存降低30%2）售后运维成本降低约18%，风机可利用率拉升至98.5%以上3）被评为国家智能制造示范工厂

5. 心得和启示

六、实例六：徐工重型——起重机业界的智能工厂和精益智造

1. 公司来由和转型标的1）全球起重制度造领域的领 先公司，就一线经验说，多品种、小批量、定制化特征显著2）核心痛点：物料种类繁多，生产节拍不均衡、焊接质量稳定性待拉升

2. 施行路径1）精益筑基——周全推行精益制造，往细里说，构筑准则作业架构和拉动式生产2）自动化升级——引入焊接机器人集群，AGV智能物流系统、自动化下料线3）数智化集成——建设MES和ERP、WMS、PLM深度集成的数智化工厂平台4）智能化突破——运用工业大脑开展生产调度精进，部署焊接参数自适应系统

3. 要害技艺1）起重机转台智能焊接生产线——视觉带出+自适应参数调整，在实际应用里，焊接自动化率达85%2）基于5G的AGV集群调度系统，往细里说，达成大型结构件的自动转运和工位配送3）生产指挥中心——实时监控OEE、在制品，质量异常，并自动触发改进差事

4. 施行成效1）主制度造周期缩短约40%，在实际应用里，在制品库存降低35%2）焊接一次合格率从92%拉升至97.5%3）入选工信部智能制造试点示范项目

5. 心得和启示

七、标杆实例对照收束和启示提炼

1. 六个实例的共同成功要素1）高层促成和方略定力2）精益基础扎实，准则化程度高3）以破解实际业务痛点为切入点4）注重资料治理和系统集成5）主力练就和组织变革同步推进

2. 不同细分业界的差异化路径1）风电业界：全生命周期视角，落地时，精益+数字孪生+智能运维2）海工装备：智能焊接集群+国产化自主可控3）纽带钢构：数字孪生+AI焊接自适应4）工程机械：柔性装配线+智能物流+生产指挥中心

3. 从实例到实践的办法转化1）选项和自身业务特征最接近的2-3个实例开展深度对标2）提炼要害成功要素，形成本公司的行动清单3）拟定小范围试点规划，迅速验证并迭代推广

一、重工制造公司数智化转型演进趋势

1. 技艺趋势1）AI大模型在制造业的深度渗透2）工业数字孪生的全尺度运用3）人机协同成为生产常态4）边缘计算和云边协同

2. 模式趋势1）从单点自动化到全价值链智能化2）从传统制造到服务型制造3）从公司内部精进到业界链协同

3. 价值趋势1）从效率拉升到商业模式革新2）从成本将控到价值创造3）从货品交付到全生命周期服务

二、业务价值重塑的三个层面

1. 营运层面——效率和质量的双重突破1）生产周期的压缩2）质量成本的降低3）装置利用率的拉升

2. 货品层面——从“制造”到“智造”的竞争力升级1）货品可靠性拉升带来的市场溢价2）定制化本领增强带来的买方粘性

3. 生态层面——从公司到业界链的价值重构1）资料驱动的供给链协同2）工业互联网平台的业界赋能

三、行动实践指南——炼就本公司高效率生产营运组织系统的十项行动

1. 行动一：成立由公司一把手挂帅的精益和智能融合推进小组

2. 行动二：开展全价值流诊断，摸清现况、找准痛点

3. 行动三：选项1-2条试点产线，先行推进精益化和智能化的融合改造

4. 行动四：构筑资料采集和管控架构，为智能化打好资料基础

5. 行动五：系统推进5S和准则化作业，消除实地浪费

6. 行动六：针对焊接、涂装、装配等等要害工序，推进智能装备的引入和运用

7. 行动七：搭建制造执行系统（MES），达成生产进程透明化

8. 行动八：建设数字孪生平台，支持虚拟调试和生产仿真

9. 行动九：练就精益和数智化复合型主力后备链

10. 行动十：构筑持续改进和迭代精进的长效制度

课程收束和交流答疑

1. 两天课程核心学识点回顾和串联

2. 各小组行动方案展示和点评

3. 参训者个性化问题解答和交流

4. 抓手包以及课程后续支持

老师简介

Introduction to lecturers

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珀菲特顾问|蔺军老师