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　　九、壓縮空氣系統(tǒng)設(shè)備數(shù)字化轉(zhuǎn)型

　　1.空壓系統(tǒng)設(shè)備行業(yè)制造特點(diǎn)

　　壓縮空氣系統(tǒng)設(shè)備的特點(diǎn)：多品種、小批量、零部件多、需求波動(dòng)大；

　　1) 多品種，小批量的生產(chǎn)模式：生產(chǎn)方式以訂單為主，生產(chǎn)周期長(zhǎng)；

　　2) 品種少，大批量生產(chǎn)的生產(chǎn)模式：生產(chǎn)方式以預(yù)測(cè)或壓庫(kù)為主，極易受到市場(chǎng)需求變化和波動(dòng)等不確定因素的影響，往往年底盤點(diǎn)：不賺錢，賺的是庫(kù)存；

　　3) 零部件多，BOM復(fù)雜：供應(yīng)鏈長(zhǎng)且復(fù)雜，容易受到市場(chǎng)波動(dòng)和卡脖子；

　　4) 需求波動(dòng)大：產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)，永遠(yuǎn)跟不上市場(chǎng)需求的變化。

　　2.數(shù)字研發(fā)可以提高開(kāi)發(fā)效率

　　1) 產(chǎn)品的數(shù)字研發(fā)包含：性能數(shù)字化設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)數(shù)字化設(shè)計(jì)、質(zhì)量數(shù)字化評(píng)估、機(jī)電一體數(shù)字化、數(shù)字化設(shè)計(jì)BOM及模型；

　　2) 設(shè)計(jì)模型 從前端研發(fā)到仿真再到試驗(yàn)的流通，確保模型一致性；

　　3) 數(shù)字化工藝貫穿于整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程，并不斷優(yōu)化調(diào)整，杜絕人為因素；

　　4) 智能制造確保研發(fā)、工藝、BOM在線傳遞，確保數(shù)據(jù)一致性；

　　5) 數(shù)字化服務(wù)來(lái)源于可追溯性、信息在線傳遞、數(shù)據(jù)一致及服務(wù)及時(shí)準(zhǔn)確。

　　比如空壓機(jī)安全閥的選取和校核數(shù)字化（見(jiàn)圖12）。

　　如螺桿空壓機(jī)油分離系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與校核數(shù)字化（見(jiàn)圖13）。

　　3.智能制造實(shí)現(xiàn)柔性生產(chǎn)能夠縮短交貨時(shí)間，降低成本

　　如果壓縮空氣系統(tǒng)設(shè)備以數(shù)字精益為核心變革生產(chǎn)制造管理，就能實(shí)現(xiàn)按客戶需求大規(guī)模短周期柔性訂制。在多品種少批量的復(fù)雜離散裝備制造業(yè)中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、數(shù)字化和智能化的精益制造，達(dá)到提質(zhì)、增效、降本、減存的目的。

　　以下是某國(guó)際品牌在壓縮空氣干燥器生產(chǎn)中引入精益化管理來(lái)實(shí)現(xiàn)利益最大化（見(jiàn)圖14）。

　　4.數(shù)字供應(yīng)鏈實(shí)現(xiàn)全面連接，敏捷高效，提高周轉(zhuǎn)

　　壓縮空氣系統(tǒng)設(shè)備企業(yè)和供應(yīng)鏈端對(duì)端，實(shí)現(xiàn)供應(yīng)商、制造、倉(cāng)儲(chǔ)、物流、銷售、服務(wù)上下游 信息透明可視、全面連接、高效協(xié)同、智能決策，降低庫(kù)存，提升周轉(zhuǎn)。

　　在汽車行業(yè)，許多供應(yīng)鏈都在整車廠的周邊，為什么？就是能實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈快速周轉(zhuǎn)，甚至通過(guò)數(shù)字化管理，達(dá)到零庫(kù)存，大大降低了庫(kù)存成本，實(shí)現(xiàn)雙贏（見(jiàn)圖15）。

　　5.數(shù)字化轉(zhuǎn)型的核心-收集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、應(yīng)用數(shù)據(jù)

　　1) 壓縮空氣系統(tǒng)設(shè)備在研發(fā)設(shè)計(jì)中必須保證BOM的完整性、可靠性和準(zhǔn)確性（見(jiàn)圖16）；

　　2) 壓縮空氣系統(tǒng)設(shè)備全周期需要ERP系統(tǒng)支持，所有數(shù)據(jù)必須完整和準(zhǔn)確（見(jiàn)圖17）；

　　3) 通過(guò)對(duì)ERP系統(tǒng)原始數(shù)據(jù)分析，每個(gè)部門分析得到相關(guān)的信息和結(jié)果（見(jiàn)圖18）；

　　4) 通過(guò)精益管理及質(zhì)量管理體系制定相應(yīng)的KPI考核規(guī)則，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)說(shuō)話，數(shù)據(jù)考核，數(shù)據(jù)執(zhí)行（見(jiàn)圖19）。

　　十、壓縮空氣系統(tǒng)設(shè)備精益設(shè)計(jì)

　　1.壓縮空氣系統(tǒng)設(shè)備產(chǎn)品設(shè)計(jì)是由三種經(jīng)營(yíng)策略決定：

　　1) 成本中心思想：根據(jù)成本和計(jì)劃利潤(rùn)決定售價(jià)，是賣方市場(chǎng)。比如大型離心機(jī)、高壓力工藝氣體壓縮機(jī)、高品質(zhì)凈化設(shè)備等等。

　　2) 售價(jià)中心思想：利潤(rùn)根據(jù)售價(jià)變動(dòng)，屬于被動(dòng)利潤(rùn)型，是買方市場(chǎng)?，F(xiàn)有的國(guó)內(nèi)大部分壓縮空氣系統(tǒng)設(shè)備供應(yīng)商都屬于這個(gè)范疇，賺多賺少甚至虧本都要看市場(chǎng)的臉色，因此在四個(gè)同質(zhì)化的紅海市場(chǎng)中只有拼價(jià)格。

　　3) 利潤(rùn)中心思想：根據(jù)售價(jià)變化，主動(dòng)降低成本，是壓縮空氣系統(tǒng)設(shè)備行業(yè)未來(lái)之路，即采用精益管理模式來(lái)實(shí)現(xiàn)降本增效，提高品質(zhì)。國(guó)內(nèi)少數(shù)壓縮空氣系統(tǒng)設(shè)備供應(yīng)商已經(jīng)開(kāi)始實(shí)施精益生產(chǎn)管理，保證企業(yè)持續(xù)發(fā)展，盡快進(jìn)入第二曲線（見(jiàn)圖20）。

　　2.壓縮空氣系統(tǒng)設(shè)備產(chǎn)品設(shè)計(jì)是由市場(chǎng)定位決定：

　　這幾年，很多行業(yè)內(nèi)的老板們請(qǐng)筆者去幫他們做產(chǎn)品設(shè)計(jì)如何定位時(shí)，筆者通常用吃粥、吃飯、吃鮑魚(yú)來(lái)形容。

　　1) 吃粥的產(chǎn)品，設(shè)計(jì)投入少，見(jiàn)效快。沒(méi)有營(yíng)養(yǎng)（利潤(rùn)）。維持溫飽沒(méi)有問(wèn)題，可是成長(zhǎng)性差；

　　2) 吃飯的產(chǎn)品，設(shè)計(jì)投入多，產(chǎn)品品質(zhì)和數(shù)量有一定要求。營(yíng)養(yǎng)也夠，成長(zhǎng)性穩(wěn)定，是大多數(shù)企業(yè)的未來(lái)。

　　3) 吃鮑魚(yú)的產(chǎn)品，必須有巨大的設(shè)計(jì)投入，有引領(lǐng)性的產(chǎn)品和品質(zhì)。利潤(rùn)高但是市場(chǎng)量相對(duì)?。ú皇敲總€(gè)客戶都能付得起鮑魚(yú)的錢），要不斷地投入，但是占據(jù)競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)的頂端，回報(bào)率高（見(jiàn)圖21）。

　　各位老板如果想評(píng)估自家產(chǎn)品的定位，可以用以上三種方式來(lái)測(cè)定。

　　1.壓縮空氣系統(tǒng)設(shè)備產(chǎn)品設(shè)計(jì)決定產(chǎn)品質(zhì)量

　　壓縮空氣系統(tǒng)設(shè)備產(chǎn)品質(zhì)量故障一半來(lái)源于設(shè)計(jì)（見(jiàn)圖22）：

　　·美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室統(tǒng)計(jì)，在引起產(chǎn)品故障的原因中，設(shè)計(jì)技術(shù)占40%以上；

　　·日本對(duì)產(chǎn)品故障原因調(diào)查表明，一半的故障是由于設(shè)計(jì)問(wèn)題引起的；

　　·我國(guó)某研究所對(duì)設(shè)備故障分析發(fā)現(xiàn)，設(shè)計(jì)不當(dāng)造成故障占總故障65.5%。

　　就像質(zhì)量杠桿所看到的：越重視產(chǎn)品設(shè)計(jì)，產(chǎn)品質(zhì)量就越容易保障（見(jiàn)圖23）。

　　2.壓縮空氣系統(tǒng)設(shè)備產(chǎn)品設(shè)計(jì)需要做質(zhì)量設(shè)計(jì)（QFD設(shè)計(jì)方法）

　　一個(gè)完整的質(zhì)量設(shè)計(jì)應(yīng)包括6個(gè)部分：顧客需求、技術(shù)特性、關(guān)系矩陣、競(jìng)品分析、MS輸出、技術(shù)評(píng)價(jià)（見(jiàn)圖24）。

　　QFD設(shè)計(jì)方法已經(jīng)得到許多制造業(yè)及國(guó)際型企業(yè)認(rèn)證和使用，非常實(shí)用和有效。壓縮空氣系統(tǒng)設(shè)備領(lǐng)域也有企業(yè)開(kāi)始使用了，好處不是一點(diǎn)點(diǎn)。

　　3.壓縮空氣系統(tǒng)設(shè)備產(chǎn)品QFD設(shè)計(jì)方法實(shí)施時(shí)機(jī)

　　1) 一個(gè)新產(chǎn)品設(shè)計(jì)；

　　2) 產(chǎn)品改進(jìn)；

　　3) 特殊產(chǎn)品設(shè)計(jì)；

　　4) 降低要求（客戶對(duì)產(chǎn)品的需求：品質(zhì)/成本/功能）。

　　4.壓縮空氣系統(tǒng)設(shè)備產(chǎn)品QFD設(shè)計(jì)方法適用于：

　　1) 新產(chǎn)品設(shè)計(jì)

　　2) 產(chǎn)品對(duì)顧客有很多不便或顧客以產(chǎn)品不滿意的情況

　　3) 市場(chǎng)占有率持續(xù)下降或不繼續(xù)上漲

　　4) 過(guò)度的設(shè)計(jì)，即解決問(wèn)題或是高難度的開(kāi)發(fā)期間遲延

　　5) 因把顧客的要求和期待在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)上復(fù)雜化，失去方向性時(shí)

　　6) 產(chǎn)品開(kāi)發(fā)部門之間溝通交流不好時(shí)

　　7) 產(chǎn)品開(kāi)發(fā)聯(lián)合作業(yè)沒(méi)有效率性、效果性時(shí)

　　8) 對(duì)品質(zhì)改善的特性不太了解的情況

　　5.壓縮空氣系統(tǒng)設(shè)備產(chǎn)品精益設(shè)計(jì)實(shí)施方法

　　QFD設(shè)計(jì)方法是精益設(shè)計(jì)管理的一個(gè)內(nèi)容，其實(shí)施必須要通過(guò)由設(shè)計(jì)中心組織一個(gè)PCM team全員參與，成員包括企業(yè)內(nèi)與產(chǎn)品有關(guān)的部門相關(guān)人員（甚至供應(yīng)鏈的商家及客戶）。Team的作用：

　　1) 按項(xiàng)目計(jì)劃負(fù)責(zé)某一階段；

　　2) 定期組織會(huì)議；

　　3) 定期組織評(píng)審；

　　4) 項(xiàng)目在這一階段以設(shè)計(jì)中心為主（見(jiàn)圖25）。

　　6.壓縮空氣系統(tǒng)設(shè)備產(chǎn)品精益設(shè)計(jì)方向

　　建立精益設(shè)計(jì)思想，實(shí)施精益設(shè)計(jì)管理，實(shí)現(xiàn)精益設(shè)計(jì)的三個(gè)目標(biāo)：提升品質(zhì)，降低成本，縮短交貨周期（見(jiàn)圖26）。

　　1) 標(biāo)準(zhǔn)化：減少無(wú)價(jià)值的新零件；

　　2) 功能模塊化：找出相同功能并獨(dú)立出來(lái)；

　　3) 簡(jiǎn)單化，裝配容易；

　　4) 規(guī)范化：一切按文件執(zhí)行（包括標(biāo)準(zhǔn)）；

　　5) 優(yōu)化設(shè)計(jì)：把客戶不愿意多付錢的功能性設(shè)計(jì)去掉。

　　7.壓縮空氣系統(tǒng)設(shè)備產(chǎn)品精益設(shè)計(jì)要求和規(guī)范

　　1) 根據(jù)項(xiàng)目要求設(shè)計(jì)參數(shù)和要求

　　2) 產(chǎn)品模型的三維圖庫(kù)

　　3) BOM

　　4) 零部件圖（包括外購(gòu)件）

　　5) 爆炸圖

　　6) 產(chǎn)品使用說(shuō)明書

　　7) 零件手冊(cè)

　　8) 市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)及主要零部件清單

　　9) 關(guān)鍵工序

　　10) 測(cè)試要求

　　十一、壓縮空氣系統(tǒng)設(shè)備精益生產(chǎn)

　　1.壓縮空氣系統(tǒng)設(shè)備精益生產(chǎn)目標(biāo)

　　壓縮空氣系統(tǒng)設(shè)備精益生產(chǎn)追求3個(gè)極限目標(biāo)：交貨期、成本、質(zhì)量（見(jiàn)圖27）。

　　2.壓縮空氣系統(tǒng)設(shè)備生產(chǎn)現(xiàn)狀

　　目前國(guó)內(nèi)壓縮空氣系統(tǒng)設(shè)備企業(yè)大約有60%企業(yè)為原始裝配方式（單打獨(dú)斗），大約25%企業(yè)為流水作業(yè)（協(xié)作完成），15%企業(yè)步入精益生產(chǎn)模式（像汽車，家電等行業(yè)）（見(jiàn)圖28）。

　　從客戶角度來(lái)看：雖然我不懂空壓機(jī)，但我也是從事制造業(yè)，產(chǎn)品的品質(zhì)如何，生產(chǎn)過(guò)程的先進(jìn)與規(guī)范一眼就能甄別。

　　行業(yè)有句行話：產(chǎn)品可以模仿，但生產(chǎn)工藝卻不是那么容易被COPY的。因此，可以看到許多模仿產(chǎn)品，外觀和結(jié)構(gòu)很相似，但品質(zhì)及客戶滿意度卻很難得到認(rèn)同。

　　為什么？因?yàn)闆](méi)有精益生產(chǎn)管理！

　　1.壓縮空氣系統(tǒng)設(shè)備精益生產(chǎn)核心

　　壓縮空氣系統(tǒng)設(shè)備精益生產(chǎn)核心就是消除浪費(fèi)。大部分行業(yè)內(nèi)的企業(yè)想降本增效，第一就是想怎么降低零部件成本，第二就是想擴(kuò)大產(chǎn)量平攤固定成本，第三就是降低投入（包括資金、場(chǎng)地、設(shè)備及人工等等）。

　　殊不知，浪費(fèi)才是當(dāng)今壓縮空氣系統(tǒng)設(shè)備企業(yè)最大的降本需求。在上善氣體工作室的《壓縮空氣系統(tǒng)設(shè)備精益生產(chǎn)》課程中講到生產(chǎn)過(guò)程中有七種浪費(fèi)，如果按照精益生產(chǎn)模式去消除浪費(fèi)，降本20%很容易達(dá)到（見(jiàn)圖29）。

　　2.壓縮空氣系統(tǒng)設(shè)備精益生產(chǎn)方式

　　為什么我們大部分企業(yè)生產(chǎn)總是不順：

　　1) 訂單多一點(diǎn)，大量產(chǎn)品交貨期被延誤；

　　2) 采購(gòu)不是被裝配催貨，就是被老板罵；

　　3) 倉(cāng)庫(kù)堆滿，急的訂單零件沒(méi)有，不急得訂單零件一大堆；

　　4) 客戶要的成品沒(méi)有，不需要的產(chǎn)品沒(méi)處放等等。

　　如果看看下面這張圖，你就明白生產(chǎn)為什么會(huì)不順了：你是推動(dòng)式生產(chǎn)還是拉動(dòng)式生產(chǎn)（見(jiàn)圖30）？

　　3.壓縮空氣系統(tǒng)設(shè)備精益生產(chǎn)要求

　　精益生產(chǎn)要求就是要產(chǎn)能均衡，壓縮空氣系統(tǒng)設(shè)備生產(chǎn)是多品種，小批量，不像家電行業(yè)能大批量生產(chǎn)，因此，產(chǎn)能均衡非常重要，關(guān)系到企業(yè)的盈虧點(diǎn)（見(jiàn)圖31）。

　　4.壓縮空氣系統(tǒng)設(shè)備精益生產(chǎn)布局

　　壓縮空氣系統(tǒng)設(shè)備行業(yè)內(nèi)大部分企業(yè)沒(méi)有布局規(guī)劃，這會(huì)影響客戶來(lái)參觀的感受，使得客戶對(duì)其產(chǎn)品的滿意度打折扣。同時(shí)生產(chǎn)過(guò)程中凌亂、窩工的現(xiàn)象比比皆是，這是造成生產(chǎn)不順暢的原因之一。壓縮空氣系統(tǒng)設(shè)備精益生產(chǎn)布局應(yīng)該是：

　　1) 車間布局分三塊，各施其能。

　　2) IO分離，不堵車，分部裝配工位有裝配工藝輔助，質(zhì)量有保證。

　　3) 加人就可以增加產(chǎn)量，裝配流動(dòng)才是最省空間的（見(jiàn)圖32）。

　　5.壓縮空氣系統(tǒng)設(shè)備精益生產(chǎn)裝配工藝流程

　　壓縮空氣系統(tǒng)設(shè)備生產(chǎn)要轉(zhuǎn)型為數(shù)字化和智能化，離不開(kāi)成熟可靠的生產(chǎn)工藝，而生產(chǎn)工藝的制定前提是生產(chǎn)工藝流程。沒(méi)有生產(chǎn)工藝流程，數(shù)字化和智能化生產(chǎn)就變成了無(wú)源之水（見(jiàn)圖33）。

　　6.壓縮空氣系統(tǒng)設(shè)備生產(chǎn)考核

　　壓縮空氣系統(tǒng)設(shè)備生產(chǎn)要轉(zhuǎn)型為數(shù)字化和智能化，必須要有大數(shù)據(jù)的采集和分析。所謂隔行如隔山，不懂壓縮空氣系統(tǒng)設(shè)備生產(chǎn)所需的數(shù)據(jù)和分析，再好的數(shù)字化和智能化系統(tǒng)也無(wú)法實(shí)現(xiàn)壓縮空氣系統(tǒng)設(shè)備的工業(yè)4.0。

　　質(zhì)量數(shù)據(jù)，安全數(shù)據(jù)，生產(chǎn)數(shù)據(jù)，物流數(shù)據(jù)，場(chǎng)地?cái)?shù)據(jù)，人工效率數(shù)據(jù)等等KPI考核是壓縮空氣系統(tǒng)設(shè)備數(shù)字化和智能化生產(chǎn)的脈絡(luò)，同時(shí)也是實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0的基礎(chǔ)（見(jiàn)圖34）。

　　7.壓縮空氣系統(tǒng)設(shè)備精益生產(chǎn)實(shí)施

　　工業(yè)產(chǎn)品的精益生產(chǎn)最早是豐田公司提出并實(shí)施的，經(jīng)過(guò)多年的推廣，如今在全世界各行各業(yè)取得了重大成效。在我們壓縮空氣系統(tǒng)設(shè)備行業(yè)，早在十年前，國(guó)外知名品牌早已轉(zhuǎn)型為精益生產(chǎn)，并不斷完善和改進(jìn)。這幾年，國(guó)內(nèi)一些企業(yè)如漢鐘精機(jī)、德曼、鮑斯、優(yōu)耐特斯等也在引入精益生產(chǎn)。對(duì)于行業(yè)生產(chǎn)轉(zhuǎn)型，這是繞不過(guò)去的坎。只有在精益生產(chǎn)的基礎(chǔ)之上，才能實(shí)現(xiàn)數(shù)字化和智能智造，才有工業(yè)4.0的遠(yuǎn)景（見(jiàn)圖35）。

　　結(jié)束語(yǔ)

　　壓縮空氣系統(tǒng)設(shè)備的數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能制造迫在眉睫，不做嘛，等死，無(wú)目標(biāo)和準(zhǔn)備去做，找死。

　　就像現(xiàn)在許多壓縮空氣系統(tǒng)供應(yīng)商不斷為客戶提供物聯(lián)節(jié)能服務(wù)一樣，剛開(kāi)始，信心滿滿，過(guò)兩年，挖坑暴雷。

　　其原因在于：無(wú)論是壓縮空氣系統(tǒng)設(shè)備的數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能制造，還是壓縮空氣系統(tǒng)物聯(lián)節(jié)能服務(wù)，他們只是翅膀，其飛行的高度和距離還要依賴于產(chǎn)品的實(shí)力。

　　沒(méi)有壓縮空氣系統(tǒng)理論支撐，品質(zhì)與節(jié)能只是曇花一現(xiàn)；沒(méi)有精益設(shè)計(jì)理念，產(chǎn)品質(zhì)量無(wú)法保障；沒(méi)有精益生產(chǎn)管理，客戶滿意度無(wú)從說(shuō)起。

　　如果四個(gè)同質(zhì)化不能打破，壓縮空氣系統(tǒng)設(shè)備的數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能制造就只能是空中樓閣，紙上談兵。

　　<注：本文連載完！>

　　注：本文為梁柳生高級(jí)工程師在2022年12月20日全國(guó)壓縮機(jī)協(xié)會(huì)凈化分會(huì)年會(huì)上的演講報(bào)告內(nèi)容精選。

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