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小巨人：机床行业“梦工厂” |
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| http://cn.newmaker.com
11/1/2006 4:56:00 PM
佳工机电网
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一家年产加工中心和数控车床1200台、多达19个品种，并且几乎所有部件都靠自己生产的机床企业需要多少人？小巨人机床有限公司（以下简称小巨人）给出的答案是：395名——并且其中一部分还是企业为下一步发展进行的人才储备。这家成立于2000年的公司目前实现人均年产值160 多万元，约为我国机床工业人均年产值的40倍。
略知小巨人的人或许惊讶：这就是几年前那个从宁夏起家的“闯入者”吗？不熟悉小巨人的人或许困惑：一家偏隅中国西北的企业，靠什么实现如此高的生产效率？而了解小巨人的人则一定会感叹：正是全新机床制造理念的引入，正是信息技术（IT）与制造技术（MT）的融合，创造了这一超常规发展的奇迹。
今天，“数字化”已经不再是一个新鲜的词汇。传统产业大大小小的企业们正以不同的方式进行着实践。打造一个“数字化企业”几乎成了所有企业家共同的梦想。似乎没有人怀疑，数字时代的变革已经来临，而且比大多数人预料的更快、更深。
然而，数字化实践在中国又不乏尴尬。“上ERP是找死，不上ERP是等死”的说法也许过于偏激，但事实上，很多企业并没有在那堆美丽的数字化概念中挖掘出现实的生产力。
由宁夏共享集团与日本山崎马扎克公司合作创建的小巨人公司，从一开始就致力于打造一座数字化工厂。在借鉴日本同行模式的基础上，结合中国国情，小巨人在宁夏建起了国内第一座智能网络化机床制造厂，并于2005年完成了二期扩建工程。这家公司从具体需求出发，循序渐进，用较少的投入、较短的时间打造了一个数字化企业的样板。
山崎先生的五条建议
一家数字化工厂需要一种怎样的经营理念？传统制造企业的组织结构还能适应新的变化吗？在制造业的生产方式由少品种大批量的流水作业向多品种小批量的柔性生产转变的今天，我们如何适应日益激烈的竞争环境？日本山崎马扎克公司副会长、小巨人公司董事长山崎恒彦先生从最基本的经营概念出发，提出了五条看似简单、实则意义深远的建议。这五条指向未来3 3 中国机电工业 2006 年第5 期制造趋势的建议，正是小巨人公司正在或者将要实践的。
一年有365天，一天有24 小时，那么一年就是8760小时。这是常识。公开的统计资料显示，世界主要工业发达国家的年均总劳动时间不到2000小时。以日本为例，2002年日本的年均总劳动时间为1954小时，占全年时间的22％，也就是说，剩下的78％的非劳动时间相当于白白扔掉了。制造企业应该如何利用这部分宝贵的时间呢？山崎先生给出的第一条建议是，采用先进的数字化技术和自动化设备，尽量增加无人化时间，把大量非劳动时间转化为创造价值的劳动时间。在日本，山崎马扎克公司的工厂已经能够实现720 小时无人化生产。
在夜间或者假日，工厂里空无一人，机器仍在开动，源源不断地创造价值。
另一方面，即使在不到2000小时的劳动时间里，也并不总在创造价值。在整个生产过程中，存在着大量的闲置时间，山崎先生把这些时间比喻成一座金山，“等待我们去挖掘。”他认为，附加价值只产生于物体的形状发生变化时。
以机加工为例，整个过程包括程序编制、刀具准备、夹具安装、工件安装、工序等待时间、轴移动时间以及切削等。
除了切削，其他时间都不创造价值，因为工件的形状只在切削的过程中发生变化。这段时间仅占总加工时间的18％。
换句话说，其余的82％的时间尽管必不可少，但是并不带来价值。有没有可能减少82％的准备时间而尽量增加创造价值的劳动时间呢？山崎先生给出的第二条建议是，进一步改善加工手段和生产时间的安排，缩短在制总需时间，利用由此产生的无偿时间生产更多的产品。
在山崎马扎克公司，通过采用先进的复合加工设备以及成套加工、成套装配的全工序成套化生产模式，有效减少了闲置时间，从而增加了利润。
有了节省下来的大量的无偿时间，怎么利用？山崎先生给出的第三条建议是，将价格高昂的外购件转为内部生产，从而降低企业成本，进一步增加利润。以山崎马扎克公司为例，生产滚珠丝杆所需的材料费约为每吨16900 元，而外购成品的价格是其23倍，线形导轨是12倍，钣金件是10倍。显而易见，把外构件进行内制化将大大有利可图。
今天，多品种、小批量的生产方式正在成为一种趋势。市场的个性化与多样化带来了企业生产经营的巨大变化。
特别对众多的中小企业而言，正是多品种、小批量生产使得企业强大。山崎先生给出的第四条建议是，与大规模生产相比，多品种、小批量无疑会导致生产效率的降低，但却有助于提高企业的市场竞争力。“这件事虽然难做，但是非做不可。”有没有什么方法在进行多品种、小批量生产的同时又能提高生产效率呢？在山崎马扎克，通过先进制造技术与成组技术的应用，在这方面取得了显著成效。
山崎先生给出的第五条建议是，为缩短公司与客户的距离，简化公司组织，适应快速经营，有必要将传统的金字塔型的组织结构转变为球型组织。在这个被称为Mazark Fractal生产系统的概念中，制造企业的最小单位不是车间或者班组，而是每一位员工。以制造一台汽车发动机为例，传统的生产方式要通过各种分工，多道工序，需时长，需人多，信息传递距离长，协调管理复杂。而在fractal生产系统中，从坯料开始，到加工出所有部件，到装配成一台完整的发动机，全部由一个人在短时间内完成。这样的生产组织结构将更加简洁、高效。从整个企业来看，球型组织意味着以客户为核心，技术、生产、营销、财务等职能部门等距离地环绕在客户周围，从而正确、及时地向客户提供产品和服务，并随时反馈来自市场的信息。
一个无等级、充满创造力的组织，将能更加敏捷、迅速地应对各种变化。
“早在20 多年前，我们就构想了这些概念。但当时根本不可能变成现实。
今天，信息技术与制造技术的发展最终使之能够运用于实际。”从事机床行业40多年的山崎表示，正是世界各地数以万计的客户推动了马扎克的进步。
“这将是一场变革。”他强调。
一座“看得见”的工厂
1998年，日本山崎马扎克公司在其总部创建了世界上第一座智能化机床制造厂——大口制作所。伴随其海外本土化进程，这家全球顶级的机床制造商将这种全新的机床制造理念落地到了世界各地。
2000年，小巨人公司成立，在工厂的建设上完全采用了大口工厂模式，充分借鉴了其构筑经验，实现了加工过程的柔性化、复合化、精益化和管理过程的网络化、信息化、智能化。
据介绍，在这座完美融合硬件与软件的现代化工厂里，所有设备均连入公司局域网，打破了阻隔办公室与生产车间的“墙壁”，成为一座名副其实的“谁都可以看得见的工厂”。在从接到订单到发货的整个过程中，一个庞大的数字神经系统，指挥着物流、信息流及时、准确地传递，从而实现了极高效率的生产运营。
在这种环境下，强大的数字化工具为从工厂管理者到车间操作者的所有人员提供了简化和解决各种复杂问题的无限可能。
通过马扎克自主开发的CPC（智能生产中心）软件，编程人员可以从CAD图纸中获取零件的形状信息，根据现有的加工设备信息和工厂内的刀具数据库信息，很容易就能生成零件的加工程序以及刀具、加工时间数据，并通过网络下载到在线机床。特急的工作完全可以在家里或者出差地进行程序编制，并通过电子邮件发送到工厂。
生产管理人员可以为每台机床定制准确的生产计划，并通过网络在每天早晨自动将精确的日工作日程发送到每个现场终端。
车间操作者可以直接通过机床查看每天的工作计划。由于加工设备配置了先进的Mazatrol Fusion 640数控系统，其特有的双向通讯功能使机床不仅能够接收来自相关部门的设计图形、加工安排、刀具准备等信息，还能够发出运行状态、进展状况等数据。操作者即使不在现场也能方便地通过手机实时了解机床的加工情况。
同时，每个工位都通过网络连入PDM（产品数据管理）系统，工人可以在自己的机床上调出加工零件的数字三维模型，直观地了解零件的形状。可以翻转查看其不同侧面，还可以把它剖开，从不同角度全面了解。如果加工过程中碰到问题，工人可以立即通过网络发送到技术部门，技术人员根据车间的反馈能够及时发现问题，采取措施，并可方便地对工人的操作进行指导。
各级管理人员可以在任何地方通过Internet实时了解到加工现场的工作情况和计划的执行情况，做出准确判断，必要时还可以及时下达相应指令。
一个实际的例子是，小巨人公司在二期工程扩建准备时，面临着这样一个问题：随着产量的扩大，需要增加哪些设备，增加多少？决策者并不需要到车间去调查，也不是草率地进行估算，他们在会议室里把联网的计算机打开，每台机床在一段时间内的开动情况就一目了然。哪些机床还有潜力可挖，哪些机床需要增加，增加多少，当场就做出了决定。
同时，工厂利用MRP（材料需求计划）系统来完成外购配套件的采购作业计划及立体仓库的管理，保证立体仓库每个货位都有合理的储备零部件。当立体仓库中某一货位的零部件储备低于合理数时，MRP 自动向CPC 发出指令，使其组织该零部件的生产。这有效地保证了工厂的生产能够在最低的库存和最少的资金占用情况下有序而不间断地进行。
在机床总装完成后，会通过数字化的测量仪器进行检测，整个过程全部自动完成，没有人为干扰，采集的数据通过无线传输进入公司网络，并自动生成产品档案。
在一座“看得见”的工厂里，数字化应用的潜力是无穷的。现在，小巨人公司已经把打造一个“完整的、现代化的数字化制造企业典范”作为自己追求的目标。这家以惊人速度成长的企业，或许将再给我们一个惊奇。
数字化是怎样炼成的？
所有工厂的运行都集中在一些基本要素上：销售、设计、生产、物流、财务、员工等等。在订单提交之后，销售部门需要了解生产的进展情况，并和设计部门保持沟通，以便迅速对客户提出的关于交货期、技术规格变更等要求作出反应。生产、物流部门需要得到准确的生产日程安排和相关信息。
机器的操作人员需要了解机器的运行情况，并在出现问题的时候及时获得支持。而工厂的管理者们可能需要知道得更多。
一家工厂的“智商”，正是由各个部门之间连接、共享和组织信息的程度决定的。
怎样提高工厂的“智商”呢？小巨人的实践或许能给我们提供一些启示。
“大多数中国公司的信息化都是从办公室开始的，而小巨人是从工厂开始的。这使我们具备了一个得天独厚的信息化基础。”小巨人公司总工程师黄建文告诉《中国机电工业》。
“工厂的智能化首先是制造装备的智能化，这是一个关键。只有最底层的制造终端实现数字化了，其他系统的实施才不会存在技术壁垒。”黄建文说。
“小巨人从一开始就引进了马扎克先进的制造设备和数控系统，使底层的设备具备了强大的交互信息的能力。同时，通过先进的自动化手段和高效的物流系统，从而使无人化加工成为可能。”在此基础上，小巨人将网线拉到了工厂的每一个角落，开始构筑整个工厂的智能化管理网络系统。
“在引进项目实施过程中，我们紧紧围绕需求，与各部门保持充分的沟通。对软件功能，我们在开始阶段就进行分析，不贪大求全，只选用适合我们的软件模块，并把它用好用精。由于公司人员结构比较年轻，大家接受新事物比较容易，因此在实施各个项目的过程中遇到的阻力很小，推广很顺利。”2000 年5 月，小巨人引进MRP 和CPC 系统，实现了订单输入、库存管理、生产制造订单发行、生产购买订单发行、半成品和成品管理的全过程控制和对工厂的实时管理。2000 年8 月，引进财务管理系统，实现了会计电算化。
2002 年7月，随着产量的扩大，产品种类和图纸大幅增多，又实施了PDM项目，实现了产品相关数据的电子化处理。
2003年，将公司内部局域网与Internet进行整合，自主开发了公司的空中办公平台，在销售及售后服务信息沟通方面发挥了巨大作用。
目前，小巨人公司正在推行ERP（企业资源计划）项目。黄建文说：“由于有了以上系统的支撑，ERP的实现将会变得相对容易。国内很多企业ERP之所以实施不下去，正是因为基础数据库不健全。这种从下往上的推进模式，是小巨人信息化建设取得成功的重要原因之一。”
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