燈塔一詞，早已脫離開(kāi)航海歷史而進(jìn)入更大范圍，成為一種指引方向、點(diǎn)亮希望的象征。假如把制造業(yè)也看做一汪廣闊的海洋，站在智能制造轉(zhuǎn)型升級(jí)的十字路口，燈塔在何方？

讓我們把目光投向“燈塔工廠”。燈塔工廠項(xiàng)目，由達(dá)沃斯世界經(jīng)濟(jì)論壇與管理咨詢(xún)公司麥肯錫合作展開(kāi)遴選，被譽(yù)為“世界上最先進(jìn)的工廠”，代表著全球智能制造的最高水平。據(jù)最新數(shù)據(jù)，全球“燈塔工廠”數(shù)量達(dá)到132家，中國(guó)的“燈塔工廠”增至50家，持續(xù)排名全球第一。

在這里先給自己打個(gè)廣告，接下來(lái)我們將用一到兩篇文章，對(duì)“燈塔工廠”做一個(gè)詳盡而深入的解讀，有興趣或有意向入選“燈塔工廠”的企業(yè)不妨點(diǎn)點(diǎn)關(guān)注。

01 全局統(tǒng)籌，深度賦能

CMMM智能制造能力成熟度模型

言歸正傳，“燈塔工廠”既有標(biāo)桿示范的榜樣意義，也可看做一種關(guān)鍵信號(hào)，激勵(lì)更多企業(yè)在智能制造轉(zhuǎn)型升級(jí)浪潮中奮勇?tīng)?zhēng)先。

只不過(guò)，當(dāng)智能制造步入發(fā)展快車(chē)道，“眉毛胡子兩手抓”的形式得放一放了，我們需要有更清晰的參考助力：一個(gè)是如燈塔工廠一般的引領(lǐng)標(biāo)桿，一個(gè)是足夠有力的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。前者是后者的呈現(xiàn)載體，后者是前者的判斷依據(jù)。

在去年末的世界智能制造大會(huì)主論壇上，《中國(guó)智能制造發(fā)展研究報(bào)告：能力成熟度》（CMMM2.0）正式發(fā)布，創(chuàng)新性地提出了CMMM是可拆解、可組合、可配置的柔性模式，并從企業(yè)應(yīng)用視角出發(fā)，為企業(yè)持續(xù)提升自身智能制造能力，提供了全局視角、成熟理論和實(shí)施路徑。

經(jīng)過(guò)數(shù)年發(fā)展，CMMM從早期的“智能+制造”兩個(gè)維度模型，優(yōu)化至覆蓋人員、技術(shù)、資源、制造四大要素，從10個(gè)核心能力域增加到20個(gè)，幫助企業(yè)定位當(dāng)前的能力水平和實(shí)施成效，有效指導(dǎo)智能制造建設(shè)，從而提升和優(yōu)化制造過(guò)程。

智能制造能力成熟度可從低到高劃分為五個(gè)等級(jí)——

1. 一級(jí)·規(guī)劃級(jí)

企業(yè)應(yīng)開(kāi)始對(duì)實(shí)施智能制造的基礎(chǔ)和條件進(jìn)行規(guī)劃，能夠?qū)诵臉I(yè)務(wù)活動(dòng)（設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、物流、銷(xiāo)售、服務(wù)）進(jìn)行流程化管理

2. 二級(jí)·規(guī)范級(jí)

企業(yè)應(yīng)采用自動(dòng)化技術(shù)、信息技術(shù)手段對(duì)核心裝備和核心業(yè)務(wù)活動(dòng)等進(jìn)行改造和規(guī)范，實(shí)現(xiàn)單一業(yè)務(wù)活動(dòng)的數(shù)據(jù)共享

3. 三級(jí)·集成級(jí)

企業(yè)應(yīng)對(duì)裝備、系統(tǒng)等開(kāi)展集成，實(shí)現(xiàn)跨業(yè)務(wù)活動(dòng)間的數(shù)據(jù)共享

4. 四級(jí)·優(yōu)化級(jí)

企業(yè)應(yīng)對(duì)人員、資源、制造等進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，形成知識(shí)、模型等，實(shí)現(xiàn)對(duì)核心業(yè)務(wù)活動(dòng)的精準(zhǔn)預(yù)測(cè)和優(yōu)化

5. 五級(jí)·引領(lǐng)級(jí)

企業(yè)應(yīng)基于模型持續(xù)驅(qū)動(dòng)業(yè)務(wù)活動(dòng)的優(yōu)化和創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同并衍生新的制造模式和商業(yè)模式

02 從能力要素與能力域

淺看日式制造的“沒(méi)落”

除等級(jí)外，能力要素、能力域/子域也是CMMM模型結(jié)構(gòu)中的重要組成部分。

能力要素是企業(yè)實(shí)施智能制造必須的條件。人員、資源、技術(shù)作為支撐要素，制造作為核心要素，體現(xiàn)了人員通過(guò)資源、技術(shù)來(lái)不斷改善制造的過(guò)程。

而由此衍生的能力域和能力子域則被統(tǒng)稱(chēng)為過(guò)程域。在人員、資源、技術(shù)三個(gè)要素下有7個(gè)基礎(chǔ)過(guò)程域，在制造要素下有13個(gè)制造過(guò)程域，共計(jì)20個(gè)。

CMMM模型好比一張標(biāo)記了沿途各站任務(wù)點(diǎn)的地圖，按照地圖挨個(gè)打卡，就能按部就班、按圖索驥地走到最終目的地。

而一旦錯(cuò)過(guò)或者“偏科”，就有可能要承擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)。這一方面的典型案例是日本。日本的制造業(yè)以人為中心，工廠中的問(wèn)題一般都由現(xiàn)場(chǎng)員工自己發(fā)現(xiàn)、自己解決、自己改善，然后以此提高整體生產(chǎn)質(zhì)量水平。

但在數(shù)字化變革不同程度地席卷全球的當(dāng)下，這種模式很難與自上而下的數(shù)字化、智能化兼容了——建立互聯(lián)互通的工廠與現(xiàn)場(chǎng)已是必要，制造和信息、技術(shù)融合，能為決策提供以往所不能達(dá)到的效率。

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20個(gè)過(guò)程域

所以，曾經(jīng)以精細(xì)和高品質(zhì)在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)大行其道、一句“開(kāi)不壞的豐田”為無(wú)數(shù)人所津津樂(lè)道的日式制造，似乎從某個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)開(kāi)始，逐漸失去了自己的存在感。在“神戶(hù)制鋼數(shù)據(jù)造假”“三菱油耗造假”丑聞接連曝光后，更是有人直接追問(wèn)：日本制造業(yè)已經(jīng)徹底走下神壇了嗎？

我們不妨將其看做某個(gè)切面：當(dāng)時(shí)代對(duì)敏捷、高效提出了更高的要求，具備全局思維就成為必要，能力子域一旦失衡，便會(huì)造成競(jìng)爭(zhēng)的失利。

那么，我們應(yīng)該怎樣預(yù)防或者說(shuō)阻止這種失衡，破除企業(yè)經(jīng)營(yíng)短板，找到智能制造建設(shè)工作的正確發(fā)力點(diǎn)呢？

答案或許在于對(duì)各個(gè)單點(diǎn)的深度突破。

03 單點(diǎn)深度突破案例

基于數(shù)字化思維的FMEA過(guò)程控制

數(shù)字化研發(fā)設(shè)計(jì)、自組織柔性生產(chǎn)、自組織物流、敏捷供應(yīng)鏈、基于價(jià)值的服務(wù)、可持續(xù)制造、設(shè)備全生命周期管理、數(shù)字化培養(yǎng)，是CMMM的八大典型模式價(jià)值識(shí)別圖譜。

本期案例智，我們將以柔性生產(chǎn)為目標(biāo)，為各位帶來(lái)基于數(shù)字化思維的FMEA過(guò)程控制案例。

我們都知道，制造業(yè)早已過(guò)了以規(guī)模論成敗的階段，消費(fèi)者差異化的需求越明顯，就越倒逼制造業(yè)向個(gè)性化制造轉(zhuǎn)型。企業(yè)要攻克的課題越來(lái)越多，不論是消費(fèi)者需求、還是生產(chǎn)異常、潛在失效風(fēng)險(xiǎn)，怎么依托關(guān)鍵大數(shù)據(jù)，定制需求的柔性化、智能化、高敏捷的產(chǎn)品，將成為核心競(jìng)爭(zhēng)力所在。

K客戶(hù)是一家家電制造企業(yè)，當(dāng)前面臨的主要問(wèn)題恰好就在用戶(hù)差異化需求的沖擊上，在通過(guò)線上初步答題診斷和不間斷幾輪面談咨詢(xún)后，我們對(duì)K客戶(hù)的組織戰(zhàn)略、人員技能、數(shù)據(jù)、設(shè)備、生產(chǎn)作業(yè)等方面有了一個(gè)較為全面的評(píng)估結(jié)果。

最后，在K公司所提的制造過(guò)程“參數(shù)管理質(zhì)量環(huán)”要求下，我們?yōu)槠浯罱艘惶谆谟脩?hù)體驗(yàn)差異化需求、基于制造失效影響及影響分析（PFMEA）的全面可視化的制造過(guò)程質(zhì)量管理體系。

FMEA技術(shù)不僅是對(duì)過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行識(shí)別控制，更是直接貫穿到整個(gè)生命周期。以某款新冰箱的箱體發(fā)泡工藝為例：依據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)輸出的要求，我們劃分出7個(gè)步驟，來(lái)對(duì)冰箱的制造過(guò)程進(jìn)行設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)。

1. 確定過(guò)程分析范圍

確定分析的范圍為箱體發(fā)泡工藝，從殼體預(yù)熱、夾具固定，到注料，再到最終的光學(xué)檢測(cè)，這一階段的制造過(guò)程工藝流程圖，是基于產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)（FMEA）輸出的產(chǎn)品框圖（裝配層級(jí)及順序）來(lái)的。

范圍的確定有助于FMEA團(tuán)隊(duì)更準(zhǔn)確地分析過(guò)程，將優(yōu)勢(shì)資源集中于優(yōu)先級(jí)較高的過(guò)程中。

2. 過(guò)程結(jié)構(gòu)分析

結(jié)構(gòu)分析是整個(gè)FMEA的基礎(chǔ)階段，我們可以通過(guò)過(guò)程流程圖或結(jié)構(gòu)樹(shù)的形式定義流程；基于人機(jī)料環(huán)等4M要素，找出影響過(guò)程的所有要素。

例如這里的注料過(guò)程，其影響要素就有操作員、機(jī)器設(shè)備、工裝夾具以及環(huán)境溫濕度。

3. 過(guò)程功能分析

功能分析是整個(gè)FMEA的核心階段，目的是確保產(chǎn)品/過(guò)程的預(yù)期功能/要求能夠?qū)崿F(xiàn)。需要通過(guò)技術(shù)性語(yǔ)言進(jìn)行描述。

這里我們還是以注料為例，注料后的箱體前臉平整度、飄偏度需要滿(mǎn)足工藝要求，這里提出的是對(duì)產(chǎn)品特性的要求。那我們?cè)賮?lái)看下影響產(chǎn)品特性的過(guò)程特性有哪些要求，需要通過(guò)4M要素進(jìn)行拆解。以箱體飄偏度為例，通過(guò)特性矩陣能看到，飄偏度受氣動(dòng)壓力與脫模間隙影響。

轉(zhuǎn)化成技術(shù)性語(yǔ)言便是：氣動(dòng)壓力5~8pa；脫模間隙＜0.05mm。通過(guò)識(shí)別各層級(jí)功能和要求后，開(kāi)展產(chǎn)品特性與過(guò)程特性之間的關(guān)聯(lián)性分析，進(jìn)而建立功能網(wǎng)。

4. 過(guò)程失效分析

所謂失效就是指上一步功能分析中的功能/要求無(wú)法滿(mǎn)足。過(guò)程步驟，要實(shí)現(xiàn)的功能無(wú)法滿(mǎn)足即為失效模式；過(guò)程工作要素，要實(shí)現(xiàn)的功能無(wú)法滿(mǎn)足，即為失效原因；因失效模式，而對(duì)整個(gè)過(guò)程項(xiàng)造成的影響即為失效影響。

我們不僅要分析當(dāng)前已知的失效，對(duì)可能發(fā)生的未知失效同樣需要分析。同時(shí)要確定三者的關(guān)聯(lián)關(guān)系，在功能網(wǎng)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步建立失效網(wǎng)。

5. 過(guò)程風(fēng)險(xiǎn)分析

需要完成對(duì)三個(gè)度（嚴(yán)重度、發(fā)生度、探測(cè)度）的評(píng)價(jià)。嚴(yán)重度表示失效影響的嚴(yán)重程度，考慮三個(gè)方面：1）對(duì)廠內(nèi)的影響；2）對(duì)直接發(fā)運(yùn)工廠的影響；3）對(duì)最終用戶(hù)的影響。

發(fā)生度可以簡(jiǎn)單理解為失效模式發(fā)生的可能性，需要結(jié)合當(dāng)前的預(yù)防措施來(lái)評(píng)價(jià)。可以通過(guò)計(jì)算ppm、cpk得出相對(duì)準(zhǔn)確的判斷。

探測(cè)度則表示當(dāng)前探測(cè)措施的有效性，能否及時(shí)準(zhǔn)確的找出失效的產(chǎn)品，是我們判斷的標(biāo)準(zhǔn)。一般通過(guò)檢驗(yàn)或?qū)嶒?yàn)來(lái)完成探測(cè)。其有效性的判定，很大程度上取決于是否做過(guò)MSA。

通過(guò)對(duì)三個(gè)度的評(píng)價(jià)我們可以標(biāo)記出特殊特性，并對(duì)其重點(diǎn)關(guān)注，同時(shí)對(duì)后續(xù)將要采取的措施優(yōu)先級(jí)進(jìn)行排序，之后就可以調(diào)集企業(yè)資源優(yōu)先對(duì)高AP項(xiàng)采取控制。

6. 過(guò)程控制方法優(yōu)化

對(duì)高AP項(xiàng)優(yōu)先采取控制措施，并且驗(yàn)證這些措施的有效性，然后重新評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)，將驗(yàn)證有效的措施同步到控制計(jì)劃當(dāng)中去執(zhí)行。通過(guò)不斷的優(yōu)化可將風(fēng)險(xiǎn)降至最低。

FMEA不斷更新的目的就是為了持續(xù)改善，不斷降低風(fēng)險(xiǎn)，確保過(guò)程穩(wěn)健。

7. 過(guò)程標(biāo)準(zhǔn)固化

這是一個(gè)總結(jié)FMEA經(jīng)驗(yàn)的過(guò)程，需要借助軟件建立企業(yè)FMEA、家族FMEA、知識(shí)庫(kù)、措施庫(kù)等，將FMEA經(jīng)驗(yàn)固化沉淀。

我們將AQP FMEA和PQM（專(zhuān)業(yè)版QMS）及其他系統(tǒng)數(shù)據(jù)間的串聯(lián)通道打通，時(shí)刻保證FMEA文件的動(dòng)態(tài)更新，進(jìn)而指導(dǎo)K客戶(hù)質(zhì)量的持續(xù)改善，保證生產(chǎn)線在大批量生產(chǎn)和小批量生產(chǎn)之間任意切換。

正如CMMM模型所指示的一樣，過(guò)程控制是企業(yè)經(jīng)營(yíng)發(fā)展當(dāng)中的重要一環(huán)，而非唯一一環(huán)，后續(xù)我們?nèi)詫⒊掷m(xù)建設(shè)本專(zhuān)欄，力圖提供更多案例參考，促成企業(yè)多維度發(fā)展建設(shè)，強(qiáng)化“多邊形”能力。

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審核編輯黃宇