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附录A 译文
精益化和自动化的制造和物流
摘要：本文介绍了精益和自动化的方法，如何简化和自动化的同时生产和物流过程，以提高质量，减少浪费，并提高敏捷性，在一些先进技术的支持下使用精益六西格玛。该方法基于研究表明，为了使精益六西格玛在生产和物流中的最佳应用，新工艺应该改进，同时考虑到先进自动化的可能应用。案例研究为先进技术在生产中的应用和启示提供了很好的实例，具有理论上的深刻见解。研究结果表明精益和自动化可能是精益六西格玛在制造业组织中的关键推动者。
关键词：精益六西格玛，生产，物流，自动化，信息和通信技术。
1 引言
经济危机促使各组织变得更加灵活和精简，以便迅速适应不断变化的社会经济条件。生产和物流过程的重新设计必须考虑到这一必要性。精益六西格玛将两种不同的方法更好地结合在一起：六西格玛，它有助于减少缺陷的数量和产出的变化，并有助于缩短循环时间的精益思想。一定数量的组织在不同的领域使用这些方法取得了极好的结果。在优化过程中还包括另一个非常重要的方面，即流程及其活动的灵活集成。精益方法包括流程原则。实现流程的方法是平衡过程中的工作。这种方法经常假设一个恒定的生产。它变成硬编码集成。精益和自动化的目标是同时简化和自动化生产和物流过程，使他们同时敏捷和精益。从长期的经验在不同类型的组织和研究工作在生产和物流过程的设计和管理的工具和数字化技术，这种方法清晰地显示出活动整合业务流程的改进和自动化生产和物流的组织方法序列。
2 相关文献回顾
精益六西格玛包括一套原则和工具，协助消除废物稳定识别（MUDA）和还原过程的质量和生产成本和物流成本输出的缺陷和变异的战略要素[ 1 ]，灵活性在当今时代是最重要的。有必要使用在生产和物流的世界中，灵活的自动化技术，现在越来越多地以较低的成本，把它们应用到重新设计的过程。
精益六西格玛的实现提供了一些好处，其中包括：降低成本、提高生产率、提高质量、缩短交货期、减少供货量和提高顾客满意度。精益思想已被应用于生产环境，通过精益生产的研究，但是，这些研究没有考虑到新技术越来越多。其实，杉森等人。认为生产自动化的使用引入了不必要的成本、生产过剩和不确定性[ 3 ]。这一理论与80世纪以来的趋势形成了对比，当时对MRP和ERP系统、数控机床和全自动生产线的兴趣是巨大的。高度自动化的组织不容易受到典型的手工工作问题的影响。然而，在自动化，不断灵活应对需求变化的能力投资的例子（通用汽车在80；CIM），仅提高性能的自动化仍然不确定[ 4 ]。这就是为什么自动化必须是灵活的，并与过程改进相联系的原因。鲍威尔和skjelstad [ 5 ]应用具体的传感器技术（RFID）的制造工艺。他们提出了一种方法和两个商业案例，证明了这类先进技术在制造企业中的实用性。
本文是一项描述性研究[ 6 ]。归纳推理用于提出一个概念框架，利用先进技术作为发展和进一步支持精益六西格玛方法的推动者。主要研究方法是多案例研究。这项研究的科学基础是生产和物流管理的文献，重点是先进的自动化技术[ 7 ]和[ 1 ]。
3 精益自动化方法
精益和自动化的方法可以分为六个宏观阶段和20 1个微观阶段。第二十一阶段是可选的。
宏观阶段0：初步
背景：识别利益相关者的要求和EHS；
文化：检测组织的文化和社会；
愿景：应对效能、效率、经济性、质量和灵活性；
策略：确定需要改进的流程和计划；
宏观阶段1：定义和度量
启动：启动项目并通知利益相关者；
治理：谁又应该如何管理项目定义；组建团队；
顾客的声音：倾听客户的声音（VOC）；
度量：翻译中VOC的关键质量特性（CTQ）因素；
是：地图存在的过程；
宏观阶段2：分析与流程设计
精益：定义如何提高车间的过程中；
改善计划：定义改进干预方案。
宏观阶段3：建筑设计
架构设计：定义过程和自动化架构；
宏阶段4：构建、测试和部署
构建和测试实施和测试选择的解决方案；
变更管理：管理转型；
部署：实施选定的解决方案；
文档：发布/更新新的自动化过程的文档；
宏阶段5：验证
验证：控制的改进，
好处：评估内部和外部效益；
教训：从主动学习；
庆祝：承认团队的工作；
可选宏阶段6：类似情况下的复制
推出：复制解决不同部门。
为持续改善的目的，工程完成后，必须使用DMAIC。这通常导致技术变革的需要。
组织必须将最初的精益和自动化项目作为迭代周期的开始，从而产生持续的改进。过程改进不应由问题引发，而应成为组织文化的一部分。
4 变化的环境
一项关于生产趋势的研究表明，其中一个最相关的方面。改进是工艺优化的过程。现代技术提高工艺的效率。制造商将会购买越来越多的产品。
节省成本和优化业务流程的设备。我们认为从机器的自动化转向过程的自动化是很重要的。加工中心是精密的计算机数控机床，可以在各种工具的同一位置进行铣削、钻削、攻丝和镗削加工。他们仍然是孤立的。一个重要的发展是自动化整个过程，而不仅仅是它的一个组件。为了达到这一目标，必须将不同的机器或整个生产周期集成在一起。本文着重介绍了一种基于四种技术的体系结构，它可以在这方面帮助：物联网，传感器技术，条形码或射频识别；大数据；以及业务流程智能。
下面的部分将定义这些技术中的每一种，并分析其中的每一种技术，以及它们对过程改进的可能贡献。他们的实施应根据几代人完成，实现一个技术的同时，使用一些通用中间件接口更规范的管理。
4.1 物联网
物联网，也称为机器对机器（M2M），指的是允许无线和有线系统与其他设备通信的技术。这种通信可以通过将远程机器中继到中央集线器进行分析来完成。通常，多层体系结构用于在较低的级别上交换信息。
物联网与互联网和云计算相结合，是一种极好的方式，可以为供应商提供更多的灵活性和节省投资。[ 8 ]。物联网的一个变种是使用无线个域网网络。
4.2 RFID
射频识别（RFID）是一种无线非接触式系统，它允许射频电磁场从附在物体上的标签上传输数据。其目的是自动识别，可能存储数据，以及跟踪。与条形码不同，标签不必在读者的视线内。它可以嵌入在跟踪对象中。在制造过程中附加到产品上的RFID标签可以用来跟踪生产线的进展情况。在过去的几年中，三个关键因素推动了RFID使用的显著增加：设备和标签的成本降低，性能提高到99.9%的可靠性，以及改进的国际标准[ 9 ]。
4.3 大数据
大数据是以高容量、多样性（结构化和非结构化）为特征的数据集合，而速度（访问速度）如此复杂，以至于难以使用传统的数据库管理工具或数据处理应用程序进行处理。
数据集的规模在一定程度上是因为它们越来越多地被信息感知的移动设备、空中感觉技术（遥感，例如RFID）、软件日志、视频、照相机、麦克风、射频识别读取器和无线传感器网络所收集。
4.4 业务流程智能
业务流程智能（BPI）是一个创新的方法的重点不仅在测量和报告也对管理过程。通过他们的数据和工作流程，不同于传统的商业智能。
BPI也支持分析与统计，报表制作，和仪表板。它们允许更好地了解流程。例如，在生产的情况下，分析工具允许分析KPI并帮助采取行动。
4.5 灵活集成技术
随着传感器技术和网络技术的发展，计算机系统（或机器）能够通过与其他机器进行通信而不借助于人类来收集真实世界的信息。在传统的物联网系统中，用于收集和分析来自机器的信息的服务器是单独开发的。现在，虚拟化和云计算技术使物联网云或无线个域网络中的所有功能，如各种设备通信和采集、存储，并利用大数据和BPI可以集中管理。这些云具有以下特征：
（1）数据收集和存储：物联网云可以与任何设备通信、收集、存储数据和管理设备。由于大量的信息，可以很容易地分析多个数据源的组合；
（2）数据分析：大数据允许进行统计计算；
（3）BPI能以灵活的方式实施的决定。
该集成解决方案的一个例子是一个电子看板管理与RFID标签代替看板卡的使用。这允许对进程状态的“自动”进行完全的自动化，具有更高的可靠性和无操作员干预。[ 10 ]和[ 11 ]。电子看板管理可以降低库存水平进步的工作（WIP），保持严格的控制，并与供应商结合。
另一个应用程序正在使用自动化的传感器、无线网络和大数据更新的数字广告牌。这使组织能够实现所谓的暗灯和允许快速变化信息[ 1 ]。该系统可以包括停止生产，因此问题可以得到纠正。一些现代警报系统包括音频报警、文本或其他显示器。
最终的结构如图2所示。建造需要时间。重要的是要有一个愿景，一个想要到达，然后建立在一个多代计划。每一代都会带来实质性利益。最后一代带来的所有组件在一起，获得协同效应。
5 新技术对精益和自动化方法的支持
这种架构可以获得灵活集成的好处。物联网、RFID、大数据和业务流程智能本身都带来了额外的好处。
bull; RFID可以自动感知过程的效益。
bull;物联网可以提高在价值流活动的灵活的集成；
bull;大数据可以帮助制作流程的客户拉，允许添加客户需求的情报；
bull;BPI能带来商业智能结合的好处和过程工作流管理。
所有这些技术和流程的改进可以增加价值，这要归功于它们的特点：可追溯性，可见性，内存和定位/本地化。 精益化和自动化可以改善精益六西格玛方法的这些宏观阶段：
bull;定义和衡量，并验证：
o管理组件的生命周期（即工具）;
o符合;
o日常和非日常维护计划;
o确定与特定批次有关的问题并立即采取维护行动;
o立即采取措施改进生产;
o过程改进和材料分析定义的统计数据来源;
o组件上的标识和状态更改;
o节省纸张。
bull;分析和过程设计：
o通过存储相对权重，需求资格，质量保证要求等来提高安全性;
o配置管理;
o改进关键数据的通信。
新的架构特别有助于减少精益六西格玛中所列的七种废物中的一些，例如等待时间，搜索时间，等待时间和移动的改进; 通过识别非标准组件，任何故障或失窃以及帮助分析根本原因，减少维修，错误，故障; 减少库存，通过确定不宜淘汰的成分。
6 案例研究
为了探索精益和自动化的实际相关性，我们汇总了两个案例研究，比较了先进技术的使用情况和未使用的情况[12]。 在这两种情况下，都认为工程制造公司的每项工作与另一项工作不同，每项工作都有一项或几项。 这些产品是用于铝挤压的模具。 在这两种情况下，我们都分析了一个工具库存的管理，其中包含10个工位的2500个工具，用于处理和生产塑料材料的热通道。 其中一家公司将RFID标签应用于加工中心上的刀柄锥体。 BPI软件用于分析和管理流程。
机器侧面的刀具管理可能存在的低效率是其可能的损坏，数据输入和设置工具的时间。
刀具侧面可能出现的低效率是找到合适刀具的时间，刀具使用寿命的缩短，刀具库存过大，刀具选择不当，以及历史信息丢失。
先进的技术可以影响上面列出的所有低效率。 定量收益是整体设备效率的节约和改进 - OEE，这是衡量制造业运作效率如何有效的衡量指标等级[13]。 OEE基于三个独立但可度量的组件：可用性，性能和质量。
撇开这两种情况的细节，采用先进技术减少了库存工具数量，计划外事件和数据输入错误; 在机器之间实施工具共享政策的可能性; 选择合适的工具：减少停机时间，并行操作和搜索正确的工具，读取零件程序和预设。 从定量的角度来看，先进技术使每个加工中心的OEE平均值增加了27％[12]。
7 结论
精益和自动化响应了文献中缺乏的一种一致的方法，管理和集成了将生产和物流过程与自动化自动化活动相结合的经典活动。我们的研究暗示：
命题1：不同于传统的生产和物流环境，精益六西格玛方
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资料编号：[609550]，资料为PDF文档或Word文档，PDF文档可免费转换为Word
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