福特胭脂河工廠幾乎是整個上世紀工業(yè)經(jīng)理人膜拜的圣殿。

在那個“礦石-組裝一體化”的垂直集成工廠，從能源的源頭到一分鐘下線的T型車，福特將人類大規(guī)模生產(chǎn)能力發(fā)揮到極致。流水線是工廠里的“鬼斧神工”之作，機器產(chǎn)能開始出神入化。

然而不為人所熟知的是，福特流水線的另外一個關(guān)鍵因素是能源的變革。電動機的發(fā)展，使得機器終于可以擺脫中央動力的限制。既往的中央動力（如一個蒸汽機），需要靠齒輪鏈條傳動后再次進行動力分配，這使得機器的布置受到巨大的限制。而電機帶來的分布式動力，終于讓機器可以按照咆哮的最高效率而布置。

這場脫胎于1914年的流水線取得了一個多世紀的主宰性勝利，并從一開始就告訴我們，制造方式的轉(zhuǎn)變與能源效率的提升，從來就是不可分割的。而在當下，每一個志在數(shù)字化的企業(yè)，都需要一種智能制造與能源升級的雙轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略。

智能制造是一個漸進的過程：先醫(yī)后藥，漸進式跑完全程

數(shù)字化技術(shù)的投入，就像向池子里扔進去的石頭，它形成的漣漪是逐漸蔓延開來的。工業(yè)的場景復(fù)雜多樣，這決定了企業(yè)在進行數(shù)字化轉(zhuǎn)型時無法一蹴而就。而智能制造需要將制造技術(shù)與ICT融在一起，很多時候還會跟組織的變革綁定在一起，它注定是一個漸進的過程。每個企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，大方向都在通向羅馬，但選擇的路口則是各不相同。

智能制造往往需要從“找醫(yī)生”開始，找到自己的起點。只有“望聞問切”之后，確定當前工廠的自動化、信息化水平和管理組織特點，才能各自找到自己的切口。

作為中國領(lǐng)先的糖果生產(chǎn)和出口企業(yè)蘊之寶，最初也并不清楚“智慧化糖果工廠”應(yīng)該是什么模樣。在借助于咨詢顧問前期的摸底，對流程、生產(chǎn)運營、信息可視化等多維度梳理之后，智能制造的藍圖才顯現(xiàn)出輪廓。原有生產(chǎn)方式存在的產(chǎn)品質(zhì)量波動、工藝數(shù)據(jù)管理不透明等問題得以顯現(xiàn)。

要找出這些問題背后的根源并非難事。然而，心中要有一個全景的作戰(zhàn)地圖，才能確定出首先需要下手改造的地方。這些問題的背后，是很多企業(yè)習(xí)以為常的場景。人工投料的精準度不能保證，從而引起質(zhì)量的波動；工人交接班記錄以紙質(zhì)為主，不同班次之間的單據(jù)傳接亦非常零碎，所有的一切讓管理者腦海中無法形成一張完整的圖像。

對癥下藥，經(jīng)過改造后的蘊之寶采用了實時數(shù)據(jù)庫，對產(chǎn)量、物料消耗、質(zhì)量信息和設(shè)備運行信息，以及能耗全部進行了數(shù)字化的聯(lián)通。整個工廠變得透明和智慧。以前生產(chǎn)各環(huán)節(jié)如一個一個“黑箱般”的操作，如今成為屏幕上五顏六色的圖表體系，決策變得容易起來。

智能制造并不應(yīng)完全由技術(shù)所推動，它對企業(yè)現(xiàn)有的管理方法和組織架構(gòu)也形成了巨大挑戰(zhàn)。面對工業(yè)生產(chǎn)的復(fù)雜性和多樣性，合理的辦法是“先醫(yī)后藥+小步快跑”。

在全球著名的手機玻璃制造商道康寧的一家最大的硅氧烷工廠中，工廠的DCS控制系統(tǒng)已經(jīng)運行了幾十年。雖然并未發(fā)生大的問題，但升級到數(shù)字化平臺卻是勢在必行。然而，數(shù)字化轉(zhuǎn)型并不是“推倒爐灶重來”——這會使得工廠生產(chǎn)的速度放緩。在實際解決方案中，可以通過分階段切換的方法，只通過增加布置全新機柜和控制器，進行旁路控制，然后加以切換。與此同時，保留現(xiàn)場布線等基礎(chǔ)設(shè)施。這種對“Brownfield”（已建工廠）的改造，就像是一臺精心設(shè)計的手術(shù)，它的前期是進行精確的診斷。

從精益到綠色：精益不足夠，綠色制造更進一步

精益作為是一種戰(zhàn)術(shù)方法的集合，是智能制造的基礎(chǔ)。就本質(zhì)而言，是強調(diào)消除非增值活動所造成浪費，同時以最低的成本和更高的效率交付高質(zhì)量的產(chǎn)品。一個組織的競爭力和盈利能力，如果使用精益制造工具進行管理，可以有效地提高生產(chǎn)效率。

為了保持競爭力，面對當今前所未有的全球競爭形式，企業(yè)必須設(shè)計和提供更好的產(chǎn)品和服務(wù)，并改善其制造業(yè)務(wù)。精益制造已被用于提高運營績效。運營管理關(guān)注的是盡可能有效地將材料和勞動力轉(zhuǎn)化為商品和服務(wù)，以使組織的利潤最大化。它是為了創(chuàng)建優(yōu)化的版本，在不影響提供的服務(wù)或創(chuàng)建的產(chǎn)品的情況下，最大限度地利用資源。

可以說，精益制造代表了當今運營管理的最佳實踐。一般而言，企業(yè)進行精益制造并不會對環(huán)境的影響進行預(yù)判，但這不影響其能夠產(chǎn)生足夠的環(huán)境效益。由于資源浪費和環(huán)境污染并不是精益的主要焦點，這些指標也不會在精益方案中突出展示。

隨著可持續(xù)發(fā)展理念深入人心，先行的企業(yè)已經(jīng)開始引入“綠色制造”，即在制造領(lǐng)域內(nèi)更新生產(chǎn)流程和建立無害環(huán)境的業(yè)務(wù)。從本質(zhì)上講，這是制造業(yè)的“綠色化”，即減少使用自然資源，回收和再利用材料，并在生產(chǎn)過程中減少排放。綠色制造拓展了精益的邊界。

綠色制造更多的是針對流程不同階段的一系列方法。它強調(diào)與產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟性的總體要求相一致的環(huán)境目標的合法性。而為了實現(xiàn)更高水平的環(huán)境績效，組織必須首先采用精益哲學(xué)的原則和實踐。

綠色運營管理（GOM）正試圖使用精益運營的工具和概念，將綠色指標添加到公司用于評估業(yè)務(wù)流程的卓越度量中。綠色運營圍不斷擴大，正朝著將環(huán)境改善納入結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)設(shè)施運營決策的所有領(lǐng)域的方向發(fā)展。這也意味著，智能制造同時需要納入更廣泛的各種可量化的綠色戰(zhàn)略。如工廠內(nèi)部的綠色策略，包括照明、暖通空調(diào)（HVAC）或加壓空氣消耗，并在決策過程中確定涉及固定成本的方法。

一個良好的工廠，需要秉承 “零填埋”、“零排放”、“零污染”、“零事故”的可持續(xù)理念，實現(xiàn)廠房集約化、原料無害化、生產(chǎn)潔凈化、廢物資源化、能源低碳化等目標。這是一個“智能制造與能源升級”的雙轉(zhuǎn)型過程。這也是綠色智能制造的本意。這種 “零垃圾填埋” 實現(xiàn)，不僅僅具有技術(shù)可行性，而且也有經(jīng)濟性。法國施耐德電氣已經(jīng)承諾到2030年，在其200個生產(chǎn)基地回收100%的工業(yè)廢料，而目前也有178個實現(xiàn)零廢物填埋，也包括位于中國的22家工廠。然而，這種環(huán)境效益也不應(yīng)該成為一個企業(yè)的負擔。循環(huán)經(jīng)濟的收益，也同樣成為企業(yè)家關(guān)注的熱點。通過將循環(huán)經(jīng)濟的模式引入到綠色智能制造體系中來，預(yù)計還可以帶來12%的循環(huán)收入和持續(xù)增長。

整體而言，精益制造和綠色制造之間的主要相似之處是在減少浪費方面。綠色制造是一種最大限度減少浪費和污染的制造方法。精益制造是以系統(tǒng)和持續(xù)的方法消除系統(tǒng)中的浪費為目的的系統(tǒng)。減少制造過程中的環(huán)境影響和資源消耗是綠色制造中的重要問題之一。從某種意義而言，精益制造也可以看成是綠色工程的一個環(huán)節(jié)。這兩個戰(zhàn)略(精益和綠色)可以整合并在一種稱為綠色運營（GO）的管理中，再加上各種數(shù)字化技術(shù)，推動綠色智能制造的發(fā)展，從而不僅減少浪費和污染，而且大幅度提高組織的生產(chǎn)率和利潤。

能耗管理是綠色智能制造的關(guān)鍵一環(huán)

智能制造實現(xiàn)的基礎(chǔ)是數(shù)字技術(shù)、自動化技術(shù)，同時也離不開可靠安全、互聯(lián)互通的能源供給。隨著智能制造實現(xiàn)的質(zhì)量提升、能效降低，成本節(jié)約也會推動著企業(yè)、乃至全人類的可持續(xù)發(fā)展。據(jù)國際能源署（IEA）數(shù)據(jù)，到2040年電能將占最終能源消費增量的40%。一個更加高效、分散化、數(shù)字化的電氣化時代正在悄然到來，包括能耗管理在內(nèi)的綠色制造，成為智能制造的一個重要的同行者。換言之，能效變革與智能制造是企業(yè)數(shù)字化的硬幣兩面，互相依存。

顯然，工廠需要一種雙目望遠鏡。除了智能制造所強調(diào)的智能之外，綠色智能制造還涉及到人的安全、環(huán)境友好、廢物管理等。其中，能源消耗則是一個重要的支點。施耐德電氣面向企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型提出的“四維融合”模型中，第一個就是“能源與自動化的融合”，就是從能源視角，再度審視企業(yè)的每一個環(huán)節(jié)。而要實現(xiàn)節(jié)能減排，必須在能源的使用過程中進行。例如實時排查，關(guān)掉工廠里不需要運行的機器，這就需要流程系統(tǒng)與能源系統(tǒng)之間緊密互動。乳業(yè)集團伊利的數(shù)字工廠，通過互聯(lián)互通設(shè)備，實現(xiàn)能源與自動化的融合。這需要一種神經(jīng)末梢級的擴散，從而讓每一個控制部件都可以即時響應(yīng)雙重的控制。該工廠也最終在取得效率提升19%的同時，能源成本還降低5%。換算成節(jié)約的碳排放量，相當于多增加40畝地的闊葉林。

一個典型的能效管理，需要在能效顧問綜合視角下，考慮電氣資產(chǎn)管理、能源效率管理、設(shè)備健康管理、運行維護一體化以及智能配電方案等，從而提升傳統(tǒng)能源的高效利用。

在這個業(yè)務(wù)領(lǐng)域下，能效顧問應(yīng)用是一個核心。它需要對智能配電解決方案、運維、云計算都要有很寬廣的管理視角，從而將能源漏洞一一填補。工業(yè)壓縮機的能耗一直是工業(yè)運行的大黑洞，這里占據(jù)了整個生產(chǎn)流程總能能耗的11%。英格索蘭的離心壓縮機，正在逐步采用統(tǒng)一的軟件平臺和靈活的人機界面，對每臺壓縮機進行有效的監(jiān)控，實時跟蹤機器運行，并在必要時啟動預(yù)測性維護策略，從而大幅度降低能耗。

全球最大的建材制造商中國建材集團下屬的祁連山水泥，就將能耗管理與水泥生產(chǎn)形成無縫接口，完善了企業(yè)能源數(shù)據(jù)的實時性和完備性，動態(tài)調(diào)整電力分配，僅2019年便節(jié)約電費400多萬元。

還有一個很重要的節(jié)點，經(jīng)常被忽略掉，那就是建筑的節(jié)能。建筑，本身往往被排除在智能制造之外，然而對于一個工廠的綜合效益而言，它的能耗水平卻是不可忽略的。太古地產(chǎn)集團利用云能效顧問作為集團數(shù)字化能效管理轉(zhuǎn)型的重要工具,建立實時監(jiān)控的綜合管理平臺以獲取各類能效優(yōu)化解決方案，為業(yè)主實現(xiàn)10%的電能消耗節(jié)約。

很顯然，如果可以精確定位暖通系統(tǒng)（HVAC）和照明性能，根據(jù)實際運行情況來自動調(diào)整最適合人群的體感舒適度，這個過程中的能源節(jié)約將同樣令人愉快。作為綠色制造的一部分，能源管理數(shù)字化的建筑，完全可以每五分鐘就自動提交一份檢查報告，而不是以前的每個月檢查一次，從而對浪費程度、財務(wù)機會和舒適度，進行一個綜合性的評判。這是一個典型能源管理的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。綠色和智能貫穿其中，從而使得整個工廠制造的效益得到很大的優(yōu)化。

奇妙的是，盡管富有社會責任心的環(huán)保熱心人可以將其稱之為“減少碳足跡”的一部分，但其實它的切入點也可以很簡單：那就是圍繞著“人的舒適度”而來。沒有不足，也沒有過量。這是一個“綠色與智能”雙管齊下勇謀精進的典型。?

綠色智能制造的入手

令人尊敬的公司，會將綠色制造轉(zhuǎn)化為競爭力。美國越來越多的制造商正在考慮回岸制造，避免過度依賴離岸制造。而再工業(yè)化的進程中，綠色智能制造就是一種競爭優(yōu)勢的重要理念。

在美國，綠色制造業(yè)也已成為創(chuàng)造長期就業(yè)機會的工具。美國《質(zhì)量雜志》曾經(jīng)有文章指出，綠色制造業(yè)占所有清潔能源工作的26%。而且由于他們的專業(yè)技能基礎(chǔ)，清潔經(jīng)濟工人的工資比美國經(jīng)濟的其他工人高出13%。

事實上，在制造和供應(yīng)鏈的各個環(huán)節(jié)，從智能工廠到綠色卡車交付供應(yīng)鏈，這種可持續(xù)發(fā)展趨勢正變得越來越重要。綠色制造與智能制造，需要成為企業(yè)發(fā)展的合二為一的戰(zhàn)略。

2011年德國機械設(shè)備聯(lián)合會VDMA就發(fā)起了“藍色能效”倡議，旨在使德國所有機械工業(yè)行業(yè)共同攜手，集中為可持續(xù)性發(fā)展提供強勁助力。作為第一代工業(yè)革命的機械行業(yè)的代表，紡織機械行業(yè)一直在積極參與。德國把能效作為紡機產(chǎn)品主要競爭的性能指標，每個企業(yè)都把是否提高能效作為新產(chǎn)品的首要條件，如立達公司規(guī)定達不到5%就不能作為新產(chǎn)品。在連續(xù)實施多年后，德國紡機的能效普遍提高30%以上，并促進了技術(shù)大大改進。

除了德國藍標之外，在節(jié)能的追求上，意大利紡機制造商以綠色標簽自居，以識別紡織機械產(chǎn)品的能源和環(huán)境性能，如歐瑞康紡織集團建立的e-save節(jié)能理念。法國高科技紡機制造商的主要關(guān)注點也是產(chǎn)品的節(jié)能，并注重廢物的循環(huán)利用。從全產(chǎn)業(yè)鏈上尋求節(jié)能減排技術(shù)與工藝，以及新能效管理路徑的追求，紡織機械設(shè)備在低能耗、高效率、低排水方面站穩(wěn)腳跟，已經(jīng)成為不折不扣的高科技產(chǎn)業(yè)。

想象一下，綠色籠罩著每一個工廠，而所有產(chǎn)品都要經(jīng)歷“綠色X光”的透視。國際上Green Premium就是這樣的一個認證，它對一個產(chǎn)品在有毒有害物質(zhì)、碳足跡方面有嚴格的規(guī)范，還要求公開產(chǎn)品從生產(chǎn)到降解的全生命周期環(huán)境影響信息。綠色光正在大踏步走來，企業(yè)也在迎頭變換顏色。施耐德電氣在2020年，預(yù)計75%的銷售收入都來源于Green Premium項目。在中國上海、武漢等城市的七家工廠都秉持同樣的“綠色工廠”的實踐。每個產(chǎn)品生產(chǎn)過程中都會強調(diào)如何通過綠色設(shè)計來讓產(chǎn)品不影響生態(tài)環(huán)境，在生產(chǎn)制造過程中做到無填埋，在維護服務(wù)階段盡可能地被分解利用。

綠色供應(yīng)鏈同樣是一套非常有用的工具，在整個全生命周期的產(chǎn)品環(huán)節(jié)中，包括再利用、再制造和回收，都嵌入了綠色設(shè)計、綠色采購實踐、全面質(zhì)量環(huán)境管理及各種產(chǎn)品報廢的做法。

正如最近十年來日益嚴苛的環(huán)保法規(guī)并沒有成為發(fā)動機的奪命拳，反而大大地促進了內(nèi)燃機的技術(shù)發(fā)展，綠色的專利也更容易出現(xiàn)在先進技術(shù)中。根據(jù)聯(lián)合國工業(yè)組織在2019年11月發(fā)布的《2020年工業(yè)發(fā)展報告》指出，先進數(shù)字化制造技術(shù)趨向于環(huán)保型解決方案。這個領(lǐng)域的綠色專利高于平均水平，與機器人、機器學(xué)習(xí)、增材制造、計算機輔助設(shè)計與制造相關(guān)的技術(shù)尤其如此。專利審查人員強調(diào)，這些技術(shù)的最重要特征是它們對減少溫室氣體排放的潛在貢獻。

環(huán)境友好的制造將成為行業(yè)最大的戰(zhàn)略挑戰(zhàn)之一，不僅從工程角度，而且從商業(yè)和營銷角度。許多大型跨國公司意識到即將出臺的海外(歐洲和日本)環(huán)境法規(guī)和消費者對新一代環(huán)保產(chǎn)品的日益增長的需求，并開始制定應(yīng)對措施。許多企業(yè)開始接受：綠色產(chǎn)品和綠色生產(chǎn)技術(shù)，本身就是一種提高競爭力的方式。

小記：綠色智能制造，是一種可持續(xù)發(fā)展觀

全球經(jīng)濟的發(fā)展遲早要與碳排放的增長相互脫鉤。而綠色智能制造將是提升數(shù)字化企業(yè)競爭力的重要一環(huán)。無論是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，還是軟件與數(shù)據(jù)分析，都可以起到積極的支撐作用。

隨著底特律汽車業(yè)的衰落，福特胭脂河工廠在大部分廠區(qū)多已廢置。直到2000年，福特的孫子決定斥資20億美元將其進行重建。百年回歸的胭脂河工廠，最大的亮點就是兼具環(huán)保和精益生產(chǎn)的能力，而負責廠房修建的總設(shè)計師是將產(chǎn)品回收技術(shù)融入生產(chǎn)體系的世界第一人。而它的產(chǎn)品則是純電動?？怂蛊?，這是綠色制造的巨大勝利。制造業(yè)的經(jīng)理人會越來越熟悉這樣的旋律，綠色智能制造力圖給工業(yè)帶來一種更加綜合的平衡感，它需要刷新人們的制造理念：“更智能、更綠色”。從未離開的“能源與制造的雙打組合”，又回來了。