從經(jīng)驗(yàn)、樣本、信息處理中誕生的創(chuàng)新

　　各位知道弗雷德里克溫斯洛泰勒（Frederick Winslow Taylor）嗎？
　　他是一位美國的經(jīng)濟(jì)學(xué)家。他將標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)概念導(dǎo)入制造業(yè)，并確立了制造業(yè)的科學(xué)管理方法，從此制造業(yè)掀起了改革創(chuàng)新的熱潮。以福特公司采用傳送帶流水式生產(chǎn)方式為開端，標(biāo)志著批量生產(chǎn)時(shí)代的序幕拉開了。
　　制造業(yè)的世界受到了具有歷史意義的進(jìn)化浪潮的沖擊，從家庭式小作坊開始，經(jīng)過工廠手工業(yè)階段，在泰勒的科學(xué)管理方法下，進(jìn)入了批量生產(chǎn)的時(shí)代，在這個(gè)時(shí)代，日本的制造業(yè)成為了威廉愛德華茲戴明（William Edwards Deming）開創(chuàng)的品質(zhì)管理方法下巔峰級的存在。并且，隨之而來的還有以全球化以及產(chǎn)品價(jià)值的變化、產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)方式的變化為代表的浪潮，這股浪潮將會(huì)沖擊固有的價(jià)值，將它們淘汰。此外，制造業(yè)向物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things）順應(yīng)的各種表現(xiàn)，無疑也是一股新的潮流。
　　但是，我們沒有必要被工業(yè)4.0和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等新動(dòng)態(tài)所左右。對于日本制造業(yè)來說，利用物聯(lián)網(wǎng)的浪潮，在把握自身的長處的基礎(chǔ)上，朝著理想的未來前進(jìn)才是關(guān)鍵。
　　德國的工業(yè)4.0是慣于采用橫向分工的歐洲的必然產(chǎn)物。同樣工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)也是一體化戰(zhàn)略的美國的必然產(chǎn)物。那么日本的必然產(chǎn)物是什么？又應(yīng)該追求何種價(jià)值？這就是本書將要探討的第一個(gè)主題。
　　改革創(chuàng)新是發(fā)現(xiàn)結(jié)合依靠產(chǎn)業(yè)文化的技術(shù)來發(fā)現(xiàn)自身優(yōu)勢。今后的時(shí)代，制造力究竟何在，又將何去何從，本書也將對這一問題進(jìn)行思考。針對世界各國制造業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)化動(dòng)向，本書將根據(jù)德國、美國、日本的制造業(yè)特征和社會(huì)背景，分析它們的發(fā)展方向及其必然性，并將在這一論題之上，進(jìn)而探討日本制造業(yè)的發(fā)展方向。
　　其次，當(dāng)今時(shí)代風(fēng)云變幻，本書還將介紹以生產(chǎn)領(lǐng)域?yàn)楹诵牡墓こ碳夹g(shù)的新概念，這是本書將討論的第二個(gè)主題。
　　這一新概念就是仿真綜合生產(chǎn)（Simulation Integrated Manufacturing）。以在生產(chǎn)階段的各種業(yè)務(wù)中靈活運(yùn)用仿真技術(shù)的管理手法，強(qiáng)化制造業(yè)的根本優(yōu)勢，才是通往技術(shù)創(chuàng)新之路。這是多變時(shí)代的方法，也是和第一個(gè)主題的應(yīng)對準(zhǔn)則之一。
　　本書中將分析仿真綜合生產(chǎn)這一概念以及為了推行這一概念的方法和手段。此外還將盡可能在說明概念的同時(shí)，列舉包括實(shí)例的具體實(shí)踐表現(xiàn)。這一概念也可能在將來成為制造業(yè)的一次進(jìn)化。
　　下面將要說明本書的寫作目的、為了論題鋪墊的基本研究以及關(guān)鍵詞。

　　首先，大概介紹一下第一個(gè)主題的背景和目的。
　　當(dāng)今正值變幻莫測的時(shí)代，受市場的多樣化和社會(huì)結(jié)構(gòu)變化的影響，制造業(yè)從批量生產(chǎn)時(shí)代進(jìn)入了多品種生產(chǎn)時(shí)代。有意識(shí)地注重適應(yīng)市場的TTM（Time to Market：從產(chǎn)品研發(fā)到投入市場的時(shí)間）和MTO（Make to Order：收到訂單到生產(chǎn)的過程）已經(jīng)成為這個(gè)時(shí)代的共識(shí)。具有全新市場價(jià)值的產(chǎn)品層出不窮。事到如今，已經(jīng)進(jìn)入僅僅追求QCD（Quality-Cost-Delivery質(zhì)量-成本-交期）并不能在競爭中占得優(yōu)勢的時(shí)代，這一點(diǎn)無需贅述。
　　至于產(chǎn)品戰(zhàn)略方面，以美國蘋果公司為代表，市場價(jià)值由產(chǎn)品功能性能轉(zhuǎn)向設(shè)計(jì)和創(chuàng)意概念，又進(jìn)一步轉(zhuǎn)變?yōu)榉��?wù)化。另外，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，以模塊設(shè)計(jì)為代表，針對市場多樣化的設(shè)計(jì)方法論也逐漸普及。
　　在生產(chǎn)戰(zhàn)略方面，具有代表性的是工業(yè)4.0，在物聯(lián)網(wǎng)的背景下，工業(yè)4.0已經(jīng)開始嘗試超越日本式。智能機(jī)器的標(biāo)準(zhǔn)化戰(zhàn)略就是要通過物聯(lián)網(wǎng)，更新生產(chǎn)現(xiàn)場的操作流程。
　　在服務(wù)戰(zhàn)略方面，美國通用電氣（GE）公司的商業(yè)模式是典型代表，把產(chǎn)品和服務(wù)經(jīng)過物聯(lián)網(wǎng)整合，能夠產(chǎn)生排他性的競爭力，這一點(diǎn)已經(jīng)得到了證實(shí)。
　　在此之上，增材制造(Additive Manufacturing)促進(jìn)了實(shí)體物品銷售向數(shù)據(jù)銷售的轉(zhuǎn)變。并且，發(fā)展中國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國際關(guān)系的變化會(huì)導(dǎo)致市場需要和供給體制的變動(dòng)，必須膽大心細(xì)地應(yīng)對這些變動(dòng)。而且要花大力氣點(diǎn)明今后在能源和環(huán)境問題方面制造業(yè)需要應(yīng)對的要素。
　　在如此多變的時(shí)代，必須采取以變化為前提的戰(zhàn)略，應(yīng)對市場價(jià)值變化和經(jīng)營環(huán)境變動(dòng)的能力也變得尤為重要。也就是說，能產(chǎn)生價(jià)值的能力與靈活應(yīng)變的能力是非常重要的。
　　再進(jìn)一步說，這就是在市場競爭中如何創(chuàng)造出充滿吸引力的產(chǎn)品，以及如何利用制造力來支持它占據(jù)的競爭優(yōu)勢的問題。在這個(gè)時(shí)代，僅僅是設(shè)計(jì)和功能上的價(jià)值是無法保持永恒的競爭優(yōu)勢的。但是，假如有一種特別的固有的制造力能夠解決這個(gè)問題，產(chǎn)品就能夠拉開差距，占據(jù)無法動(dòng)搖的競爭優(yōu)勢地位。只要把日本的強(qiáng)項(xiàng)戰(zhàn)略性地系統(tǒng)化，并把這種制造力價(jià)值化、差異化，就能為制造業(yè)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
　　那么，要如何實(shí)現(xiàn)這些呢？關(guān)鍵是緊密如肌肉的組織和末端神經(jīng)般無孔不入的組織能力的管理，以及支持它們的工程方法，和使其可行的機(jī)制。
　　誠然，要建立優(yōu)秀的生產(chǎn)場所，經(jīng)驗(yàn)的積累和優(yōu)秀的人才的擁有都是不可或缺的，但僅有這些完全不夠。必須統(tǒng)一組織內(nèi)部的意見，使生產(chǎn)戰(zhàn)略的整體處于最合適的水平，把這些要素都有效地運(yùn)用到事業(yè)戰(zhàn)略上去。從個(gè)別最適轉(zhuǎn)向整體最適，從地方管理轉(zhuǎn)向全球化管理，從自上而下戰(zhàn)略轉(zhuǎn)向?yàn)榱思ぐl(fā)制造力的創(chuàng)發(fā)戰(zhàn)略，這樣的革新在當(dāng)今是亟待進(jìn)行的。
　　雖然筆者并非經(jīng)營學(xué)者，但是為了從技術(shù)、工程的視角探索可能性，斗膽在本書中進(jìn)行了這些討論。
　　變化是無法被預(yù)知的，但是，具備在推測變化的同時(shí)隨機(jī)應(yīng)變的能力是十分重要的。如果把預(yù)估變化的能力作為一種工程技術(shù)，想必新的價(jià)值就會(huì)由此產(chǎn)生了。
　　接下來，為了引出第二個(gè)主題，在此說明幾個(gè)關(guān)鍵詞。這些關(guān)鍵詞和第一個(gè)主題中提到的目標(biāo)實(shí)現(xiàn)之間也或有聯(lián)系。
　　本書的目標(biāo)是生產(chǎn)戰(zhàn)略，在戰(zhàn)略策定時(shí)產(chǎn)品戰(zhàn)略和販賣戰(zhàn)略等等都是息息相關(guān)的，必須把生產(chǎn)據(jù)點(diǎn)、物資調(diào)度、生產(chǎn)體系、生產(chǎn)計(jì)劃等生產(chǎn)戰(zhàn)略調(diào)整至最合適的程度。另外，即使是在生產(chǎn)戰(zhàn)略上，集中生產(chǎn)組織所具備的潛在的能力和經(jīng)驗(yàn)，承認(rèn)自下而上的可能性，為事業(yè)戰(zhàn)略的選擇擴(kuò)大選項(xiàng)也是非常重要的。
　　這些也是在變化萬千的時(shí)代中為了占得優(yōu)勢而采取的戰(zhàn)略之一，也就是多變時(shí)代的生產(chǎn)戰(zhàn)略。
　　那么，為了實(shí)現(xiàn)這些戰(zhàn)略，采取何種方法好呢？在本書中，將分為樣板（MODEL）、計(jì)算（COMPUTING）和經(jīng)驗(yàn)（EXPERIENCE）三個(gè)關(guān)鍵詞展開詳述。

　　樣板

　　第一個(gè)關(guān)鍵詞是樣板（MODEL）。在全球化時(shí)代，僅僅依靠個(gè)體的能力單獨(dú)進(jìn)行生產(chǎn)活動(dòng)是行不通的。在強(qiáng)化個(gè)體的同時(shí)，有組織有戰(zhàn)略的活動(dòng)組織系統(tǒng)是必要的。因此，單單建立信息系統(tǒng)或者管理系統(tǒng)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。通過合乎邏輯地表現(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)（控制制造產(chǎn)品的一系列流程的工廠或物流之類的組織）的樣板，為共同理解打下基礎(chǔ)非常重要。
　　樣板原本是把認(rèn)知系統(tǒng)化的概念，是通過邏輯表達(dá)和結(jié)構(gòu)表達(dá)來表述的。尤其是在本書中的樣板一詞特指理想化的、規(guī)范的、實(shí)體化、典型化的存在。以樣板為藍(lán)本思考，針對想要達(dá)到的目的，假設(shè)可能影響它的各種因素，再以此視點(diǎn)擬定方案，這種方案的合理性和可行性就比較高。
　　把這種物和事的思路結(jié)合在樣板一起，這樣就能對制造業(yè)發(fā)揮效果。在制造業(yè)的世界里，向來都有把各種概念曖昧地混為一談的一面。尤其是在生產(chǎn)現(xiàn)場，往往無法正確把握情況，在實(shí)際的操作中，便產(chǎn)生了各種各樣的問題。因此，樣板和物與事結(jié)合在一起，就可以把這種曖昧性排除，而讓它們之間的關(guān)系變得清晰明了，計(jì)劃業(yè)務(wù)的可信度也變高了，有利于最大限度地發(fā)揮組織能力。這樣，就能建立起強(qiáng)大的生產(chǎn)組織，才能夠創(chuàng)造全新的價(jià)值。

　　計(jì)算

　　第二個(gè)關(guān)鍵詞是計(jì)算（COMPUTING）。
　　在全球化時(shí)代，為了應(yīng)對廣泛的業(yè)務(wù)領(lǐng)域，必須廣泛運(yùn)用計(jì)算技術(shù)，然而計(jì)算能力卻是有限的。即使計(jì)算機(jī)的性能已經(jīng)變強(qiáng)了，仍然不足以應(yīng)付高難度的工程。
　　科技是有上限的，所以不能完全依賴科技，而要最大限度地發(fā)揮計(jì)算的能力，用計(jì)算來實(shí)現(xiàn)人的意愿和行動(dòng)才是有效并且有意義的。
　　技術(shù)是不可能完全替代人的，即使如今新興的物聯(lián)網(wǎng)和人工智能（AI）已經(jīng)應(yīng)用于制造領(lǐng)域，也是如此。如何通過計(jì)算來強(qiáng)化生產(chǎn)組織的能力，也是重點(diǎn)之一。

　　經(jīng)驗(yàn)

　　最后一個(gè)關(guān)鍵詞就是經(jīng)驗(yàn)(EXPERIENCE)。
　　現(xiàn)場現(xiàn)貨現(xiàn)實(shí)的三現(xiàn)主義所代表的日本產(chǎn)品制造工藝，對現(xiàn)場講究到極致。這一點(diǎn)確實(shí)是日本的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。但是，現(xiàn)場的各種經(jīng)驗(yàn)作為個(gè)人技術(shù)具有屬人化的局限性。
　　為了有效利用現(xiàn)場的優(yōu)點(diǎn)，在對經(jīng)驗(yàn)主義的現(xiàn)場活動(dòng)不斷有效利用并從中得到發(fā)現(xiàn)和見解的基礎(chǔ)上，把它們作為一個(gè)體系有效利用起來，一定要在形式上變得知識(shí)化。把這些做成上文中說明的樣板，是個(gè)人知識(shí)到體系知識(shí)的升華，也關(guān)系到現(xiàn)場力量的革新。

　　以上提出的三要素經(jīng)驗(yàn)樣板計(jì)算是通往第一個(gè)主題的途徑，也是獲得面向未來的推動(dòng)力，即產(chǎn)生價(jià)值之力和能夠變化之力的起點(diǎn)。但是，由于這三個(gè)要素性質(zhì)不同，所以將它們有機(jī)地結(jié)合起來并使其有效地發(fā)揮各自的作用，是十分重要的。
　　也就是說，能否制造出反映經(jīng)驗(yàn)中得來的發(fā)現(xiàn)和見解的樣板，能否通過計(jì)算能力評價(jià)樣板并對優(yōu)秀的生產(chǎn)系統(tǒng)做出支持，這些事情的實(shí)現(xiàn)與否就是重點(diǎn)所在。而且，將其綜合聯(lián)合視為目的的新型技術(shù)概念是很有必要的。
　　本書中，提出了能夠綜合經(jīng)驗(yàn)樣板計(jì)算三要素，并且能夠支援產(chǎn)生價(jià)值之力和能夠變化之力的第二個(gè)主題，即 仿真綜合生產(chǎn)（Simulation Integrated Manufacturing=SIM）這一全新概念。
　　仿真集成制造的核心在于表示生產(chǎn)系統(tǒng)的生產(chǎn)樣板，與生產(chǎn)有關(guān)的資源作為物，與生產(chǎn)有關(guān)的操作作為事，都列入其中。通過對生產(chǎn)工廠的作業(yè)活動(dòng)以及資源流程的預(yù)測技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對話地開展各種試驗(yàn)的預(yù)測性工程。因此，作為SIM的共同基盤，從計(jì)劃到設(shè)計(jì)、批量生產(chǎn)的生產(chǎn)部門業(yè)務(wù)，將會(huì)被緊密地連接起來。
　　由于運(yùn)用了生產(chǎn)仿真，這個(gè)概念被叫做仿真綜合生產(chǎn)。關(guān)于詳細(xì)情況可以參閱本書正文部分。 SIM支持并保證了與生產(chǎn)有關(guān)的各種策劃、計(jì)劃的合理性和可實(shí)現(xiàn)性。
　　不僅如此，基于共同的生產(chǎn)樣板，SIM也將各組織內(nèi)僅能實(shí)現(xiàn)部分最優(yōu)的計(jì)劃業(yè)務(wù)作為一個(gè)整體推進(jìn)到整體最優(yōu)化。雖然生產(chǎn)鏈和供應(yīng)鏈的業(yè)務(wù)流程常在不同組織內(nèi)進(jìn)行，但是將它們的活動(dòng)聯(lián)合起來并實(shí)現(xiàn)全體最優(yōu)，具有十分重大的意義。
　　而且，由于能夠預(yù)測未來，SIM超越了時(shí)間。由于能夠插圖涵蓋物理上看不到的范圍，SIM超越了空間。實(shí)質(zhì)上提供了發(fā)生與現(xiàn)實(shí)同等的事物的機(jī)能。這被稱為機(jī)能性空間，也叫虛擬空間。
　　虛擬不是假象虛構(gòu)的意思，其根本上的意思是實(shí)際如此。根據(jù)SIM所制造出的虛擬空間能成為機(jī)能性空間的真實(shí)空間。而且，這里是共享經(jīng)驗(yàn)的場所，是聯(lián)合思考的場所。通過在虛擬空間內(nèi)的活動(dòng)，在其中將發(fā)生新的創(chuàng)造。
　　關(guān)于虛擬的議論超出了本文的主要內(nèi)容，因此不再贅述。但是通過將產(chǎn)品制造中的經(jīng)驗(yàn)樣板計(jì)算虛擬化并綜合起來，從其中產(chǎn)生智慧與力量的組合，有助于開拓面向未來的出路。

　　本書的構(gòu)成如下。
　　在第一章里，在變化多端的全球化環(huán)境，思考日本的產(chǎn)品制造問題。并說明IoT、工業(yè)4.0等新動(dòng)態(tài)的定位，對該課題進(jìn)行陳述。
　　在第二章里，將面向今后的產(chǎn)品制造經(jīng)營的理想狀態(tài)，說明作為其道路起點(diǎn)的經(jīng)驗(yàn)樣板計(jì)算的含義，其中將特別說明樣板的含義及導(dǎo)入它的意義和效果。
　　在第三章里，將介紹仿真綜合生產(chǎn)的概念。在此說明仿真綜合生產(chǎn)的基本觀點(diǎn)的同時(shí)，也將說明經(jīng)驗(yàn)·樣板·計(jì)算虛擬綜合的意義和效果。特別是闡述通過虛擬化，仿真綜合生產(chǎn)將得到怎樣的智慧和力量，以及它的功能和希望。
　　在第四章里，將介紹為了實(shí)現(xiàn)仿真綜合生產(chǎn)而采取的技術(shù)手段，以及使其得到有效利用的運(yùn)用技巧。將介紹具體的分析技巧和問題解決技巧，以及支持決策的最優(yōu)技巧等。并說明仿真綜合生產(chǎn)有實(shí)現(xiàn)的可能性。
　　在第五章里，將介紹通過產(chǎn)品制造如何使仿真綜合生產(chǎn)變得有效。為了實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略性的產(chǎn)品制造革新，將通過幾個(gè)案例研究介紹有效利用的效果同時(shí)介紹適用事例以說明其有效性。
　　在第六章里，將思考通過仿真綜合生產(chǎn)的有效利用，如何使人的智慧形成和發(fā)展。將這個(gè)活動(dòng)充實(shí)起來，關(guān)系到本書所提出的產(chǎn)品制造戰(zhàn)略的發(fā)展壯大。
　　在第七章里，將介紹與日本產(chǎn)品制造深切相關(guān)的智者們的談話。

　　對提綱中各要素有興趣的讀者，可以閱讀對應(yīng)章節(jié)。
　　下面，面向本書廣泛的讀者層，根據(jù)各自的喜好為大家介紹相應(yīng)的閱讀重點(diǎn)。

　　制造業(yè)管理層、參與經(jīng)營戰(zhàn)略的各位

　　瞄準(zhǔn)SIM這個(gè)概念，想優(yōu)先閱讀其有效利用的方法的各位，建議您在確認(rèn)第一、二、四章的目的和意圖后，閱讀第三章。

　　從事生產(chǎn)技術(shù)、制造的各位

　　希望您閱讀與業(yè)務(wù)的具體運(yùn)用有關(guān)的內(nèi)容。建議在粗略看一下第一、二章，確認(rèn)了SIM的目的之后，以第三、四章為中心，閱讀與結(jié)構(gòu)和技術(shù)相關(guān)的內(nèi)容。另外，第五章的事例也可供參考。

　　從事企業(yè)IT行業(yè)的各位

　　本概念建立在IT企業(yè)的基礎(chǔ)之上，因此請從事IT行業(yè)的各位務(wù)必讀一下此書。推薦您以第三、四章為中心，領(lǐng)會(huì)為了使本概念成為現(xiàn)實(shí)的系統(tǒng)形象。

　　生產(chǎn)系統(tǒng)的研究者、學(xué)術(shù)界的各位

　　在產(chǎn)品制造的理想狀態(tài)日益更新的當(dāng)下，如果本書對各位讀者的技術(shù)研究能提供參考，那將是我的榮幸。建議重點(diǎn)閱讀第三章的基本概念和第四章的仿真技術(shù)，以及第五章的效果樣板。

　　學(xué)習(xí)產(chǎn)品制造的學(xué)生們

　　對于學(xué)生們來說，比起局限于閱讀特定章節(jié)的內(nèi)容，更希望大家能夠廣泛閱讀。對于產(chǎn)品制造過程中發(fā)生了什么，其本質(zhì)是什么，對應(yīng)的方針和行動(dòng)是什么，希望學(xué)生讀者們可以理解并感受它們。

　　在公共機(jī)關(guān)等參與制造業(yè)戰(zhàn)略的各位

　　本書的主旨并非希望您獲取知識(shí)，也非單純對概念的概說。而是對革新產(chǎn)品技術(shù)、構(gòu)筑產(chǎn)品制造未來的途徑和看法。希望您在閱讀第一、二章之后，閱讀并參考第四章介紹的本概念的展開與效果。
　　第六章里收錄的是與日本產(chǎn)品制造業(yè)深切相關(guān)的智者們的對話。
　　從現(xiàn)在起應(yīng)當(dāng)推進(jìn)的一個(gè)事情是，至今累積的經(jīng)驗(yàn)和見解如何在實(shí)現(xiàn)共享、協(xié)同創(chuàng)造的同時(shí)將其擴(kuò)大。作為這一活動(dòng)的一個(gè)環(huán)節(jié)，筆者在2014年12月至2015年5月期間，與產(chǎn)品制造業(yè)各領(lǐng)域的智者們進(jìn)行了對話。
　　在此，以專門性知識(shí)和數(shù)字工程為基調(diào)主題，從生產(chǎn)現(xiàn)場到產(chǎn)品設(shè)計(jì)、產(chǎn)業(yè)再生、價(jià)值創(chuàng)造、社會(huì)設(shè)計(jì)的廣泛領(lǐng)域進(jìn)行了對話。由于這些對話非常激烈刺激，為此，特在本書中將對其做出介紹。
　　本書中收錄了經(jīng)驗(yàn)樣板計(jì)算、虛擬化、仿真綜合生產(chǎn)這些新概念。，如果本書能對在發(fā)生巨大變化的國際化社會(huì)中受到挑戰(zhàn)的各位作為參考，是我的榮幸。
　　為了說明新概念，本書中出現(xiàn)了冗長的表達(dá)和重復(fù)的記述，還請各位見諒。
　　對于本概念和提議有意見和期望的讀者，請一定批評指正。

　　2015年8月
　　中村昌弘