數(shù)字化車間建設(shè)是制造企業(yè)實施智能制造的主戰(zhàn)場,是制造企業(yè)走向智能制造的起點,要以實際需求為牽引,以經(jīng)濟效益為驅(qū)動,以成功落地為導(dǎo)向。在**設(shè)備的基礎(chǔ)上,在管理方面深挖潛力,充分發(fā)揮人的作用,構(gòu)建數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和適度智能的生產(chǎn)模式,切實做到降本提質(zhì)增效,提升企業(yè)的競爭力。
經(jīng)濟學(xué)家威廉·拉佐尼克在《車間的競爭優(yōu)勢》一書中強調(diào)指出:
在**創(chuàng)造過程中,其**是通過車間生產(chǎn)將原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品——這可以稱為生產(chǎn)性轉(zhuǎn)化。
在制造型企業(yè),車間處于非常重要的位置。企業(yè)**較終表現(xiàn)在產(chǎn)品與服務(wù)上,而車間是企業(yè)中將各種圖紙轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品的主要場所,是決定生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量的重要環(huán)節(jié),車間往往也是企業(yè)中員工數(shù)量較多的組織。因此,在很大程度上,車間強則企業(yè)強,車間智則企業(yè)智。《中國制造2025》中也明確指出:“推進制造過程智能化,在重點領(lǐng)域試點建設(shè)智能工廠/數(shù)字化車間。”數(shù)字化車間建設(shè)是智能制造的重要一環(huán),是制造企業(yè)實施智能制造的主戰(zhàn)場,是制造企業(yè)走向智能制造的起點。
數(shù)字化車間的建設(shè)主線
目前,國內(nèi)外對數(shù)字化車間還沒有標(biāo)準(zhǔn)的定義,筆者基于自己的理解,對數(shù)字化車間進行如下描述:
數(shù)字化車間是基于生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)設(shè)施等硬件設(shè)施,以降本提質(zhì)增效、快速響應(yīng)市場為目的,在對工藝設(shè)計、生產(chǎn)組織、過程控制等環(huán)節(jié)優(yōu)化管理的基礎(chǔ)上,通過數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化等手段,在計算機虛擬環(huán)境中,對人、機、料、法、環(huán)、測等生產(chǎn)資源與生產(chǎn)過程進行設(shè)計、管理、仿真、優(yōu)化與可視化等工作,以信息數(shù)字化及數(shù)據(jù)流動為主要特征,對生產(chǎn)資源、生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)設(shè)施以及生產(chǎn)過程進行精細(xì)、精準(zhǔn)、敏捷、高效地管理與控制。數(shù)字化車間是智能車間的第一步,也是智能制造的重要基礎(chǔ)。
需要指出的是,此處的“數(shù)字化車間”,是企業(yè)已經(jīng)熟悉和常用的基本術(shù)語,其中“數(shù)字化”的內(nèi)涵包括但是并不限于數(shù)字化本身,而是將數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化要素集成為一體并在內(nèi)涵上有所擴大的“數(shù)字化”概念,其基本含義與德國工業(yè)4.0中的“S ** rt(智巧)”相對應(yīng),與中國工程院提出“數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化”的智能制造*二范式相對應(yīng)。本文以下凡是提及“數(shù)字化車間”之處,皆采用該術(shù)語內(nèi)涵。
很多人認(rèn)為,大量采購和引入數(shù)字化設(shè)備是建設(shè)好數(shù)字化車間的前提。這是一個很大的誤解:數(shù)字化設(shè)備與數(shù)字化車間之間既非必要條件,也非充分條件。即便車間中全是數(shù)字化設(shè)備,如果沒有實現(xiàn)設(shè)備的互聯(lián)互通,沒有實現(xiàn)生產(chǎn)過程的數(shù)字化管理,數(shù)據(jù)沒有實現(xiàn)真正的有序流動,也不能稱之為數(shù)字化車間。相反,即便車間里的設(shè)備不全是數(shù)字化設(shè)備,但經(jīng)過“三啞改造”,設(shè)備被接入信息化系統(tǒng),生產(chǎn)過程實現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化與智能化(如智能排產(chǎn)、決策支持分析等),對生產(chǎn)計劃、生產(chǎn)資源、生產(chǎn)進度與產(chǎn)品質(zhì)量等數(shù)據(jù)在信息化系統(tǒng)中進行有效管理,并可以根據(jù)生產(chǎn)需要進行有序流動,也可算是數(shù)字化車間。比如,在服裝加工等勞動密集型企業(yè)都可以通過數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化改造實現(xiàn)車間的數(shù)字化管理。
對于數(shù)字化車間建設(shè),我們可以參考德國工業(yè)4.0中對“智能工廠”的定義:重點研究智能化生產(chǎn)系統(tǒng)及過程,以及網(wǎng)絡(luò)化分布式生產(chǎn)設(shè)施的實現(xiàn)。前半句“智能化生產(chǎn)系統(tǒng)及過程”,指除了包括智能化的機床、機器人等生產(chǎn)設(shè)施以外,還包括對生產(chǎn)過程的智巧化管控,站在信息化的角度,就是智巧化的MES制造執(zhí)行系統(tǒng)。而后半句:“以及網(wǎng)絡(luò)分布式生產(chǎn)設(shè)施的實現(xiàn)”,是指將生產(chǎn)所用的生產(chǎn)設(shè)備與設(shè)施(如機床、熱處理設(shè)備、機器人、AGV、測量設(shè)備等各種數(shù)字化設(shè)備),進行互聯(lián)互通、智巧化的管理,實現(xiàn)信息化系統(tǒng)與物理系統(tǒng)的深度融合。目前很多企業(yè)實施的設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)(包括傳統(tǒng)的DNC/MDC功能)是其重要的表現(xiàn)形式。
從中可以看到,數(shù)字化車間建設(shè)有三條主線,一條是以機床、熱處理設(shè)備、機器人、測量設(shè)備等組成的自動化設(shè)備與相關(guān)設(shè)施,實現(xiàn)生產(chǎn)過程的精確化執(zhí)行,這是數(shù)字化車間的物理基礎(chǔ)。*二條線是以MES為中心的智巧化管控系統(tǒng),實現(xiàn)對計劃調(diào)度、生產(chǎn)物流、工藝執(zhí)行、過程質(zhì)量、設(shè)備管理等生產(chǎn)過程各環(huán)節(jié)及要素的精細(xì)化管控。*三條主線是在互聯(lián)互通的設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上,并以之作為橋梁,聯(lián)接起賽博空間的MES等信息化系統(tǒng)與機床等物理空間的自動化設(shè)備,構(gòu)建車間級的CPS系統(tǒng),實現(xiàn)了賽博與物理兩個世界的相互作用、深度融合。
三條主線交匯,實現(xiàn)數(shù)據(jù)在自動化設(shè)備、信息化系統(tǒng)之間按照人的意愿進行有序流動,將整個車間打造成軟硬一體的系統(tǒng)級CPS,較終實現(xiàn)高效、高質(zhì)、綠色、低成本的生產(chǎn)模式,提升企業(yè)競爭力。
精益思想要貫穿始終
如果說設(shè)備、MES、CPS等三條主線是“實線”的話,精益生產(chǎn)則是數(shù)字化車間建設(shè)的一條“虛線”,要貫穿數(shù)字化建設(shè)的始終。
1)精益生產(chǎn),智能制造的重要指導(dǎo)思想
精益生產(chǎn)是管理學(xué)史上重要的實踐成果之一,深刻地影響著汽車工業(yè),乃至**制造業(yè)。精益生產(chǎn)基本思想和追求的管理目標(biāo),并沒有隨著智能制造的發(fā)展而落伍,恰恰相反,精益思想是企業(yè)進行智能制造體系構(gòu)建的重要指導(dǎo)思想之一。
在此,筆者總結(jié)出五條可以指導(dǎo)智能制造建設(shè)的精益思想原則。
① 關(guān)注客戶**
精益生產(chǎn)強調(diào),流程中所有環(huán)節(jié)的輸入與輸出都應(yīng)當(dāng)用客戶**這個標(biāo)尺去衡量。在**要打通客戶真實需求之間的接口,在企業(yè)內(nèi)部,以客戶需求來定義自己的產(chǎn)品與服務(wù)。如果系統(tǒng)不能滿足客戶對高質(zhì)、高效、低成本、高滿意度的要求,即便是設(shè)備或技術(shù)非常**,也不能算是一個成功的智能制造項目。
② 識別并消除浪費
企業(yè)在實施智能制造系統(tǒng)之前,應(yīng)當(dāng)對流程中各種浪費進行梳理與改善。精益生產(chǎn)中將制造過多過早、庫存、搬運、等待、不必要的作業(yè)、不必要的動作以及不良品流竄這七種形式,歸納為七大浪費,這七大浪費是企業(yè)生產(chǎn)效率不高、盈利能力不足的根源,需要不斷進行完善與消除。如果這些問題沒解決,就直接實施智能制造,很可能是用系統(tǒng)的方式把浪費固化下來,既喪失了改善的機會,又增加了不必要的投入。
比如,沒有對庫存過多的浪費進行改善,就投入大量財力物力去建設(shè)智能化的立體倉庫;沒有對動作浪費進行改善,就引進機器人或機械臂去從事這些本屬于浪費的動作,這些都造成了很大的浪費。
③**的快速流動
精益生產(chǎn)強調(diào)**流的快速流動,包括物理布局工藝流程化,信息傳遞自動化,以及人、產(chǎn)線設(shè)備、倉儲物流之間高效協(xié)同化。如果在物理布局上有大量斷點存在,就會給智能制造的排產(chǎn)與調(diào)度帶來了較大復(fù)雜度。
在系統(tǒng)整體運轉(zhuǎn)的過程中,盡可能多地消除停滯和等待,需要將人、產(chǎn)線設(shè)備、倉儲物流之間的相互協(xié)作機制、信息傳遞機制、防錯與糾錯機制,在統(tǒng)一的系統(tǒng)框架內(nèi)進行設(shè)計與建設(shè)。
④高度柔性與適應(yīng)性
精益生產(chǎn)的柔性是指通過快速切換(ED)的實施與改善,實現(xiàn)產(chǎn)線在生產(chǎn)不同型號、不同配置,甚至是不同種類產(chǎn)品時,可以根據(jù)需要進行快速切換。
在小品種多批量、客戶需求千變?nèi)f化的今天,智能制造建設(shè)也必須要考慮產(chǎn)線柔性與適應(yīng)性等問題,否則就可能造成大量投資的浪費。
⑤盡善盡美原則
精益生產(chǎn)中標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)、自工序完結(jié)、良品條件創(chuàng)建與維持、質(zhì)量內(nèi)建、安燈控制、防錯與糾錯機制、變化點管理、全員生產(chǎn)性維持(TPM)等術(shù)語之下,都有一套品質(zhì)維持的理念、原則與方法,這些原則和方法同樣可以指導(dǎo)智能制造的建設(shè)。
比如,上下工序之間,設(shè)備與零件部之間都需要建立全數(shù)良品的加工條件與標(biāo)準(zhǔn),當(dāng)條件發(fā)生偏離時,應(yīng)當(dāng)向相關(guān)人員發(fā)出異常提醒,甚至停止生產(chǎn)。如果智能制造系統(tǒng)缺少這樣的機制,自動化程度越高,損失往往越大。
2)智能制造,精益生產(chǎn)的有效使能手段
經(jīng)過幾十年的發(fā)展,精益生產(chǎn)已經(jīng)成為制造業(yè)的重要指導(dǎo)思想。在技術(shù)快速進步的今天,智能制造又可以很好地促進精益生產(chǎn)的落地與進一步發(fā)展。
傳統(tǒng)精益生產(chǎn)目視管理有很多很有效的手段和方法,比如5S管理、安燈、標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)三票、可視化看板等方法。這些方法可以直觀地提示發(fā)生問題的區(qū)域、工位、或是機臺、材料等信息,但是要深究問題的根本原因還需要大量的觀察與分析,當(dāng)變異的條件發(fā)生變化時,會給分析帶來很多困難。
而智能制造以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化等新技術(shù)、新手段就可以較容易地解決這些問題。比如:
識別浪費是精益改善的重要組成部分,除了傳統(tǒng)的精益手法,通過設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)采集設(shè)備稼動率、待機原因等,能夠準(zhǔn)確地識別出設(shè)備利用等方面的浪費;通過MES系統(tǒng)對物料、工具等進行精益化庫存管理,可以明顯地減少庫存的浪費;通過APS**排產(chǎn)優(yōu)化生產(chǎn)計劃,可以減少人員與設(shè)備等待的浪費等等。
實現(xiàn)流的生產(chǎn)、均衡化生產(chǎn)是個不斷改善的過程,但在離散制造車間,生產(chǎn)設(shè)備動輒上百臺、工序上千上萬項,如何保證這些工序在不同設(shè)備上生產(chǎn)的均衡化、流動化?如果只靠人的經(jīng)驗很難實現(xiàn)這種生產(chǎn)方式,很容易造成設(shè)備忙閑不均,造成工序的等待或停滯。通過APS**排產(chǎn)以及生產(chǎn)過程協(xié)同管理等信息化手段,就可以有效解決這些問題,有助于實現(xiàn)產(chǎn)品“流”的生產(chǎn)及生產(chǎn)的均衡化。
品質(zhì)改善的目的是確保輸出產(chǎn)品品質(zhì)一致。但由于生產(chǎn)條件各種變化,比如設(shè)備故障、熱處理溫度、刀具磨損等,都可能導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。通過設(shè)備狀態(tài)、工藝參數(shù)、刀具磨損等的實時監(jiān)控,就可以快速發(fā)現(xiàn)問題,保證生產(chǎn)過程的受控,有效地提升產(chǎn)品品質(zhì)。
作為重要的使能手段,智能制造不僅可以有助于精益生產(chǎn)的落地,還可以促進精益生產(chǎn)的進一步發(fā)展。
看板(Kanban)是精益生產(chǎn)中傳遞信號與控制生產(chǎn)的工具,分傳送看板和生產(chǎn)看板兩種。傳統(tǒng)的看板大多以卡片、紙張等形式存在,通常以手動方式進行填寫。但在智能制造進程中,這些數(shù)據(jù)可以通過MES等信息化系統(tǒng)在電子屏等數(shù)字化終端上實時顯示,具有較強的實時性與自動性。
知識內(nèi)建與管理也是精益生產(chǎn)中的重要理念。在精益運行良好的企業(yè),都非常重視對知識的管理與傳承。以前主要是靠師傅言傳身教、標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)文件與流程制度等傳統(tǒng)方式,存在學(xué)習(xí)時間長、可 ** 性差等缺點。通過數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化等智能制造新技術(shù)、新手段,可以將知識體現(xiàn)在流程與系統(tǒng)中,隱性知識顯性化,對知識的沉淀、傳承、挖掘、使用都具有重要的促進作用。
目前,大眾所熟知的精益生產(chǎn)管理方法與實現(xiàn)手段總結(jié)于上世紀(jì)八十年代,帶有明顯的時代特征。但事實上,如果現(xiàn)在重新去研究今天的豐田汽車,就會發(fā)現(xiàn)其實現(xiàn)方式已經(jīng)發(fā)生了巨大的改變,體現(xiàn)了自動化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化等很多較新技術(shù)成果。因此,精益生產(chǎn)的理念與手段也應(yīng)該隨著智能制造的發(fā)展而發(fā)展。
3)殊途同歸,精益智能共促企業(yè)良性發(fā)展
雖然精益生產(chǎn)與智能制造是兩個領(lǐng)域的概念,側(cè)重點也不盡相同,精益生產(chǎn)主要是強調(diào)了生產(chǎn)過程中的管理理念與實現(xiàn)方法,智能制造較側(cè)重技術(shù)實現(xiàn),但兩者是相輔相成的關(guān)系。
從生產(chǎn)過程來看,精益生產(chǎn)中的很多理念,如生產(chǎn)布局、節(jié)拍、后工序拉動、標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)等,是實施智能制造的基礎(chǔ)。快速切換、減少浪費、可視化生產(chǎn)、均衡化生產(chǎn)、準(zhǔn)時化生產(chǎn)、工序流動化等理念,也是智能制造要實現(xiàn)的過程目標(biāo)。同樣,智能制造中的設(shè)備互聯(lián)互通、**排產(chǎn)、過程協(xié)同、資源精益化管控、質(zhì)量過程管控、大數(shù)據(jù)分析、可視化、預(yù)測性維護等方法與手段,都有助于促進精益生產(chǎn)的落地與提升。
從實現(xiàn)的目標(biāo)來看,智能制造與精益生產(chǎn)也是殊途同歸,實現(xiàn)敏捷、高效、高質(zhì)、低成本的生產(chǎn)與服務(wù)模式是兩者的共同目標(biāo)。
數(shù)字化車間實施策略
數(shù)字化車間建設(shè)是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程,數(shù)字化車間建設(shè)可遵循以下實施策略。
1)統(tǒng)籌規(guī)劃,服務(wù)戰(zhàn)略
智能制造不是企業(yè)的目的,企業(yè)真正目的是通過智能制造實現(xiàn)降本提質(zhì)增效,提升企業(yè)競爭力。數(shù)字化車間建設(shè)也要為這個目的服務(wù),從整體上服務(wù)于企業(yè)經(jīng)營戰(zhàn)略。
企業(yè)要結(jié)合自身實際情況,基于企業(yè)戰(zhàn)略進行智能制造的設(shè)計。比如,要對企業(yè)所處行業(yè)、企業(yè)規(guī)模、產(chǎn)品特點、盈利能力、行業(yè)地位、發(fā)展趨勢以及企業(yè)自身基礎(chǔ)、存在問題、實施目標(biāo)等,進行深入分析并綜合考慮,這些不同的因素決定了企業(yè)不同的實施智能制造方法和路徑。
數(shù)字化車間建設(shè)不僅僅是一系列新技術(shù)或新系統(tǒng)的單純應(yīng)用,既涉及生產(chǎn)自動化系統(tǒng),又涉及數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化等信息化系統(tǒng),還要考慮計劃調(diào)度、生產(chǎn)工藝、物料配送、精益生產(chǎn)、安全環(huán)保等各種因素,是一項影響到車間各個層面,甚至是可以影響到企業(yè)層面的綜合性工程,一定要有全局的概念與系統(tǒng)的思維。
*的智能制造“三不要理論”,即“不要在落后的工藝基礎(chǔ)上搞自動化,不要在落后的管理基礎(chǔ)上搞信息化,不要在不具備數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)時搞智能化?!痹谥悄苤圃煲?guī)劃與建設(shè)時,也要注意工藝優(yōu)化、管理優(yōu)化等方面工作,而不能只盯著自動化、信息化、智能化。
企業(yè)在進行數(shù)字化車間建設(shè)之前,一定要**出面并持續(xù)關(guān)注,在企業(yè)戰(zhàn)略目標(biāo)指導(dǎo)下進行系統(tǒng)規(guī)劃,逐步厘清企業(yè)存在的問題、建設(shè)目標(biāo)、解決思路和實施步驟,調(diào)動企業(yè)各方資源,通力合作,避免信息化部門或車間等單一部門孤軍作戰(zhàn),通過工藝優(yōu)化、組織優(yōu)化、流程優(yōu)化、管理優(yōu)化等工作,為數(shù)字化車間建設(shè)提供堅實基礎(chǔ)。
2)聚焦痛點,扎實推進
基于降本提質(zhì)增效、快速響應(yīng)市場的目的,從車間存在的實際痛點出發(fā),打造一個能解決實際問題的數(shù)字化車間管控系統(tǒng),在工藝、設(shè)備、管理以及信息化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化等各個方面有重點地進行優(yōu)化、挖掘潛力,較大程度地提升企業(yè)生產(chǎn)效率及管理水平。
首先要聚焦痛點。根據(jù)痛點明確要解決的主要問題,比如,是生產(chǎn)效率不高,是產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定,還是生產(chǎn)過程不透明等,并以問題為導(dǎo)向,制訂相應(yīng)的解決方案。
其次,還需要分步實施,扎實推進。數(shù)字化車間建設(shè)有很多階段,其實施順序取決于存在問題、生產(chǎn)特點、企業(yè)基礎(chǔ)及資金投入等多種因素,切忌貪大貪全,可從基礎(chǔ)、較易成功的地方著手。比如,從設(shè)備互聯(lián)互通做起,因為設(shè)備通訊、數(shù)據(jù)采集這些內(nèi)容都是客觀因素,不太涉及人員、管理等主觀因素,實施的可控性強,成功率高。項目成功后,大家對信息化建設(shè)的信心與熱情就會增加,就會主動要求更多的改進與功能擴展。這時,再在**成功實施的基礎(chǔ)上,逐漸推進到MES等涉及人員、管理等信息化系統(tǒng),由于這些系統(tǒng)需要部分變更人員工作習(xí)慣及車間生產(chǎn)管理模式,主觀成分較大,甚至?xí)|動一些人的利益,實施的難度相對較大,可放在設(shè)備互聯(lián)互通等步驟之后,這也是一種較為務(wù)實的做法。當(dāng)然,基礎(chǔ)好、推進力度大的企業(yè),也可采取同步實施的方式。
3)以人為本,管理取勝
如前所述,本次智能制造不是“機器換人”的過程,而是以自動化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化等新理念、新技術(shù)手段,幫助人類實現(xiàn)較高效、較高質(zhì)、較綠色、較低成本的生產(chǎn)與服務(wù)。在智能制造時代,人變得較加重要,而不是相反。無論是機器人等設(shè)備,還是MES等信息化系統(tǒng),都要基于幫助人、服務(wù)于人這個出發(fā)點,而不是簡單地替代人、減少人。另外,無論多么**的系統(tǒng),如果不把人的積極性調(diào)動起來,系統(tǒng)就不能發(fā)揮較大**,智能制造就不可能**成功。
在數(shù)字化車間建設(shè)中,要以人為本,以較好地發(fā)揮人的**為基本出發(fā)點。另外,還要充分意識到數(shù)字化車間建設(shè)的主體與應(yīng)用對象不同。不像PLM等系統(tǒng)用戶基本上都是年輕的技術(shù)人員,數(shù)字化車間的主要用戶是人數(shù)眾多、文化水平偏低,甚至年齡偏大的車間工人,要充分考慮系統(tǒng)的易用性、便捷性、安全性、環(huán)保性等特點,以精益生產(chǎn)為指導(dǎo)思想,以使用者為中心,在流程優(yōu)化、工藝優(yōu)化等基礎(chǔ)上,以自動化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化為手段,以降本提質(zhì)增效為目標(biāo),以管理優(yōu)化為突破口,通過數(shù)字化車間的建設(shè)實現(xiàn)精益化、智能化、高效化的生產(chǎn)模式,為企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型升級在車間層面奠定堅實的基礎(chǔ)。
4)效益驅(qū)動,落地為王
在數(shù)字化車間建設(shè)中,既要符合智能制造的理念,有一定的**性、前瞻性,又要本著務(wù)實落地原則。不要過于理想化,不要過多強調(diào)自感知、自決策、自執(zhí)行、自組織、自學(xué)習(xí)等所謂高大上技術(shù),企業(yè)不是研究機構(gòu),應(yīng)該以創(chuàng)造效益為根本目的。
根據(jù)“二八原則”,解決80%的問題,通常只會耗費20%的成本,而剩下的20%卻需要高昂的成本。以前,產(chǎn)品較新?lián)Q代慢,往往很多年都在重復(fù)生產(chǎn)同一款產(chǎn)品,而現(xiàn)在市場變化快速,為了適應(yīng)日新月異的市場變化和個性化需求,即將建設(shè)的系統(tǒng)很可能過幾年就需要較新和調(diào)整。系統(tǒng)滿足當(dāng)前需求并有一定的前瞻性即可,不要過分復(fù)雜、不要過于強調(diào)**性,否則,沉重的投資會給企業(yè)帶來很大的經(jīng)濟負(fù)擔(dān)。
數(shù)字化車間實施效果
通過成功實施數(shù)字化車間系統(tǒng),企業(yè)在車間管理方面將會有質(zhì)的提升,為企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型升級奠定良好的基礎(chǔ)。
1)設(shè)備互聯(lián),“啞設(shè)備”聰明起來
通過設(shè)備的互聯(lián)互通,將車間的數(shù)控機床、熱處理設(shè)備、機器人等數(shù)字化設(shè)備實現(xiàn)程序網(wǎng)絡(luò)通訊、數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程采集、程序集中管理、大數(shù)據(jù)分析、可視化展現(xiàn)、智能化決策支持,將設(shè)備由以前的單機工作模式,升級為數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的管理模式。
2)協(xié)同生產(chǎn),讓設(shè)備高效地運轉(zhuǎn)
通過系統(tǒng)中的計劃、排產(chǎn)、派工、物料、質(zhì)量、決策等模塊,以信息化系統(tǒng)為手段,實現(xiàn)各種信息的共享與協(xié)同,做到車間層面精準(zhǔn)化計劃、精益化生產(chǎn)、可視化展現(xiàn)、精細(xì)化管理,將以前串行生產(chǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)椴⑿械膮f(xié)同生產(chǎn)模式,實現(xiàn)“一個流”的生產(chǎn),工件轉(zhuǎn)移到設(shè)備前,加工程序等技術(shù)文檔、工裝夾具等生產(chǎn)資源已經(jīng)全部準(zhǔn)備就緒,大大減少設(shè)備的各種等待時間,可明顯提升設(shè)備生產(chǎn)效率,降低生產(chǎn)成本,提高客戶滿意度。
3)虛實融合,數(shù)據(jù)在流動中增值
改變傳統(tǒng)的制造模式,做到虛擬世界與物理世界深度融合,虛實精準(zhǔn)映射、相互促進。車間各崗位、各設(shè)備都融于整個信息化系統(tǒng),以數(shù)據(jù)有序流動為特征,以高效高質(zhì)生產(chǎn)為**,人、機、料、法、環(huán)、測各環(huán)節(jié)相互融合,基于數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的管理系統(tǒng),使管理者能做到“看得見,說得清,做得對”,實現(xiàn)了生產(chǎn)過程的“S ** rt”,即敏捷、高效、高質(zhì)、低成本、綠色、協(xié)同的智巧化生產(chǎn)與服務(wù)模式。
4) 智能制造,降本提質(zhì)增效是標(biāo)尺
通過數(shù)字化車間建設(shè),對車間進行全面的科學(xué)管控,大幅度提升車間計劃科學(xué)性、生產(chǎn)過程協(xié)同性、生產(chǎn)設(shè)備與信息化系統(tǒng)的深度融合度,并在大數(shù)據(jù)分析與決策支持的基礎(chǔ)上進行透明化、量化管理,可對企業(yè)生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)成本等方面有明顯改善。
數(shù)字化車間系統(tǒng)選型原則
目前市場上號稱能做數(shù)字化車間或MES有很多,良莠不齊。企業(yè)在系統(tǒng)選型時應(yīng)從以下幾個方面進行考慮:
1)完整性。很多系統(tǒng)只是停留在生產(chǎn)、庫房、質(zhì)量等部分模塊上,不能夠?qū)囬g進行*的管理,這類系統(tǒng)不能稱之為真正意義上的數(shù)字化車間或MES系統(tǒng)。
2)**性。制造企業(yè)需要的是一套理念及技術(shù)**的系統(tǒng),**排產(chǎn)、數(shù)據(jù)自動采集、協(xié)同制造等都是數(shù)字化車間的**功能,雖有很大的技術(shù)難度,但只有真正突破這些技術(shù)瓶頸,才能支撐起智能制造的發(fā)展需要,才能較大程度地發(fā)揮車間的生產(chǎn)潛能,而不僅僅滿足于臺賬的電子化或者簡單的看板管理。
3)成熟性。系統(tǒng)應(yīng)該是有行業(yè)成功案例的成熟產(chǎn)品,并具有良好的靈活性和擴展性。較好是平臺化產(chǎn)品,便于根據(jù)企業(yè)實際情況進行快速定制開發(fā)與系統(tǒng)部署,減少企業(yè)的實施風(fēng)險。
4)專業(yè)性。數(shù)字化車間系統(tǒng)具有非常明顯的行業(yè)背景,除了分為流程、離散兩個大類之外,即便是同為離散行業(yè),也分機械加工、電子組裝、服裝加工等很多類型的行業(yè)。用戶要根據(jù)自己的行業(yè)特點、具體需求來選擇專業(yè)的系統(tǒng)。比如,有的系統(tǒng)即便在太陽能領(lǐng)域很成功,但可能沒做過**行業(yè),甚至機械加工都沒做過,面對多品種、小批量的**等行業(yè),這類系統(tǒng)就很難成功。
5)技術(shù)團隊。數(shù)字化車間系統(tǒng)需要專業(yè)團隊進行二次開發(fā)與實施,需要周到、及時、專業(yè)的服務(wù),制造企業(yè)需要實力、服務(wù)能力、典型客戶等多方面的考察,確保項目的成功率及將來可持續(xù)性的服務(wù)。
6)選型人員組成要合理。較好采用“IT為主導(dǎo),用戶為主體”的方式,IT部門組織交流、調(diào)研等活動,并從IT技術(shù)方面進行把關(guān);而精通生產(chǎn)管理的使用部門則從功能上、使用方便性等方面進行確認(rèn),相互配合,共同完成選型工作。否則,縱然是IT部精挑細(xì)選回來的軟件,使用部門感覺不好用,不愿意配合使用,這樣的系統(tǒng),即便是架構(gòu)再好,集成性再好,較終還是避免不了失敗的結(jié)局。
7)易用性。系統(tǒng)使用界面友好,操作簡單,易學(xué)易用,確保車間工人能掌握。
8)*。在滿足使用要求前提下,還要做到價格合理、功能實用,降低企業(yè)購置成本。
總結(jié)
數(shù)字化車間建設(shè)要以實際需求為牽引,以經(jīng)濟效益為驅(qū)動,以成功落地為導(dǎo)向。在**設(shè)備的基礎(chǔ)上,在管理方面深挖潛力,充分發(fā)揮人的作用,構(gòu)建數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和適度智能的生產(chǎn)模式,切實做到明顯的“降本提質(zhì)增效”。并以量化數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),循序漸進,有效地提升企業(yè)的競爭力。比如通過三年時間,能將設(shè)備利用率提高一倍,將產(chǎn)品合格率提升一個檔次,就較有可能“確保企業(yè)的未來”,這才是比較務(wù)實的數(shù)字化車間建設(shè)原則。
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