奔向智能制造–开篇

工业4.0概念的推广,智能制造2025战略的实施,市场竞争环境的变化,各类新IT技术的不断涌现,各类企业尤其是制造型企业纷纷开始企业数字化转型,践行智能制造之路。此号以IT部门的视角,重点关注制造业行业、企业及个人在奔向智能制造的实践中,对智能制造的学习理解、思考总结和经验分享。在此开篇中从总体角度讨论IT部门作为企业内部推进智能制造的责任部门如何引领企业奔向智能制造,今后将结合实际经验分列文章逐步深入探讨。

图1.企业推进智能制造实施与管理框架图

什么是智能制造?简单说就是新工业技术推动下的更具效率的制造组织方式。新工业技术在现在来说包括物联网、云计算、大数据、3D打印、机器人、VR/AR/AI,甚至区块链等,这些新技术有机的、多层次的渗透到组织各业务单元,推动整体制造业务效率的提升。同以往工业1.0机械化、工业2.0电气化、工业3.0自动化时代一样,依然是以低成本、高质量、短交期的满足客户需求为终极目标,依然服务于组织战略目标的实现,只是在智能制造时代的生产方式有了更多智能特征,具有更广泛的信息感知(数据采集)能力,更多的自动控制和决策(基于数据)功能,这些智能特征将推动制造企业由生产型到服务型的转型。

智能制造的推进依赖于良好的企业运营,明确有效的企业战略规划为智能制造的落地提供了方向,精益理念的贯彻执行是智能制造实施的基础。企业战略规划是各业务单元运营的指挥棒,战略规划的目标通过各类KPI分解到各执行单元,智能制造在协助各业务单元KPI的达成中可以起到重要作用,比如大数据应用协助更精准的市场预测和产品投放,各类计算机辅助工具(CAD/CAE)、仿真技术推进研发效率的提高,PLM用于协同研发和制造等全产品生命周期的管理,ERP/MES分别在计划层和执行层面对各类资源进行调度和管控进而以最小的资源消耗达成客户交付,智能装备的应用对于改善质量、提高效率的作用更是显而易见。精益理念的核心是消除浪费,智能制造是在精益的运营模式下,通过信息工具的使用更进一步的消除浪费,提高效率。智能制造和精益理念相互作用,逐步深入,不断把制造业的成本、质量和交付推向极致。

有了良好的企业运营环境,还需要有可行的智能制造推进规划。智能制造的规划是企业战略规划的一部分,需要综合考虑企业运行状况,市场环境,财务能力,信息化现状等因素,长远规划,分步实施。规划的内容涉及到产品智能化,管理智能化和装备的智连化。技术的发展为产品的智能化提供了更多可能,产品可以从更多角度为用户提供更多的增值服务,智能电表可以自动上报电表读数从而避免人工抄表,智能交通灯基于交通流量的数据分析优化红绿灯切换时间,最大程度上优化交通流量,未来还有更多的智能产品可以使用户直观的体验到智能制造的发展成果。管理智能化旨在通过PLM,ERP,MES等诸多系统,云计算、物联网、大数据等多种技术手段对从客户需求到研发到制造到供应链到产品交付及服务的全价值链智能化升级。装备的智连化是生产装备的智能化和互联互通,生产装备不仅仅是生产的工具,它是先进制造技术,信息技术和智能技术的集成和深度融合,也是工业数据的重要来源。这些工业数据为各类生产资源的自协同提供了可能,也为装备的自我优化打下良好基础,生产装备和AI/AR/VR/BI等技术的融合为未来智能装备的发展提供了广阔的发展空间。

再好的规划也需要通过落地发挥价值,如何保障智能制造规划的落地?合格的人才和组织建设是基础,优秀的项目管理能力是关键。智能制造的落地要善于利用三个层次的人才,引领部门内部人才,公司各职能领域的人才和外部人才。作为公司内部引领智能制造实施的部门,要有人对智能制造有全面的理解和前瞻,能结合公司现状、市场状况制定未来数年的智能制造发展规划,能整合公司内外部资源推动这些规划的落地和运营;公司内部各领域的专业人员才是对业务理解最深入的人,才是最了解需求的人,组织职能制造实施的过程中要充分调动这部分同事的积极性,发挥他们的作用,可以考虑在公司设立智能制造推进委员会,把这部分人纳入到委员会中,从管理体制上保证他们可以发挥作用;外部顾问相对于公司内部资源可能有更广阔的视野,要善于借用外部资源为公司建设添砖加瓦。优秀的项目管理能使各类项目的实施处于可控状态,是智能制造项目落地的保障。

智能制造项目的落地往往只是其发挥作用的开始,要使之持续有效的支持业务运营,还需要建立规范化的运营规则。规范化运营的基础是合格的人力资源,必要的财务预算;然后是系统预防机制的建立,比如通过FMEA对可能导致系统运营问题的各种因素进行分析,提前采取应对措施予以避免,或者建立起系统监控机制,一旦有问题发生可以自动提醒处理;最后提前规划好一旦出现系统运营问题的应对机制,比如对于IT方面的系统问题是否有备份方案,如果是业务流程问题,是否有降级模式等。此外变更控制管理流程的建立可以使系统的优化改进处于有序状态,也需要格外重视。

系统落地并运行一段时间后,如何评估智能制造项目是否在如预期发挥作用,各支持部门是否积极按照操作和支持规范保障系统正常运行?KPI的定义及发布可以直观的展示系统运行状态。KPI可以从系统和人两个方面进行定义,系统角度关注系统本身的运行状态,比如对于数据采集功能,可以定义KPI关注采集的完整性;而人的角度更多的关注系统操作和支持人员是否按照操作规程执行,比如主数据是否及时录入,数据备份是否周期性的测试等。智能制造各子项目的使用是个长期的过程,如同温度计监控温度一样,KPI的持续发布与监控也是个长期的过程,对保持系统健康有很重要的作用。

此文只是初步建立起智能制造在企业推进的管理框架,后面会对其间的每个方面结合具体实践进行深入探讨,不足之处欢迎指正。

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