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北京理工大学王爱民:数字化转型背景下精益生产发展思考
来源:ENI经济和信息化网  作者: 王爱民 2023-07-04 16:57:07
核心工业软件是智能制造发展的重点,也是数字经济乃至智能经济的重要支撑手段。

核心工业软件是智能制造发展的重点,也是数字经济乃至智能经济的重要支撑手段。尤其MES是直接对接数字化、自动化、网络化生产的生产管控系统,在整个智能制造核心工业软件体系中占有重要的地位。随着我国智能制造的深入发展,尤其是工业企业在发展过程中对MES的功能及应用场景提出了一些新的要求。

数字化转型内涵的思考

我国制造业企业数字化方面仍有欠缺,从而导致发展智能制造所走的路径和阶梯有所不同,想要实现从制造大国向制造强国转变,仍需要走很长的一段路程。数字化转型背后有其思维轨迹,虽然单纯的利用数字化手段提高效率是必要的,也是数字化转型中无法达到的要求。但我们更加值得追求的是提高经营效益指标,借助数字化转型,重新思考究竟是锦上添花还是雪中送炭。

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如何合理利用数字化的优势?不同的行业,不同的企业有不同的做法。有直面用户需求的服务型制造,像研发生产和运维。有面向产业链和生态链业务的深度拓展,像工业互联网。数字化业务管控系统在当前技术下应该有新的形态,比如基于数据/流程/业务中台等概念和技术的引入、支持模块化的快速迭代与扩充开发等。

数字化转型是推动新型业务模式和运行方式的契机,不仅是管理业务的提升,同时应该考虑与技术工艺业务的深度融合,其优势之一是能够伴随企业在管理和技术工艺上成长,迭代发展,在推动数字化转型过程当中,我们应正确认识可视化,此外,在数字化转型的过程中不要把数字化转型搞成自动化建设,一定要对其中柔性给予足够的重视。

数字化转型其实是受需求和技术双重驱动的,首先对于企业来说是订单碎片化,是典型的需求方面的变化,订单作为制造运行的输入,呈现出面向大规模个性化定制的特点。另外随着工业物联网和互联网技术的发展,呈现资源和控制的泛在化,它的状态感知、指令执行使得资源离散化、控制扁平化,其实都为生产的组织或数字化形态的构建提供了潜在的支持。

精益与MES融合分析

精益核心就是Just In Time,精益生产或精益管理一般在企业里都是落实到一些手段、现场的改善,同时,精益生产管理理念手段的视野可以进一步放大,尤其结合数字化转型,数字化业务管控系统怎么体现精益。

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了解了机器和MES的对比,可以知道精益生产中数字化工厂与智能工厂的关系。数字化工厂更多是JIT,对运行而言是信息的流转或流程的有效运行,它的要素定义、环节操作、过程衔接都是数字化的。通过连续、规范、无中断的方式集成在一起,实现流程信息的集成,称之为管理自动化。而对于精益生产里面的智能工厂就是自动化,其本质是人机一体化与人机融合协同,把人放在决策回路中。

JIT对于MES来说,是针对于管理系统或者数字化业务管控系统的,在MES语境下,需求拉动的新内涵。对于MES而言,应该分析业务链条或者网络当中的关联关系,理解彼此的需求供给关系,相当于各个业务部门之间的协同,业务环节之间的协同,也就是需求供给的关系,从按时按需的角度保证业务的顺畅衔接。此外,在多品种变批量混流生产方式下,精益看板生产运行保障措施,看板生产与计划,这属于形似的范畴,看板只是一种执行手段而已。如果精益生产当中抓住精益的本质,即保证精益生产的效果,属于“神似”的范畴。

数字化转型下MES发展趋势

数字化转型背景下,MES发展趋势主要体现在四个方面:

1.业务范围的扩大,带来MES更大广度的集成与协同。就横向而言,从单独的产线、车间向多车间、多工厂的协同管控发展,到企业内部向多企业系统集成与协同发展。纵向则是从靠人来托底向自动化/智能化设备的一体化融合集成转变。

2.业务深度的扩展,带来MES工艺业务的深度融合。随着MES的深入运行,管理基础之上要考虑和工艺相结合,应该向制造执行过程当中发现问题之后,进行解决。

3.业务协同的深入,带来MES精益和精细的管控和决策。比如批量为1的未来极端生产组织,要求实现非常精细的管控。而对于精益的管理决策来说,哪些东西拿出去外协,加班,加多长时间的班,多车间、多工厂之间的协同计划,分配决策,都是管理方面的决策。

4.业务管理的动态性,决定了MES必须向柔性可扩充架构方向发展。数字化业务管控系统要适应企业发展变化,现在提的服务化架构、中台化运行。

关于数字化转型背景下MES的新特征,主要表现在业务流程管理的自动化,把JIT的思想融合到MES里;软硬一体化执行融合,实现从“人”来托底向自动获取转变;决策功能日益突出。

在决策下的基本结论,首先是夯实基础,MES采集的大量数据,不能仅仅是存档入库,必须要结合工艺才能有效的挖掘出其内在的价值,数据如何为工艺提供决策支撑,是企业智能化提升可以参考的结合点、切入点和发力点。接着是提升水平,随着智能制造的深入进行,工艺人才与知识的缺乏将成为其能否走的更快、走的更远的决定性制约因素。企业在进行MES实施时,一定要在工艺上发力,才是长效发展的根本。

精益MES的规划与推进要点

精益MES规划的核心思路基本原则主要体现在三个方面:自我完善,MES具有自我修复运行的特点;兼容性强,MES具有对业务鲁棒支持的柔性与弹性的特点;适应变化,MES能够适应企业管理的持续改进与完善,比如抽象的统一信息模型,把它变成物化实体性质的数据分发中心。

推进数字化业务管控系统,实施方法论,怎么才能顺理成章的发送,我认为主要时有以下几点:

瓶颈痛点驱动化

避免无病呻吟,任何一个功能模块都是要解决问题的,这是势能驱动的源头。所谓的木桶短板效应,说的也是这回事,但企业需要精确的理解自己的短板在何处才行。

复杂问题简单化

处理问题要规范,不能搅和成一锅粥,让实施推进无从下手。从总体入手分解,也有利于实现与总体的协调,这是为了将总体“势能”细分为条理化的“势能”。

简单问题规范化

做到有章可循、有章必循、执章必严、违章必究,消除MES实施推进中模糊不清的因素。这是为了消除势能驱动当中的各种干扰因素。

业务功能场景化

供应商和企业沟通的时候,应该秉持业务与技术有机融合的思路,通过场景化描述,实现两者的统一,避免业务部门人员对技术能否实现的质疑或者焦虑,也能消除业务部门人员对系统上线后自身业务开展不习惯、不顺畅的顾虑。

编辑:张煜洁
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