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王爱民:数字化系统中管理、工艺与控制的融合
来源:智能制造随笔  作者: 王爱民 2023-10-26 09:19:49
这个话题很大,尤其在数字化转型涉及到的数字化系统当中,与这三个东西都是分不开的。本人也不是说要建立一个什么庞大的体系,更多的是自己的一些实践感受。

这个话题很大,尤其在数字化转型涉及到的数字化系统当中,与这三个东西都是分不开的。本人也不是说要建立一个什么庞大的体系,更多的是自己的一些实践感受。

就如同天下大势,分久必合,合久必分。在初始的小作坊企业,管理工艺和控制本来就是不分彼此的,或者说是融合在一起的,尤其是小规模一体化集成管控。虽然后来经历了专业与业务的分工,企业的规模越来越大,各方面的业务似乎都是在术业有专攻的在分别独立的管理与控制。后来提出了并行工程、敏捷制造,计算机集成制造系统等先进制造模式,又开始了新一轮的融合,坚持专业上的融合,也包括到相关业务的集成与协调。其实不管是什么业务,最终落实下来也就是一些执行链条或在生产方面体现为一个制造资源的链条,其实这都是形式上与初始模式下紧密集成类似的一种新新集成与融合(也许相对于集成这个词来说,后面可能要用到的词汇就是:融合)。分形也罢,否定之否定也罢,其实都是在拐着弯儿的轮回与重复,但内涵也确实都在逐步的演变,刻舟求剑也是不可取的。

还有很多其他类型的企业,但是对于制造企业来说。管理的很大目的其实也是为了落实工艺的组织与执行,比如我们传统说的制造执行系统是管理属性更强的一种数字化业务系统,但其核心其实也是对于5M1E这些制造要素的组织与协调,而这些也都是为工艺来服务的。制造执行系统当中的一个重要的主线就是工艺流程,工艺工程的协调当仁不让的职责,包括过程质量链,过程精度链等等。而就制造执行本身来说,即有面向工艺流程及制造要素组织协调的过程,也有工艺本身执行过程的味道。只是这个理念被前者攫取的太多了而对于工艺本身的制造执行过程的关注有所忽视,甚至被排除出内涵之外。这当然是不对的,这也是当前这个系统实施困难或者说见不到效果,最根本的问题根源之一。 

就笔者一直从事的APS相关研究和实施应用来说,将APS认为是一个管理系统或者认为是一个工具系统,其实都是偏颇千里之外的。 APS所要解决的所有的约束其实都是来自于工艺,我们所建立的那种超级BOM,其实就是对于工艺的一种建模组织。所有的APS调研必须从工艺入手,才能够保证这个系统将来能够解决问题,这是根本之义。笔者现在对接一个企业的环境实验类APS的开发与实施,所要做的第1件事情就是收集各种各样的环境试验类标准规范,从中提取相应的工艺约束。这也是一个案例。

随着当前智能制造或者说数字化转型工作的发展,围绕着产品研制的管理与工艺,在以MBSE为核心的方式下正在走向深度的融合,即使一定程度上也是将管理的一些内涵物化或者说减少外在的可见传统的那种管理,这是智能制造发展中去管理化或者设计工艺融合一个主要提现。再比如,就如同如果零件不拆分就可以一体化的通过先进工艺制造出来,比如采用增材制造的方式,那就没有必要拆成各个相对独立的零件,最终你还必须要连接起来(其实也是管理起来),而只要有连接,可靠性就会降低。这也是一种融合的典型体现。当然了,也不排除管理,会有很多自己的人一些内涵,但对于制造企业来说,所有的管理也都是为了产出高性能高质量的产品,而工艺是直接与产品相关联的,其实一定程度上管理也是为工艺执行来服务的。

在工艺与控制的融合方面来说,这方面的典型就更多了,尤其现在提出来的IT与OT的融合,其实就是这种理念。在这种理念的支撑下,机床设备及其拆分的一些组成,可能只是作为一种执行机构而已,更多的是通过软件来控制的,是贯彻工艺执行过程的,我们以前所提出的可重构制造系统理论,其中重要的一个方向分支就是可重构控制,其实就是这个意思。比如我们对于一个尤其是自动化程度较高的单元或者说产线,所构建的管控系统,其实其中内在的管理与控制是完全紧密的融合的。支撑这个管控系统的核心在于工艺及其执行过程,而这个过程在可重构控制理念下,其实是及其的精细的。机械制造中复杂毛坯结构件的加工变形自适应控制、考虑刀具磨损的工艺参数调整等,都是更加精细的工艺执行过程,其实这些也都应该纳入到管控系统中。

以工艺为纽带其实管理、工艺和控制是可以融合在一起的,并且这是当前发展的一个趋势,不管是以智能制造的名义,还是数字化转型的名义,最终的目的都是为了保证产出高性能高质量的产品。而与此直接密切相关的工艺执行过程是最需要管理与控制的。而所有的管理控制也都是为这个来服务的,并最终为企业运行效能的提升来提供支撑。

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编辑:乔帅臣
关键词:   数字化  王爱民  APS 
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