數字化工廠規(guī)劃,我們到底應該怎么做?
近幾年,隨著多部委及地方政府對數字化轉型的呼聲越來越高,涌現了一大批相關的企業(yè),市場上也出現了很多參差不齊的軟件產品,很多企業(yè)在購買、實施后往往很難達到預期的效果。那么,在數字化改革的進程中,我們到底應該怎么做呢?

01
工廠改革的推進路徑
“智能制造”這一概念最早由美國學者P.K.Wright和D.A.Bourne在其著作《Manufacturing lntelligence》中出現,將智能制造定義為機器人應用制造軟件系統技術、集成系統工程以及機器人視覺等技術,應用生產制造的系統性過程。
2013年德國提出工業(yè)4.0國家戰(zhàn)略,隨后2015年中國提出中國制造2025將工業(yè)互聯網定位于國家戰(zhàn)略高度。對智能制造的典型應用場景、主要需求及體系架構進行分析,結合物聯網、云計算和大數據等技術,提出面向智能制造的工業(yè)互聯網整體架構與關鍵技術。
工信部出臺的《智能制造發(fā)展規(guī)劃(2016-2020)》中,將智能制造定義為基于新一代信息通信技術與先進制造技術深度融合,貫穿于設計、生產、管理、服務等制造活動的各個環(huán)節(jié),具有自感知、自學習、自決策、自執(zhí)行、自適應等功能的新型生產方式。

我認為,智能制造是通過新一代信息技術、自動化技術、工業(yè)軟件及現代管理思想在制造企業(yè)全領域、全流程的系統應用而產生的一種全新的生產方式。
在現代工業(yè)改革推進進程中,我們很難做到“自感知、自學習、自決策、自執(zhí)行、自適應”,我們離真正意義上的智能工廠還差的有點遠。經過多年的發(fā)展,我們已經能夠從基礎的自動化到信息化,再到現在的數字化。
下文,我將詳細的闡述數字化工廠的頂層管理架構。
02
什么是數字化工廠?
數字化,即是將許多復雜多變的信息轉變?yōu)榭梢远攘康臄底?、數據,再以這些數字、數據建立起適當的數字化模型,把它們轉變?yōu)橐幌盗卸M制代碼,引入計算機內部,進行統一處理,這就是數字化的基本過程。
而對于我們工廠而言,我們可以通過一系列的數據采集的方式,將企業(yè)的生產信息、倉儲信息、來料信息、質量信息等儲存并展示出來,形成一套可視化系統,最終輔助領導者做決策,實現降本增效的目的。
03
如何構建數字化頂層架構
首先,在闡述該觀點的時候,我們得先理解什么是頂層。
圖1 數字化工廠的層級架構

如上圖所示,我們通常把設備定義為底層,它僅僅只是執(zhí)行命令。而我們認為,MOM和PLM是中間管理層,由它來接收訂單信息并下達指令給執(zhí)行層。企業(yè)層是指接單平臺和供應商管理平臺等;所謂的頂層就是指工業(yè)互聯網這一層級的。
構建頂層架構就是指從頂層規(guī)劃,詳細梳理一整套流程。
其次,我們在構建頂層架構的時候,通常還會將信息形成一個閉環(huán)。這就是我們常說的打通端到端,第一個端通常是指客戶端,第二個端有人認為是工廠端,也有人認為是客戶端。如果是第二種的理解的話,這就是形成了一個C2M(Customer-to-Manufacturer)工廠了。我認為,所謂的C2M工廠就是指通過電商平臺接單,訂單及時傳輸至工廠,工廠接單生產后第一時間通過物流送達至客戶手中。這也可以叫做短路經濟模式。
C2M工廠實現起來較為復雜,因為不僅只是工廠內部需要改善,還需要借助電商平臺和物流網絡。下文我將重點介紹TO B企業(yè)如何打通廠內的端到端流程。
第一步
我們先從外部流程開始梳理,通常,TO B企業(yè)銷售員接到訂單后,需要把訂單信息輸入到CRM系統內,同時,他也需要輸入一個期望的交期。
第二步
當CRM接單訂單后,CRM系統會告知ERP或SAP訪問WMS的庫存信息,如果庫存不足,它會提示采購。
第三步
采購在ERP內看到系統提示庫存不足時,他會通過SRM給供應商下達采購訂單。
第四步
SRM在下達采購任務的時候,他會訪問PLM,查詢物料BOM。
第五步
ERP同時還會問詢MES,現在生產的設備狀態(tài),是否可以達到銷售員期望的交期。
第六步
如果交期不能滿足,ERP會立即提示銷售員調整。銷售員也可以做出決策,是否需要調整,或者也可以調整目前在產的交期,以滿足最新的交期要求。
......
通過上文簡單的描述,我們可以看出來,我們的銷售人員、采購人員等操作的界面都是在ERP這一層架構內,而MOM這一層是無條件執(zhí)行ERP層級的決策。我們在設計MOM框架的時候,還會將高級排產(策略揉單)、數據采集、質量管理等融合進去。如果一套MOM只是單純的執(zhí)行ERP層的任務,我認為他是不合格的。
策略揉單最簡單的解釋就是指兩個相同的任務,MOM可以將它自動合并,當然,這個前提是銷售員錄入的交期不著急。
MOM最核心的模塊是MES,通常,我們在設計架構的時候也會在車間懸掛生產看板,還會做中控駕駛艙,做這些的目的就是形成一套可視化系統,為了保證數據展示的及時性,便于管理者快速做出決策。
圖2 頂層系統架構的邏輯圖

頂層架構搭建是一項系統工程,必須要找專業(yè)的公司做規(guī)劃咨詢。如果脫離頂層的搭建而去實施MES,通常會導致數據失真、整套系統無法使用等情況。這也是為啥很多公司推進智能制造改革的口號喊了很多年卻無法落地的原因之一。
推進智能制造改革是一個漫長的過程,我們要有長期的、持續(xù)建設的準備。
最后,基于本人的經驗想各位讀者一個建議,做數字化工廠一定要真做,不能為了展示。做好了數字化工廠之后,收益是長期的,對于經營的可續(xù)性、品質、效率的提升、成本的降低、品牌知名度的增加一定會有益處。
數字化工廠一定需要科學的規(guī)劃、嚴密的計劃和足夠的預算支撐。沒有專業(yè)的團隊切勿輕易嘗試!
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