傳統(tǒng)制造業(yè)的數(shù)字化轉型主要在轉什么?
精益MES的規(guī)劃與推進要點
有一句話叫以終為始,這是郭超輝老師經(jīng)常提的。具體來說,就是問題牽引、指標保證、運行改善。一定要對指標進行分析,逐級落實功能模塊來支撐指標數(shù)據(jù),沒有任何功能模塊是多余的,如果實施MES就有功能模塊,這個功能模塊做完了,不能為生產(chǎn)改進或者為指標的改善提供支撐,這個模塊一般是可有可無的,這也是為什么之前有很多企業(yè)做了機床的數(shù)據(jù)采集,狀態(tài)監(jiān)控等等,其實只是采集出來,并沒有和管理業(yè)務、工藝業(yè)務融合,所以說沒有和指標掛鉤,從這個角度來說,是沒有用的。
這是我認為最核心的思路,基本原則是三個方面:
第一,自我完善,MES具有自我修復運行的特點。
第二,兼容性強,MES具有對業(yè)務魯棒支持的柔性與彈性的特點,管控力度的粗細,MES相當于無極的適應。
第三,適應變化,MES能夠適應企業(yè)管理的持續(xù)改進與完善,比如原先抽象的統(tǒng)一信息模型,要把它變成物化實體性質(zhì)的數(shù)據(jù)分發(fā)中心,固化的業(yè)務流程邏輯,可不可以做成柔性化可配置的業(yè)務流程引擎。比如緊密耦合的功能模塊,能不能做成基于服務封裝的細粒度功能模塊,也就是說一些架構是需要思考的。具體怎么做,是需要技術,我認為現(xiàn)在的技術還都不是很完善,但可以往這個方向努力。
精益MES核心問題的解決思路,可以琢磨一下,這是一些案例。
第一個,工時不準的問題,我認為可以對工時和數(shù)據(jù)逐步統(tǒng)計,同樣的活可以統(tǒng)計三次,五次,最近的幾次用了多長時間,作為基準或者標準,這樣就形成一個MES系統(tǒng)自成長自愈合的局面,工時數(shù)據(jù)就越來越準確。
第二個,復雜分批周轉下的精細管控,在將來大規(guī)模定制生產(chǎn)情況下,批量可能是1,怎么進行生產(chǎn)組織,怎么進行生產(chǎn)跟蹤,MES系統(tǒng)能做到對精細的管理,對訂單當中每一件進行控制,訂單就是你對哪些件做了組合而已,這個相當于降維打擊,通過極端變化的高維,從容應對各種中間狀態(tài)的低維,這就是系統(tǒng)的柔性和彈性,這也是做系統(tǒng)的時候要考慮的,未雨綢繆。
第三個,手工粗放管理痕跡或習慣會擾亂系統(tǒng)的正常運行,比如工人挑活,可以在系統(tǒng)里面做一些控制,工人登錄進去之后看到列表,只能看到當前能看的,不允許挑活,如果工人干活物料并沒有可選擇的物料,只有當前應該正確干的活,這個物料才在,這也是一種精益的思想,這就需要線上和線下一起努力來做,不能把它完全推給系統(tǒng)來做,也不能完全推給線下來做。這樣就可以形成自組織規(guī)范化的運行,有時候我們也說一句話,MES系統(tǒng)的建設,要更加配套的管理制度,為什么?其實就是在說這方面的事情。
對于精益MES來說,剛才說以終為始,要挖掘它的指標,對指標進行分解,而這些指標都是要落實到工作模塊里面的,就是說要對精益MES的數(shù)據(jù)進行挖掘。給大家舉一些例子,大家可以揣摩一下。比如工程數(shù)據(jù),可以做一個動態(tài)的統(tǒng)計,工人隨著時間的延展,生產(chǎn)效率是否有提升。比如基于SOP的操作改進,可以掌握不同的工人在生產(chǎn)同樣工件任務的時候,時間差異有多大,為什么,要做分析。另外一個就是歷史數(shù)據(jù)漸進統(tǒng)計,漸進統(tǒng)計工序的工時時間,工時就會越來越準,也有利于系統(tǒng)運行,否則數(shù)據(jù)不準,系統(tǒng)運行也有很大問題。
員工分配,可以統(tǒng)計庫存工人出入庫所進行的操作數(shù)量,分析彼此之間的差異,可以找出原因進行改進。比如訂單的流轉周期,可以從時間維度統(tǒng)計流轉周期,不同時期的流轉周期變化是什么樣的,比如訂單第一道序從開始干到最后一道序離開,在這個時間里面待了多長時間,所有待的時間都是待制品,都是變相的庫存,這個就需要做改進。對供應模塊提出要求,比如APS要進行排產(chǎn)的時候,能不能排成單元化生產(chǎn),相當于第一道工序干完,第二道工序馬上安排到另外一個資源上面來進行,在做計劃的時候能不能做成這個樣子。
另外作業(yè)按期執(zhí)行率,不僅是訂單按期交工,包括工序,假如說規(guī)定很嚴格,下午兩點半要開始干活,是不是開始干,如果兩點四十才開始干,要做精細的分析,才能對業(yè)務功能模塊從精益或者說數(shù)字化的角度提出一些工藝要求。
比如資源工序的關聯(lián)關系,我認為對企業(yè)來說都是潛在的有價值的東西,工序任務匹配,每道工序在歷史上都有哪些資源上進行過生產(chǎn),各自生產(chǎn)所用的時間是多少,工件的加工質(zhì)量怎么樣。都要做延伸性的統(tǒng)計,而不是僅僅是事后,工件加工質(zhì)量怎么樣,為什么加工質(zhì)量這個樣子,它和前面的資源是有關系的。
歷史作業(yè)資源安排模式,每道工序歷史上在哪些資源的加工應用次數(shù),是不是總是讓工人重復性的干活,我認為重復性的干活,干的熟練,工藝圖紙消化理解也快,這些產(chǎn)品生產(chǎn)效率、質(zhì)量方面都有保證。有的企業(yè)說我也是這么干的,但是做APS排產(chǎn)的時候是不是就應該考慮這個因素,而不是說僅僅是你去派活吧,派給誰算誰,看起來計劃也不錯。為什么APS有時候執(zhí)行起來企業(yè)說不太好用,這也是很大的原因。
生產(chǎn)準備按時到位率,比如物料是否按期到位,可以統(tǒng)計不同的物料按期到位率或者缺件率,發(fā)現(xiàn)供應鏈很多的問題。另外可以發(fā)現(xiàn)提升部門之間的協(xié)同,為什么這個業(yè)務在這個環(huán)節(jié)處理不過來,是信息沒傳遞過來,要進行統(tǒng)計,為什么沒有及時處理。即使用APS進行資源配置,也是一種多維資源的并行約束,要求生產(chǎn)準備制造要素要齊備,就是說各個部門要協(xié)同,發(fā)現(xiàn)到底誰在拖后腿。
庫存周轉率更多是物料從購買入庫到現(xiàn)場使用的周期是多長時間,單個時間長,都是隱性的成本。用精益的思想對MES數(shù)據(jù)進行價值挖掘,這個基礎上通過過程指標來對MES里面各個功能模塊提出一些更好的要求,不是說這些要求很高,而是說這些要求會直接面向問題,這樣系統(tǒng)的建設也就不會跑偏。
推進數(shù)字化業(yè)務管控系統(tǒng),實施方法論,是很大的話題,我簡單說。我們做事情都希望水到渠成,希望一切都是順理成章的發(fā)生。怎么才能順理成章?我們要考慮幾個方面。
第一個,瓶頸痛點驅(qū)動化。不能無病呻吟,任何一個功能模塊,都是要解決問題的,這是勢能驅(qū)動的源頭,所謂的木桶短板效應,說的也是這回事。
第二個,復雜問題簡單化,復雜問題簡單化意思是這個問題要規(guī)范,不能特別隨意,比如說這個業(yè)務流程靠人來執(zhí)行,是這么來執(zhí)行,明天換一個人,就另外一種方式執(zhí)行,這樣這個系統(tǒng)也是沒法做的,這是為了將總體勢能細分為一個條理化。
第三個,簡單問題規(guī)范化,這是為了消除勢能驅(qū)動當中的各種干擾因素。
第四個,業(yè)務功能場景化,就是供應商和企業(yè)溝通的時候,一定要站在場景的角度來說,形象化、清晰化。
其實數(shù)字化轉型是一個很大的話題,精益生產(chǎn)也是一個很大的話題,MES也是很大的話題,今天給大家做分享就是三個方面,之間的關聯(lián)關系是我自己的思考?赡苓不成熟,只是跟大家做個參考,請大家斟酌。我也有公眾號,叫智能制造隨筆,有興趣的話大家可以關注,我會經(jīng)常寫這方面的文章。謝謝大家。
作者信息:王愛民,北京理工大學數(shù)字化制造研究所所長,長期從事MES、APS等技術研究、系統(tǒng)開發(fā)與實施應用。
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