本文闡述了現(xiàn)代制造企業(yè)抓住中國制造2025戰(zhàn)略機(jī)遇,頂層規(guī)劃并大力推進(jìn)智能制造建設(shè)的重要性,提出了智能制造標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范對企業(yè)智能制造的基礎(chǔ)性和支撐性作用。分析了企業(yè)經(jīng)營管理、設(shè)計(jì)、制造等關(guān)鍵環(huán)節(jié)的業(yè)務(wù)流、數(shù)據(jù)流及關(guān)鍵因素,以此設(shè)計(jì)了企業(yè)的智能制造標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系架構(gòu),并闡述了體系架構(gòu)的基礎(chǔ)層、企業(yè)支撐層、業(yè)務(wù)層等三方面具體內(nèi)容,為企業(yè)智能制造標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系的建立提供了參考和借鑒。
前沿
信息技術(shù)是計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)、自動控制技術(shù)、通信及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、微電子制造技術(shù)的總稱,是永恒的高新技術(shù)。它的誕生對促進(jìn)制造業(yè)發(fā)展與企業(yè)管理具有劃時(shí)代的影響,20世紀(jì)60年代,美國麻省理工學(xué)院開始研究基于交互式圖形學(xué)的CAD技術(shù),波音公司率先突破了CAD/CAM/CAE從研發(fā)試驗(yàn)到工程應(yīng)用,從此,制造業(yè)與信息技術(shù)得到融合發(fā)展、相互促進(jìn)。20世界90年代,美國政府啟動實(shí)施信息高速公路戰(zhàn)略,加之微軟公司推出了WINDOWS視窗操作系統(tǒng),這對計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)、信息產(chǎn)業(yè)、信息化與工業(yè)化融合等發(fā)展起到了巨大的推動作用。此后,我國制造業(yè)的信息化應(yīng)用如雨后春筍,ERP/CAD/CAM/CAE/OA/MES/CRM等信息化軟件與系統(tǒng)在制造業(yè)中得到不同程度、不同規(guī)模的部署和應(yīng)用,在一定程度上推進(jìn)了中國制造業(yè)的發(fā)展。同時(shí),應(yīng)該認(rèn)識到,我國信息化標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的制定、應(yīng)用滯后于信息化的發(fā)展,也沒有得到足夠重視;很多企業(yè)的信息化規(guī)劃、建設(shè)頂層策劃不充分,沒有將信息化標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范這一基礎(chǔ)性、全局性的工作做到實(shí)處,加之企業(yè)內(nèi)的業(yè)務(wù)壁壘突破不夠,導(dǎo)致企業(yè)的信息系統(tǒng)呈“煙囪式”發(fā)展,信息孤島現(xiàn)象非常嚴(yán)重。為此,制定好信息化標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,嚴(yán)格遵行信息化標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范是消除信息壁壘、實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享的前提,是推進(jìn)企業(yè)智能制造建設(shè)的基礎(chǔ)。
近年來,以先進(jìn)制造業(yè)為重要代表的實(shí)體經(jīng)濟(jì)回歸,美國發(fā)布了《先進(jìn)制造業(yè)伙伴計(jì)劃》,德國發(fā)布了《工業(yè)4.0》。我國政府于2015年5月發(fā)布了《中國制造2025》,旨在緊跟時(shí)代、順應(yīng)形勢地推進(jìn)我國從制造大國向制造強(qiáng)國轉(zhuǎn)變,我國制造企業(yè)唯有抓住國家實(shí)施制造業(yè)強(qiáng)國戰(zhàn)略機(jī)遇,頂層規(guī)劃并大力推進(jìn)智能制造能力建設(shè),才能在未來的競爭中立于不敗之地,為此,做好智能制造標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的體系化工作是實(shí)施智能制造建設(shè)的前提和關(guān)鍵。
智能制造標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系的關(guān)鍵因素分析
企業(yè)的智能制造標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系與企業(yè)經(jīng)營管理方式、設(shè)計(jì)制造流程、關(guān)鍵業(yè)務(wù)集成具有重要關(guān)系,其架構(gòu)基于關(guān)鍵業(yè)務(wù)流和數(shù)據(jù)流。
1.1制造企業(yè)關(guān)鍵業(yè)務(wù)及數(shù)據(jù)流分析
企業(yè)的主流程是市場訂單、任務(wù)計(jì)劃、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、銷售服務(wù),以及貫穿于業(yè)務(wù)活動中的經(jīng)營管理、財(cái)務(wù)分析、成本控制以及相關(guān)信息化應(yīng)用支撐。主流程見圖1。
圖1企業(yè)主流程
市場訂單是企業(yè)經(jīng)營的源頭,從廣義上講,企業(yè)訂單包括購銷合同、產(chǎn)品的潛在銷售指標(biāo)預(yù)測等;任務(wù)計(jì)劃、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造是企業(yè)重點(diǎn),是經(jīng)營管理、設(shè)計(jì)技術(shù)、制造工藝、生產(chǎn)調(diào)度、質(zhì)量控制、成本分析、產(chǎn)品定價(jià)的多業(yè)務(wù)融合,涉及到多業(yè)務(wù)流和數(shù)據(jù)流貫通。銷售服務(wù)處于企業(yè)經(jīng)營管理末端,業(yè)務(wù)流相對單一。所以分析好任務(wù)計(jì)劃、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造之間的任務(wù)流至關(guān)重要。企業(yè)關(guān)鍵業(yè)務(wù)流程見圖2。
圖2企業(yè)關(guān)鍵業(yè)務(wù)流程
任務(wù)計(jì)劃、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造作為企業(yè)的關(guān)鍵業(yè)務(wù),打通三個(gè)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)流是數(shù)據(jù)共享的關(guān)鍵。同時(shí),任務(wù)的編制、評審、會簽、審批涉及企業(yè)財(cái)務(wù)、計(jì)劃、物資、工藝等業(yè)務(wù),以及企業(yè)決策層、中層協(xié)調(diào)調(diào)度層以及具體經(jīng)辦人員的數(shù)據(jù)流動;產(chǎn)品設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)涉及到多專業(yè)技術(shù)文件交互、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)迭代等;生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)是企業(yè)中較為復(fù)雜的環(huán)節(jié),涉及到生產(chǎn)任務(wù)編制下發(fā),材料采購、貨款支付、工藝編制、質(zhì)量損耗成本分析以及產(chǎn)品制造過程中的零件分類、流轉(zhuǎn)、組裝、檢驗(yàn)以及出廠等。
打通任務(wù)計(jì)劃、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)的內(nèi)外部數(shù)據(jù)流是企業(yè)數(shù)字化、智慧化、智能化建設(shè)的重點(diǎn)和難點(diǎn),為此,建立智能制造標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系是構(gòu)建智慧型、數(shù)據(jù)型企業(yè)的起點(diǎn)和必由之路。
1.2制造企業(yè)數(shù)據(jù)流關(guān)鍵點(diǎn)
任務(wù)計(jì)劃、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造三個(gè)環(huán)節(jié)相對獨(dú)立,各環(huán)節(jié)期間涉及到多個(gè)應(yīng)用平臺的數(shù)據(jù)交互。
1.2.1任務(wù)計(jì)劃環(huán)節(jié)
任務(wù)計(jì)劃是企業(yè)經(jīng)營管理的重點(diǎn)工作,涉及項(xiàng)目計(jì)劃、綜合管理、人力、計(jì)劃、財(cái)務(wù)、合同、物資、決策等多業(yè)務(wù)協(xié)同。任務(wù)編制完成后要提交財(cái)務(wù)、物資供應(yīng)鏈、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造進(jìn)行評審,任務(wù)數(shù)據(jù)須通過網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用系統(tǒng)傳輸?shù)较嚓P(guān)部門,通過評審后的任務(wù)計(jì)劃要按流程通過應(yīng)用系統(tǒng)上報(bào)決策層進(jìn)行審批,任務(wù)計(jì)劃查閱、執(zhí)行、跟蹤均通過信息化手段開展。計(jì)劃、財(cái)務(wù)、綜合管理、物資等相關(guān)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范是數(shù)據(jù)傳輸與共享的前提,任務(wù)計(jì)劃環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)流見圖3所示。
圖3任務(wù)計(jì)劃環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)流圖
1.2.2產(chǎn)品設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)
產(chǎn)品設(shè)計(jì)是企業(yè)發(fā)展的核心和重難點(diǎn),涉及方案論證、指標(biāo)分解、多專業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)、技術(shù)狀態(tài)管理、設(shè)計(jì)制造協(xié)同等眾多復(fù)雜環(huán)節(jié)和要素。各環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)共享、迭代、傳輸、下發(fā)均需要建立在相應(yīng)的數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范上。同時(shí),產(chǎn)品設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)須與任務(wù)計(jì)劃層、制造層交付數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)流圖見圖4。
圖4產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)流圖
1.2.3制造環(huán)節(jié)
制造環(huán)節(jié)是企業(yè)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)的物質(zhì)基礎(chǔ)。涉及到生產(chǎn)計(jì)劃編制、排程、加工制造、中轉(zhuǎn)物流、材料出庫、零件檢測等業(yè)務(wù)以及相互的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。同時(shí),制造環(huán)節(jié)還需與經(jīng)營管理平臺、設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)等交互數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)流圖見圖5。
圖5制造環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)流圖
從上述三個(gè)環(huán)節(jié)的業(yè)務(wù)流、數(shù)據(jù)流分析可以得知,制造企業(yè)的數(shù)據(jù)流較多,打通三個(gè)環(huán)節(jié)的應(yīng)用系統(tǒng)壁壘勢在必行,統(tǒng)一企業(yè)的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、建立耦合適度的應(yīng)用平臺是推進(jìn)智能企業(yè)的必經(jīng)之路。
智能制造標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系總體架構(gòu)
智能制造的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范編制沒有統(tǒng)一的模式和現(xiàn)成的經(jīng)驗(yàn)可借鑒,各企業(yè)只有根據(jù)自己的任務(wù)計(jì)劃、設(shè)計(jì)、制造等關(guān)鍵環(huán)節(jié)和經(jīng)管要求,并結(jié)合國內(nèi)外現(xiàn)成信息化基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行疊加建設(shè)。圖6為企業(yè)智能制造標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范架構(gòu)。
2.1基礎(chǔ)層
基礎(chǔ)層是ISO、國標(biāo)、行標(biāo),是企業(yè)信息化建設(shè)、智能制造推進(jìn)的基礎(chǔ)。近些年來,國內(nèi)外在制造資源定義、編碼,信息化術(shù)語定義、編碼規(guī)范、系統(tǒng)集成、建設(shè)流程等方面出臺了一系列標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,隨著中國制造2025戰(zhàn)略的推出,國家正加大制造基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)的制定,這些將是企業(yè)智能制造的基礎(chǔ)。
2.2企業(yè)支撐層
企業(yè)支撐層是推進(jìn)智能制造的舉措,需要企業(yè)投入較大人力、物力。主要工作是建立企業(yè)全要素資源編碼、結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)規(guī)范,并對企業(yè)的設(shè)計(jì)制造、經(jīng)營管理流程進(jìn)行優(yōu)化和固化,支撐企業(yè)智能建設(shè)。
2.3業(yè)務(wù)層
業(yè)務(wù)層是企業(yè)智能制造標(biāo)準(zhǔn)建立的核心,工作量大,協(xié)調(diào)事務(wù)多,是企業(yè)推進(jìn)智能制造的關(guān)鍵要務(wù),涉及企業(yè)經(jīng)營管理、設(shè)計(jì)制造等眾多復(fù)雜環(huán)節(jié),要堅(jiān)持智能制造標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的“一把手”工程,制定好推進(jìn)措施,落實(shí)責(zé)任,明確時(shí)間節(jié)點(diǎn),加大考核力度是加強(qiáng)業(yè)務(wù)層工作的有力舉措。
圖6企業(yè)智能制造標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范架構(gòu)
結(jié)論
智能制造是制造企業(yè)能力建設(shè)的趨勢,也是企業(yè)提升核心競爭力、提質(zhì)增效的有力保障。隨著中國制造2025的推出,企業(yè)智能制造建設(shè)具有國家頂層的政策保障和技術(shù)支撐,同時(shí),智能制造建設(shè)又是一個(gè)方法論,從何入手、如何推進(jìn)是企業(yè)必須面對的問題,本文闡述的智能制造標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系是企業(yè)智能制造建設(shè)的著力點(diǎn)和實(shí)施基礎(chǔ),“智能制造、標(biāo)準(zhǔn)先行”將在企業(yè)的發(fā)展中進(jìn)行檢驗(yàn)。
審核編輯 :李倩
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原文標(biāo)題:智能制造標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系的關(guān)鍵因素分析及總體架構(gòu)設(shè)計(jì)
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