導(dǎo)讀

INTRODUCTION

總的來說，現(xiàn)代企業(yè)的生產(chǎn)模式經(jīng)歷了三個時代：大規(guī)模量產(chǎn)、多品種小批量生產(chǎn)和大規(guī)模定制。這三種模式并非是企業(yè)主動為之，而是因市場需要，企業(yè)必須應(yīng)對的產(chǎn)物。

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作者：MPDV中國曹海勇博士原創(chuàng)。曹海勇，同濟大學(xué)工學(xué)博士，中國首批中德合作培養(yǎng)研究生。畢業(yè)后加入西門子德國，參與西門子德國安倍格工廠MES項目，2011年協(xié)助MPDV總部進入中國市場。深耕MES領(lǐng)域20余年，有著豐富的行業(yè)經(jīng)驗，拜訪全球超過900家不同行業(yè)的制造企業(yè)，非常熟悉不同企業(yè)的最佳生產(chǎn)管理實踐。

現(xiàn)代工業(yè)能夠逐步淘汰手工業(yè)很大的因素是通過大規(guī)模量產(chǎn)在很大程度上降低了物品的價格和滿足市場供應(yīng)。隨著人們生活水平的提高，對物質(zhì)需求從簡單的數(shù)量滿足轉(zhuǎn)化為更多選擇和更低的換新成本。當(dāng)這種市場個性化需求進一步發(fā)展時，出現(xiàn)了“定制”要求。汽車工業(yè)和電子消費產(chǎn)品已經(jīng)很好演繹了這一市場變化。

面臨不同的市場環(huán)境，企業(yè)必須能夠從容應(yīng)對，否則會陷入困境而失去競爭力。在大規(guī)模量產(chǎn)環(huán)境下，企業(yè)更多看重的是資源效率，在多品種小批量時重心變成“滿足交期下更低的換線成本”。產(chǎn)品“定制”在過往是高成本或奢侈的代名詞。起初，市場需求不強烈時，企業(yè)并不情愿主動提供“定制”生產(chǎn)，因為愿意為之買單的市場容量不大。

然而，市場不會因為企業(yè)不情愿而放棄“定制“需求。另一方面，資本都是逐利的。很多企業(yè)不情愿做，一定有少數(shù)企業(yè)愿意去做，因為他們希望成為領(lǐng)頭羊。甚至我們會看到一些資本跨界。工業(yè)4.0就是在這個背景下被德國制造業(yè)提出，以保證未來的制造強國地位。


隨著全球化供應(yīng)鏈體系的日趨成熟，例如在中國和德國可以使用相同的設(shè)備和同樣價格的原材料進行生產(chǎn)，德國企業(yè)意識到制造強國的地位不斷被挑戰(zhàn)，他們提出能夠提供接近大規(guī)模量產(chǎn)的低成本“定制產(chǎn)品”。為實現(xiàn)這一目標(biāo)，他們的答案：在制造管理過程利用信息流引導(dǎo)最佳增值鏈。為了獲得信息，需要通過系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)獲得增值鏈上各個環(huán)節(jié)的信息。

事實上，傳統(tǒng)工廠和未來工廠都離不開這個五個基本要素，如圖1所示。只是在不同市場環(huán)境下，這五個要素本身的智能化與相互之間的關(guān)聯(lián)化程度不一。


過去幾年，許多企業(yè)投入很大的熱情和資金去探索和實踐“未來工廠”，其中主要的手段是做信息化和自動化。然而，部分企業(yè)開始對投資回報產(chǎn)生懷疑，一些還未開始的企業(yè)聽到失敗的案例后變得躊躇，他們很困惑自己是否應(yīng)該去投資“智能化建設(shè)”。另一個困惑是應(yīng)該如何定義自己所需要的“工具”。解決之道并不復(fù)雜，從生產(chǎn)管理需要出發(fā)。


企業(yè)需要問自己：

>對目前的生產(chǎn)管理是否滿意？

>如果不滿意，是哪些業(yè)務(wù)流程環(huán)節(jié)？

>嚴(yán)重到什么程度，能不能用客觀數(shù)據(jù)量化？

>不足之處是技術(shù)原因還是組織管理原因？

>如果是組織管理方面，是不是人為干擾導(dǎo)致？

>是不是可以通過合適的工具（信息化或自動化）來消除人為干擾？

當(dāng)這些問題被如實回答后，建設(shè)“未來工廠”的兩個困惑也迎刃而解。


圖2描述了制造企業(yè)在生產(chǎn)管理過程中每天所面對的業(yè)務(wù)場景，可以歸納為三個階段：了解當(dāng)前、評估歷史和展望未來。這三個階段不是孤立的，而是相輔相成、迭代優(yōu)化。凡事預(yù)則立。不言而喻，只有了解自身的生產(chǎn)能力，才能去更好的計劃。車間是動態(tài)的，比如設(shè)備的非計劃停機或不合理的不良率，所以計劃永遠(yuǎn)趕不上變化。但不可能因噎廢食而不去計劃，重要的是了解車間動態(tài)，去管理這些變化。例如，發(fā)現(xiàn)閑置的產(chǎn)能去合理安排緊急訂單。采集實際的作業(yè)時間，與計劃節(jié)拍進行比對，可以在計劃時用更為合理的工序占用產(chǎn)能時間來安排工單。

工廠五要素必須結(jié)合業(yè)務(wù)場景，才能根據(jù)實際業(yè)務(wù)需要設(shè)計五要素的智能化與關(guān)聯(lián)化程度。如果設(shè)備的維護保養(yǎng)已經(jīng)做得很出色，那就沒有必要去投入巨資做智能化維護預(yù)測。而如果大量的人工檢測耗費人力且屬于事后檢測造成廢品率增加對企業(yè)來說是必須改進的，那考慮人工智能質(zhì)量預(yù)測就是合理的投資，而此時要求設(shè)備能夠提供過程參數(shù)就必不可少。


無論是何種生產(chǎn)模式和制造什么產(chǎn)品，企業(yè)的制造管理體系建立和管理能力建設(shè)，不是一蹴而就的。體系二字，包含了流程、人員、工具這些要素。體系的建立使業(yè)務(wù)執(zhí)行流程不斷在生產(chǎn)實踐中不斷優(yōu)化。

流程是描述工作過程，即按什么步驟完成何種工作并產(chǎn)生什么結(jié)果的流程，制造企業(yè)一般都包括一主五輔6個主要業(yè)務(wù)流程。主流程是唯一的增值流程，即生產(chǎn)控制，描述生產(chǎn)如何執(zhí)行（建立工藝路線）、生產(chǎn)需要哪些資源（工序要求）、生產(chǎn)成本（工序時間成本核算）和生產(chǎn)進展（在制品或半成品報工）；其他五個流程依賴于生產(chǎn)控制，包括計劃和排產(chǎn)（生產(chǎn)資源可用性和產(chǎn)能、工單順序規(guī)則、產(chǎn)能選擇策略等）；生產(chǎn)準(zhǔn)備（物料、工具、程序等輔助資源計劃，換線計劃等）；質(zhì)量控制、（控制計劃、缺陷投訴、失效模式分析等）、設(shè)備維護、信息管理（異常事件、工作流、生產(chǎn)會議、檢查清單等）。


體系依靠工具固化和人來執(zhí)行流程，通過KPI來評估流程執(zhí)行效果和發(fā)現(xiàn)流程設(shè)計問題。任何管理體系的建立永遠(yuǎn)是圍繞PDCA來開展的。在傳統(tǒng)企業(yè)中，流程依靠紙張、Excel承載，這會導(dǎo)致無法及時監(jiān)控流程執(zhí)行情況，獲得評估流程所依賴的數(shù)據(jù)不完整或不正確，從而無法有效發(fā)現(xiàn)流程潛力進行改善，無法監(jiān)控措施的落實效果。甚至在一些企業(yè)中，好的流程無法固化和傳承，企業(yè)制造水平的可持續(xù)性發(fā)展依賴于個別人員的經(jīng)驗或熟練程度。


工欲善其事必先利其器。很多企業(yè)已經(jīng)制定了非常完善的管理流程，如圖4所示的某企業(yè)生產(chǎn)控制流程。在三個車間中總共有12位生產(chǎn)助理。計劃員排產(chǎn)后，生產(chǎn)助理根據(jù)排產(chǎn)要求負(fù)責(zé)將生產(chǎn)文件下發(fā)到各個工位，在生產(chǎn)過程中負(fù)責(zé)收集生產(chǎn)數(shù)據(jù)（設(shè)備狀態(tài)、工單產(chǎn)出、人員工時、工序作業(yè)時間等），然后在Excel中形成當(dāng)天的生產(chǎn)報表。事實上，相同的生產(chǎn)控制流程在三個車間的運行效果大相徑庭，唯一的原因是員工的執(zhí)行力。其中只有一個車間的生產(chǎn)助理能夠保持長期工作過程中及時采集正確數(shù)據(jù)和處理報表，這個車間的制造績效顯著高于其他車間。當(dāng)MES導(dǎo)入這家企業(yè)后，最大的收獲是業(yè)務(wù)流程執(zhí)行的穩(wěn)定性和效率得到了很高的提升，管理層有更多的精力分析系統(tǒng)提供的控制數(shù)據(jù)，去思考如何對癥下藥提出解決方案，并且在系統(tǒng)中及時監(jiān)控措施的執(zhí)行效果。

在后續(xù)講座中，我們將以這家企業(yè)某個典型產(chǎn)品的生產(chǎn)管理為例介紹MES系統(tǒng)的功能設(shè)計和系統(tǒng)實現(xiàn)，幫助您更容易理解MES作為管理體系中的工具如何承載業(yè)務(wù)流程。