挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值 構(gòu)建企業(yè)生產(chǎn)管控系統(tǒng)

■ 李賀 高雷雷 袁安 呂永松/中國(guó)航發(fā)南方

中國(guó)航發(fā)南方通過(guò)固化優(yōu)化企業(yè)生產(chǎn)業(yè)務(wù)流程與管理模式、制定數(shù)據(jù)集成管理規(guī)范、建設(shè)生產(chǎn)主題數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)、建立數(shù)據(jù)分析模型等方法的實(shí)施，形成了一套敏捷高效的生產(chǎn)管控體系，有效地提高了企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程精準(zhǔn)管控能力，為全價(jià)值鏈、全業(yè)務(wù)域挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值、推廣數(shù)據(jù)應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

制造業(yè)經(jīng)歷了從機(jī)械化、電氣化、自動(dòng)化到智能化的發(fā)展，生產(chǎn)制造始終是其價(jià)值核心，而生產(chǎn)的智能管控則是實(shí)現(xiàn)該價(jià)值核心的必要手段。

中國(guó)航發(fā)南方是我國(guó)唯一的中小型航空發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)研制基地，屬于典型的離散制造企業(yè)：產(chǎn)品批量小、品種多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、配套零件品種和數(shù)量眾多、制造工藝復(fù)雜多變；生產(chǎn)組織過(guò)程復(fù)雜，臨時(shí)插單、科研機(jī)、批產(chǎn)機(jī)、排故機(jī)、修理機(jī)等混合穿插進(jìn)行，充滿不確定性；零部件質(zhì)量和交付周期不穩(wěn)定。雖然企業(yè)信息化建設(shè)已經(jīng)取得了一定的成果，建成了以企業(yè)資源計(jì)劃管理系統(tǒng)（ERP）、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)（PDM）、制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）等為核心的研發(fā)生產(chǎn)制造信息化體系，并積累了大量的數(shù)據(jù)，但是依然存在不少問(wèn)題：跨系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程沒(méi)有通過(guò)信息化手段進(jìn)行固化和優(yōu)化；各系統(tǒng)之間集成度不高、數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)性不強(qiáng)，信息孤島問(wèn)題日益突出；未深度挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值，無(wú)法為企業(yè)的生產(chǎn)制造決策提供有效的數(shù)據(jù)支撐。

為實(shí)現(xiàn)構(gòu)建全面覆蓋航空發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)制造全過(guò)程的生產(chǎn)管控系統(tǒng)的目標(biāo)，中國(guó)航發(fā)南方的創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)研究的主要內(nèi)容是：根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)管理體系建設(shè)和均衡生產(chǎn)的要求，建立基于數(shù)據(jù)的生產(chǎn)管控體系，挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值，提高企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程精準(zhǔn)管控能力；制定數(shù)據(jù)集成規(guī)范，以數(shù)據(jù)為核心，構(gòu)建生產(chǎn)主題數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和展示；固化優(yōu)化生產(chǎn)管理流程，改變現(xiàn)有生產(chǎn)管理模式，以流程驅(qū)動(dòng)業(yè)務(wù)，業(yè)務(wù)產(chǎn)生數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)提供支持，建立生產(chǎn)管控系統(tǒng)；將管理思想和流程寫入信息系統(tǒng)，利用數(shù)據(jù)分析技術(shù)和建模手段自動(dòng)獲取決策及管理信息。

建設(shè)思路

建立生產(chǎn)管控體系的總體思路是：流程是主線，數(shù)據(jù)是核心，集成是關(guān)鍵。不僅僅是要建立一套服務(wù)于生產(chǎn)的系統(tǒng)平臺(tái)，同時(shí)需要優(yōu)化生產(chǎn)管理流程，改變傳統(tǒng)的生產(chǎn)管理模式，運(yùn)用數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)建模等數(shù)據(jù)手段提高數(shù)據(jù)和信息價(jià)值，使數(shù)據(jù)成為生產(chǎn)管理的核心，實(shí)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)管理的物流與信息流合一，提高企業(yè)生產(chǎn)管理決策的準(zhǔn)確性和預(yù)見(jiàn)性。

根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)管理體系的要求，系統(tǒng)以均衡生產(chǎn)需求為牽引，計(jì)劃為主線，快速進(jìn)行生產(chǎn)控制及生產(chǎn)執(zhí)行情況反饋，自動(dòng)生成生產(chǎn)業(yè)績(jī)?cè)u(píng)價(jià)結(jié)果。通過(guò)對(duì)生產(chǎn)流程的固化和優(yōu)化，從生產(chǎn)的需求、計(jì)劃、保障、配套、交付、業(yè)績(jī)?cè)u(píng)價(jià)等維度，構(gòu)建生產(chǎn)管控系統(tǒng)。整合離散的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，建設(shè)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，通過(guò)數(shù)據(jù)建模、數(shù)據(jù)分析及數(shù)據(jù)展示等方式，形成生產(chǎn)管理需要的直觀信息。制定集成規(guī)范，以生產(chǎn)價(jià)值鏈流向?yàn)橐龑?dǎo)，集成各業(yè)務(wù)系統(tǒng)。

方案設(shè)計(jì)

系統(tǒng)架構(gòu)

創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)充分利用現(xiàn)有業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)優(yōu)勢(shì)，面向生產(chǎn)管控業(yè)務(wù)建立統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)分析模型和事務(wù)模型對(duì)目前的生產(chǎn)情況進(jìn)行分析、管理和預(yù)測(cè)，通過(guò)統(tǒng)一的平臺(tái)進(jìn)行展現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)業(yè)務(wù)。

技術(shù)架構(gòu)

系統(tǒng)架構(gòu)示意圖

技術(shù)架構(gòu)示意圖

系統(tǒng)基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（Oracle Database）及數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)（SAP BW）建設(shè)生產(chǎn)管控主題數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)數(shù)據(jù)的抽取、轉(zhuǎn)換、加載（ETL）從業(yè)務(wù)系統(tǒng)采集生產(chǎn)靜態(tài)及過(guò)程數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理，提供數(shù)據(jù)的共享、交換、編碼、分析展現(xiàn)、數(shù)據(jù)挖掘與建模等應(yīng)用，并支持基于PC端、大屏幕等界面的可視化展示。

系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

首先，通過(guò)制定信息系統(tǒng)集成規(guī)范、數(shù)據(jù)集成規(guī)范等，采用企業(yè)服務(wù)總線（ESB）、用于不同的平臺(tái)和編程語(yǔ)言之間可共同操作的消息收發(fā)框架（Web Service）、ETL等技術(shù)，整合公司現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)物料清單（BOM）、工藝設(shè)計(jì)、計(jì)劃、訂單、工具工裝、現(xiàn)場(chǎng)報(bào)工、質(zhì)量、人力、財(cái)務(wù)、會(huì)議紀(jì)要等結(jié)構(gòu)化與非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)，建設(shè)生產(chǎn)主題數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)有各系統(tǒng)業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)的深度集成，打破信息孤島，使各系統(tǒng)成為一個(gè)統(tǒng)一的整體。其次，固化優(yōu)化流程，用信息化手段改變生產(chǎn)管理模式。最后，充分應(yīng)用數(shù)據(jù)優(yōu)勢(shì)，發(fā)揮業(yè)績(jī)?cè)u(píng)價(jià)作用。

根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)業(yè)績(jī)?cè)u(píng)價(jià)方法，通過(guò)定性分析與定量分析方法，按照職能部門細(xì)化生產(chǎn)管理業(yè)績(jī)?cè)u(píng)價(jià)指標(biāo)、權(quán)重與基數(shù)，量化評(píng)價(jià)指標(biāo)，并通過(guò)與各主要業(yè)務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)集成，按照指標(biāo)要素進(jìn)行分類匯總統(tǒng)計(jì)，為生產(chǎn)業(yè)績(jī)?cè)u(píng)價(jià)提供數(shù)據(jù)依據(jù)，促進(jìn)企業(yè)生產(chǎn)業(yè)績(jī)?cè)u(píng)價(jià)由定性考核向定量考核、由結(jié)果評(píng)價(jià)向過(guò)程評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)變，提高生產(chǎn)業(yè)績(jī)?cè)u(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性及透明度，助推生產(chǎn)管理能力提升。

梳理異常問(wèn)題與會(huì)議管理流程，構(gòu)建協(xié)同工作平臺(tái)

梳理生產(chǎn)過(guò)程中異常問(wèn)題情況處理與生產(chǎn)會(huì)議業(yè)務(wù)流程，通過(guò)定性分析與定量分析方法，對(duì)異常問(wèn)題進(jìn)行分類分級(jí)；構(gòu)建協(xié)同工作平臺(tái)，結(jié)構(gòu)化異常問(wèn)題、會(huì)議紀(jì)要業(yè)務(wù)要素，實(shí)現(xiàn)異常問(wèn)題快速反饋、會(huì)議紀(jì)要執(zhí)行檢查與評(píng)價(jià)考核。

以生產(chǎn)訂單為基礎(chǔ)進(jìn)行生產(chǎn)能力評(píng)估和訂單監(jiān)控

通過(guò)生產(chǎn)訂單衡量生產(chǎn)中心的生產(chǎn)完成情況，將各生產(chǎn)中心當(dāng)前的計(jì)劃訂單、生產(chǎn)訂單進(jìn)行匯總統(tǒng)計(jì)，監(jiān)控各生產(chǎn)中心的已完成訂單、未完成訂單、未來(lái)訂單情況；通過(guò)訂單分析各生產(chǎn)中心未來(lái)的訂單承接能力和設(shè)備負(fù)載能力，結(jié)合歷史數(shù)據(jù)，預(yù)估任務(wù)完成情況；實(shí)現(xiàn)訂單的宏觀監(jiān)控和微觀控制，生產(chǎn)管理部門通過(guò)訂單整體情況對(duì)生產(chǎn)進(jìn)行監(jiān)控，通過(guò)訂單的微觀異常進(jìn)行生產(chǎn)干預(yù)。

基于BOM和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析實(shí)現(xiàn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵路徑監(jiān)控

發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵路徑分析模型

發(fā)動(dòng)機(jī)修理預(yù)警分析模型

將發(fā)動(dòng)機(jī)管理數(shù)據(jù)與企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的物流數(shù)據(jù)和需求數(shù)據(jù)進(jìn)行整合分析，梳理產(chǎn)品BOM與訂單交付周期信息，建立產(chǎn)品生產(chǎn)關(guān)鍵路徑，動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)生產(chǎn)配套缺件、在制品等信息，實(shí)現(xiàn)當(dāng)月某型產(chǎn)品及單臺(tái)產(chǎn)品動(dòng)態(tài)關(guān)鍵路徑識(shí)別與剩余周期分析。為生產(chǎn)管理決策提供支持，使生產(chǎn)能力投放與平衡有據(jù)可依。

通過(guò)大數(shù)據(jù)分析技術(shù)和航空發(fā)動(dòng)機(jī)全生命周期相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)可預(yù)測(cè)的售后服務(wù)保障

收集發(fā)動(dòng)機(jī)使用過(guò)程中的工作狀態(tài)、工作參數(shù)、檢查日志、使用履歷、狀態(tài)變化、歷史故障等數(shù)據(jù)，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)的技術(shù)狀態(tài)指標(biāo)，結(jié)合生產(chǎn)制造過(guò)程中單臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)狀態(tài)差異，采用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，分析發(fā)動(dòng)機(jī)全生命周期過(guò)程中健康指標(biāo)數(shù)據(jù)個(gè)性差異及其總體變化趨勢(shì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)健康狀態(tài)的全過(guò)程跟蹤。根據(jù)用戶需求情況完成對(duì)保障資源需求的分析和預(yù)測(cè)，從而實(shí)現(xiàn)可預(yù)測(cè)的售后服務(wù)保障，提高修理計(jì)劃的準(zhǔn)確性。

建立在制品資金占用分析模型，加強(qiáng)生產(chǎn)成本管控

基于發(fā)動(dòng)機(jī)各零部件標(biāo)準(zhǔn)價(jià)格，結(jié)合發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵路徑分析中各零部件生產(chǎn)周期，以及發(fā)動(dòng)機(jī)的計(jì)劃交付日期及訂單的起止時(shí)間，構(gòu)建發(fā)動(dòng)機(jī)全生命周期在制品資金占用分析模型，測(cè)算在制品庫(kù)存及資金占用情況。結(jié)合業(yè)務(wù)系統(tǒng)已有各類成本信息、存貨庫(kù)存及資金、存貨出入庫(kù)記錄數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)成本各類指標(biāo)統(tǒng)計(jì)分析與展示，為評(píng)估存貨風(fēng)險(xiǎn)和降低在制品資金占用率提供數(shù)據(jù)支持。

優(yōu)化生產(chǎn)保障管控流程，提升生產(chǎn)保障能力

根據(jù)工具工裝需求、庫(kù)存、生產(chǎn)計(jì)劃、資金占用、缺件、定檢批檢等信息，統(tǒng)計(jì)分析工具工裝資金占用趨勢(shì)、缺件分布與定檢批檢預(yù)警及超期告警；根據(jù)設(shè)備維修情況、設(shè)備保養(yǎng)計(jì)劃及執(zhí)行情況，對(duì)維修超期情況及接近保養(yǎng)日期的設(shè)備進(jìn)行預(yù)警，方便生產(chǎn)管理部門與生產(chǎn)中心提前安排生產(chǎn)工作。

優(yōu)化生產(chǎn)質(zhì)量管理方法，加強(qiáng)產(chǎn)品質(zhì)量管理

根據(jù)產(chǎn)品超差單、廢品單、不合格品審理單、一次交驗(yàn)合格率以及外場(chǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)本體、成附件故障等數(shù)據(jù)，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行定性定量分析，為產(chǎn)品質(zhì)量管控與決策提供數(shù)據(jù)支持。

梳理供應(yīng)商數(shù)據(jù)，強(qiáng)化供應(yīng)商管理

根據(jù)合同執(zhí)行數(shù)據(jù)，對(duì)供應(yīng)商的交付情況、延期情況、異常情況等進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)展示，為供應(yīng)商管理、績(jī)效考評(píng)以及選擇優(yōu)質(zhì)供應(yīng)商提供數(shù)據(jù)支持。

建立覆蓋發(fā)動(dòng)機(jī)全生命周期的多層級(jí)、多維度可視化看板

將管理職能與數(shù)據(jù)展示相結(jié)合，按照業(yè)務(wù)維度、產(chǎn)品維度、組織機(jī)構(gòu)維度進(jìn)行功能劃分與數(shù)據(jù)展示，直接向管理者推送需要的信息及可能相關(guān)的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)任務(wù)執(zhí)行情況的全過(guò)程管理，提高數(shù)據(jù)利用價(jià)值。

結(jié)束語(yǔ)

隨著信息化應(yīng)用的不斷深入，數(shù)據(jù)已經(jīng)成為企業(yè)的重要資產(chǎn)，是未來(lái)向智能工廠發(fā)展的重要財(cái)富，挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值、提高生產(chǎn)過(guò)程精準(zhǔn)管控能力的模式可以不斷向橫向與縱向推廣應(yīng)用，直至覆蓋企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、供應(yīng)商管理、服務(wù)保障等各個(gè)業(yè)務(wù)域。通過(guò)建立生產(chǎn)主題數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)、構(gòu)建生產(chǎn)管控系統(tǒng)、挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值、固化優(yōu)化生產(chǎn)業(yè)務(wù)流程和管理模式等措施，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)全過(guò)程實(shí)時(shí)精準(zhǔn)管控；促進(jìn)了工作模式轉(zhuǎn)變，提高工作效率，員工幸福指數(shù)逐步提升，員工的質(zhì)量責(zé)任感和使命感不斷增強(qiáng)；企業(yè)生產(chǎn)管理能力得到了明顯提升。