以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的制造業(yè)企業(yè)業(yè)務(wù)模型設(shè)計(jì)

張 崇，張 帆，張建超

ZHANG Chong,ZHANG Fan,ZHANG Jian-chao

（北京機(jī)械工業(yè)自動(dòng)化研究所有限公司，北京 100120）

1 制造業(yè)企業(yè)業(yè)務(wù)模型分析

制造業(yè)企業(yè)是指把原材料經(jīng)過(guò)加工制造形成產(chǎn)成品的企業(yè)，一般根據(jù)產(chǎn)成品形成過(guò)程的不同，或者說(shuō)加工制造過(guò)程的物理化學(xué)變化不同分為流程制造和離散制造，本文從一般性角度探討問(wèn)題，不再區(qū)分上述兩種制造模式，將業(yè)務(wù)流程統(tǒng)一為產(chǎn)品設(shè)計(jì)、原材料采購(gòu)、訂單計(jì)劃排產(chǎn)、生產(chǎn)加工、倉(cāng)儲(chǔ)物流及產(chǎn)品銷售，各業(yè)務(wù)流程的含義及相互關(guān)系如下。

1.1 制造企業(yè)的業(yè)務(wù)流程設(shè)計(jì)

對(duì)于制造企業(yè)，為保障從原材料到產(chǎn)成品過(guò)程的順利進(jìn)行，會(huì)設(shè)計(jì)原材料采購(gòu)、加工制造流程，同時(shí)從產(chǎn)品研發(fā)、工藝指導(dǎo)角度會(huì)有產(chǎn)品研發(fā)流程，結(jié)合倉(cāng)儲(chǔ)物流、銷售，共同構(gòu)成了一個(gè)完整的、成型的流程鏈，各業(yè)務(wù)流程的含義及作用如下：

產(chǎn)品設(shè)計(jì)：

設(shè)計(jì)研發(fā)產(chǎn)品，輸出工藝，指導(dǎo)生產(chǎn)。

原材料采購(gòu)：

依據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃、BOM采購(gòu)原材料，保障生產(chǎn)用料。

訂單計(jì)劃排產(chǎn)：

按規(guī)則對(duì)訂單計(jì)劃排產(chǎn)，有組織的指導(dǎo)生產(chǎn)。

生產(chǎn)加工：

按工藝將原材料加工成產(chǎn)成品。

倉(cāng)儲(chǔ)物流：

原材料從庫(kù)房到車間的及時(shí)供應(yīng)，保障生產(chǎn)。

銷售：

產(chǎn)成品銷售到客戶。

1.2 各業(yè)務(wù)流程的關(guān)系

從研發(fā)、制造到銷售的整個(gè)業(yè)務(wù)流程，是面向市場(chǎng)，按需生產(chǎn)的過(guò)程，從生產(chǎn)組織角度，是從銷售到計(jì)劃，再到生產(chǎn)的一個(gè)拉動(dòng)過(guò)程，其相互關(guān)系如下：

圖1 業(yè)務(wù)流程關(guān)系圖

2 以業(yè)務(wù)拉動(dòng)的傳統(tǒng)業(yè)務(wù)模型分析

以需求、訂單拉動(dòng)的生產(chǎn)模式，我們定義為以業(yè)務(wù)拉動(dòng)的傳統(tǒng)業(yè)務(wù)模式，通過(guò)市場(chǎng)需求拉動(dòng)計(jì)劃，拉動(dòng)生產(chǎn)組織配套，其業(yè)務(wù)模型及特點(diǎn)分析如下：

2.1 業(yè)務(wù)拉動(dòng)式的傳統(tǒng)業(yè)務(wù)模型設(shè)計(jì)

業(yè)務(wù)拉動(dòng)模型是以市場(chǎng)需求為源頭，拉動(dòng)銷售、計(jì)劃、制造，同時(shí)制造過(guò)程又會(huì)相應(yīng)的拉動(dòng)原材料配料、原材料采購(gòu)供應(yīng)，其拉動(dòng)式的模型如下：

圖2 業(yè)務(wù)拉動(dòng)式模型圖

2.2 業(yè)務(wù)拉動(dòng)式模型的特點(diǎn)與不足

業(yè)務(wù)拉動(dòng)式是按需生產(chǎn)，針對(duì)成品需求組織生產(chǎn)，其特點(diǎn)是在既定的生產(chǎn)計(jì)劃下，只要產(chǎn)能、原材料及相關(guān)配套滿足，整個(gè)生產(chǎn)會(huì)順利執(zhí)行，保證產(chǎn)成品的如期交付。但現(xiàn)實(shí)情況往往會(huì)與計(jì)劃沖突，由于實(shí)際生產(chǎn)的復(fù)雜性，會(huì)出現(xiàn)與預(yù)期不符、配套不足的情況，這就勢(shì)必造成生產(chǎn)的延誤或計(jì)劃的變更，從而影響產(chǎn)品交期。由于產(chǎn)能配套、原材料配套不足導(dǎo)致的計(jì)劃延誤或變更的情況，是業(yè)務(wù)拉動(dòng)式生產(chǎn)模型的硬傷，是需求拉動(dòng)供應(yīng)的根本特點(diǎn)決定的。

3 以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的業(yè)務(wù)模型設(shè)計(jì)

基于上面的分析，我們看到需求拉動(dòng)供應(yīng)，供應(yīng)滿足生產(chǎn)的模式，會(huì)不可避免的存在由于供應(yīng)不足而影響生產(chǎn)的情況，這是被動(dòng)供應(yīng)的一種天然弊端，為了消除這一弊端，下面從被動(dòng)供應(yīng)變主動(dòng)驅(qū)動(dòng)的角度，探索一種主動(dòng)驅(qū)動(dòng)制造的業(yè)務(wù)模型，這也符合智能制造概念下的主動(dòng)制造理論。

如何主動(dòng)驅(qū)動(dòng)制造，我們認(rèn)為應(yīng)該是以業(yè)務(wù)流程中的數(shù)據(jù)流來(lái)驅(qū)動(dòng)，數(shù)據(jù)即是指令，以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)整個(gè)業(yè)務(wù)流程的運(yùn)轉(zhuǎn)。

3.1 業(yè)務(wù)流程中的數(shù)據(jù)分析

如果整個(gè)業(yè)務(wù)比喻為人體，則數(shù)據(jù)是其中的血液，數(shù)據(jù)存在于各個(gè)業(yè)務(wù)流程，貫穿于整個(gè)企業(yè)業(yè)務(wù)的始終，驅(qū)動(dòng)著業(yè)務(wù)流程的整體運(yùn)轉(zhuǎn)。

按照前文設(shè)計(jì)的業(yè)務(wù)流程，其主要業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)如下：

產(chǎn)品設(shè)計(jì)：工藝數(shù)據(jù)，BOM數(shù)據(jù)，指導(dǎo)生產(chǎn)。

倉(cāng)儲(chǔ)物流：原料倉(cāng)儲(chǔ)數(shù)據(jù)，生產(chǎn)的直接保障；

計(jì)劃排產(chǎn)：計(jì)劃數(shù)據(jù)，生產(chǎn)指令；

生產(chǎn)制造：產(chǎn)成品數(shù)據(jù)；

為了簡(jiǎn)化分析，我們只關(guān)注生產(chǎn)制造過(guò)程中的如上幾個(gè)主要流程數(shù)據(jù)。

3.2 數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的業(yè)務(wù)模型

以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的主動(dòng)制造模式，以原材料供應(yīng)為源頭，結(jié)合計(jì)劃指令、工藝指導(dǎo)，在配套滿足的情況下發(fā)起生產(chǎn)制造，驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)執(zhí)行，直至產(chǎn)成品產(chǎn)出，其業(yè)務(wù)模型如下：

3.3 數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的特點(diǎn)

圖3 數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)式模型圖

在簡(jiǎn)化模型中，以原材料、計(jì)劃指令、工藝指令數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)的模式，是一種相對(duì)理想的主動(dòng)制造模式，以既有數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)，在滿足計(jì)劃要求的情況下，最大程度的避免了因?yàn)楦鞣矫娌慌涮讓?dǎo)致的生產(chǎn)延誤或變更，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)模式相比于業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)的生產(chǎn)模式有以下特點(diǎn)：

保障了生產(chǎn)的流暢度：

以前道工序數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)后道工序作業(yè)的模式，以前道工序數(shù)據(jù)的完整性保證了后道工序及整個(gè)工藝的流暢度。

提高了生產(chǎn)的主動(dòng)性：

以前道工序數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)的模式，符合主動(dòng)制造理念，理論上在制品可根據(jù)自身數(shù)據(jù)，結(jié)合后道數(shù)據(jù)情況，主動(dòng)選擇制造路徑及工藝，提高了生產(chǎn)的主動(dòng)性，符合未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。

提高了生產(chǎn)的前瞻性：

相比于被動(dòng)拉動(dòng)式制造模式，數(shù)據(jù)主動(dòng)驅(qū)動(dòng)可結(jié)合上下道工序數(shù)據(jù)，綜合判斷生產(chǎn)狀態(tài)，提前給出作業(yè)指令，避免執(zhí)行過(guò)程中的反復(fù)，提高了生產(chǎn)的前瞻性。

4 數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的發(fā)展趨勢(shì)

隨著科技和理念的快速發(fā)展，各行各業(yè)都在加速進(jìn)入數(shù)據(jù)時(shí)代，制造業(yè)也是如此，正在進(jìn)入數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)使用，從數(shù)據(jù)要效益，以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)發(fā)展的階段，目前看這已經(jīng)形成共識(shí)，是未來(lái)相當(dāng)一段時(shí)間的發(fā)力方向、發(fā)展趨勢(shì)。

規(guī)律是客觀的，普適性的，從宏觀層面，是數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)產(chǎn)業(yè)變革，具體到微觀制造環(huán)節(jié)，以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)制造，提高制造的主動(dòng)性，也是未來(lái)需要進(jìn)一步實(shí)踐和推廣的制造模式。

5 結(jié)語(yǔ)

以上只是從簡(jiǎn)易模型分析了一下以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的生產(chǎn)制造業(yè)務(wù)模型，從實(shí)際應(yīng)用的角度，模型還應(yīng)從結(jié)構(gòu)、邏輯、輸入、輸出方面不斷豐富和完善，既要有各個(gè)業(yè)務(wù)的小模型，更要有整體業(yè)務(wù)的大模型，全面考慮各類數(shù)據(jù)及其關(guān)系，形成一個(gè)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)募袘?yīng)、收集、分析、決策、執(zhí)行、反饋的智能模型，并能迭代發(fā)展。