基于精益的航天離散型企業(yè)“數(shù)字工廠”的探索與實(shí)踐

孫偉峰

摘 ?要：本文通過對陜西航天時(shí)代導(dǎo)航設(shè)備有限公司建設(shè)“數(shù)字工廠”的實(shí)踐總結(jié)，提出了基于精益的航天離散型企業(yè)構(gòu)建“數(shù)字工廠”的目標(biāo)、原則及內(nèi)容等，并提出了具體的建設(shè)方法，對于其他企業(yè)有很好的借鑒作用。

關(guān)鍵詞：精益 ?航天離散型企業(yè) ?數(shù)字工廠

中圖分類號：V468 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2019）07（b）-0182-02

近年來，作為離散型制造企業(yè)的代表，陜導(dǎo)公司以模式變革為突破，以精益生產(chǎn)為載體，以兩化融合為抓手，從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、經(jīng)營管控等各個(gè)方面打造基于精益的“數(shù)字工廠”的探索與實(shí)踐，取得了良好的效果。

1 ?數(shù)字工廠的建設(shè)目標(biāo)

1.1 管理特點(diǎn)

經(jīng)過廣泛調(diào)研與論證，陜導(dǎo)公司的管理特點(diǎn)如下：

產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜，業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)多;

產(chǎn)品高精尖，質(zhì)量追溯要求高;

項(xiàng)目式管控，多項(xiàng)目并行，協(xié)調(diào)管控難;

新產(chǎn)品較多，在計(jì)劃、執(zhí)行、分析時(shí)可參照性低;

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)建設(shè)有待完善和提高，信息化基礎(chǔ)較薄弱;

財(cái)務(wù)和業(yè)務(wù)未能一體化，財(cái)務(wù)核算工作量大;

計(jì)劃剛性不強(qiáng)，變更頻繁;

接單后工藝設(shè)計(jì)，生產(chǎn)批量小，設(shè)計(jì)生產(chǎn)周期長。

1.2 建設(shè)目標(biāo)

以“中國制造2025”為牽引，以精益生產(chǎn)理念為引領(lǐng)，以信息化、數(shù)字化與工業(yè)化復(fù)合發(fā)展為抓手，實(shí)現(xiàn)“設(shè)計(jì)工藝仿真化、加工裝配數(shù)字化、檢驗(yàn)檢測自動(dòng)化、業(yè)務(wù)管理精益化”的目標(biāo)，著力構(gòu)建“數(shù)字工廠”，支撐企業(yè)轉(zhuǎn)型升級，把企業(yè)建設(shè)成為航天高端裝備制造基地，實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展的目標(biāo)。

2 ?主要內(nèi)容

緊密圍繞企業(yè)科研生產(chǎn)和經(jīng)營管理的要求，以精益生產(chǎn)為載體，以信息化為基礎(chǔ)，以兩化融合為手段，開展“數(shù)字經(jīng)營”、“數(shù)字設(shè)計(jì)”、“數(shù)字工藝”、“數(shù)字制造”、“數(shù)字化生產(chǎn)線”等方面的研究，加快產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)制造過程，實(shí)現(xiàn)流程、數(shù)字、協(xié)同、高效的“數(shù)字工廠”的總目標(biāo)。

2.1 數(shù)字經(jīng)營方案

以SAP為平臺(tái)，圍繞企業(yè)的“銷售管理、項(xiàng)目管理、計(jì)劃管理、物料管理、質(zhì)量管理、人力資源管理、設(shè)備管理、財(cái)務(wù)和成本管理”等核心業(yè)務(wù)，構(gòu)建基于“平臺(tái)化、集成化”的管控平臺(tái)，并于已經(jīng)建成的MES、PLM、MDM等系統(tǒng)進(jìn)行集成，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)源頭的唯一和有效協(xié)同，實(shí)現(xiàn)各個(gè)業(yè)務(wù)模塊與財(cái)務(wù)管控要求的有機(jī)融合，提高管理的效率和準(zhǔn)確性。

2.2 數(shù)字設(shè)計(jì)方案

建立起以Teamcenter為基礎(chǔ)構(gòu)建統(tǒng)一的共享平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)跨部門的數(shù)據(jù)共享和管理，保證數(shù)據(jù)的唯一性和正確性。

構(gòu)建起了單一產(chǎn)品數(shù)據(jù)源，規(guī)范了產(chǎn)品設(shè)計(jì)流程。構(gòu)建了統(tǒng)一、集成化、安全的產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)源管理平臺(tái);通過電子化、規(guī)范化的工作流程，提升產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程的管理水平。

以NX三維CAD軟件為產(chǎn)品設(shè)計(jì)工具，實(shí)現(xiàn)了從概念設(shè)計(jì)，到詳細(xì)設(shè)計(jì)，到設(shè)計(jì)驗(yàn)證、工裝模具設(shè)計(jì)的產(chǎn)品開發(fā)全過程的集成。

建立統(tǒng)一規(guī)范的設(shè)計(jì)模板、設(shè)計(jì)資源庫、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，最大化的降低溝通成本，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的集約、高效、統(tǒng)一、規(guī)范。

結(jié)合正在開展的產(chǎn)品化工作，對典型產(chǎn)品進(jìn)行梳理，統(tǒng)一設(shè)計(jì)理念，規(guī)范設(shè)計(jì)流程，使以往的產(chǎn)品設(shè)計(jì)知識能夠及時(shí)準(zhǔn)確的獲取和重用，提高設(shè)計(jì)效率，降低設(shè)計(jì)成本。

加強(qiáng)系統(tǒng)集成，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)、工藝、制造一體化管理。實(shí)現(xiàn)與DNC系統(tǒng)、MES系統(tǒng)、ERP系統(tǒng)、工具軟件集成，打通了企業(yè)研制數(shù)據(jù)鏈路。

2.3 數(shù)字工藝方案

與設(shè)計(jì)部門共享Teamcentrer平臺(tái)，建立唯一的數(shù)據(jù)源，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)與工藝設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的重用與共享，提高數(shù)據(jù)的及時(shí)性和準(zhǔn)確性。

以產(chǎn)品的PBOM為基礎(chǔ)，構(gòu)建產(chǎn)品的總體工藝設(shè)計(jì)、工藝分工、零部件加工和裝配等產(chǎn)品的工藝設(shè)計(jì)以及與之配套的工裝設(shè)計(jì)，完成EBOM和MBOM的構(gòu)建，實(shí)現(xiàn)工藝設(shè)計(jì)的并行管理，為產(chǎn)品生產(chǎn)制造提供支撐，提高設(shè)計(jì)效率。

開展工藝設(shè)計(jì)的產(chǎn)品化研究，在系統(tǒng)梳理產(chǎn)品工藝設(shè)計(jì)經(jīng)典方法的基礎(chǔ)上，構(gòu)建工藝設(shè)計(jì)的經(jīng)典工藝流程和典型產(chǎn)品資源庫，提高工藝設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性和效率。

實(shí)現(xiàn)與ERP與MES、MDM等系統(tǒng)的集成，確保惟一的數(shù)據(jù)源。

2.4 數(shù)字制造方案

實(shí)現(xiàn)車間業(yè)務(wù)流程化，信息透明化，管理精細(xì)化。

根據(jù)ERP下達(dá)的計(jì)劃生成序列號批次進(jìn)行管控。

實(shí)時(shí)監(jiān)控產(chǎn)品在車間生產(chǎn)進(jìn)度，以及返修、報(bào)廢等異常情況。

對制造過程中的質(zhì)量進(jìn)行缺陷管理，并能采集關(guān)鍵零件批號，最終形成每個(gè)產(chǎn)品的質(zhì)量檔案。

與ERP、PLM、不合格審理等系統(tǒng)做集成，形成企業(yè)內(nèi)信息流的閉環(huán)。

2.5 數(shù)字化生產(chǎn)線

在各制造中心、制造單元內(nèi)部，以精益生產(chǎn)理念為核心，以ERP、MES、PLM等系統(tǒng)為支撐，通過對設(shè)備的優(yōu)化布局調(diào)整，打造基于精益的智能化、數(shù)字化生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場的透明化、加工智能化，倉儲(chǔ)物流的自動(dòng)化，檢驗(yàn)檢測的可視化，數(shù)據(jù)采集的高效化，數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確化，加快產(chǎn)品生產(chǎn)制造。同時(shí)，利用AGV等智能化裝備，加快產(chǎn)品在各個(gè)制造單元和生產(chǎn)線的物流運(yùn)轉(zhuǎn)，提高效率。

3 ?取得的成績

3.1 構(gòu)建起了統(tǒng)一規(guī)范的數(shù)據(jù)源

通過主數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)（MDM）的建設(shè)，并與ERP、MES、PLM、BPM等系統(tǒng)的集成，實(shí)現(xiàn)了公司內(nèi)部原材料、零件半成品成品、設(shè)備、人員、客戶、供應(yīng)商等企業(yè)核心業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)編碼規(guī)則的統(tǒng)一和規(guī)范，構(gòu)建并理順了各個(gè)數(shù)據(jù)源之間的關(guān)系，形成了完整規(guī)范的主數(shù)據(jù)形成、修改、發(fā)布、維護(hù)等標(biāo)準(zhǔn)，提高了公司的基礎(chǔ)管理水平和能力。

3.2 實(shí)現(xiàn)了企業(yè)各個(gè)管理板塊的有效協(xié)同

通過“數(shù)字工廠”的建設(shè)，構(gòu)建了統(tǒng)一規(guī)范的管理平臺(tái)，將企業(yè)的產(chǎn)品銷售、產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、物料采購、財(cái)務(wù)核算等業(yè)務(wù)有效的協(xié)同起來，實(shí)現(xiàn)了管理的透明化、規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化，使得各級管理者能夠及時(shí)準(zhǔn)確的跟蹤掌握各個(gè)產(chǎn)品的進(jìn)度、質(zhì)量、成本和銷售信息，不斷提高管理的精細(xì)度，提高效率。

3.3 實(shí)現(xiàn)了企業(yè)管理模式的變革

以“數(shù)字工廠”建設(shè)的牽引，陜導(dǎo)公司開展了廣泛而深刻的管理模式變革，通過統(tǒng)一平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)的有效協(xié)同;通過對產(chǎn)品梳理和設(shè)備梳理，開展了單元化的生產(chǎn)組織模式;通過各個(gè)管理模塊的流程梳理，打破了原有的封閉、僵硬的管理模式，使得各個(gè)管理板塊能夠更加開放和協(xié)同，降低了溝通成本，提高了效率。

3.4 實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)財(cái)務(wù)的一體化

通過“數(shù)字工廠”的建設(shè)，將產(chǎn)品銷售、產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、檢驗(yàn)檢測、售后服務(wù)等數(shù)據(jù)與財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行對接和集成，實(shí)現(xiàn)了企業(yè)資金流、信息流和供應(yīng)鏈的統(tǒng)一，使得產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程的各個(gè)環(huán)節(jié)都能夠及時(shí)準(zhǔn)確的反映在財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)上，為領(lǐng)導(dǎo)層分析研判企業(yè)運(yùn)行狀況和決策提供依據(jù)。

3.5 后續(xù)設(shè)想

以兩化融合為抓手，以獲取可持續(xù)性競爭優(yōu)勢為關(guān)注焦點(diǎn)，以效能提升為導(dǎo)向，以數(shù)據(jù)為驅(qū)動(dòng)，以系統(tǒng)集成為突破口，以流程為切入點(diǎn)，重點(diǎn)做好以下工作：

（1）以“頂層設(shè)計(jì)”思維指導(dǎo)信息化轉(zhuǎn)型，逐步由信息化建設(shè)向IT治理架構(gòu)的建設(shè)轉(zhuǎn)變，形成“戰(zhàn)略―業(yè)務(wù)―應(yīng)用―數(shù)據(jù)―技術(shù)―治理”的管控模式。

（2）通過決策支持系統(tǒng)（BI）建設(shè)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)層面的透明化。

（3）運(yùn)用“企業(yè)架構(gòu)（EA）”規(guī)劃方法實(shí)現(xiàn)信息化戰(zhàn)略規(guī)劃落地，搭建以“云技術(shù)”為架構(gòu)的企業(yè)數(shù)據(jù)中心。

（4）結(jié)合質(zhì)量體系要求，狠抓系統(tǒng)的規(guī)范應(yīng)用和數(shù)據(jù)質(zhì)量。

（5）以集成創(chuàng)新為引領(lǐng)，開展智能車間建設(shè)，全面提升慣性器件的智能制造水平。

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