閥門行業(yè)數(shù)字化工廠建設(shè)路徑探索
——基于工藝標(biāo)準(zhǔn)化和人員科學(xué)管理的角度

范明星 ，徐 爍 ，呂玉湖

（1．開封大學(xué) a．機(jī)械與汽車工程學(xué)院；b．閥門學(xué)院，河南 開封 475004）

0 引言

數(shù)字化、信息化是現(xiàn)代閥門產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的必由之路.通過對閥門企業(yè)現(xiàn)有工藝的升級改造和數(shù)字化建設(shè)，可以加快閥門行業(yè)的信息化建設(shè)進(jìn)程，提高閥門企業(yè)的信息化程度，達(dá)到減員增效和提高管理效率的目的.目前，國內(nèi)部分閥門企業(yè)進(jìn)行了建設(shè)數(shù)字化工廠的探索，其中，大部分企業(yè)都是以自動(dòng)化、流程管控、自動(dòng)倉儲(chǔ)和物聯(lián)網(wǎng)為切入點(diǎn)的.其運(yùn)行實(shí)踐表明，雖然規(guī)劃較好，但是難以落地，無法給企業(yè)帶來實(shí)際的經(jīng)濟(jì)效益，大多淪為面子工程.這使得其他閥門企業(yè)對數(shù)字化改造都望而生畏.數(shù)字化建設(shè)運(yùn)轉(zhuǎn)不暢導(dǎo)致國內(nèi)閥門企業(yè)的制造和管理水平得不到有效提升，進(jìn)而制約了中國閥門業(yè)的發(fā)展[1].

控制閥屬于閥門的細(xì)分領(lǐng)域.跟傳統(tǒng)閥門行業(yè)一樣，控制閥的訂單具有小批量多品種、不定期、重復(fù)性高等特點(diǎn).數(shù)字化工廠建設(shè)必須充分考慮這一制造模式的特點(diǎn).如果閥門企業(yè)的數(shù)字化建設(shè)忽視這樣一個(gè)特性，去照搬其他具有不同制造特點(diǎn)的行業(yè)的方法，就無法順利得到企業(yè)想要的結(jié)果[2].

1 閥門企業(yè)數(shù)字化改造可資借鑒的案例

雖然閥門行業(yè)不能照搬其他行業(yè)的數(shù)字化模式，但并不意味著不能從其他行業(yè)的成功案例中汲取一些經(jīng)驗(yàn).在所有行業(yè)中，汽車行業(yè)應(yīng)用數(shù)字化制造模式最早，目前來看也最為成功.無論是按訂單生產(chǎn)還是按庫存生產(chǎn)，汽車行業(yè)都能將生產(chǎn)和訂單緊密結(jié)合在一起，做到計(jì)劃交貨與實(shí)際交貨一致.另外，通過數(shù)字化，汽車行業(yè)將新品研發(fā)和上市的時(shí)間從原來的平均3—4年縮短到18個(gè)月，特斯拉甚至做到了12個(gè)月以內(nèi)，這不能不說是一個(gè)飛躍.汽車行業(yè)是典型的大批量制造行業(yè).這里所說的“大批量制造”，是指在一段連續(xù)的時(shí)間內(nèi)重復(fù)生產(chǎn)一定數(shù)量的產(chǎn)品.這里面的要素是“連續(xù)”和“重復(fù)”.連續(xù)和重復(fù)意味著產(chǎn)品一致、生產(chǎn)方式一致、生產(chǎn)要素和工具一致，且可以基于之前的方式不斷優(yōu)化.

2 閥門企業(yè)數(shù)字化改造路徑探索

雖然閥門的制造模式跟汽車的制造模式有所不同，但是通過數(shù)字化技術(shù)改造，同樣可以提高生產(chǎn)效率.很多閥門企業(yè)的生產(chǎn)方式都是間斷重復(fù)性生產(chǎn)，真正的新品生產(chǎn)只占很小一部分.數(shù)字化技術(shù)可以將不同時(shí)間段的信息匯總起來，這就使得我們在重復(fù)生產(chǎn)時(shí)，可以調(diào)用之前任何時(shí)間段的生產(chǎn)要素和方法，通過準(zhǔn)確的調(diào)配，將間斷重復(fù)的小批量生產(chǎn)在數(shù)字化管理層面轉(zhuǎn)變?yōu)檫B續(xù)的大批量生產(chǎn).實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的前提是基于我們的生產(chǎn)對象——產(chǎn)品，我們有穩(wěn)定的生產(chǎn)要素和生產(chǎn)方法.

開封大學(xué)閥門學(xué)院在某閥門企業(yè)進(jìn)行了五年的探索.該工廠80%的產(chǎn)品是重復(fù)性產(chǎn)品，批量都不大，但之前存在經(jīng)常性的交貨延遲問題.我們將實(shí)驗(yàn)研究重點(diǎn)放在了機(jī)加車間.我們從工藝標(biāo)準(zhǔn)化入手，著眼于所有產(chǎn)品的車間加工工序，將每道工序的名稱、這道工序所要用到的加工機(jī)床的類型、加工程序、所要用到的組合刀具清單和加工時(shí)的工裝等生產(chǎn)要素一一列出來，進(jìn)行統(tǒng)一的集合化管理，確保工藝標(biāo)準(zhǔn)化落地.而且我們將組成刀具清單的二級物料－刀具裝配體和三級物料－刀具組件整合在一起，做到最小層級的生產(chǎn)資源管理，不僅明確了每個(gè)要素的規(guī)格，而且明確了每個(gè)要素的品牌和名稱.這樣做的好處是：一方面，執(zhí)行工藝前，不存在任何不明確或者不到位的信息，車間員工照做就行了；另一方面，為后續(xù)的標(biāo)準(zhǔn)加工打下了基礎(chǔ).第二步，在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中做了系統(tǒng)性管理之后，我們將其中所有的實(shí)物性生產(chǎn)要素包括機(jī)床、刀具（裝配體和組件）、工裝和量具等拿來，與工藝管理系統(tǒng)中定義的生產(chǎn)要素進(jìn)行了一一匹配，做到系統(tǒng)里有的相關(guān)實(shí)物，在車間一定能夠找到.第三步，我們進(jìn)行了產(chǎn)品工序的生產(chǎn)調(diào)配.通過指令下發(fā)，車間員工能夠直接獲取該工序所需要的生產(chǎn)要素和生產(chǎn)方法，這樣我們初步實(shí)現(xiàn)了工藝標(biāo)準(zhǔn)化.工藝標(biāo)準(zhǔn)化的目的是：任何人在任何時(shí)間進(jìn)行同一個(gè)產(chǎn)品的生產(chǎn)時(shí)，所用的生產(chǎn)資源和生產(chǎn)方法是一致的，從而實(shí)現(xiàn)該工序的生產(chǎn)時(shí)間一致和質(zhì)量穩(wěn)定.第四步，我們將工藝與生產(chǎn)計(jì)劃及ERP對接.在生產(chǎn)工單下達(dá)的同時(shí)，通過ERP的PBOM和MBOM轉(zhuǎn)化，車間員工即可以獲取該產(chǎn)品的生產(chǎn)工序，再通過與生產(chǎn)計(jì)劃的調(diào)配，達(dá)到計(jì)劃與生產(chǎn)的時(shí)間一致，從而有效解決原來“計(jì)劃不準(zhǔn)，靠調(diào)度去彌補(bǔ)”的問題.該閥門企業(yè)經(jīng)過1年多的數(shù)字化應(yīng)用，取得了明顯成效.在訂單飽和的情況下，訂單準(zhǔn)時(shí)交付率從原來的50%提高到現(xiàn)在的90%，原來的“救火式”生產(chǎn)管理已轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)在的預(yù)判式生產(chǎn)管理.

3 數(shù)字化團(tuán)隊(duì)在數(shù)字化工廠建設(shè)中的重要性

數(shù)字化團(tuán)隊(duì)的組建是閥門企業(yè)數(shù)字化改造成功的關(guān)鍵之一.很多企業(yè)的主要管理人員均有這樣的認(rèn)識：數(shù)字化項(xiàng)目，自己授權(quán)，具體的由企業(yè)專人負(fù)責(zé)就行了.這種觀念，在實(shí)施技術(shù)型的工具改善時(shí)還適合，而到了協(xié)作型的管理改善時(shí)，往往導(dǎo)致失敗.最好的例子就是ERP項(xiàng)目.凡是企業(yè)一把手不掛帥的這類項(xiàng)目，往往都是失敗的.其原因是：技術(shù)型的工具改善的影響范圍比較小，就算有多人參與，參與者的目標(biāo)往往是一致的，所以只要授權(quán)給那個(gè)主要參與者就行了，該參與者能夠調(diào)動(dòng)其所需要的資源.而到了協(xié)作型的管理改善時(shí)，參與者不僅有很多，而且常常來自不同的部門，他們的目標(biāo)往往不一致；同時(shí)，眾多參與者中往往存在多個(gè)主要參與者，各個(gè)主要參與者之間又存在相互牽制的關(guān)系，最后導(dǎo)致沒有一個(gè)可以調(diào)動(dòng)全局資源的人.在這種情況下，就需要企業(yè)的總負(fù)責(zé)人真正參與進(jìn)來.在我們做過的項(xiàng)目中曾遇到這樣的情況：閥門企業(yè)的數(shù)字化改造項(xiàng)目開始時(shí)由生產(chǎn)經(jīng)理負(fù)責(zé)，運(yùn)行一段時(shí)間后，項(xiàng)目推進(jìn)困難重重.后來，總經(jīng)理親自掛帥，并且通過“1對1對1”模式，組建了數(shù)字化團(tuán)隊(duì).頭一個(gè)1就是總經(jīng)理自己，負(fù)責(zé)全局把控和資源調(diào)配；第二個(gè)1是項(xiàng)目經(jīng)理，進(jìn)行項(xiàng)目框架的搭建和技術(shù)層面的應(yīng)用；第三個(gè)1是具體執(zhí)行者，在不同階段，具體執(zhí)行項(xiàng)目經(jīng)理布置的任務(wù)，而且這第三個(gè)1在不同時(shí)段是不同的人.在所有的局部任務(wù)都完成后，由項(xiàng)目經(jīng)理具體應(yīng)用，由總經(jīng)理負(fù)責(zé)全局協(xié)調(diào)和調(diào)配資源，打通全過程.最后，項(xiàng)目成效顯著.

4 結(jié)論

通過工藝標(biāo)準(zhǔn)化，以最小單位的工藝資源配以在車間落地為標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)，構(gòu)建基于生產(chǎn)計(jì)劃、生產(chǎn)執(zhí)行和生產(chǎn)追溯的閉環(huán)數(shù)據(jù)鏈.在實(shí)施過程中，企業(yè)一把手全程參與并充分授權(quán).這種多管齊下的落實(shí)方法，是閥門行業(yè)數(shù)字化工廠建設(shè)的一個(gè)成功的探索.