基于協(xié)同供應(yīng)鏈的智能生產(chǎn)組織模式研究

文/童宗祥（安徽中煙工業(yè)有限責(zé)任公司滁州卷煙廠）

國家在行業(yè)信息化發(fā)展規(guī)劃中提出了數(shù)字化轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略要求，明確“上云用數(shù)賦智”的技術(shù)方向，促進(jìn)生產(chǎn)供應(yīng)鏈一體化協(xié)同，以提升行業(yè)智能生產(chǎn)制造水平[1]。安徽中煙在“十四五”網(wǎng)絡(luò)安全和信息化規(guī)劃中明確提出圍繞公司“兩步走”的發(fā)展戰(zhàn)略，全面推進(jìn)“數(shù)字中煙”和“智能工廠”建設(shè)。加快基于智能工廠協(xié)同供應(yīng)鏈的生產(chǎn)組織模式研究，對推動企業(yè)生產(chǎn)制造模式的升級轉(zhuǎn)型、提升企業(yè)智能化生產(chǎn)水平、提高企業(yè)競爭力、實現(xiàn)企業(yè)創(chuàng)新提質(zhì)具有重要意義，也為智能卷煙工廠建設(shè)提供了理論依據(jù)和實踐支撐。

一、智能生產(chǎn)組織模式的建設(shè)目標(biāo)和思路

1.企業(yè)智能生產(chǎn)組織現(xiàn)狀和建設(shè)目標(biāo)

“十三五”期間，企業(yè)以信息化重點(diǎn)項目建設(shè)為依托，數(shù)字化、自動化水平得到了較大提升，但是由于信息化原有基礎(chǔ)較為薄弱，信息化在工廠智能生產(chǎn)組織應(yīng)用中還存在以下問題：動力能源監(jiān)管功能是由多個獨(dú)立系統(tǒng)進(jìn)行控制的，導(dǎo)致系統(tǒng)應(yīng)用平臺不統(tǒng)一，不能有效進(jìn)行集中統(tǒng)一監(jiān)控管理；制絲投料未設(shè)置高架庫管理系統(tǒng)，制絲備料間采用人工物料管理；卷包輔材配送沒有信息管理系統(tǒng)支撐，采取人工配送，未采用集中配盤管理；企業(yè)的MES 系統(tǒng)還未實施，各底層生產(chǎn)管控系統(tǒng)間的協(xié)同管理作用還未實現(xiàn)。因此，通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，推動供應(yīng)鏈高效協(xié)同與資源優(yōu)化配置，加快基于協(xié)同供應(yīng)鏈的智能生產(chǎn)組織模式研究，實現(xiàn)企業(yè)的創(chuàng)新提質(zhì)，是本項目實施的主要目標(biāo)和意義。

2.智能生產(chǎn)組織模式的研究思路

在不斷完善工廠數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的基礎(chǔ)上，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、數(shù)據(jù)采集及監(jiān)控技術(shù)加強(qiáng)生產(chǎn)信息管理服務(wù)，同時集智能手段和智能系統(tǒng)等新興技術(shù)于一體，加強(qiáng)生產(chǎn)與原輔材料的供應(yīng)、生產(chǎn)與銷售、生產(chǎn)與研發(fā)的協(xié)同及智能化應(yīng)用方面的研究，提高生產(chǎn)過程的智能化、數(shù)字化、自動化水平以及生產(chǎn)全過程的可控性。

二、智能生產(chǎn)組織模式的研究內(nèi)容

1.基于市場化拉動的智能生產(chǎn)組織管理研究

重點(diǎn)研究智能工廠生產(chǎn)組織模式與企業(yè)生產(chǎn)組織管理的契合度，針對現(xiàn)有生產(chǎn)組織模式在信息溝通、計劃變動、生產(chǎn)指揮、現(xiàn)場執(zhí)行跟蹤、生產(chǎn)任務(wù)實時反饋、物料供應(yīng)等方面的管理難點(diǎn)問題進(jìn)行攻關(guān)[2]。重點(diǎn)進(jìn)行管理模式的創(chuàng)新、業(yè)務(wù)流程的梳理、信息化建設(shè)需求的編制等；通過研究，合理調(diào)配與生產(chǎn)相關(guān)的各類資源，實現(xiàn)生產(chǎn)與原輔材料的供應(yīng)、生產(chǎn)與銷售、生產(chǎn)與研發(fā)的協(xié)同，實現(xiàn)基于市場化拉動的智能生產(chǎn)組織管理。

2.基于生產(chǎn)與原輔料協(xié)同供應(yīng)鏈的數(shù)據(jù)采集和成本控制研究

通過對原輔料流轉(zhuǎn)和生產(chǎn)過程關(guān)鍵信息點(diǎn)進(jìn)行打掃碼、人工輸入、信息集成等，實現(xiàn)精準(zhǔn)、及時的數(shù)據(jù)采集、整合、分析和共享，建立完善的原輔料供應(yīng)過程批次檔案，滿足企業(yè)生產(chǎn)過程管控和工藝研發(fā)等方面關(guān)鍵的數(shù)據(jù)支撐需求。同時由生產(chǎn)環(huán)節(jié)各部門積極配合，重點(diǎn)研究原輔材消耗、能源消耗等方面的成本管理，借助大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)數(shù)據(jù)分析，為生產(chǎn)成本控制提供精準(zhǔn)數(shù)據(jù)支撐，為各環(huán)節(jié)價值流分析提供依據(jù)。在制絲環(huán)節(jié)，通過降低煙葉損耗、設(shè)備停機(jī)等待時間，提升一次成品合格率等措施提質(zhì)增效；在卷包環(huán)節(jié)，通過信息化手段，實時監(jiān)測設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)，支撐設(shè)備點(diǎn)檢、設(shè)備保養(yǎng)和維修，提高設(shè)備運(yùn)行效率，降低管理成本和原輔材料的消耗。

3.基于生產(chǎn)與研發(fā)協(xié)同的工藝質(zhì)量管理研究

重點(diǎn)進(jìn)行生產(chǎn)工藝監(jiān)控、產(chǎn)品全生命周期質(zhì)量跟蹤、現(xiàn)場點(diǎn)檢信息化等方面的研究。探索應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)對生產(chǎn)過程物料和產(chǎn)品的標(biāo)記和跟蹤，通過信息流把控產(chǎn)品質(zhì)量，建立以批次為單位的工藝質(zhì)量管理模式，在制絲、卷接、包裝、倉儲、銷售各個環(huán)節(jié)實現(xiàn)生產(chǎn)與研發(fā)的協(xié)同，達(dá)到工藝可把控、產(chǎn)品質(zhì)量可追溯的目標(biāo)。

4.基于廠級MES 系統(tǒng)建設(shè)的智能生產(chǎn)組織研究

通過整體搬遷技術(shù)改造中廠級MES 系統(tǒng)的項目實施，不斷收集生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)對智能生產(chǎn)組織的業(yè)務(wù)需求，合理規(guī)劃智能生產(chǎn)各個功能模塊，建設(shè)以生產(chǎn)排產(chǎn)、調(diào)度、跟蹤為主線，以生產(chǎn)運(yùn)作信息為核心的生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)。通過應(yīng)用數(shù)字化檢測技術(shù)對過程質(zhì)量進(jìn)行動態(tài)管理和控制，提升生產(chǎn)運(yùn)行效率和過程控制水平；加強(qiáng)廠級基礎(chǔ)數(shù)據(jù)梳理和大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用，更好地支持計劃排產(chǎn)，增加設(shè)備使用效率，落實降本增效。

5.基于廠級數(shù)據(jù)中心（二期）建設(shè)的智能生產(chǎn)組織的研究

在廠級數(shù)據(jù)中心（一期）已完成建設(shè)的基礎(chǔ)上，按照企業(yè)降本增效原則，開展大數(shù)據(jù)建模和數(shù)據(jù)分析應(yīng)用，實現(xiàn)各類數(shù)據(jù)的深度關(guān)聯(lián)和挖掘，完成數(shù)據(jù)建模，深入挖掘數(shù)據(jù)價值，更好地通過數(shù)據(jù)驅(qū)動實現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)組織的智能化、數(shù)字化。通過數(shù)據(jù)的深入分析應(yīng)用，對設(shè)備運(yùn)行、質(zhì)量缺陷、安全風(fēng)險事件、生產(chǎn)用能等建立分析模型，對影響因素進(jìn)行分析，服務(wù)各級管理人員，實現(xiàn)對生產(chǎn)經(jīng)營管理工作的統(tǒng)計分析、過程控制與預(yù)測分析，實現(xiàn)真正的數(shù)據(jù)驅(qū)動生產(chǎn)運(yùn)行[3]。

三、智能生產(chǎn)組織模式研究采取的工具、方法和技術(shù)

1.利用“云大物移智”等技術(shù)開展項目研究和應(yīng)用

充分運(yùn)用“云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、人工智能”等新技術(shù)，并結(jié)合企業(yè)整體搬遷技術(shù)改造項目建設(shè)，從生產(chǎn)管控系統(tǒng)建設(shè)、MES 系統(tǒng)建設(shè)、批次管理系統(tǒng)、“互聯(lián)網(wǎng)+”應(yīng)用等方面開展企業(yè)智能生產(chǎn)組織模式的構(gòu)建研究，全面響應(yīng)“數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化”的企業(yè)發(fā)展要求，打造以“一體化數(shù)據(jù)驅(qū)動”為特色的智能化工廠。

2.統(tǒng)計方法的運(yùn)用

通過SPC（統(tǒng)計過程控制，Statistical Process Control）工具對生產(chǎn)過程質(zhì)量進(jìn)行動態(tài)管理和控制，對生產(chǎn)過程進(jìn)行分析評價，提升生產(chǎn)運(yùn)行效率和過程控制水平，達(dá)到控制質(zhì)量的目的。對于構(gòu)建柔性高效的智能生產(chǎn)組織模型，建立以卷包單臺套“PT-GD”生產(chǎn)單元為中心、多接口發(fā)散的柔性生產(chǎn)系統(tǒng)[4]，自動優(yōu)化并自動生成“生產(chǎn)路徑”的生產(chǎn)調(diào)度指揮系統(tǒng)具有重要的實踐指導(dǎo)作用，同時可加強(qiáng)廠級數(shù)據(jù)應(yīng)用和大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用，更好地支持計劃排產(chǎn)，增加設(shè)備使用效率，落實降本增效。

3.精益管理方法理念的融入

項目全過程融入精益管理方法理念，從多個角度、多個緯度、多個環(huán)節(jié)，分專業(yè)開展課題研究和方案設(shè)計，深度挖掘智能生產(chǎn)組織模式的構(gòu)建需求和目標(biāo)。在項目實施階段，通過PDPC 法（過程決策程序圖法），合理規(guī)劃需求，確保項目研究效果，加強(qiáng)項目需求管理。構(gòu)建與業(yè)務(wù)部門的協(xié)調(diào)溝通機(jī)制，主動收集、引導(dǎo)、挖掘業(yè)務(wù)需求，分析管理要求、業(yè)務(wù)需求、工作流程與核心數(shù)據(jù)，實現(xiàn)需求管理節(jié)點(diǎn)前移，保障需求管理的統(tǒng)一性和持續(xù)性。

四、智能生產(chǎn)組織模式研究取得的成效

1.以創(chuàng)新為動力，堅持問題導(dǎo)向，解決企業(yè)生產(chǎn)管理難點(diǎn)和盲點(diǎn)

項目緊緊圍繞企業(yè)發(fā)展定位、找準(zhǔn)制約企業(yè)發(fā)展瓶頸，堅持問題導(dǎo)向，以先進(jìn)智能制造企業(yè)的智能工廠建設(shè)為參考，確定了智能生產(chǎn)組織模式的研究內(nèi)容和方向。深入開展了智能卷煙工廠建設(shè)專題培訓(xùn)和調(diào)研，提高了相關(guān)人員對智能生產(chǎn)制造的實踐和認(rèn)知水平。通過培訓(xùn)、需求調(diào)研和持續(xù)研究，進(jìn)一步明確了智能生產(chǎn)組織模式的研究方向和建設(shè)目標(biāo)，通過智能生產(chǎn)組織模式的搭建，解決企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營管理中的難點(diǎn)、盲點(diǎn)和痛點(diǎn)，對企業(yè)柔性化制造和創(chuàng)新提質(zhì)起到了積極的推動作用。

2.通過智能生產(chǎn)組織模式的構(gòu)建，進(jìn)一步提升了企業(yè)精益管理水平

通過智能生產(chǎn)組織模式的研究，以精益管理思想深入開展智能生產(chǎn)組織模式的構(gòu)建，重點(diǎn)是通過生產(chǎn)管控一體化設(shè)計和智能化運(yùn)營分析，將精益管理思想固化在智能生產(chǎn)組織中，確保生產(chǎn)過程績效實時化、可視化，提升工廠智能制造能力和精益改進(jìn)水平；通過實時數(shù)據(jù)采集和在線參數(shù)化控制，實現(xiàn)產(chǎn)品加工過程的穩(wěn)定；在控制穩(wěn)態(tài)的前提下，開展產(chǎn)質(zhì)耗的統(tǒng)計過程控制（SPC）和生產(chǎn)大數(shù)據(jù)分析，得出指導(dǎo)生產(chǎn)組織與過程改進(jìn)、控制消耗與成本的最佳策略，進(jìn)一步提升了企業(yè)精益管理水平，最終實現(xiàn)智能生產(chǎn)、精益加工和綠色制造[5]。

3. 通過開展研究和實踐應(yīng)用，提升了企業(yè)的“數(shù)字化、一體化、智能化、可感知”水平

通過智能生產(chǎn)組織模式的研究構(gòu)建和應(yīng)用實踐，提升了企業(yè)的四個水平。一是數(shù)字化水平，針對工廠基礎(chǔ)設(shè)施和現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備，全面實現(xiàn)數(shù)字化支撐；二是一體化水平，針對企業(yè)一體化協(xié)同管控，著重提升了生產(chǎn)與原輔材料的供應(yīng)，生產(chǎn)與銷售、生產(chǎn)與研發(fā)的協(xié)同，實現(xiàn)基于協(xié)同供應(yīng)和市場化拉動的智能生產(chǎn)組織管理；三是智能化水平，全面實現(xiàn)智能生產(chǎn)過程評價與分析、智能化輔助決策、實現(xiàn)過程績效智能化跟蹤與閉環(huán)管控；四是可感知水平，針對員工、客戶、供應(yīng)商等相關(guān)方對工廠的生產(chǎn)管理與服務(wù)，提供可視化、移動化的信息載體。