生產(chǎn)管理數(shù)據(jù)決策系統(tǒng)搭建與運行

常琦、楊美霞、馮振華、劉民東、徐帥 /山西航天清華裝備有限責(zé)任公司

黨的二十大報告明確提出加快建設(shè)制造強國、航天強國、數(shù)字中國?！爸袊圃?025”提出加快推動新一代信息化技術(shù)與制造業(yè)深度融合，推動制造業(yè)的數(shù)字化變革。裝備發(fā)展部、國家國防科技工業(yè)局提出裝備數(shù)字化建設(shè)、數(shù)智軍工建設(shè)要求，推動國防科技工業(yè)數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型。中國航天科技集團有限公司提出“數(shù)字航天”建設(shè)要求，構(gòu)建經(jīng)營管理和科研生產(chǎn)數(shù)字化體系。中國運載火箭技術(shù)研究院提出“數(shù)字研究院”建設(shè)要求，推動實現(xiàn)科研生產(chǎn)全過程透明化和管理精細化。

新時期、新形勢對公司科研生產(chǎn)管理提出了新要求、新挑戰(zhàn)。如何充分利用信息化手段，高效靈活統(tǒng)籌各產(chǎn)品、各部門、各類生產(chǎn)資源協(xié)同運行，構(gòu)建精細高效的科研生產(chǎn)管理模式，成為生產(chǎn)管理中不得不面對的課題。當前企業(yè)生產(chǎn)管理較為粗放，業(yè)務(wù)工作大量依賴人為協(xié)調(diào)，數(shù)據(jù)不透明、信息共享不佳、管理效率不高，制約了生產(chǎn)高效運行，主要表現(xiàn)在：

一是生產(chǎn)計劃規(guī)范性欠佳，信息錯漏。生產(chǎn)計劃（計劃草案、正式計劃、補充計劃）、調(diào)整報告、月度考核等基于Excel 手工操作，涉及多項屬性，涵蓋整機、零部件、生產(chǎn)準備、研制競標、售后維保等類別，計劃條目數(shù)以千計。編制過程中存在顆粒度不統(tǒng)一、數(shù)據(jù)規(guī)范性差、信息錯漏等問題，且計劃下發(fā)后，信息不便修正，低層次錯誤對計劃傳遞、查詢、執(zhí)行、考核分析等造成嚴重影響。

二是信息傳遞效率不高，業(yè)務(wù)操作節(jié)點不易把控。生產(chǎn)計劃等依賴郵件反復(fù)收發(fā)、匯總，涉及項目組、生產(chǎn)車間、工藝、檢驗、物資、配套、財務(wù)等20 余個生產(chǎn)緊密部門，數(shù)十名操作人員，時常出現(xiàn)節(jié)點拖期，業(yè)務(wù)操作按時完成率不足85%。以月度計劃變更及審核流程為例，涉及計劃匯總、分發(fā)、調(diào)整申請收集、整理、審核意見收集、會議評審等8 項操作，各項業(yè)務(wù)均手工完成，流程繁瑣、費時費力，整體流程用時超過一周。

三是生產(chǎn)管理與業(yè)務(wù)系統(tǒng)融合不足。生產(chǎn)過程監(jiān)控與糾偏是保障產(chǎn)品按期產(chǎn)出的重要手段，近年來企業(yè)大力推動信息化建設(shè)，陸續(xù)上線項目管理（TC）、企業(yè)管理解決方案（SAP）、制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）等生產(chǎn)管理系統(tǒng)，但當前生產(chǎn)管理與業(yè)務(wù)系統(tǒng)融合不足，月度計劃未與業(yè)務(wù)系統(tǒng)對接，工藝資料情況、物料齊套情況、產(chǎn)品開工率、工序等問題未能直觀呈現(xiàn)，生產(chǎn)考核需人工逐項判定、完工標準不統(tǒng)一、主觀因素影響大，業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)價值未被挖掘利用，系統(tǒng)對生產(chǎn)決策的支撐作用發(fā)揮不充分。

一、工作與實踐

1.工作策劃

（1）生產(chǎn)管理規(guī)范性提升

分析、梳理現(xiàn)行生產(chǎn)管理流程，明確計劃編制規(guī)則及顆粒度，提升月度計劃規(guī)范性；統(tǒng)一計劃考核標準，建立月度計劃與業(yè)務(wù)系統(tǒng)關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)利用系統(tǒng)數(shù)據(jù)判定完成情況的線上生產(chǎn)考核；優(yōu)化計劃下達、變更申請、變更審核、計劃考核等業(yè)務(wù)流程，明確各業(yè)務(wù)操作節(jié)點，提升業(yè)務(wù)操作按時完成率。

（2）搭建生產(chǎn)管理信息化管控平臺

編制生產(chǎn)管理信息化平臺需求報告，基于大數(shù)據(jù)平臺搭建企業(yè)數(shù)據(jù)倉庫，部署1 個管理節(jié)點和4 個數(shù)據(jù)節(jié)點，利用數(shù)據(jù)遷移工具抽取業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，利用分布式文件系統(tǒng)技術(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)分布式存儲，既保證數(shù)據(jù)安全，又避免大數(shù)據(jù)存儲數(shù)據(jù)傾斜問題，通過資源管理器技術(shù)、數(shù)據(jù)可視化工具分別實現(xiàn)負載均衡運行及自動化流程。平臺可實現(xiàn)每日自動從企業(yè)資源管理系統(tǒng)（ERP）、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)（PDM）和供應(yīng)商關(guān)系管理系統(tǒng)（SRM）獲取生產(chǎn)分工、物料清單（BOM）、訂單、報工、產(chǎn)品入庫等業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，經(jīng)數(shù)據(jù)裝載、轉(zhuǎn)換、清洗、匯總建模后，按報表形式展現(xiàn)，具有按字段劃分權(quán)限、數(shù)據(jù)智能判讀、多數(shù)據(jù)源自定義加載等功能，業(yè)務(wù)指標數(shù)據(jù)以條形圖、餅圖等可視化形式輸出展示，可實現(xiàn)以下功能：一是生產(chǎn)計劃模塊，實現(xiàn)生產(chǎn)計劃導(dǎo)入、刪除、查詢，生產(chǎn)計劃變更申請、審核、查看，生產(chǎn)計劃線上考核、看板分析等功能。二是生產(chǎn)監(jiān)控模塊，實現(xiàn)生產(chǎn)準備情況、訂單開工率、訂單工序跟蹤、物料齊套率、物資入廠復(fù)驗、設(shè)備運行監(jiān)控、生產(chǎn)例會協(xié)調(diào)事項查詢跟蹤等功能。

2.實施內(nèi)容

（1）提升生產(chǎn)計劃規(guī)范性

制定《生產(chǎn)計劃編制規(guī)范》，對月度生產(chǎn)計劃顆粒度進行統(tǒng)一：

產(chǎn)品類計劃。產(chǎn)品類計劃原則上按照三級配套（整機—部組件—關(guān)重零件）編制。

工序類計劃。對涉及外部配套、關(guān)鍵工序、長周期工序、跨車間流轉(zhuǎn)工序等確需細化至工序級的，編制計劃時應(yīng)準確填寫SAP 工序碼，以便系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)抓取及完成情況判定。

事項類計劃。對圖紙設(shè)計、工藝資料編制、外場試驗及保障、現(xiàn)場檢修、裝箱、備料等事項類任務(wù)，因無物料碼，系統(tǒng)無法判定完成情況。編制該類計劃時，在對應(yīng)物料編碼單元格填寫“9”。責(zé)任部門完工后提交完工申請，項目組進行確認，據(jù)此判定完成情況。

（2）統(tǒng)一計劃模板，規(guī)范計劃傳遞流程

統(tǒng)一生產(chǎn)計劃（計劃草案、正式計劃、補充計劃、調(diào)整報告、考核報告）模板，為實現(xiàn)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)上傳、查詢、存儲奠定基礎(chǔ)。計劃編制完成后，隨即上傳系統(tǒng)，系統(tǒng)對數(shù)據(jù)缺漏、重復(fù)數(shù)據(jù)、已過節(jié)點等項目進行校驗，上傳即下發(fā)，提升了計劃的規(guī)范性及傳遞效率。對計劃上傳、變更申請、變更審核、計劃考核等業(yè)務(wù)操作設(shè)置了截止日期，到達截止日期系統(tǒng)自動關(guān)閉。

（3）實現(xiàn)業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)抓取

月度計劃中新增物料編碼、累計數(shù)量、工序號列，可實現(xiàn)基于SAP 數(shù)據(jù)抓取、比對、完成情況判別的線上考核，系統(tǒng)數(shù)據(jù)每日更新，為生產(chǎn)管理提供數(shù)據(jù)支撐。通過項目組、生產(chǎn)令號、圖號、物料編碼、名稱、責(zé)任單位及預(yù)警等級進行聯(lián)合查詢。

（4）計劃修訂、變更及審核

針對月度計劃生產(chǎn)令號、物料編碼、數(shù)量、責(zé)任單位等關(guān)鍵信息錯漏情況，配置修訂功能，系統(tǒng)對修訂內(nèi)容進行標示并記錄修訂次數(shù)。對無法按期完成的計劃項目，承制單位可直接發(fā)起計劃變更流程，填報變更原因、申請變更日期等信息，提交項目組審批，審批通過后可自動覆蓋原計劃節(jié)點。計劃變更流程效率效率提升明顯，同時，系統(tǒng)可精確記錄操作時間、操作人員，可隨時查詢歷史數(shù)據(jù)。

（5）調(diào)整（考核）原因歸類

對未完原因進行了歸類，共設(shè)6 大類22 項，通過下拉菜單點選方式填報，提升了填報規(guī)范性和效率，為數(shù)據(jù)統(tǒng)計及分析、改善對策制定提供精準支撐，見表1。

表1 生產(chǎn)計劃變更原因類別

（6）看板分析

看板可展示各項目組、各車間計劃達成情況，包含計劃總數(shù)、達成數(shù)、達成率、調(diào)整率、序時進度、累計完成情況等信息，根據(jù)不同使用場景，分別設(shè)置全局看板、項目組看板、車間看板。

（7）生產(chǎn)準備查詢、物資監(jiān)控

生產(chǎn)準備報表對接業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)，可及時查詢各令號BOM狀態(tài)、物料需求計劃（MRP）控制者、工藝路線、工時等生產(chǎn)數(shù)據(jù)準備情況，對未具備項目進行標色預(yù)警，實現(xiàn)問題精準定位、精確協(xié)調(diào)。

物資監(jiān)控模塊，可實現(xiàn)對物資入廠復(fù)驗進度跟蹤、物資庫齡查詢，并可按照產(chǎn)品BOM 逐級統(tǒng)計物資齊套情況。

（8）訂單開工率查詢

訂單開工率報表對接業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)，匯總展現(xiàn)某令號下各車間訂單開工及投料情況，對生產(chǎn)進度監(jiān)督、把控提供支撐。

（9）設(shè)備運行監(jiān)控

設(shè)備運行監(jiān)控模塊鏈接MDC 系統(tǒng)，可查看關(guān)重設(shè)備停機情況及原因，實現(xiàn)對設(shè)備運行時間、等待時間、故障時間、開機率、利用率精確分析，并可通過使用部門、機床名稱、開機班次等進行聯(lián)合查詢，實現(xiàn)對瓶頸資源的精準掌控，為產(chǎn)能調(diào)配、資源統(tǒng)籌提供精準數(shù)據(jù)支撐。

（10）異常問題管控

搭建異常問題反饋、跟蹤平臺，統(tǒng)一問題上報格式，相關(guān)責(zé)任部門依次回復(fù)并繼續(xù)向后指定，直至問題落地見底，系統(tǒng)可自行抓取數(shù)據(jù)、形成督辦清單、對超期問題進行預(yù)警提示。針對發(fā)生頻率高、覆蓋面積大、影響時間長的共性問題，進行專題討論，達到以點帶面、標本兼治的目的，進而提升會議效能、壓縮會議時長。

（11）操作培訓(xùn)及試運行

公司編制了《生產(chǎn)計劃及生產(chǎn)監(jiān)控模塊操作使用手冊》，系統(tǒng)介紹了各模塊功能及操作步驟。按照人員不同職責(zé)配置相應(yīng)權(quán)限，組織相關(guān)人員進行使用培訓(xùn)，并根據(jù)試運行反饋，進一步完善了系統(tǒng)功能。

公司編制了《生產(chǎn)計劃及生產(chǎn)監(jiān)控模塊操作使用手冊》，系統(tǒng)介紹了各模塊功能及操作步驟。按照人員不同職責(zé)配置相應(yīng)權(quán)限，組織相關(guān)人員進行使用培訓(xùn)，并根據(jù)試運行反饋，進一步完善了系統(tǒng)功能。

二、實踐效果

一是進一步明確了計劃編制規(guī)則，統(tǒng)一了計劃顆粒度、計劃模板，將月度計劃細化至關(guān)重工序級，推行紅黃藍色標計劃，提升了計劃的規(guī)范性；計劃編制后，隨即上傳系統(tǒng)進行校驗（數(shù)據(jù)缺漏、重復(fù)、已過節(jié)點等），對令號、責(zé)任單位等系統(tǒng)無法校驗的錯誤信息，開發(fā)了計劃修訂功能，計劃編制準確率由不足95%提升至99%以上。

二是月度計劃上傳即下發(fā)，變更申請及審核線上完成，不再進行Excel 版本計劃匯總、格式調(diào)整、郵件分發(fā)，實現(xiàn)了月度計劃實時查閱，提升了計劃傳遞效率。

三是在月度計劃中增加了物料編碼、工序號、累計數(shù)量等屬性，建立了月度計劃與SAP 關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)了利用SAP 系統(tǒng)數(shù)據(jù)判定完成情況的線上生產(chǎn)考核，統(tǒng)一了月度計劃考核標準，規(guī)避了人工考核主觀影響，提升了計劃嚴肅性及考核效率。

四是優(yōu)化了計劃導(dǎo)入、變更申請、變更審核流程，精簡了流程節(jié)點，明確了各業(yè)務(wù)操作節(jié)點，到達指定節(jié)點后系統(tǒng)自動關(guān)閉，倒逼業(yè)務(wù)操作拖期現(xiàn)象改善，業(yè)務(wù)操作按時完成率由85%提升至98%，月度計劃調(diào)整周期由當前7 天壓減至3 天。

五是自動統(tǒng)計各項目組、承制單位計劃完成情況，并以看板形式展示，將計劃未完原因歸集為6 類22 項，提升了填報規(guī)范性和統(tǒng)計效率，為問題定位、改善措施制定提供了支撐。

六是實現(xiàn)了生產(chǎn)準備、物料齊套、工序問題、設(shè)備停機等信息收集，為生產(chǎn)監(jiān)控、過程跟蹤提供了數(shù)據(jù)支持。

七是上線異常問題模塊，搭建了生產(chǎn)異常上報、問題進展跟蹤、待辦事項預(yù)警展示的統(tǒng)一平臺，有效改善了信息傳遞斷點、問題不落地現(xiàn)象，促進生產(chǎn)問題及時發(fā)現(xiàn)、及時閉環(huán)。

八是上線運行以來，累計處理各類計劃、調(diào)整事項、異常問題10 萬余條，業(yè)務(wù)效率得到明顯提升，初步實現(xiàn)了“可知、可視、共享、共知”的透明化生產(chǎn)管理，提升了生產(chǎn)管理人員系統(tǒng)化思維與操作能力，為生產(chǎn)管理信息化推進工作進行了有益嘗試。

三、后續(xù)思路

在完成前期系統(tǒng)功能搭建的基礎(chǔ)上，持續(xù)開展功能優(yōu)化，不斷提升系統(tǒng)操作便利性，進一步發(fā)揮生產(chǎn)管理數(shù)據(jù)決策系統(tǒng)對生產(chǎn)運營的支撐作用。持續(xù)推進生產(chǎn)管理數(shù)字化建設(shè)，進一步打通數(shù)據(jù)決策系統(tǒng)與其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)鏈接，推進MRP 運行、物料精準配送，不斷提升企業(yè)生產(chǎn)管理信息化水平，推動全面形成“三高”發(fā)展模式。▲