導(dǎo)讀

INTRODUCTION

總的來(lái)說(shuō)，現(xiàn)代企業(yè)的生產(chǎn)模式經(jīng)歷了三個(gè)時(shí)代：大規(guī)模量產(chǎn)、多品種小批量生產(chǎn)和大規(guī)模定制。這三種模式并非是企業(yè)主動(dòng)為之，而是因市場(chǎng)需要，企業(yè)必須應(yīng)對(duì)的產(chǎn)物。

  文章來(lái)源  

作者：MPDV中國(guó)曹海勇博士原創(chuàng)。曹海勇，同濟(jì)大學(xué)工學(xué)博士，中國(guó)首批中德合作培養(yǎng)研究生。畢業(yè)后加入西門子德國(guó)，參與西門子德國(guó)安倍格工廠MES項(xiàng)目，2011年協(xié)助MPDV總部進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)。深耕MES領(lǐng)域20余年，有著豐富的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，拜訪全球超過(guò)900家不同行業(yè)的制造企業(yè)，非常熟悉不同企業(yè)的最佳生產(chǎn)管理實(shí)踐。

現(xiàn)代工業(yè)能夠逐步淘汰手工業(yè)很大的因素是通過(guò)大規(guī)模量產(chǎn)在很大程度上降低了物品的價(jià)格和滿足市場(chǎng)供應(yīng)。隨著人們生活水平的提高，對(duì)物質(zhì)需求從簡(jiǎn)單的數(shù)量滿足轉(zhuǎn)化為更多選擇和更低的換新成本。當(dāng)這種市場(chǎng)個(gè)性化需求進(jìn)一步發(fā)展時(shí)，出現(xiàn)了“定制”要求。汽車工業(yè)和電子消費(fèi)產(chǎn)品已經(jīng)很好演繹了這一市場(chǎng)變化。

面臨不同的市場(chǎng)環(huán)境，企業(yè)必須能夠從容應(yīng)對(duì)，否則會(huì)陷入困境而失去競(jìng)爭(zhēng)力。在大規(guī)模量產(chǎn)環(huán)境下，企業(yè)更多看重的是資源效率，在多品種小批量時(shí)重心變成“滿足交期下更低的換線成本”。產(chǎn)品“定制”在過(guò)往是高成本或奢侈的代名詞。起初，市場(chǎng)需求不強(qiáng)烈時(shí)，企業(yè)并不情愿主動(dòng)提供“定制”生產(chǎn)，因?yàn)樵敢鉃橹I單的市場(chǎng)容量不大。

然而，市場(chǎng)不會(huì)因?yàn)槠髽I(yè)不情愿而放棄“定制“需求。另一方面，資本都是逐利的。很多企業(yè)不情愿做，一定有少數(shù)企業(yè)愿意去做，因?yàn)樗麄兿Ｍ蔀轭I(lǐng)頭羊。甚至我們會(huì)看到一些資本跨界。工業(yè)4.0就是在這個(gè)背景下被德國(guó)制造業(yè)提出，以保證未來(lái)的制造強(qiáng)國(guó)地位。


隨著全球化供應(yīng)鏈體系的日趨成熟，例如在中國(guó)和德國(guó)可以使用相同的設(shè)備和同樣價(jià)格的原材料進(jìn)行生產(chǎn)，德國(guó)企業(yè)意識(shí)到制造強(qiáng)國(guó)的地位不斷被挑戰(zhàn)，他們提出能夠提供接近大規(guī)模量產(chǎn)的低成本“定制產(chǎn)品”。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，他們的答案：在制造管理過(guò)程利用信息流引導(dǎo)最佳增值鏈。為了獲得信息，需要通過(guò)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)獲得增值鏈上各個(gè)環(huán)節(jié)的信息。

事實(shí)上，傳統(tǒng)工廠和未來(lái)工廠都離不開(kāi)這個(gè)五個(gè)基本要素，如圖1所示。只是在不同市場(chǎng)環(huán)境下，這五個(gè)要素本身的智能化與相互之間的關(guān)聯(lián)化程度不一。


過(guò)去幾年，許多企業(yè)投入很大的熱情和資金去探索和實(shí)踐“未來(lái)工廠”，其中主要的手段是做信息化和自動(dòng)化。然而，部分企業(yè)開(kāi)始對(duì)投資回報(bào)產(chǎn)生懷疑，一些還未開(kāi)始的企業(yè)聽(tīng)到失敗的案例后變得躊躇，他們很困惑自己是否應(yīng)該去投資“智能化建設(shè)”。另一個(gè)困惑是應(yīng)該如何定義自己所需要的“工具”。解決之道并不復(fù)雜，從生產(chǎn)管理需要出發(fā)。


企業(yè)需要問(wèn)自己：

>對(duì)目前的生產(chǎn)管理是否滿意？

>如果不滿意，是哪些業(yè)務(wù)流程環(huán)節(jié)？

>嚴(yán)重到什么程度，能不能用客觀數(shù)據(jù)量化？

>不足之處是技術(shù)原因還是組織管理原因？

>如果是組織管理方面，是不是人為干擾導(dǎo)致？

>是不是可以通過(guò)合適的工具（信息化或自動(dòng)化）來(lái)消除人為干擾？

當(dāng)這些問(wèn)題被如實(shí)回答后，建設(shè)“未來(lái)工廠”的兩個(gè)困惑也迎刃而解。


圖2描述了制造企業(yè)在生產(chǎn)管理過(guò)程中每天所面對(duì)的業(yè)務(wù)場(chǎng)景，可以歸納為三個(gè)階段：了解當(dāng)前、評(píng)估歷史和展望未來(lái)。這三個(gè)階段不是孤立的，而是相輔相成、迭代優(yōu)化。凡事預(yù)則立。不言而喻，只有了解自身的生產(chǎn)能力，才能去更好的計(jì)劃。車間是動(dòng)態(tài)的，比如設(shè)備的非計(jì)劃停機(jī)或不合理的不良率，所以計(jì)劃永遠(yuǎn)趕不上變化。但不可能因噎廢食而不去計(jì)劃，重要的是了解車間動(dòng)態(tài)，去管理這些變化。例如，發(fā)現(xiàn)閑置的產(chǎn)能去合理安排緊急訂單。采集實(shí)際的作業(yè)時(shí)間，與計(jì)劃節(jié)拍進(jìn)行比對(duì)，可以在計(jì)劃時(shí)用更為合理的工序占用產(chǎn)能時(shí)間來(lái)安排工單。

工廠五要素必須結(jié)合業(yè)務(wù)場(chǎng)景，才能根據(jù)實(shí)際業(yè)務(wù)需要設(shè)計(jì)五要素的智能化與關(guān)聯(lián)化程度。如果設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)已經(jīng)做得很出色，那就沒(méi)有必要去投入巨資做智能化維護(hù)預(yù)測(cè)。而如果大量的人工檢測(cè)耗費(fèi)人力且屬于事后檢測(cè)造成廢品率增加對(duì)企業(yè)來(lái)說(shuō)是必須改進(jìn)的，那考慮人工智能質(zhì)量預(yù)測(cè)就是合理的投資，而此時(shí)要求設(shè)備能夠提供過(guò)程參數(shù)就必不可少。


無(wú)論是何種生產(chǎn)模式和制造什么產(chǎn)品，企業(yè)的制造管理體系建立和管理能力建設(shè)，不是一蹴而就的。體系二字，包含了流程、人員、工具這些要素。體系的建立使業(yè)務(wù)執(zhí)行流程不斷在生產(chǎn)實(shí)踐中不斷優(yōu)化。

流程是描述工作過(guò)程，即按什么步驟完成何種工作并產(chǎn)生什么結(jié)果的流程，制造企業(yè)一般都包括一主五輔6個(gè)主要業(yè)務(wù)流程。主流程是唯一的增值流程，即生產(chǎn)控制，描述生產(chǎn)如何執(zhí)行（建立工藝路線）、生產(chǎn)需要哪些資源（工序要求）、生產(chǎn)成本（工序時(shí)間成本核算）和生產(chǎn)進(jìn)展（在制品或半成品報(bào)工）；其他五個(gè)流程依賴于生產(chǎn)控制，包括計(jì)劃和排產(chǎn)（生產(chǎn)資源可用性和產(chǎn)能、工單順序規(guī)則、產(chǎn)能選擇策略等）；生產(chǎn)準(zhǔn)備（物料、工具、程序等輔助資源計(jì)劃，換線計(jì)劃等）；質(zhì)量控制、（控制計(jì)劃、缺陷投訴、失效模式分析等）、設(shè)備維護(hù)、信息管理（異常事件、工作流、生產(chǎn)會(huì)議、檢查清單等）。


體系依靠工具固化和人來(lái)執(zhí)行流程，通過(guò)KPI來(lái)評(píng)估流程執(zhí)行效果和發(fā)現(xiàn)流程設(shè)計(jì)問(wèn)題。任何管理體系的建立永遠(yuǎn)是圍繞PDCA來(lái)開(kāi)展的。在傳統(tǒng)企業(yè)中，流程依靠紙張、Excel承載，這會(huì)導(dǎo)致無(wú)法及時(shí)監(jiān)控流程執(zhí)行情況，獲得評(píng)估流程所依賴的數(shù)據(jù)不完整或不正確，從而無(wú)法有效發(fā)現(xiàn)流程潛力進(jìn)行改善，無(wú)法監(jiān)控措施的落實(shí)效果。甚至在一些企業(yè)中，好的流程無(wú)法固化和傳承，企業(yè)制造水平的可持續(xù)性發(fā)展依賴于個(gè)別人員的經(jīng)驗(yàn)或熟練程度。


工欲善其事必先利其器。很多企業(yè)已經(jīng)制定了非常完善的管理流程，如圖4所示的某企業(yè)生產(chǎn)控制流程。在三個(gè)車間中總共有12位生產(chǎn)助理。計(jì)劃員排產(chǎn)后，生產(chǎn)助理根據(jù)排產(chǎn)要求負(fù)責(zé)將生產(chǎn)文件下發(fā)到各個(gè)工位，在生產(chǎn)過(guò)程中負(fù)責(zé)收集生產(chǎn)數(shù)據(jù)（設(shè)備狀態(tài)、工單產(chǎn)出、人員工時(shí)、工序作業(yè)時(shí)間等），然后在Excel中形成當(dāng)天的生產(chǎn)報(bào)表。事實(shí)上，相同的生產(chǎn)控制流程在三個(gè)車間的運(yùn)行效果大相徑庭，唯一的原因是員工的執(zhí)行力。其中只有一個(gè)車間的生產(chǎn)助理能夠保持長(zhǎng)期工作過(guò)程中及時(shí)采集正確數(shù)據(jù)和處理報(bào)表，這個(gè)車間的制造績(jī)效顯著高于其他車間。當(dāng)MES導(dǎo)入這家企業(yè)后，最大的收獲是業(yè)務(wù)流程執(zhí)行的穩(wěn)定性和效率得到了很高的提升，管理層有更多的精力分析系統(tǒng)提供的控制數(shù)據(jù)，去思考如何對(duì)癥下藥提出解決方案，并且在系統(tǒng)中及時(shí)監(jiān)控措施的執(zhí)行效果。

在后續(xù)講座中，我們將以這家企業(yè)某個(gè)典型產(chǎn)品的生產(chǎn)管理為例介紹MES系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)和系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，幫助您更容易理解MES作為管理體系中的工具如何承載業(yè)務(wù)流程。