近一年來隨著“中國制造2025”的貫徹執(zhí)行，國家工信部對智能制造示范工程也有了更具體的要求，沖壓行業(yè)一些領(lǐng)軍企業(yè)已經(jīng)開始啟動“智能制造”的發(fā)展戰(zhàn)略，但如何務(wù)實的做好這項重要工作，結(jié)合筆者所負(fù)責(zé)的三個“智能制造”項目，談一些體會供大家參考。
目前，國家工信部對零部件企業(yè)申報智能制造示范工程應(yīng)具備的要素條件為：
⑴車間/工廠總體設(shè)計、工藝流程及布局均已建立數(shù)字化模型，并進(jìn)行模擬仿真，實現(xiàn)規(guī)劃、生產(chǎn)、運(yùn)營全流程數(shù)字化管理，相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)入企業(yè)核心數(shù)據(jù)庫。
⑵采用三維計算機(jī)輔助設(shè)計（CAD）、計算機(jī)輔助工藝規(guī)劃（CAPP）、設(shè)計和工藝路線仿真、可靠性評價等先進(jìn)技術(shù)。產(chǎn)品信息能夠貫穿于設(shè)計、制造、質(zhì)量、物流等環(huán)節(jié)，實現(xiàn)產(chǎn)品的全生命周期管理（PLM）。
⑶建立生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)采集和分析系統(tǒng)，能充分采集制造進(jìn)度、現(xiàn)場操作、質(zhì)量檢驗、設(shè)備狀態(tài)等生產(chǎn)現(xiàn)場信息，并與車間制造執(zhí)行系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)集成和分析。
⑷建立車間制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES），實現(xiàn)計劃、排產(chǎn)、生產(chǎn)、檢驗的全過程閉環(huán)管理，并與企業(yè)資源計劃管理系統(tǒng)（ERP）集成。
⑸建立車間級的工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)、裝備、零部件以及人員之間實現(xiàn)信息互聯(lián)互通和有效集成。
⑹建立企業(yè)資源計劃管理系統(tǒng)（ERP），并投入實際運(yùn)行，其中供應(yīng)鏈管理模塊能實現(xiàn)采購、外協(xié)、物流的管理與優(yōu)化。利用云計算、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)，在保障信息安全的前提下，實現(xiàn)經(jīng)營、管理和決策的智能優(yōu)化。
沖壓企業(yè)開展“智能制造”工作的重要條件為：⑴企業(yè)法人高度重視，并任項目總負(fù)責(zé)人，便于順利推進(jìn)；⑵企業(yè)綜合管理水平處于行業(yè)較先進(jìn)水平；⑶已經(jīng)在局部應(yīng)用ERP系統(tǒng)；⑷擁有熟悉ERP、了解PLM、MES等系統(tǒng)的IT團(tuán)隊。
務(wù)實的開展“智能制造”工作
首先企業(yè)與軟硬件系統(tǒng)供應(yīng)商共同組成一個專門小組，在充分調(diào)研企業(yè)的管理、生產(chǎn)、技術(shù)、設(shè)備、信息化、人員素質(zhì)、企業(yè)文化等現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，按照”國家工信部智能制造示范工程具體要求”，結(jié)合本企業(yè)水平制定一個可行的“智能制造”整體工廠規(guī)劃，同時再根據(jù)企業(yè)自身的管理資源情況，制定可持續(xù)的、培養(yǎng)式的信息化、自動化等方面的實施方案，推進(jìn)應(yīng)遵循總體規(guī)劃、分布實施、不斷深化、持續(xù)改善的原則與思路。
一般較好的企業(yè)已經(jīng)實施ERP信息化管理近十年，采購、銷售、發(fā)票等模塊運(yùn)行已相當(dāng)穩(wěn)定，在原有供應(yīng)鏈與財務(wù)模塊的基礎(chǔ)上，都希望增加生產(chǎn)制造執(zhí)行的管理，來加強(qiáng)對車間現(xiàn)場的生產(chǎn)執(zhí)行管控，梳理改善企業(yè)各部門的業(yè)務(wù)流程，實施規(guī)范化的管理體系運(yùn)行機(jī)制，提高工作效率。同時加強(qiáng)車間作業(yè)的自動化程度，減少直接人工操作，降低生產(chǎn)成本，增加企業(yè)的核心競爭力。
目前沖壓企業(yè)普遍存在的問題：
⑴生產(chǎn)現(xiàn)場的信息化與自動化程度不高。
⑵產(chǎn)品沒有進(jìn)行批次管理，無法實現(xiàn)品質(zhì)追溯，也無法快速反映各批半成品的在制情況。
⑶車間半成品流轉(zhuǎn)時大多沒有規(guī)范的標(biāo)簽進(jìn)行標(biāo)識，產(chǎn)品名稱、后接工序與裝箱數(shù)量等信息依靠人工記憶。
⑷目前上線的ERP系統(tǒng)，雖然有生產(chǎn)執(zhí)行部分，但因軟件及操作問題等原因，沒有正常運(yùn)行。
⑸生產(chǎn)不連貫，因為每道工序效率的不同，經(jīng)常出現(xiàn)半成品的堆積。在多道工序連續(xù)生產(chǎn)時，半成品裝箱擺放凌亂。
對于企業(yè)的新車間項目，可以按照國家“智能制造”標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行策劃和實施，相對于現(xiàn)有企業(yè)“智能制造”改造和升級而言，更為容易實施。
現(xiàn)有企業(yè)實施“智能制造”可從體系建設(shè)和現(xiàn)場精益管理入手，同時引入全員創(chuàng)新機(jī)制建設(shè)，在此基礎(chǔ)上，開展制造工藝改善和生產(chǎn)設(shè)備自動化改造，為信息化改善的數(shù)據(jù)采集打下堅實基礎(chǔ)，而ERP、PLM、MES、OA系統(tǒng)的全面實施，也將促進(jìn)企業(yè)管理及智能制造系統(tǒng)改造的進(jìn)一步完善，如圖1所示。
圖1 企業(yè)實施“智能制造”系統(tǒng)工程的三個階段圖
管理改善
⑴體系建設(shè)管理改善。
主要是業(yè)務(wù)流程梳理，以及ISO/TS管理體系的落實程度。
1)基于企業(yè)戰(zhàn)略目標(biāo)建立企業(yè)整體流程框架和流程清單。
2)關(guān)鍵流程梳理和制定，包括工藝數(shù)據(jù)維護(hù)流程、批次管理流程、計劃管理流程、質(zhì)量管理流程等。
3)輸出流程的標(biāo)準(zhǔn)化工作指南。
4)現(xiàn)有ISO9000\ISO14000\ISO18000及TS16949標(biāo)準(zhǔn)體系材料收集分析、整合優(yōu)化。
5)統(tǒng)一管控，包括存放、發(fā)布、更新等。
⑵現(xiàn)場精益管理改善。
精益管理在現(xiàn)場改善、高度標(biāo)準(zhǔn)化、安全生產(chǎn)、降低成本、準(zhǔn)時交貨以及塑造企業(yè)形象并創(chuàng)造舒適的工作環(huán)境等方面可以發(fā)揮巨大作用，精益管理的基礎(chǔ)內(nèi)容是整理、整頓、清掃、清潔、素養(yǎng)，但大多數(shù)沖壓企業(yè)不能持之以恒按標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，直至養(yǎng)成自覺的習(xí)慣，目前針對沖壓企業(yè)主要是加強(qiáng)車間現(xiàn)場對半成品擺放位置與工作點的可視化管理，打造整潔規(guī)范的生產(chǎn)現(xiàn)場；通過推行精益管理，在企業(yè)內(nèi)部養(yǎng)成遵守標(biāo)準(zhǔn)的習(xí)慣，養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，使得各項作業(yè)均按標(biāo)準(zhǔn)要求運(yùn)行，結(jié)果符合計劃的安排，并使產(chǎn)品在衛(wèi)生狀況良好的環(huán)境下完成、保管直至交付客戶，質(zhì)量得以穩(wěn)定；同時企業(yè)具有一支良好素養(yǎng)的員工隊伍，常常更能博到客戶的信賴。
⑶全員創(chuàng)新體制建設(shè)。
推動企業(yè)全員創(chuàng)新的平臺建設(shè)，基于全員改進(jìn)/創(chuàng)新方法，建設(shè)企業(yè)創(chuàng)新機(jī)制，推進(jìn)全員崗位創(chuàng)新工作深入持久地展開，增強(qiáng)內(nèi)部活力，不斷增強(qiáng)職工的創(chuàng)新意識，提高企業(yè)的創(chuàng)新能力。
全員創(chuàng)新平臺建設(shè)主要按以下幾點進(jìn)行：
1)創(chuàng)新理念介紹，提高人員士氣，懂得從下向上提出改善建議的益處。
2)活動方法介紹，學(xué)習(xí)利用科學(xué)手法，運(yùn)用到實際的工作中，達(dá)到改善效果。
3)組織體系搭建，組織機(jī)構(gòu)成立，從上向下推動全員創(chuàng)新改善活動。
4)流程體系搭建，建立活動體系流程，讓整個活動更加規(guī)范順暢。
5)網(wǎng)絡(luò)平臺建設(shè)，利用互聯(lián)網(wǎng)平臺建設(shè)，將信息集成化，統(tǒng)一平臺管理。
生產(chǎn)自動化改善
⑴制造工藝的改善。
主要提高模具設(shè)計制造的能力與標(biāo)準(zhǔn)，以適應(yīng)產(chǎn)品的規(guī)?；?、批量化生產(chǎn)；規(guī)范生產(chǎn)過程中工藝、質(zhì)量控制的一個或一套文件，包括規(guī)定生產(chǎn)所用原料的質(zhì)量、數(shù)量及生產(chǎn)工藝說明、注意事項等，制造工藝的改善最大限度消除生產(chǎn)現(xiàn)場的各種浪費(fèi)現(xiàn)象，建立同步生產(chǎn)的流程型生產(chǎn)線，以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品合格率，減少生產(chǎn)成本，降低工人的勞動強(qiáng)度，減少或消除在制品庫存，縮短生產(chǎn)周期，適時完成訂單生產(chǎn)，為設(shè)備自動化改造打下良好的基礎(chǔ)。
⑵生產(chǎn)設(shè)備自動化改造。
具備穩(wěn)定的產(chǎn)品設(shè)計和多種加工工藝能力、擁有較高的產(chǎn)品需求量以及較長的產(chǎn)品壽命需求的企業(yè)可根據(jù)自身的生產(chǎn)工藝、裝備水平等因素定制幾種能適應(yīng)產(chǎn)品種類變更、具有多自由度運(yùn)動功能的柔性沖壓自動化設(shè)備，它能取代人工在各個工位上進(jìn)行物料沖壓、搬運(yùn)、上下料等工作，節(jié)約人力勞動成本，提高人工及設(shè)備的安全性，保證了產(chǎn)品產(chǎn)能、質(zhì)量、工藝的穩(wěn)定性。
信息化改善
⑴PDM系統(tǒng)提升為PLM系統(tǒng)管理。
納入所有文檔管理，包括產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)工藝、模具制造、質(zhì)量管理等，使工作流程規(guī)范化。把PDM擴(kuò)展到模塊化的PLM平臺，各模塊基于統(tǒng)一業(yè)務(wù)模型架構(gòu)，統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫，統(tǒng)一基礎(chǔ)組件，整合現(xiàn)有的平臺，以達(dá)到支持智能研發(fā)的協(xié)同管理，進(jìn)行貫穿產(chǎn)品的整個生產(chǎn)制造全過程的管理，提高現(xiàn)場數(shù)量、質(zhì)量管理的精準(zhǔn)度，滿足客戶對品質(zhì)追溯的管理要求。
⑵生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)MES的實施。
優(yōu)化整個車間制造過程，實時收集生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)，并作出相應(yīng)的分析和處理。通過計劃層和控制層的信息交互，以及企業(yè)的連續(xù)信息流來實現(xiàn)企業(yè)信息全集成。及時報警提示生產(chǎn)異常，并給出處理指導(dǎo)，加強(qiáng)車間現(xiàn)場生產(chǎn)、質(zhì)量等方面的系統(tǒng)管理，提高信息化程度；增加車間的搬運(yùn)機(jī)械手生產(chǎn)，提高自動化程度；實現(xiàn)系統(tǒng)發(fā)送生產(chǎn)指令到機(jī)臺，操作工領(lǐng)取生產(chǎn)任務(wù)，開始生產(chǎn)后系統(tǒng)自動記錄加工數(shù)量、開始及結(jié)束時間；規(guī)范生產(chǎn)流程與半成品周轉(zhuǎn)擺放原則，減少半成品的積壓，改善現(xiàn)場物流的周轉(zhuǎn)；在信息化與自動化的結(jié)合下，打造一個可展示的智能制造現(xiàn)場。
⑶企業(yè)ERP的進(jìn)一步實施，提高企業(yè)信息化管控水平。
PLM及MES系統(tǒng)所提供的數(shù)據(jù)使ERP系統(tǒng)的功能進(jìn)一步完善，以這三大系統(tǒng)為主融合而建立的大數(shù)據(jù)庫對庫存、物流配送等物資狀態(tài)的數(shù)據(jù)收集及分析使物流周轉(zhuǎn)更加標(biāo)準(zhǔn)化，也使企業(yè)的財務(wù)管理更加透明化，這不僅優(yōu)化了企業(yè)的管理流程，也徹底解決了信息孤島達(dá)到數(shù)據(jù)資源共享，為高層管理人員提供及時、準(zhǔn)確的決策數(shù)據(jù)，便于實現(xiàn)企業(yè)經(jīng)營管理的全過程控制。
⑷OA管理系統(tǒng)的實施。
對以事務(wù)處理為基本功能的辦公自動化系統(tǒng)的應(yīng)用，企業(yè)必須對自身的管理問題有深刻的認(rèn)識，對OA系統(tǒng)有明確而具體的實施需求，對系統(tǒng)二次開發(fā)予以重視，這是該系統(tǒng)實施成功的前提。在實施過程中，可以通過整合業(yè)務(wù)流程，加強(qiáng)業(yè)務(wù)管控、降低運(yùn)營風(fēng)險；通過運(yùn)用多種溝通方式打通信息通道；在整個框架內(nèi)，通過績效評價保證目標(biāo)的有效性，這都需要決策層、管理層、執(zhí)行層共同為之努力，以實現(xiàn)對企業(yè)各級層工作安排及進(jìn)展情況的有效跟蹤，對工作匯報進(jìn)行有效的資源調(diào)度，積極敦促企業(yè)目標(biāo)的落實，最終實現(xiàn)縮短管理時間周期，間接提高企業(yè)的有效產(chǎn)出，改善企業(yè)的盈利能力。
結(jié)束語
在現(xiàn)有工廠進(jìn)行“智能制造”升級改造是一項艱巨、復(fù)雜的系統(tǒng)工程，它涉及方方面面的利益及習(xí)慣，尤其開始實施階段阻力非常之大，這也是筆者提出企業(yè)法人要親自掛帥的原因。未來5～10年行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)一定會共享相關(guān)數(shù)據(jù)，并能夠看到上下游終端信息。無法共享信息的企業(yè)由于缺乏對全球相關(guān)資源情況、市場發(fā)展趨勢、企業(yè)運(yùn)行狀況等諸多方面的掌握，而無法成為核心供應(yīng)商，甚至無法進(jìn)入產(chǎn)業(yè)鏈，最終定會被淘汰。
智能制造是一個全新時代，它將徹底顛覆沖壓企業(yè)的運(yùn)營模式和管理體系，同時移動互聯(lián)網(wǎng)的融入將成為沖壓行業(yè)新一輪發(fā)展的制高點，而這一切才剛剛開始。
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