1、连接生产, 中小企业转型的第一步 刘建平 雅特生科技有限公司 关键词： 连接生产; 数字化转型; 生产物料管理; 生产现场管理; 随着“中国制造 2025”制造强国战略的推广和深入, 市场环境快速变化、各种 新技术加速应用, 数字化转型已经成为当今企业必须认真面对的企业战略之一。 但是传统中小型制造业企业, 由于资金和技术的限制, 普遍处于被动、 焦虑的状 态。 想转型, 但又不知道如何具体切入;市场上五花八门的各种支持转型的方案、 软件和系统, 不知道如何选择和实施。 这些企业通过多年的积累, 实际上已经拥 有相对成熟的供应链、生产工艺、生产流程、物流配送等体系。但是, 也是因为 从事制造业
2、时间较长, 生产设备陈旧、 老化, 无法即时满足数字化的要求, 也不 可能有大量的资金马上对生产设备进行全面的升级换代。 这就形成了中小企业转型的窘境, 如何破局?转型之路到底应该怎么走? 转型家联合创始人邓斌先生在一次演讲中说到“如果企业转型有一个主线方向 的话, 我们认为是三个连接:第一个是连接用户, 第二个是连接员工, 第三个是 连接伙伴”, 这是极其重要的启示。 作为制造企业首先关注的是生产。 能不能把“连接生产”作为传统制造企业数字 化转型的起点和抓手呢?通过连接生产的各个环节, 把与生产有关的各种信息收 集起来, 用数字的形式呈现出来, 通过有效的分析处理来服务于生产、 提高生产
3、效率、实现生产的智能化。笔者在实践中发现, “连接生产”确实是一个非常可 靠的起点。 连接生产设备 生产设备对于生产的重要性不容置疑, 也无需赘述。 问题是怎样才算是真正了解 生产设备?哪些数据是至关重要的、必须的, 哪些数据又是仅供参考的, 哪些数 据是静态的, 哪些数据又是在动态变化着的;这些数据如何有效地收集、整理、 分析、 应用, 帮助我们分析解决问题、 提高设备的运作效率, 进而提高生产效率、 降低成本等等。 首先是生产设备的基本资料, 包括制造商、型号、规格尺寸、购买时间、价格、 代理与服务提供商、安装及维护手册等等;其次是设备运作资料, 包括设备维护周期、方法、步骤等, 配件、耗
4、材、工装夹具、使用周期、购买周期、供应商信 息等等。收集、处理、查询这些静态的数据相对还是比较容易, 即使没有一个系 统来帮助, 用简单的工作表格也可以管理好。当管理范围扩大、设备数量增加, 可以通过导入条码或者 RFID系统来辅助管理, 使用掌上移动设备等将设备巡 检、保养、维修等等工作流程化、数字化、系统化。 然后是设备的实际运作情况, 设备的预设产能、实际的产能, 设备正常维护计 划、实施情况, 设备停机频率、时长、原因分析, 设备的修复时间和成本、配件、 耗材、工装夹具等的备件库存、使用情况、成本等。这些动态数据的收集就会复 杂一点, 但是在数量不多、 或者是示范样板工程的初始阶段,
5、我们还是可以通过 一些半自动化的系统来辅助运作, 例如在设备上加装一些传感器来感知设备的 运行状态, 同时导入配件、耗材、工装夹具等库存管理系统。 有了一定数据积累之后, 就可以通过数据分析来发现设备存在的问题、 找出改善 点、制定提升计划, 进而提高设备的运作效率, 提高设备生产效率、降低成本。 图通过对生产要素的充分解构与连接, 现实生产体系“自动化” 下载原图 如果问题是设备本身, 而系统记录的维修费用又在逐步增加, 可以比较一下机 器升级或者新购的费用, 帮助我们做出决定。 对于设备的备品备件, 通过良好有效的库存管理来减少浪费;设置合理的库存安 全量, 在库存不足时主动发起采购流程,
6、 以提高效率并节约成本。 对设备的常见 故障和维护周期, 发出预警、提供操作指引、故障解决方案。 连接生产物料 生产物料直接关系到生产出货的准时率和库存的效率。 合理有效的物料库存不仅 可以加快库存流转、 节约库存成本, 还可以提高需求的满足率, 在线生产物料是 库存的重要组成部分, 甚至可能是全部, 如何管理好也就变得越来越重要。 简单来说, 企业需要在物料的每一个流转环节记录物料的流向与变化:投了多少 物料、用在哪个生产环节、用了多少、还有多少、还需要多少、多少已经成为半 成品或者成品这就需要导入 MES (生产执行系统) 或是Traceability (溯源 系统) 来支持。这些系统的导
7、入和实施, 需要考虑真实需求: 管理的颗粒度:需要管理到哪一层级, 车间、班组还是作业机台? 管理的时效性:是否需要实时?还是可以有一定的延时? 技术的实用性、稳定性和前瞻性:是使用智能卡、条码还是 RFID?满足当前还是 满足未来? 物料动态管理系统的开放性和兼容性:是否方便和其他系统进行数据交换?是否 方便升级换代? 清楚了解物料的实际状况, 实现自动补料、智能调配, 改被动式备料为拉式运 作。 并结合供应链管理来降低库存, 提高库存周转率, 打造供应链管理的核心优 势, 提升企业的核心竞争力。 连接生产人员 生产人员直接参与产品的生产, 是连接生产的重要组成部分。 智能制造不是自动 制造
8、, 制造的完全自动化对大部分企业来说, 并不是马上就可以做到的, 也可 能是不需要的。 通过结合自动和手工操作的优点来快速实现智能制造, 在有限投 资的情况下做到生产效率最大化, 才是大部分企业的常态。 由合适的人来做合适的事情。 对生产来说, 就是要确保每一个生产岗位上的操作 人员, 必须经过合适的培训, 取得了相关的资质, 以保证生产质量。 通过完善员 工的培训流程和记录, 并在MES中连接员工的培训记录;在每一个生产岗位上, 操作人员上岗时核对相关的培训记录, 确保上岗人员取得了相关的资质;如有异 常, 马上停止操作, 并即时放出警告消息。 记录操作人员的操作准确率, 找出每 个操作人员
9、最适合、 最擅长的生产岗位, 合理调整操作岗位, 真正做到“人尽其 用”。 结合MES, 在每一个生产岗位上提供合适的生产操作指引, 确保操作员工可以 依据生产操作指引完成生产。 对于容易出错的操作步骤设置防错装置, 提前做出 警示。通过标准化的操作, 逐步细化操作流程和规范, 并不断拆分, 把重复、简 单、低附加值的工序自动化, 将宝贵的人力资源投入到真正复杂的、有创造性的 工作中。 连接生产现场 连接生产设备、生产物料和生产员工, 并不意味着企业就能完全了解生产情况, 要对整个生产的态势进行把握, 还必须随时了解生产线的整体运作状态。 随着时间的推移, 设备在老化, 产能在下降, 但通过一
10、些技术改进措施可以延 缓设备老化的进程, 甚至提升设备的能力;通过生产设备的调整、测试, 找出生 产设备的最佳组合, 从而最终提高了生产线的产能。 基于生产线的“实际产能”做出的生产线的“计划产量”与生产线的实际产量 还是会有差异的, 有时差异还不小。 所以, 要时刻了解生产线的实际产量, 监控 与计划产量的关系, 随时作出调整。 这就是生产线数字化的时效性要求, 我们一般说的“时刻”“随时”又是多久呢?如果是每天或者是每半天, 甚至是每小时, 还是可以依靠人工的方式去收集来完成。虽然比较笨、也未必准确, 但好处是不 需要系统支持, 没有额外的投入, 可以马上就做。但如果是每 30分钟、每 1
11、0 分钟, 甚至实时, 这个办法就行不通了。 这时企业就需要有一个系统来实现实时 产出的监控, 并与计划产量作比较。 时效性到底如何定义?企业需要综合考虑产品的特性、生产的过程、收集的难度 和资源的投入, 做出符合实际需求的节拍。 关于产能, 上述只是对整条生产线的整体描述。事实上, 这是远远不够的。我们 还需要对组成生产线的每一个生产设备做出同样的分析和定义数字化的需求, 并通过优化组合来调整组成生产线的生产设备, 令同一条生产线的所有生产设 备可以按同一个节拍来生产, 从而提高生产线的总体产能。除了生产设备、生产 线的整体产能, 还需要综合考虑设备、物料、人员单个或者组合的结构, 根据实
12、际情况具体分析, 做到步调一致、协同运作。 需要注意的是, 企业必须非常清楚有关产能管理的颗粒度要求:过粗则完全起不 了作用, 太细又会增加了复杂性。 在某些场景或测试环境中, 人工统计的笨办法 可能可以作为一个先导示范的案例, 在不需要太多投入的情况下可以即时展示 效果。 反映生产状况最基本的数据还有很多, 比如良品率、物料情况、设备运作情况等 等。企业通过对各类数据管理的实时性、颗粒度等维度的分析, 确定生产线数字 化的具体要求, 从而实现我们连接生产的基本要求。 连接生产是对设备、物料、人员和现场进行充分的解构, 让更多隐藏的信息可以 得以复用, 并以数字化的方式“连接”。 通过连接生产
13、, 感知生产运营情况, 收 集生产运作过程中实时产生的大量数据;通过对这些源于生产的空前庞大的数据 进行有序地整理、分类和处理, 使企业对生产运营状况有了前所未有的了解;并 可以根据实际情况随时、及时地制定各项改进计划;并通过各种通信手段, 在最 短时间内传递给相关人员, 马上采取行动, 实施计划。 数字化转型给传统中小企业带来了困惑, 但同样也充满了机遇。 正因为我们“传 统”, 所以我们对制造业有着很好的理解和丰富的经验, 对如何做出好产品有 着执着的追求;正因为我们规模不大, 所以可以放下包袱, 积极拥抱挑战, 灵活 转身。可以因地制宜、不拘一格地根据企业的实际情况将内部的资源进行充分连 接和有序共享, 从而最大程度地提升对生产能力的控制力, 更加实际地响应市 场需求, 满足对客户的承诺。
