企业四级能力建设有哪些方向可以引导呢,这里总结为16个字“降低复杂、动态平衡、整合资源、抵御风险”。
1、降低复杂
随着企业发展,制造“复杂性”都将从各维度提升,四级企业面临的问题更加突出,如果复杂性未能有效解决,就会降低企业运行效率。因此,降低复杂就是应用智能化,使我们的制造过程更简单、更顺畅、更敏捷,不管是产品研发,还是生产排程、生产控制等方面。这就需要根据复杂场景,进行知识与经验总结,辅助业务活动快速处理。比如,【产品设计4a】面对系列化产品的设计复杂性,采用模块化、参数化设计加快产品研发,【工艺设计4b】面对典型特征的工艺相似性,利用工艺知识为工艺设计与规划提供决策,【生产作业4a】面对多品种产品混线生产,根据产品与程序匹配实现生产指令自动下发,【计划与调度4a】面对多任务、多资源、多约束的复杂性,实现作业计划自动优化排产调度;以及在【集成4a】面对信息系统间点对点集成的复杂性,采用ESB、ODS等技术路线,使集成运维工作更为敏捷。
2、动态平衡
企业生产过程一直受到外部环境、内部资源变化影响,不可能一直按既定的路线、流程、模式等正常环境生产出产品,指标异常就在“不确定”的时候出现,于是整个生产过程就处于一方面尽可能保持正常,一方面又尽快的在异常中恢复,这样交叉进行,智能化要解决的就是这种动态平衡能力。
有时这些异常有明确的指标判断,显性异常,比如产品质量指标超差,还有的是隐形异常,比如工艺指标趋势表现偏离。不论是哪种异常,首先都需要建立指标参照体系,监控哪些指标,指标在何种范围是正常的,是结果性的,是趋势性的,还是关联性的。在国标三级条款里就是要建立这些指标并进行监控,如【设备管理3b】设备OEE指标、【能源管理3a】高能耗设备能耗评价指标、【计划与调度3c】生产进度指标,指标制订的合理性本身也是数据分析的过程。
四级的动态平衡就是要针对这些指标的异常结果做出反馈,消除这些“不确定”带来的复杂性,进行敏捷响应,实现短周期平衡;而制造系统经过一定时间运行,指标值不断验证,指标类型及其边界需要重新校正调整,优化使其更为合理,进行长周期平衡闭环。
短周期动态平衡,比如【设备管理4b】对设备OEE异常的设备进行分析,确定影响运行效率的因素(单元供料不及时、前后工序节拍不平衡、设备工艺参数不合理),自动进行工艺和计划调节。【计划与调度4b】面对物料短缺、质量异常、设备宕机等各类异常情况,自动进行生产调度调节,使其恢复到正常生产状态。长周期动态平衡,比如【采购4c】在积累了供应商历史供货表现后,优化供应商评价模型,使其更能反应供应商供货绩效;【物流4c】结合运力资源能力、运送节点、运输任务优化资源装载能力和运输路径,降低运输成本,提高物流效率。
3、整合资源
这里“资源”的范围较广,不只是企业的物料、设备、工装、能源、软件、数据等,还包括企业内部的组织、岗位、业务活动。【组织战略3b】提到对岗位结构的优化和调整,就是结合企业智能化建设,进行相应岗位的职能调整与岗位结构的整合。
一方面,通过平台围绕产品全生命周期整合数据,比如【数据4a】企业级的数据中心,【产品设计4b】实现设计模型在内的全面数据归档,【产品服务4c】将产品使用、运行过程的数据整合,并优化产品运行性能。另一方面,通过智能化应用实现各职能岗位的业务活动协同、传递信息,整合组织内部资源。比如,【产品设计4d】整合产品研发与生产、物流、销售、服务业务协同需要的BOM等资源,【销售4b】整合线上与线下销售渠道与需求资源等。
此外,相比在三级(集成级)重点关注的软件系统和硬件设备间的数据集成,在四级里更强调实时的“软硬一体”无缝整合。比如,【仓储配送4a】基于生产调度指令,实现物料从仓储区域到生产区域的自动配送,这一过程涉及生产管理系统、排程调度系统、仓储系统、配送系统等软件系统与数字化仓储设备、数字化配送设备、生产单元设备等硬件系统的联动交互,交互的每个动作包含着指令下达、收到回应、驱动执行、执行完毕等消息传递,软、硬件频繁交互也将生产组织和设备运行紧密结合一起;同样,【计划与调度4b】对于生产异常的实时优化调度,需要软硬一体的模式实现。
4、抵御风险
相比“动态平衡”消除已发生的异常,抵御风险是赋予制造系统的预知能力。提前知道风险,防范潜在问题发生,将损失降到最低,即四级标准提到很多的“预测”。
为了构建风险预测模型,首先需要找到表征风险的指标,这需要基于日常经验与知识的积累,也就是三级条款提到的“知识库”,同时要保证“指标”是可实时采集或度量的。其次,需要给出指标趋势变化的边界范围和各级临界值,量化风险大小。然后,针对风险采取的措施,建立解决方案对策模型,将风险控制在一定范围内。最后与实际情况对比,验证模型对风险预测的准确性,并不断优化模型。
有些指标可以直接预示风险,如监控质量特性指标的趋势变化;有些与风险产生存在关联关系,间接预示风险,如通过工艺指标的趋势变化预测产品质量的变化,有些关联还由多重因子导致,比如【设备管理4a】设备故障预测性维护,可能涉及设备关键部件多指标运行表现、外界环境影响、产品加工参数等。
四级条款强调的就是企业抵御风险,建立预警预测模型的能力。比如,【采购4b】采购风险模型、【生产作业4c】质量预测模型,【安全环保4a】安全风险的动态识别、【安全环保4b】环保排放风险,【仓储配送4c】罐区冒罐风险,以及【信息安全4c】工业信息安全风险,提升主动防御能力。同时,在【产品服务4a\4b】将风险预测延伸到产品运行使用环节,感知产品运行的潜在风险,比如对电梯、发动机产品建立远程运维监控与优化性能服务,在抵御运行安全风险的同时,增加了产品附加值。
综上,企业四级能力建设是一个长期过程,其智能化建设成果代表了企业深耕行业的看家本领,也是区别于其他企业的优势能力,其应用成效也会确保企业处于行业竞争领先地位。