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建數(shù)字化工廠到底有什么好處?
建設(shè)數(shù)字化工廠的好處多多,我們僅僅從一個(gè)維度判斷數(shù)字化工廠的好處:提高數(shù)字化工廠經(jīng)營過程的能見度。
本文作者:章月洲,教授級高級工程師、信息化專家、工廠管理專家!
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數(shù)字化工廠現(xiàn)狀
2015年國家發(fā)布了《中國制造2025》,國內(nèi)的智能制造熱潮興起,至今已經(jīng)形成了建設(shè)數(shù)字化工廠、數(shù)字化車間的熱潮,各級政府的支持力度比較大,比如金華市對兩化融合的支持是30%的補(bǔ)貼(項(xiàng)目費(fèi)用包含信息化規(guī)劃、設(shè)計(jì)、咨詢、培訓(xùn)和軟件費(fèi)用),嘉善縣的補(bǔ)貼更加優(yōu)惠,是在金華市政府補(bǔ)貼政策的計(jì)劃上,MES系統(tǒng)的硬件(服務(wù)器、客戶端、顯示器、采集盒子、條碼槍等),而且普通企業(yè)的補(bǔ)貼總額是100萬,獨(dú)角獸企業(yè)是200萬,支持力度空前。
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建立數(shù)字化工廠的益處
建設(shè)數(shù)字化工廠的好處多多,我們僅僅從一個(gè)維度判斷數(shù)字化工廠的好處:提高數(shù)字化工廠經(jīng)營過程的能見度。
建立數(shù)字化工廠,可以提高4個(gè)方面的能見度:
第一,實(shí)現(xiàn) 物料和物料流動(dòng)狀態(tài)的能見度
建立數(shù)字化工廠,可以極大低提高物料和物料流動(dòng)過程的能見度:
供應(yīng)商的需求可視化
利用SRM(供應(yīng)商關(guān)系管理系統(tǒng))可以方便地實(shí)現(xiàn)供應(yīng)商與工廠之間的物料需求狀態(tài),尤其是電子、機(jī)械設(shè)備、服裝等組裝類企業(yè),工廠可以及時(shí)地把相關(guān)物料需求,實(shí)時(shí)同步發(fā)布至供應(yīng)商處,同時(shí)將工廠的即時(shí)庫存、可用庫存狀態(tài)同步至供應(yīng)商,讓供應(yīng)商可以或許更多的物料需求信息,從而做好供應(yīng)商自身工單的優(yōu)先序和排程計(jì)劃安排。
同時(shí),供應(yīng)商也可以把自身的庫存、發(fā)貨、送貨的狀態(tài)轉(zhuǎn)換為發(fā)運(yùn)狀態(tài),使得工廠可以同步、實(shí)時(shí)清晰送料狀態(tài),以提高齊套狀態(tài)的透明度。
第二,實(shí)現(xiàn) 庫存狀態(tài)能見度
利用WMS(倉庫管理系統(tǒng))的庫存實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)信息,可以為S&OP(銷售和運(yùn)作計(jì)劃)、MRP(物料需求計(jì)劃)、工單發(fā)料等提供即時(shí)信息,確保獨(dú)立需求、相關(guān)需求的準(zhǔn)確。
第三,實(shí)現(xiàn) 工序工單的優(yōu)化投放能見度
利用ERP(企業(yè)資源計(jì)劃)的生產(chǎn)工單和銷售訂單、MES(制造執(zhí)行系統(tǒng))的設(shè)備狀態(tài)和工序報(bào)工,APS(高級計(jì)劃和排程)可以實(shí)現(xiàn)滿足客戶交期(最高庫存和安全庫存)的前置條件下,根據(jù)TOC(約束理論)瓶頸管理理論,實(shí)現(xiàn)瓶頸資源效率最大化、有效產(chǎn)出最佳化和生產(chǎn)成本(懲罰成本)的最小化,從而實(shí)現(xiàn)客戶滿意度、資源效率最大化的目標(biāo)。
注:數(shù)字化工廠建設(shè),唯有通過工序工單的優(yōu)化投放,才可以發(fā)揮出數(shù)字化工廠信息系統(tǒng)的最佳效率。所以,APS高級計(jì)劃和排程是數(shù)字化工廠的核心軟件,是真正起到輔助決策作用的核心軟件。
第四,經(jīng)營過程和經(jīng)營結(jié)果(資金、庫存、有效產(chǎn)出、準(zhǔn)交率等)能見度
充分利用ERP、MES、APS的相關(guān)數(shù)據(jù),可以利用數(shù)據(jù)平臺(tái)(IGN等),工廠可以自主開發(fā)或委托開發(fā)與工廠業(yè)務(wù)相一致的BI(商業(yè)智能)系統(tǒng),將經(jīng)營和管理過程透明化、可視化:
1、實(shí)時(shí)呈現(xiàn)物料流動(dòng)狀態(tài):原材料在途、在庫、WIP(在制品)、半成品、產(chǎn)成品在庫、產(chǎn)成品在途、產(chǎn)成品應(yīng)收等
2、與實(shí)物流相對應(yīng)的資金狀態(tài)
3、產(chǎn)能負(fù)荷及瓶頸產(chǎn)能的負(fù)荷狀態(tài),承諾交期的展望
4、生產(chǎn)過程的相關(guān)信息:安全、質(zhì)量和生產(chǎn)效率(人均效率、萬元薪資有效產(chǎn)出、資源有效產(chǎn)出等)
5、按天計(jì)算的有效產(chǎn)出趨勢圖、訂單負(fù)荷圖等等
全景式、全時(shí)域地呈現(xiàn)工廠的運(yùn)行狀態(tài),以數(shù)字化透明方式呈現(xiàn)經(jīng)營過程和結(jié)果,甚至用仿真的方式實(shí)現(xiàn)CPS。
3
建設(shè)數(shù)字化工廠必要步驟
如何建設(shè)好的數(shù)字化工廠,不僅需要有足夠的預(yù)算,更需要科學(xué)的規(guī)劃和設(shè)計(jì),一般做好數(shù)字化建設(shè),必須要依據(jù)以下步驟:
第一,信息系統(tǒng)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)
很多的工廠會(huì)購置很多的獨(dú)立的信息系統(tǒng),如CRM(客戶關(guān)系管理系統(tǒng))、PLM(產(chǎn)品壽命管理系統(tǒng))、ERP(企業(yè)資源計(jì)劃)、HR(人力資源)、QMS(質(zhì)量管理系統(tǒng))、OA(辦公自動(dòng)化)等,但是因?yàn)闆]有做好頂層設(shè)計(jì),系統(tǒng)的集成性差,而且軟件的選型、上線程序均不科學(xué),造成很大的資金、時(shí)間和人力資源浪費(fèi)。
所以,要做好數(shù)字化工廠建設(shè),必須做好信息化的規(guī)劃和設(shè)計(jì),至少包含以下內(nèi)容:
1、信息系統(tǒng)未來3-5年的總體方向和目標(biāo)(與公司戰(zhàn)略相匹配)。
2、硬件系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì),包括網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)安全、儲(chǔ)存系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)。
3、軟件系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)和子系統(tǒng)的、子系統(tǒng)供應(yīng)商要求和上線邏輯順序。軟件系統(tǒng)的總體規(guī)劃和設(shè)計(jì)非常重要,很多工廠(某些軟件系統(tǒng)供應(yīng)商也極力推薦)喜歡一體化軟件:將CRM、PLM、ERP、APS、MES、WMS、SRM、BI、OA選用統(tǒng)一供應(yīng)商一體化軟件。我并不贊同做這樣的選擇,理由如下:
1)如此選擇的話,意味著這家供應(yīng)商必須是非常強(qiáng)悍實(shí)力的供應(yīng)商,能力超強(qiáng)。目前中國還沒有這樣的供應(yīng)商出現(xiàn),有的估計(jì)是忽悠。
2)系統(tǒng)的耦合性太強(qiáng)了,為整個(gè)系統(tǒng)的更新造成了極大的困擾。一個(gè)客戶因?yàn)樵贓RP(企業(yè)資源計(jì)劃,單賬戶)系統(tǒng)中做了很多的開發(fā),需要升級到多組織ERP系統(tǒng)時(shí),就非常麻煩了。如何是多個(gè)子系統(tǒng)的集成,則各個(gè)系統(tǒng)的迭代和更新會(huì)容易很多,很容易使用到更加先進(jìn)的子系統(tǒng)。
第二,上線好ERP這個(gè)數(shù)據(jù)平臺(tái)
很多人認(rèn)為智能制造時(shí)代,ERP不重要了,有系列文章?lián)尩紼RP的平臺(tái)作用(一共是16論)。確實(shí),就目前而言,MRP是獨(dú)立需求、相關(guān)需求間最好的方法,除MRP還有什么可以替代,目前最新的關(guān)于獨(dú)立需求、相關(guān)需求的技術(shù)DDMRP(需求驅(qū)動(dòng)的MRP),還是在MRP的基礎(chǔ)上優(yōu)化。
實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)-財(cái)務(wù)一體化的ERP,也是標(biāo)準(zhǔn)成本、實(shí)際成本、應(yīng)收/應(yīng)付、存貨核算和總賬的唯一選擇,是不能規(guī)避的信息系統(tǒng)。
所以,ERP是所有信息系統(tǒng)的基礎(chǔ),是不可避免的基礎(chǔ),必須做好,做扎實(shí)。
第三,選擇專業(yè)的MES系統(tǒng)
在ERP的基礎(chǔ)上,選擇專業(yè)的MES系統(tǒng)成為關(guān)鍵。MES的行業(yè)特征比較明顯,如機(jī)械加工行業(yè),偏重加工過程的管理,工序報(bào)工、道具管理、在制品管理是關(guān)鍵。電子行業(yè)的電子料防呆、物料齊套是關(guān)鍵。
汽車零部件行業(yè)的數(shù)據(jù)追溯(批、件)是核心,不同的行業(yè)需要不同的MES解決方案,而且MES的供應(yīng)商也各不相同:自動(dòng)背景的、數(shù)據(jù)采集和物料網(wǎng)、ERP軟件廠商、精益生產(chǎn)顧問轉(zhuǎn)型等等,供應(yīng)商不同、行業(yè)不同面向的客戶也不同。
第四,一定要上APS并選擇合適的供應(yīng)商
目前的MES軟件,一般不包含兩個(gè)MES的核心功能:詳細(xì)排程、工序工單分派,但是且這兩個(gè)功能才是工廠運(yùn)行的關(guān)鍵:確定工序工單的優(yōu)化投放,實(shí)現(xiàn)客戶交期滿足和內(nèi)部有效產(chǎn)出、資源效率的最大化。
“詳細(xì)排程”、“工序工單分派”的功能有更加專業(yè)的APS高級計(jì)劃和排程軟件實(shí)現(xiàn),所以,一般情況下ERP、MES上線后,高復(fù)雜性、高變動(dòng)的工廠業(yè)務(wù)場景,必須要有APS高級計(jì)劃和排程的實(shí)施和上線,才可以實(shí)現(xiàn)發(fā)揮ERP和MES的有效作用。
要選擇一個(gè)好的APS高級計(jì)劃和排程,可以從以下幾個(gè)方面判斷:
1、選擇國外相對成熟軟件系統(tǒng)是一個(gè)簡單的選擇
國內(nèi)號(hào)稱有APS高級計(jì)劃和排程軟件的MES公司非常多,但是基本上不是太靠譜,因?yàn)檎娴亩a(chǎn)計(jì)劃和排程的專家、精益生產(chǎn)顧問均不懂,更何況要開發(fā)一個(gè)滿足DBR、JIT排程的軟件并不容易,其啟發(fā)算法和引擎開發(fā),尤其是配置型的軟件更加不易。
2、選擇國外軟件時(shí),要注意是全廠統(tǒng)一工序排程、還是需要分別排程的。
如果是廠級、車間工序分級排程的,軟件的優(yōu)化效果會(huì)比較差,最好不要選擇。
3、建模和優(yōu)化的便捷性。復(fù)雜場景如果需要手工建模和迭代、優(yōu)化是代碼來做的,則APS高級計(jì)劃和排程的系統(tǒng)適應(yīng)性不好,未來工廠業(yè)務(wù)狀態(tài)的更新會(huì)對系統(tǒng)的優(yōu)化會(huì)有困難,需要在選擇中注意。
工廠選擇APS高級計(jì)劃和排程時(shí),最好選擇【參數(shù)化建?!?、【配置化優(yōu)化】的APS高級計(jì)劃和排程系統(tǒng),確??梢缘玫介L期使用。
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結(jié)語
數(shù)字化工廠的益處是顯而易見的,但是科學(xué)建立數(shù)字化工廠是一個(gè)長期、持續(xù)的過程,為此工廠必須做好以下準(zhǔn)備:
① 長期、持續(xù)建設(shè)的觀念
建立科學(xué)的數(shù)字化工廠,是一個(gè)長期的過程,千萬不要有暫時(shí)、短期就可以建設(shè)的思想,是建設(shè)是長期、收益也是長期的,是核心競爭力的一部分。
② 預(yù)算和投資的概念
建設(shè)數(shù)字化工廠是一個(gè)長期的投資,而不是成本,千萬不應(yīng)該具備短期內(nèi)收回的觀念,而是長期、持續(xù)投資的一部分。
做好投資預(yù)算,工廠需要有三點(diǎn)考慮:
其一,是資金預(yù)算,是基于規(guī)劃期內(nèi)的資金預(yù)算
其二,是時(shí)間預(yù)算,是幾年才可做成數(shù)字化工廠,不是幾個(gè)月,不是1-2年
其三,是人才預(yù)算,建設(shè)數(shù)字化工廠,不僅僅是信息系統(tǒng)供應(yīng)商的事情,更是工廠本身的事情,不僅需要具有專業(yè)水平的IT隊(duì)伍,更是需要工廠領(lǐng)導(dǎo)層、管理層、操作層的身體力行,親自參與建設(shè)、使用和維護(hù),數(shù)字化工廠才會(huì)是長治久安。
③ 數(shù)字化工廠要真做而不是為了展示
數(shù)字化工廠設(shè)計(jì)現(xiàn)在不做,未來還是要做,今天不做明天還是要做,是遲早要做的事情,需要確定的是,何時(shí)開始做?先做那個(gè)部分?投入多少預(yù)算?
但是,做數(shù)字化工廠,千萬別因?yàn)橛姓a(bǔ)貼提前做、規(guī)模過大、水平過高地做,這樣的話,往往做不好,做不到位或者浪費(fèi)了時(shí)間、費(fèi)用和人力資源,從而傷害數(shù)字化建設(shè)的寶貴的熱情、資金和時(shí)間。
總之,數(shù)字化工廠的益處多多,但是建議數(shù)字化工廠需要科學(xué)規(guī)劃、嚴(yán)密計(jì)劃和足夠的預(yù)算支撐,并真實(shí)落地使用,才可以取得好的效果。
以上就是100唯爾(100vr.com)小編為您介紹的關(guān)于數(shù)字化工廠的知識(shí)技巧了,學(xué)習(xí)以上的建數(shù)字化工廠到底有什么好處?知識(shí),對于數(shù)字化工廠的幫助都是非常大的,這也是新手學(xué)習(xí)機(jī)電專業(yè)所需要注意的地方。如果使用100唯爾還有什么問題可以點(diǎn)擊右側(cè)人工服務(wù),我們會(huì)有專業(yè)的人士來為您解答。
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