數(shù)字化車間制造運(yùn)行管理評價體系探究

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[摘要]本文通過對影響數(shù)字化車間運(yùn)行管理的各個因素進(jìn)行分析，對車間計劃與資源配置、工藝執(zhí)行與管理、生產(chǎn)過程質(zhì)量管理、生產(chǎn)物流管理、車間設(shè)備管理等方面提出了一套系統(tǒng)和可操作的評價指標(biāo)體系，可為數(shù)字化車間的管理和評估提供指導(dǎo)和依據(jù)。

[關(guān)鍵詞]數(shù)字化車間；管理；指標(biāo)體系；評價分析

數(shù)字化車間是智能制造的重要組成部分，是企業(yè)進(jìn)行智能制造的核心場所[1]。《中國制造2025》發(fā)展戰(zhàn)略中明確提出，數(shù)字化車間是智能制造工程的重點(diǎn)建設(shè)內(nèi)容之一。數(shù)字化車間依托信息技術(shù)、測控技術(shù)以及人工智能技術(shù)等先進(jìn)手段[2]，對“人、機(jī)、料、法、環(huán)、測”等生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)資源、工藝流程、生產(chǎn)設(shè)計、車間運(yùn)行及人員等進(jìn)行精細(xì)、高效的數(shù)字化規(guī)劃和管理控制，從而實(shí)現(xiàn)智能化的制造過程[3]。在信息化和智能化高度集成的數(shù)字化車間中，生產(chǎn)模式的進(jìn)步對其運(yùn)行和管理模式提出了更高要求。但是，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的相對滯后和缺失，已經(jīng)成為影響數(shù)字化車間運(yùn)行和管理的嚴(yán)重阻礙。因此，如何建立科學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)體系對數(shù)字化車間的管理能力進(jìn)行評價已成為發(fā)展智能制造的迫切需求。數(shù)字化車間的評估主要涉及制造設(shè)備與資源、制造運(yùn)行管理兩大方面。其中，制造運(yùn)行管理是其評價的核心和難點(diǎn)。本文通過對影響數(shù)字化車間制造運(yùn)行管理的主要指標(biāo)和影響因素進(jìn)行分析，提出了一套系統(tǒng)和可操作的評價指標(biāo)體系。

一、評價指標(biāo)

基于“科學(xué)性、系統(tǒng)性、可操作性”的基本原則[4]，該評價體系采用層次分析法，研究確定了數(shù)字化車間制造運(yùn)行管理的評價維度，主要包括車間計劃與資源配置、工藝執(zhí)行與管理、生產(chǎn)過程質(zhì)量管理、生產(chǎn)物流管理、車間設(shè)備管理、創(chuàng)新功能等六方面，并在此基礎(chǔ)上細(xì)化、構(gòu)建二級指標(biāo)，如表1所示。

二、重點(diǎn)指標(biāo)分析

1.車間計劃與資源配置

（1）車間計劃。數(shù)字化車間應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的工藝路線和工廠的可用資源，制定工序作業(yè)計劃，在此基礎(chǔ)上分派設(shè)備及人員開展生產(chǎn)，并能夠?qū)ιa(chǎn)過程出現(xiàn)的異常情況進(jìn)行管理，從而達(dá)到車間生產(chǎn)計劃的要求。（2）資源配置。數(shù)字化車間的資源包括生產(chǎn)設(shè)備、人員物料等生產(chǎn)要素。根據(jù)工序計劃，應(yīng)綜合考慮車間設(shè)備管理、生產(chǎn)物流管理中的設(shè)備、人員、物料等的可用性。例如針對作業(yè)計劃與設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)計劃之間的相互影響，數(shù)字計劃車間應(yīng)減少技術(shù)準(zhǔn)備時間，提高排產(chǎn)效率；對于物流、車間班組等不同部門，應(yīng)加強(qiáng)人員之間的協(xié)同，提高工作效率。

2.工藝執(zhí)行與管理

（1）工藝規(guī)劃與仿真。在數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化以及自動化條件下，數(shù)字化車間的作業(yè)計劃和作業(yè)程序應(yīng)能自動下發(fā)，并且生產(chǎn)工藝和過程應(yīng)能實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)開展。同時，通過對生產(chǎn)信息、質(zhì)檢數(shù)據(jù)、現(xiàn)場信息等反映的生產(chǎn)實(shí)時狀態(tài)，數(shù)字化車間應(yīng)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)工藝的可追溯和生產(chǎn)現(xiàn)場的快速響應(yīng)，并能夠通過計算機(jī)輔助系統(tǒng)、仿真軟件等手段開展產(chǎn)品工藝規(guī)劃。（2）調(diào)度及監(jiān)控系統(tǒng)。在工藝執(zhí)行過程中，數(shù)字化車間的調(diào)度信息系統(tǒng)能通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將生產(chǎn)數(shù)據(jù)實(shí)時傳輸反饋到工廠層面的控制系統(tǒng)和上層業(yè)務(wù)系統(tǒng)；生產(chǎn)監(jiān)控信息系統(tǒng)應(yīng)具備可視化工作管理和信息處理功能，可監(jiān)控車間的生產(chǎn)情況、預(yù)測生產(chǎn)趨勢，并對車間工藝進(jìn)行指導(dǎo)。

3.生產(chǎn)過程質(zhì)量管理

（1）生產(chǎn)過程質(zhì)量數(shù)據(jù)采集。數(shù)字化車間應(yīng)具備質(zhì)量管理信息系統(tǒng)，對原料（原材料和零部件）和產(chǎn)品（半成品、中間品和成品）的質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行全面采集，對影響和反映質(zhì)量的關(guān)鍵數(shù)據(jù)（工藝參數(shù)、檢測結(jié)果等）能夠?qū)崟r在線自動采集，并能對獲取的質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行及時和準(zhǔn)確分析，保證產(chǎn)品質(zhì)量檔案的準(zhǔn)確性和完整性。另外，為提高質(zhì)量數(shù)據(jù)的分析結(jié)果，盡可能提高數(shù)據(jù)采集和分析的及時性和可靠性。（2）預(yù)警和評估。在預(yù)防為主的原則下，數(shù)字化車間應(yīng)能實(shí)時依據(jù)對質(zhì)量數(shù)據(jù)自動分析后所反映出的總體質(zhì)量趨勢，對生產(chǎn)過程潛在的質(zhì)量問題進(jìn)行防控，在必要的情況下發(fā)出警告，從而實(shí)現(xiàn)降低或避免可能發(fā)生的質(zhì)量問題的目標(biāo)。（3）正向、反向追溯?；诋a(chǎn)品質(zhì)量檔案，數(shù)字化車間應(yīng)可利用信息化的產(chǎn)品標(biāo)識（批號、編碼、條碼或標(biāo)簽等），追溯產(chǎn)品所有的關(guān)鍵生產(chǎn)信息。如原料供應(yīng)商及批次、工藝參數(shù)、生產(chǎn)人員、生產(chǎn)地點(diǎn)（生產(chǎn)線/工位等）、生產(chǎn)時間、質(zhì)量檢測結(jié)果等。（4）質(zhì)量改進(jìn)策略。對于發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量缺陷，數(shù)字化車間應(yīng)基于PDCA循環(huán)建立質(zhì)量改進(jìn)機(jī)制，利用質(zhì)量異常分析工具，完善并固化質(zhì)量改進(jìn)流程，從而積累形成完備的質(zhì)量改進(jìn)經(jīng)驗庫。同時，數(shù)字化車間應(yīng)建立質(zhì)量改進(jìn)經(jīng)驗庫，跟蹤質(zhì)量改進(jìn)過程，形成質(zhì)量改進(jìn)記錄。

4.生產(chǎn)物流管理

（1）物流管理系統(tǒng)。數(shù)字化車間應(yīng)能夠通過物流運(yùn)輸管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)訂單、運(yùn)輸計劃、運(yùn)力資源和調(diào)度等的綜合管理，且能夠通過應(yīng)用軟件、電話、短信等形式將運(yùn)輸配送的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)信息反饋給管理人員。同時，物流管理系統(tǒng)應(yīng)具有安全防護(hù)設(shè)施、人機(jī)交互系統(tǒng)、先進(jìn)物流設(shè)備、物料編碼感知設(shè)備、物流應(yīng)用軟件及數(shù)據(jù)庫等軟硬件。（2）庫存管理。數(shù)字化車間應(yīng)可以對庫存數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、追溯和分析，實(shí)時跟蹤物料所在的位置、數(shù)量和狀態(tài)等詳細(xì)信息，并依托信息化技術(shù)和自動化技術(shù)使庫存管理變得更加精確和智能。

5.車間設(shè)備管理

（1）設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控。數(shù)字化車間的設(shè)備控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，應(yīng)能夠開展設(shè)備的數(shù)據(jù)采集、運(yùn)行分析、故障分析及遠(yuǎn)程診斷，并能自動在線采集反映設(shè)備狀態(tài)的關(guān)鍵數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)采集過程中，既可以直接采用已有的以太網(wǎng)等標(biāo)準(zhǔn)通訊接口采集，也可以通過增加專用采集終端進(jìn)行采集。（2）設(shè)備維修維護(hù)。數(shù)字化車間應(yīng)建立完善的維修維護(hù)體系，涵蓋計劃制定、任務(wù)分配、計劃下發(fā)、計劃執(zhí)行、結(jié)果反饋和改進(jìn)等維修維護(hù)的全流程節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化的維修維護(hù)保障，并利用智能移動終端等設(shè)備完成維修維護(hù)的執(zhí)行和反饋。數(shù)字化車間應(yīng)建立維修維護(hù)經(jīng)驗庫，基于數(shù)字化采集系統(tǒng)對于車間涉及的典型故障能夠進(jìn)行自診斷。另外，數(shù)字化車間應(yīng)提供圖文、視頻等標(biāo)準(zhǔn)化的維修維護(hù)作業(yè)指導(dǎo)，以確保設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行。

6.創(chuàng)新功能

在智能制造時代，人的因素并沒有減弱反而變得更加重要。無論是機(jī)器設(shè)備，還是各種信息化軟件系統(tǒng)，都是以幫助人、服務(wù)人為出發(fā)點(diǎn)，而不是簡單的為了替代人、減少人。因此，在數(shù)字化車間建設(shè)中，應(yīng)加強(qiáng)人員管理，實(shí)現(xiàn)以人員的高效率帶動車間生產(chǎn)系統(tǒng)的高效能。

三、結(jié)語

數(shù)字化車間的運(yùn)行，既需要依靠數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的先進(jìn)設(shè)備和生產(chǎn)模式，也需要充分發(fā)揮人的作用，在科學(xué)高效的管理基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)提質(zhì)增效。為引導(dǎo)企業(yè)提高智能制造水平，數(shù)字化車間的制造運(yùn)行管理能力評價需要結(jié)合技術(shù)進(jìn)步和行業(yè)發(fā)展水平，不斷完善體系的評價內(nèi)容和指標(biāo)量化，保證指標(biāo)體系的科學(xué)性和適用性。

［參考文獻(xiàn)］

[1]付仙良.數(shù)字化車間綜述及示范項目.中國煤礦信息化與自動化高層論壇[C].北京.2013

[2]朱霞,王思鍇,馬全明等.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支持下勘測生產(chǎn)監(jiān)控與設(shè)備資源管理信息系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[J].測繪通報,2016(11):126-130,147.

[3]鄒旺,李少波.數(shù)字化車間生產(chǎn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集與智能管理研究[J].組合機(jī)床與自動化加工技術(shù),2018(1):150-153.

[4]吳相科,王成城,孟維,家電制造企業(yè)定制化生產(chǎn)能力綜合評價研究[J].質(zhì)量與認(rèn)證,2018(10):65-66.

作者:孟維 崔文喆 孫博 單位:中國質(zhì)量認(rèn)證中心