兩化融合管理體系在航天產品數字化生產管控能力建設中的應用

仵永亮 丁志強 劉輝

摘 ? 要：兩化融合管理體系是引導企業強化變革管理、系統推進兩化融合的管理方法論。首都航天機械有限公司以兩化融合管理體系為管理中樞，圍繞航天產品生產型企業所面臨的挑戰和壓力，以獲取制造抓總優勢、質量管控優勢、經營管控優勢為關注重點，開展航天產品數字化生產管控能力策劃工作，對公司生產管理模式進行改進，引入先進的數字化生產管理技術，有效開展數據開發利用，提高了生產線自動化水平，提高了產品質量和生產效率。

關鍵詞：兩化融合管理體系 ?生產管控 ?業務流程 ?數據驅動 ?信息資源

中圖分類號：V46 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2019）02（c）-0172-04

以運載火箭為代表的航天產品生產制造具有產品高度定制化、研制和批產并存、多型號并舉、多品種小批量、研制快速響應、批產按需交付等特點。在數字化生產管控能力建設之前，在面對不同需求特點的多個型號并行的生產任務時，產品生產計劃安排、資源調配、質量控制、信息采集、反饋、處理、物流等過程主要依靠人工、紙質等傳統的管控方法和手段，這種管控模式難以適應科研生產的需求，尤其在重點型號任務的研制響應速度及批產按需能力方面，亟待加強。航天產品生產管控部分過程應用信息化技術，一定程度上提高了研制響應速度及批產效率，但是航天產品數字化生產管控能力建設是一個復雜的系統工程，缺乏一套系統性的管理方法論指導，難以滿足公司進一步提升競爭優勢的要求。

1 ?數字化生產管控能力建設存在的問題

信息技術有力地推動了航天產品數字化生產管控能力的提升工作，但在該進程中，還面臨一些問題需要解決。

1.1 混淆兩化融合和信息化建設兩個概念

相關人員認為數字化生產管控能力建設及應用就是進行生產管控信息化建設。然而，兩化融合強調企業應對其發展目標、實現途徑進行深度認識和實現，即企業應以信息技術為內生發展要素，通過兩化融合來推動企業實現自身價值最大化[1]。因此，對數字化生產管控能力建設人員來說，生產管控能力的關注重點不僅是信息技術的應用問題，更重要的是提高認識、科學評價、流程優化、系統推進等管理問題。

1.2 生產管控信息化工作與戰略規劃不匹配

公司大量的投入人、財、物等資源建設一個先進、功能強大完備的生產過程管理系統，盲目提高裝備及管理的信息化、自動化、智能化水平，但對信息技術與質量管理、生產管理和經營管理的深度融合以提高企業競爭優勢的考慮較少。

1.3 重技術輕管理，信息化與管理兩張皮

航天產品數字化生產管控能力是兩化融合在航天產品生產管理方面的具體體現。航天產品生產型企業在前期生產管控能力建設方面投入大量的資金開展信息化建設工作，但與此緊密關聯的組織模式、管理方式的創新、優化和變革重視度不夠或未能協同考慮，尤其缺乏流程管理的理念文化，缺乏在信息化環境下開展流程和職責優化的思想理念，業務流程電子化為主體的信息化建設造成管理臃腫，難以看到信息化投資與經營成果之間的關聯[2]。

1.4 缺乏系統規劃

由于缺乏系統性的管理方法論指導，對航天產品數字化生產管控能力建設的目標不明確，不能從生產過程數據、生產業務流程和職責以及數字化生產管控技術等各個要素進行統籌規劃，尤其是對生產過程數據這一核心驅動要素的重視度不夠;不能按照PDCA的思想開展實施方案的策劃，造成對過程控制環節的重視度不夠。

2 ?航天產品數字化生產管控能力建設基本框架

兩化融合管理體系要求企業要按照PDCA的思想，以與戰略匹配的可持續競爭優勢為關注焦點，圍繞擬打造的信息化環境下的新型能力及其目標，推動策劃、實施與運行、測評、改進四個管理域的閉環聯動及持續改進，充分發揮數據創新驅動潛能，促進和實現數據、技術、業務流程與組織結構互動創新和不斷優化，不斷打造信息化環境下的新型能力，獲取可持續競爭優勢[3-4]。公司高度重視兩化融合管理體系的建設與應用工作，于2014年積極開展兩化融合管理體系貫標試點工作，發布并實施公司兩化融合管理體系，以兩化融合管理體系為管理中樞推進數字化工廠建設，并于2015年成為中國航天第一家通過兩化融合管理體系評定的企業。基于公司兩化融合管理體系取得的成績，公司在2017年被工信部評選為全國首批兩化融合管理體系貫標示范企業。

在航天產品數字化生產管控能力建設過程中，公司嚴格按照兩化融合管理體系的要求，以生產過程數據為核心，按照四個管理域要求，積極推進生產過程數據、信息化技術及相關生產業務流程、組織機構的互動創新和不斷優化，不斷提升航天產品數字化生產管控能力，提升航天產品制造抓總、質量管控、經營管控等競爭優勢。能力建設基本框架如圖1所示。

3 ?航天產品數字化生產管控能力的整體策劃

公司積極應用兩化融合管理體系管理思想和管理標準，開展航天產品數字化生產管控能力建設整體策劃，系統開展新型能力各項要素需求分析，其能力體系和實施方案如圖2所示，明確圍繞數字化生產密切相關的生產過程、工藝流程、工藝布局、倉儲物流等進行業務流程與組織結構優化，開展生產過程控制與集成管理系統開發，構建生產派工系統、分布式數控網絡系統、數據采集系統等，實現航天產品生產管控由經驗驅動型向數據驅動型的轉變等有關需求。

4 ?航天產品數字化生產管控能力建設

4.1 優化業務流程，構建新型生產管控模式

公司基于兩化融合管理體系在業務流程與組織結構優化的要求，通過工藝再設計、生產線布局和管理流程優化等方式推動構建新型生產管控模式。

（1）生產工藝再設計。

重點調整產品制造路線和工藝參數。

（2）優化生產線布局。

遵循工藝布局設計原則，根據產品特點、加工設備、分系統硬件建設需求及任務情況等條件，借助生產線虛擬仿真手段科學調整數字化制造模式，重點對加工設備、立體庫、立體刀庫、物流路徑、數字終端、生產線控制室、刀具預調間及生產線數據展示等進行重新布局（如圖3），推動適應多品種小批量的制造特點。

（3）優化生產管理流程。

重點優化物料存儲與配送、制造資源管理、生產執行管理等流程，通過物料存儲與配送流程優化（如圖4），實現配送效率由之前的平均1h降至15min以內;通過制造資源管理流程優化，實現工藝、現場操作和刀具管理員的刀具信息同源管理;通過生產執行管理流程優化，推動產品加工過程按既定流程按步管理。

4.2 借助信息技術推動系統集成，提升制造協同能力

各信息系統的數據共享與集成管理是數字化生產管控能力高效運行基礎。航天產品數字化生產管控能力在建設過程中以制造執行系統（MES）為基礎，通過與多個子系統的信息集成與交互，實現生產現場數字化控制。通過MES系統將上層的制造資源管理系統、產品質量管理系統、數字化工藝設計系統、產品數據管理平臺（TCM）和其他業務平臺與底層的機床數據采集與控制系統、倉儲管理系統、制造資源管理系統、分布式數控系統（DNC）和物料編碼系統等系統集成，實現了生產過程數據的實時集成管理，并可通過邏輯判斷發送應現場控制指令，實現產品生產按預設優化流程高效運行的目標，效率大幅提升，生產不協調問題大幅減少。其基本架構如圖5所示。

4.3 加強生產數據開發利用，提升信息資源應用價值

兩化融合管理體系要求企業要不斷加強數據開發利用，挖掘數據這一核心驅動要素的創新驅動潛能。基于此，公司在航天產品數字化生產管控能力建設過程中，圍繞產品數據、工藝數據、質量數據和資源數據等，開展能力運行所需各類數據的整體規劃，設計整個數據的信息流向、各類數據內容、承載方式以及數據處理方法等，為系統間數據接口及集成提供基礎支撐。針對生產現場信息的集成，依據生產制造特點和信息流自身的規律，優化生產過程信息流，實現工藝信息、制造資源信息、生產進度、質量數據等數據及信息的現場集成應用和綜合展示，形成完整的生產動態管控數據集和可視化圖形。

5 ?結語

在航天產品數字化生產管控能力建設過程中，公司嚴格按照兩化融合管理體系的要求，規范開展策劃、業務流程與組織結構優化、技術實現、數據開發利用等工作，避免了信息化建設中與戰略規劃不匹配、重技術輕管理、信息孤島等各方面的問題。公司通過航天產品數字化生產管控能力的建設，部分產品生產實現生產線設備、工位和終端100%互聯互通，實現工藝規程、質控卡、質疑單、合格證、現場派工等100%電子化，生產線毛坯、半成品、成品和主要工裝實現100%數字化立體存儲和線內物料流轉流程80%自動化準時配送，提高了生產線自動化水平，提升了生產過程質量控制能力，提升了型號研制和生產的轉換能力，提升了產品混線生產管理能力和制造執行能力。后續公司將按照兩化融合管理體系要求，進一步規范并加快各產品數字化生產管控能力的建設步伐，定期對航天產品數字化生產管控能力運行情況進行分析、評測，確定未來的改進方向，并結合公司經營管理需要，逐步提升生產管控能力的智能化水平。

參考文獻

[1] 石秀芳，柳明軍.建立兩化融合管理體系，確保組織戰略有效落地[J].信息技術與信息化，2015（7）：95-98.

[2] 王建偉，周劍.信息化和工業化融合管理體系理解、實施與評估審核[M].第1版.北京：電子工業出版社，2015.

[3] 信息化和工業化融合管理體系 基礎和術語：GB/T23000-2017[S].

[4] 信息化和工業化融合管理體系 實施指南：GB/T23002-2017[S].