面向離散制造的數(shù)據(jù)管控平臺設(shè)計思路

商中新

（上海航空工業(yè)（集團）有限公司數(shù)據(jù)管理中心，上海201123）

0 引言

離散制造的產(chǎn)品往往由多個零件經(jīng)過一系列并不連續(xù)的工序的加工最終裝配而成。例如火箭、飛機、武器裝備、船舶等制造業(yè)，都屬于離散制造型企業(yè)。這些產(chǎn)業(yè)同時也是技術(shù)密集型高科技產(chǎn)業(yè)，其產(chǎn)品制造過程需要多地域、多公司、多工種的通力配合。其中主制造商承擔最為核心的總裝制造工作，是由不同零部件制造子過程或并聯(lián)或串聯(lián)組成的復雜過程，其中包含著更多的變化和不確定因素。從這個意義上來說，離散制造型企業(yè)的過程控制更為復雜和多變[1]。通過企業(yè)數(shù)據(jù)的有效集成建模，并在此基礎(chǔ)上搭建數(shù)據(jù)管控平臺，可以使決策者更加直觀有效的洞察企業(yè)現(xiàn)狀，提高決策效率和準確性。

1 離散制造管理的特點與難點

1.1 離散制造產(chǎn)品的特點

離散制造的產(chǎn)品相對較為復雜，包含數(shù)量和種類都極多的零部件，一般具有相對較為固定的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、原材料清單和零部件配套關(guān)系。同時，從產(chǎn)品種類來說，一般的離散制造型企業(yè)都生產(chǎn)相關(guān)和不相關(guān)的較多品種和系列的產(chǎn)品。這就決定企業(yè)物料的多樣性。

1.2 離散制造管理的特點

企業(yè)因其管理水平的差異導致的結(jié)果可能有天壤之別[2]。

在此類企業(yè)中，影響生產(chǎn)計劃的因素較多，生產(chǎn)計劃的制訂非常復雜，計劃變更頻繁。同時，生產(chǎn)過程控制非常困難，產(chǎn)品在單一工作中心的加工周期較長，產(chǎn)線呈現(xiàn)脈沖式運動特點。

1.3 離散制造管理的難點

（1）生產(chǎn)計劃的制定過程中，需要考慮的因素極多，且相互制約關(guān)系復雜，因此難以一次性地制定出完整的生產(chǎn)任務排程。一般，排程運算結(jié)果只具有參考價值，須經(jīng)過相應修改，而不能直接作為生產(chǎn)運作的依據(jù)。

（2）生產(chǎn)執(zhí)行過程中，單項任務產(chǎn)生的偏離會連鎖影響生產(chǎn)整體計劃的推進。管理人員難以統(tǒng)攝全局，基于片面信息無法準確應對出現(xiàn)的問題。

（3）生產(chǎn)過程產(chǎn)生大量過程數(shù)據(jù)，且數(shù)據(jù)的收集、維護和檢索工作量大。

2 數(shù)據(jù)管控平臺設(shè)計

廣義的數(shù)據(jù)管控平臺一般定位為運營管理體系的指揮中樞，在具體實施過程中可依據(jù)具體情況，按照業(yè)務域、單位或其他方式，分為多期進行實施。平臺的系統(tǒng)架構(gòu)可以包括源數(shù)據(jù)采集、網(wǎng)絡通訊、數(shù)據(jù)集成、場景化業(yè)務模型、數(shù)據(jù)可視化等內(nèi)容。

離散制造型的企業(yè)的產(chǎn)能主要受加工要素的配置合理性影響。同樣規(guī)模和硬件設(shè)施的不同離散型

本文主要關(guān)注場景化業(yè)務模型的設(shè)計。

2.1 數(shù)據(jù)管控平臺總體設(shè)計原則

面向離散制造業(yè)的數(shù)據(jù)管控平臺，要同時結(jié)合其生產(chǎn)模式特點與企業(yè)管理要求。平臺主要設(shè)計原則有以下幾點：

（1）多場景：針對不同角色開發(fā)與其業(yè)務緊密相關(guān)的應用實例。以計劃執(zhí)行為牽引，建立各層級（公司、車間、工位級等）、各專業(yè)（計劃、工藝、采購、物流、質(zhì)量、生產(chǎn)等）數(shù)據(jù)分析。

（2）多形式：針對不同角色開發(fā)與其業(yè)務緊密相關(guān)的應用實例，根據(jù)其角色需要，采用多種數(shù)據(jù)利用形式（如報告、報表、看板、指揮中心）。

（3）多載體：根據(jù)用戶的使用場景，將數(shù)據(jù)推送至多種載體，如PC、生產(chǎn)線工控設(shè)備、移動端等。

2.2 數(shù)據(jù)管控平臺內(nèi)容設(shè)計思路

數(shù)據(jù)管控平臺的內(nèi)容本質(zhì)上是業(yè)務過程的體現(xiàn)。在離散制造業(yè)務條件下，需要根據(jù)生產(chǎn)實際執(zhí)行情況與計劃的偏差，及時調(diào)整計劃，保證生產(chǎn)管理流程有足夠的規(guī)范性和靈活性。其內(nèi)容的設(shè)計可以依據(jù)以下思路：

（1）已安排哪些任務：計劃任務展示、常規(guī)運維展示；

（2）任務進度或數(shù)量怎樣：完成進度（針對計劃任務）、完成數(shù)量（針對計劃外任務）；

（3）離設(shè)想的目標差距：計劃指標與實際指標比對展示；

（4）現(xiàn)有的障礙是什么：對與結(jié)果相關(guān)的要素進行分析展示障礙影響大小分析；

（5）問題原因是什么：根據(jù)障礙問題組合報表尋找原因，確定關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)；

（6）可用資源狀況：完成任務所需可用資源要素狀況、資源負荷；

（7）糾正任務下達：用任務糾正計劃范圍內(nèi)出現(xiàn)的問題；

（8）制定新戰(zhàn)略：戰(zhàn)略指導思想、新戰(zhàn)略規(guī)劃。

圖2 數(shù)據(jù)管控平臺內(nèi)容設(shè)計思路

2.3 場景示例

2.3.1 場景示例 1：董事長/總經(jīng)理

（1）任務進度：計劃完成率、實際完成率、調(diào)整率、同比環(huán)比等；

（2）問題追蹤：過往問題情況、新增問題、重點關(guān)注事項及責任人等；

（3）經(jīng)費使用：預算執(zhí)行情況、單件產(chǎn)品成本、重大事項等；

（4）產(chǎn)能評估。

2.3.2 場景示例 2：生產(chǎn)分管領(lǐng)導

（1）任務進度：計劃完成率、實際完成率、調(diào)整率、同比環(huán)比等；

（2）問題追蹤：過往問題情況、新增問題、重點關(guān)注事項及責任人等；

（3）生產(chǎn)準備：開工前問題：人員到位、設(shè)備到位、物料齊套、更改落實等；

（4）生產(chǎn)進度：裝配進度、每日（月）進展、三維產(chǎn)線等；

（5）質(zhì)量控制：質(zhì)量問題每日（月）發(fā)生情況、關(guān)閉情況、責任人等；

（6）人員隊伍：人員結(jié)構(gòu)、團隊能力等。

2.3.3 場景示例 3：生產(chǎn)業(yè)務條線中層干部

（1）任務進度：計劃完成率、實際完成率、調(diào)整率、同比環(huán)比等；

（2）問題追蹤：過往問題情況、新增問題、重點關(guān)注事項及責任人等；

（3）生產(chǎn)準備：開工前問題：人員到位、設(shè)備到位、物料齊套、更改落實等；

（4）生產(chǎn)進度：裝配進度、實時進展等；

（5）質(zhì)量控制：質(zhì)量問題實時發(fā)生情況、關(guān)閉情況、責任人等。

在場景設(shè)計的基礎(chǔ)之上可以與公司各級角色相結(jié)合，如圖3所示。

圖3 數(shù)據(jù)管控平臺內(nèi)容設(shè)計示例

3 結(jié)束語

隨著信息技術(shù)，尤其是大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展，離散制造業(yè)的數(shù)字化管控在技術(shù)上已不存在障礙，但是由于業(yè)務復雜性，較難取得良好實施效果。本文通過對自身實踐的總結(jié)，為管控平臺設(shè)計提供了一個可行性的解決思路。