以高效低成本生產(chǎn)為目標(biāo)，融合人、機(jī)、料、法、環(huán)、測等多源數(shù)據(jù)，構(gòu)建智慧化生產(chǎn)診斷模型，搭建面向制造現(xiàn)場的數(shù)字和應(yīng)用支撐體系，實(shí)現(xiàn)生態(tài)過程中狀態(tài)精準(zhǔn)監(jiān)控、異常動態(tài)跟蹤、資源智慧調(diào)度、流程閉環(huán)管理，為生產(chǎn)高效協(xié)同提供支撐保障。
一、實(shí)施背景
隨著企業(yè)全力打造數(shù)據(jù)驅(qū)動型企業(yè)戰(zhàn)略的推進(jìn)，制造企業(yè)加快了修煉內(nèi)功的步伐，逐步強(qiáng)化企業(yè)數(shù)字化制造體系的構(gòu)建。尤其是疫情的不確定性使得行業(yè)環(huán)境異常惡劣，通過市場拓展提升企業(yè)實(shí)力的方式變得更加艱難，從而在戰(zhàn)略指引上，數(shù)字化轉(zhuǎn)型已經(jīng)成為企業(yè)提升競爭實(shí)力的關(guān)鍵。制造數(shù)字化作為企業(yè)數(shù)字化的重要組成部分，是企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型變革的先鋒，并作為一把手工程進(jìn)行推進(jìn)。
隨著云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用普及，為多要素?cái)?shù)據(jù)的融合提供了基礎(chǔ)，輔以智能算法的應(yīng)用，為生產(chǎn)制造的智能調(diào)度和指揮提供了技術(shù)保障。
二、實(shí)施目標(biāo)
制造大數(shù)據(jù)平臺主要是基于制造協(xié)同指揮應(yīng)用，為坐實(shí)區(qū)域，發(fā)揮“鐵三角”協(xié)同效能，利用平臺能力加強(qiáng)項(xiàng)目前端物料管控、降低內(nèi)部制造成本、提升管理效率，聚焦提質(zhì)增效，最終實(shí)現(xiàn)制造平臺數(shù)字賦能，提升精益制造能力。平臺建設(shè)以數(shù)字化生產(chǎn)為主線，聚焦生產(chǎn)要素構(gòu)建指標(biāo)體系，圍繞生產(chǎn)制造動態(tài)監(jiān)控、事件端到端閉環(huán)支撐、資源統(tǒng)一調(diào)度等內(nèi)容，聚合多源數(shù)據(jù)，形成智慧化的制造指揮支撐體系，最終實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)管理的透明化和智慧化。實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo)：
1）聚焦生產(chǎn)現(xiàn)場，通過大數(shù)據(jù)平臺能力融合多維生產(chǎn)數(shù)據(jù)，確保生產(chǎn)透明化，動態(tài)監(jiān)控生產(chǎn)過程，及時掌控生產(chǎn)異常，為提升生產(chǎn)管理效率，優(yōu)化生產(chǎn)工藝提供，合理控制成本提供決策支持；
2）面向生產(chǎn)線工藝、質(zhì)量、生產(chǎn)經(jīng)理，夯實(shí)“鐵三角”協(xié)調(diào)工作模式，強(qiáng)化現(xiàn)場管理，提升生產(chǎn)管理相應(yīng)機(jī)制。
三、建設(shè)內(nèi)容
圖1：模型驅(qū)動的制造大數(shù)據(jù)平臺
結(jié)合生產(chǎn)制造過程中各要素協(xié)同狀態(tài)，利用數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)化的能力動態(tài)展現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場的狀態(tài)，并結(jié)合生產(chǎn)進(jìn)度、質(zhì)量、工藝等相關(guān)要求，綜合決策生產(chǎn)制造資源統(tǒng)一調(diào)配，同時，利用數(shù)據(jù)挖掘模型精準(zhǔn)判斷及預(yù)測生產(chǎn)異常，高效驅(qū)動生產(chǎn)制造。
1、業(yè)務(wù)框架
以人、機(jī)、料、法、環(huán)、測為業(yè)務(wù)模型，并通過業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)化的方式展現(xiàn)各生產(chǎn)要素的協(xié)同能力，形成制造指揮的支持保障，具體各生產(chǎn)要素通過指標(biāo)的形式展現(xiàn)出相應(yīng)的協(xié)同能力，具體各要素的指標(biāo)構(gòu)建如下：
人：人員資質(zhì)符合率、人員出勤率、人均勞動力等
機(jī)：設(shè)備利用率、設(shè)備故障率、設(shè)備節(jié)拍達(dá)成率等；
料：物料配送及時率、物料配送準(zhǔn)確率等；
法：技術(shù)文件傳遞及時率、技術(shù)變更次數(shù)等；
環(huán)：環(huán)境溫濕度、安全問題整改及時率等；
測：一次交檢合格率、質(zhì)量穩(wěn)定下CPK、過程質(zhì)量控制SPC等。
通過生產(chǎn)制造步驟與生產(chǎn)要素相互組合，形成生產(chǎn)指揮矩陣，并結(jié)合數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)化清晰的展現(xiàn)出各生產(chǎn)步驟及工序的生產(chǎn)協(xié)同能力。同時，利用大數(shù)據(jù)的實(shí)時處理技術(shù)，并融合人工智能算法精準(zhǔn)判斷及預(yù)測生產(chǎn)異常，最終利用流程化的引擎能力，驅(qū)動事件的閉環(huán)支撐，最終形成生產(chǎn)的統(tǒng)一指揮、資源的智能調(diào)度。
2、數(shù)據(jù)驅(qū)動的制造指揮中心
以提質(zhì)、增效、降本為目標(biāo)，融合人、機(jī)、料、法、環(huán)、測等多源數(shù)據(jù)，構(gòu)建智慧化生產(chǎn)診斷模型，搭建面向數(shù)字化車間的制造指揮中心應(yīng)用體系，利用大數(shù)據(jù)實(shí)時處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)生態(tài)過程中狀態(tài)精準(zhǔn)監(jiān)控、異常動態(tài)跟蹤、資源智慧調(diào)度、流程閉環(huán)管理，為生產(chǎn)制造提供堅(jiān)強(qiáng)保障，應(yīng)用體系總體流程如圖1所示。
通過大數(shù)據(jù)技術(shù)融合ERP、MES、QMS、WMS等多源異構(gòu)數(shù)據(jù)，以轉(zhuǎn)向架制造五大工藝流程為主線，精準(zhǔn)掌控掌控各關(guān)鍵環(huán)節(jié)的人、機(jī)、料、法、環(huán)、測等生產(chǎn)要素協(xié)同能力，一站式掌控生產(chǎn)進(jìn)度，動態(tài)掌控各生產(chǎn)要素的完備性，為資源統(tǒng)一調(diào)度、生產(chǎn)指揮決策提供智力支持。
3、基于閉環(huán)的異常處理機(jī)制
生產(chǎn)異常事件是生產(chǎn)制造過程中頻發(fā)的情況，需對事件快速及時的進(jìn)行處置，方能確保生產(chǎn)計(jì)劃的正常執(zhí)行。在生產(chǎn)異常管理過程中，利用機(jī)理模型并融合人工智能算法綜合判定生產(chǎn)異常，以實(shí)現(xiàn)事前預(yù)警、事中報警機(jī)制，同時輔以端到端閉環(huán)支持的流程機(jī)制，最終實(shí)現(xiàn)異常事件的高效快速處置。在技術(shù)實(shí)現(xiàn)方面主要是基于各業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)，利用業(yè)務(wù)規(guī)則庫和模型算法庫實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)異常事件的自動化預(yù)警及報警，通過BPM流程實(shí)現(xiàn)事件的端到端閉環(huán)支撐，同時，輔以視頻會議和即時通訊工具實(shí)現(xiàn)異常事件的高效快速處置，最終實(shí)現(xiàn)過程留痕、流程追溯。
四、實(shí)施效果
1）現(xiàn)場管理方面，聚焦現(xiàn)場多維數(shù)據(jù)，使生產(chǎn)線狀態(tài)透明化，使現(xiàn)場異常問題快速地反饋和處置。落實(shí)上層指揮中心決策，并保證生產(chǎn)線正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
2）工藝管理方面，結(jié)合施工作業(yè)特征，對加工尺寸、作業(yè)周期等工藝管理要素相關(guān)性分析，識別制造工藝的風(fēng)險，用數(shù)據(jù)支撐工藝改進(jìn)，提升產(chǎn)品制造質(zhì)量保證能力和產(chǎn)品質(zhì)量。
3）生產(chǎn)管理方面，優(yōu)化異常處置流程，降低異常處理耗時，異常處置時間下降10%。利用綜合數(shù)據(jù)的分析和發(fā)展趨勢，為預(yù)判和干預(yù)生產(chǎn)要素的波動提供指標(biāo)支撐，達(dá)到優(yōu)化管理，降低管理風(fēng)險，提質(zhì)增效的目標(biāo)，從而降低制造成本，提升管理和精益制造能力。
4）預(yù)警預(yù)測方面，通過大數(shù)據(jù)的挖掘，使管理決策更多地基于數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)分析，提高決策的針對性和有效性，實(shí)現(xiàn)以數(shù)據(jù)驅(qū)動的精準(zhǔn)化管理。
5）協(xié)同機(jī)制方面，面向生產(chǎn)線經(jīng)理，坐實(shí)“鐵三角”模式，提升協(xié)同管控工作機(jī)制，提升質(zhì)量保證能力，減少會議數(shù)量和層級。
6）戰(zhàn)略發(fā)展方面，按流程監(jiān)控產(chǎn)品生產(chǎn)進(jìn)度，準(zhǔn)確掌握生產(chǎn)狀態(tài)，提升生產(chǎn)數(shù)據(jù)趨勢分析，挖掘管理上薄弱點(diǎn)和改進(jìn)方向，為公司數(shù)字化制造轉(zhuǎn)型和高質(zhì)量發(fā)展添磚加瓦。