HG公司生产车间数字化管理思考

本文是一篇生产管理论文，本文从HG公司车间数字化管理的需求出发，详细介绍了公司车间数字化管理现状及问题，围绕业务需求，提出了车间数字化管理优化方案，从建立需求用例模块到设置系统具体功能用例，再到设备智能化改造设计，详细介绍了优化方案的整个过程，并从制度、人力、管理、经费等四个方面提出保障措施，最终为HG公司提供了一个全面的车间数字化管理优化解决方案。
1绪论
1.1研究背景及意义
1.1.1研究背景
制造业在中国国民经济中有着举足轻重的地位，其可以充分反应中国民众的物质和精神文明程度。但是现代制造业仍然存在诸多的限制，寻求适合新经济体的高效生产模式是当前制造业的首要目标。随着制造业市场需求的不断细化，制造业的生产模式已由大规模刚性的生产模式向多品种小批量的生产模式逐渐转变。然而，面对多品种、小批量的生产，企业的定货需求会随着产品的变化而变化，制定的生产计划取决于市场情况和企业的实际生产执行情况，而非单纯依靠物料和存货来进行生产的控制，企业的经营模式已经不能适应当今的激烈变化。在常规生产车间的建造中，大多采取了以经验为基础的生产经营方式，对企业的合理化经营管理需更多的人力、财力、物力。如何提升产品的质量，减少制造费用，为顾客提供高质量的服务，提升企业的竞争力，是当前各生产制造的中小企业都要面对的问题。
信息技术正在企业发展中发挥着其重要的作用。当前世界正在围绕数字化、智能化这一主题发生重构，特别全球新冠疫情“黑天鹅”对推动制造业“数字化转型”起到了巨大的推动作用，德国工业4.0、美国工业互联网、中国制造2025、贵州省新型工业化等战略提出，我们正处在时代之变、行业之变和竞争之变的挑战中，身处数字化时代洪流中的企业必须与时俱进，与时代同频共振才能避免被时代的遗弃。因此，数字化转型是企业顺应时代的必然要求。面对数字时代的变革，公司就像是一条逆流而上的船，不进则退。外在条件：若不进行数字转换，将会被用户抛弃，被竞争对手超越，被市场边缘化，直至破产。内部要素：数字化经济的转变能够把握新的商机，探索新的经营方式，从而为企业在未来的商业中建立起强大的竞争优势。所以，在企业打造竞争力的过程中，必须进行数字化转换。中国制造“2025”提出，要把工业生产与信息化相融合，加强工业的生产能力、提高生产技术、提高产品品质、推动智能化和绿色化制造。随着“中国制造2025”战略的推进，未来的5到10年是制造企业实现智能化改造的关键时期，而生产车间数字化已经成为小型制造企业实践这一战略的主要方式。
1.2文献综述
1.2.1国内研究现状
相对于国外先进的工厂数字化建设，国内起步较晚，但发展较为迅速。2015年中国出台“中国制造2025”报告，为期10年，正式拉开向制造强国前进的序幕。报告指出两化（工业化和信息化）一体化是工厂数字化建设的目标，也是加速我们智能化生产的基础，制造业依靠网络信息技术实现生产的数字化，从本质上改变了产品制造的方式，实现了质的飞跃，大大提高了生产效率和品质[1]。
根据“中国制造2025”战略，国家十分注重培育和研发智能化制造技术，并在《智能制造科技发展“十二五”专项规划》中确立了《智能制造装备产业“十二五”发展规划》，主要开展智能化数字化装备发展规划研究和其他重要的研究课题。在西门子的数字化思想下，国内专家对全国智能化生产的试点进行了深入的调查，并实现了4.0时代的全寿命周期的智能化生产线[2]。目前，我国部分先进制造生产企业对基于数据挖掘技术的虚拟生产车间进行了大量的理论和实践，并在实践中得到了良好的应用[3]。在电子制造、发动机、焊接、汽车制造、厂房布局、航空航天制造、石油化工，数字化装配、信息管理等多个方面，数字化智能化工厂技术进行了大量的研究和实践[4]。
近几年，国内企业逐渐引进MES系统来管理车间数字化操作，MES主要针对生产车间的执行层，可有高效率管理生产车间。中国企业在信息化构建过程中往往只注重某一个模块，如引进ERP(Enterprise Resource Planning)系统。ERP系统比较侧重于生产资料供应链的管理，通过生产资料的管理分析来制定生产计划，而不涉及具体的生产流程。MES系统避免了ERP等系统仅仅注重某一模块的缺点，是提高我国制造业自动化水平的新选择[5]。在我国的先进制造企业中，运用ERP、PDM、MES、ANSYS等软件，在产品设计、流程管理、生产计划管理、财务报表统计等方面都得到了广泛的应用，但在数字化智能化控制、生产制造与国际先进水平仍有较大差距。目前我国很多企业都积极实现工厂的智能化和数字化建设，比较突出的代表是中国一汽、海尔、中国航空、宝钢、联想、华为等[6-13]。为了提高我国企业的制造水平，必须充分将信息技术应用到企业生产中，生产车间数字化就是为了解决一些小微制造企业的智能化生产改造问题的。
2相关理论基础
2.1生产车间数字化管理概述
2.1.1数字化管理和信息化管理的含义
1.数字化管理是指利用计算机、通信、网络等技术，通过统计技术量化管理对象与管理行为，实现研发、计划、组织、生产、协调、销售、服务、创新等职能的管理活动和方法。
2.信息化管理是企业为了达到其经营目标、以适量投入获取最佳效益、借助一些重要的工具和手段而有效利用企业人力、物力和财力等资源的过程。
3.数字化管理与信息化管理的区别：
（1）实施效果不同
信息化是指通过计算机建立信息收集系统，将传统业务中的流程和数据通过信息系统来处理，然后结合信息处理结果，通过将计算机技术应用于个别资源或流程，来达到提升内部效率的效果。
数字化是指基于企业信息化建设中，所使用的技术支持和能力，让内外所有资源、全业务流程都与技术产生真正的交互，并对内外数据的交互做分析和处理，进而改变传统的商业运作模式。
（2）应用层面不同
信息化主要在企业单个部门的应用，包括生产管理、销售管理、客户关系管理、企业资源管理、人力资源管理等，数据信息都分散在不同的系统里，沒有连通。比如ERP（企业资源计划系统）能帮助企业进行管理，但ERP没有改变企业模式、原有流程，只能加快企业内部信息流通和效率。
数字化是信息化的升级版，信息化是实现数字化的基础。数字化是在企业全部工作流程开展数字化的连通，破除部门墙、数据信息墙，完成跨部门的系统互通、数据信息互联，全程连通数据融合并为业务赋能，包括企业管理、业务模式、研发模式、服务模式和决策模式，不仅改变企业作业的方法、生产流程，而且改变了企业的经营模式。
2.2实现生产车间数字化的关键技术
2.2.1数字化管理技术
现代生产车间的数字化管理技术主突出的特点就是网络化，通过终端设备和通信手段可方便的管理现实中企业生产过程。数字化管理技术雇佣先进的信息化手段来对生产车间的管理模块和规则进行建模，通过模型分析量化为管理准则。数字化管理技术可以综合管理产品设计、制造工艺、调度、生产协同、仓库管理、物流路径和售后服务等业务流程。生产车间的数字化管理技术本质上是数据采集和数据分析的问题，不仅需要及时大量的采集生产过程中有效数据，还需要按照某一管理目标从数据库中提取典型数据，并分析输出结果或指令。
现代生产车间的数字化管理分为两个步骤，首先对生产资源、信息资源和管理指令等模块单元利用信息技术按照某一规则进行数字化操作，其次把管理问题分解为独立的模块单位，数字化的模块单位很容易被量化，从而实现了管理问题的可计算性。数字化管理按照企业生产车间不同而有所差异，图2-1是生产车间数字化管理模块的示意图，大体把生产车间的数字化管理分为生产计划管理模块、生产准备管理模块和生产调度管理模块，每个管理模块又细化为多个独立的子模块，每个子模块都可以数字化和量化。这样细致化的管理可以提高生产效率，减少生产过程中出现故障的概率。从图2-1也可以看出，数字化手段（计算机、数据库、通讯、信息和网络手段等）在数字化管理中起到无可替代的作用，如CAD(Computer Aided Design计算机辅助设计)、CAM(computer AidedManufacturing计算机辅助制造)、CAPP(Computer Aided Process Planning计算机辅助工艺设计)和PDM（Product Data Management产品数据管理）等，通过这些手段将数字化生产过程转化为数字化管理。 3 HG公司生产车间数字化管理现状及问题分析..................21
3.1 HG公司概况............................21
3.2生产车间数字化管理现状....................22
4 HG公司生产车间数字化管理系统改善方案设计.........................34
4.1方案设计的目标、原则和思路...................................34
4.1.1设计目标......................................34
4.1.2设计原则....................35
5 HG公司数字化管理系统方案实施和效果评价.....................51
5.1实施策略........................................51
5.2实施进度计划...................................51
5 HG公司数字化管理系统方案实施和效果评价
5.1实施策略数字化管理是一个复杂的系统工程，可以从以下几方面实施策略：
1.统筹规划，服务战略。公司以降低成本、提高质量、提升效率、打造企业竞争力为基本宗旨。数字化管理的建设也应遵循该理念，始终应服务于公司的整体战略的大局中。数字化管理建设是指运用新技术、自动化、数字化、网络化等多种技术手段。同时，也要考虑到生产计划、生产过程、物料分配、精益生产等诸多要素，这些都影响生产各层次，必须有系统概念和系统思维。企业要按照自身实际情况和企业发展策略进行智能化的开发。
2.聚焦问题，分步推进。以减少成本、提高质量、快速响应市场为目标，针对制造中的困难，从实际问题着手，建立一个对症下药的数字化生产管理系统，最大化发挥生产效率、提升管理水平。聚焦问题就是抓住主要问题，比如质量不稳定、效率低等问题，并对症下药的制定整改措施。分步实施及时将方案分为不同的实施阶段，不同阶段都会产生不同的问题，这些问题包括产品特性、生产特点、资金保障等多种因素。
3.以人为本，加强管理。数字化管理建设中，坚持以人为本理念是基础，才能更好的发挥人的价值。另外，要充分认识到数字化管理系统建设的主体与应用目标的不同，主要管理系统的用户是那些文化程度低、较年长的生产工人。因此，建设过程需充分考虑适用性、实用性，如易操作性、安全、环保，坚持以精益生产为指导思想、用户为中心；在优化流程的基础上，采取自动化、数字化，网络化、智能化为手段，降低成本的目标，提高质量水平、工作效率；以优化管理为切入点，通过数字化生产建设，实现智能化、高效率生产模式，为企业智能化数字化转型升级之路奠定坚实基础。 6研究结论与展望
6.1研究结论
随着军民融合进程的不断推进，在行业的激烈竞争中，传统车间管理模式无法适应当前HG公司的发展需求，实行生产车间数字化管理优化项目建设目前企业面临的唯一出路。本文从HG公司车间数字化管理的需求出发，详细介绍了公司车间数字化管理现状及问题，围绕业务需求，提出了车间数字化管理优化方案，从建立需求用例模块到设置系统具体功能用例，再到设备智能化改造设计，详细介绍了优化方案的整个过程，并从制度、人力、管理、经费等四个方面提出保障措施，最终为HG公司提供了一个全面的车间数字化管理优化解决方案。结合本文内容总结出以下几点内容，力求为行业乃至整个制造加工业车间信息化管理提供一种新方向：
（1）针对当前盘环制造车间的特点，对生产管理流程进行了全面剖析，从产品的生产工艺特点和已有管理系统存在的问题出发，全面分析了盘环制造车间的生产流程、生产特点、数字化管理、供应链状态，结合HG公司未来发展战略，提出了生产管理流程的设计方案，以及数字化管理系统的实际需求。
（2）从方案规划架构、关键技术、硬件选型、保障机制等方面，设计符合盘环制造车间需求的基于MES系统集成的数字化管理系统方案，提出车间数字化管理系统方案并开展了实施评价。
（3）通过从数据集成、生产管理、供应链管理等方面现状与问题分析，找出对HG公司生产运营方面问题；同时，结合HG公司已有的各类生产管理系统的基础上，对盘环车间数字化管理系统方案进行了总体系统设计，并将该车间基于MES、ERP系统集成为数字化管理系统、精益生产管理系统、供应链管理系统进行了统一的功能规划。
参考文献（略）