智能制造背景下L公司生产流程优化思考

本文是一篇生产管理论文，本论文在智能制造背景下对L公司生产流程进行了优化，为相似企业的生产流程优化提供借鉴。同时，由于市场需求的日益增长，对制药企业的生产流程优化还应深入研究，关注新技术的发展对智能制造的影响。
第1章绪论
1.1研究背景及目的和意义
1.1.1研究背景
新一代信息技术的迅速发展，正在推动制造业在全球范围内的深远变革[1]。2013年，德国提出了“工业4.0”战略，使制造业的设计、生产、运营和服务得到全面集成，力求信息系统和物理系统的深度融合、实现智能化生产[2]。2015年，我国发布“中国制造2025”重要战略，提出“推进新一代信息技术与制造业深度融合，加快推进智能制造”，鼓励企业向智能化生产车间发展[3]。新一代信息技术与实体经济的融合能提升制造业的生产力，助推智能工业化进程[1]。习近平总书记在2019年末的中央经济工作会议上指出：“要大力发展战略性产业，大力扶持设备和技术改造，积极推动传统制造业的优化升级”[4]。李克强总理在2020年5月政府工作报告中提出：“大力推动制造业升级，推动新兴产业发展，全面推进‘互联网+’推进智能制造改革”[5]。当前，中国制造业的资源输入和生产力呈现出反向的趋势。在世界范围内，我们面临着发展中国家之间的同类产业竞争，以及发达国家再制造业之间的挤压[6]。推进制造业智能化转型，是我国在国际上提高价值链地位和增强竞争力的必然选择[7]。
《中国制药工业智能制造白皮书（2020年版）》指出，在国家政策推动下，加强质量监管、提高生产效率已成为必然趋势，制药行业实现智能化制造已迎来了新的契机。随着新一代信息技术在制药工业中的应用越来越广泛，一些企业率先开展了试点，但多数企业对实施智能制造的必要性认识不够全面。一些企业还存在建设目标与路径不明确、内容不成体系、重点不够突出、项目推进困难等问题[8]。医药企业智能化建设是一个系统性的工程，在医药领域，更是需要考虑到法规、质量与效率等各方面的问题，因此，相对于其他行业，制药企业的智能化建设速度要更慢一些。但是，随着国际形势的变化以及国家对制药行业成本、质量要求的提高，智能化建设已成为医药企业亟待解决的问题[9]。
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1.2国内外研究现状及评述
1.2.1智能制造
（1）智能制造理论。《国家智能制造标准体系指南（2018）》给出定义：智能制造是基于新一代信息技术和制造技术的高度融合，贯穿于设计、管理、生产等过程中，具有自感知、自学习、自执行、自决策、自适应等特点，是一种以改善制造业品质、提高效益和核心竞争力为目标的先进生产方式[10]。Wang等（2018）认为，智能制造的实现取决于以信息物理系统为基础的生产、流程和组织的集成[11]。李廉水（2019）指出，制造业智能化是推动制造业从传统制造到智能制造转变的一个重要环节，主要分为数字化、网络化和智能化三个阶段[12]。Garcia G等（2019）认为“智能制造”和“技术融合”为同一概念，即利用信息技术、数据科学和自动化设备来完成产品的智能化产业体系[13]。李健旋（2020）提出制造业的智能化发展体现在将新一代信息技术应用到生产的各个环节中，实现生产环节、管理模式智能化，充分发挥制造业潜力，最终提升生产价值链、提高经济和社会效益[14]。陈琛（2020）指出智能制造的本质是制造各个环节和云计算、区块链等新一代信息技术的深度融合。推动制造业若想实现智能化生产，必须进行数字化转型[15]。García J等（2020）认为智能制造可以被描述为以最少的资金投入、有限的风险和最少的时间支出从传统制造业向智能制造业的转变，智能制造可以被视为一种更可持续、更有利的方式来改变传统设备的现状[16]。韩秋明等（2021）认为智能制造必须具备一定的数字化基础，而数字化程度的欠缺将会造成人工智能在推广应用中缺乏有效载体[17]。刘军（2022）对此解释：数字化是智能化的基础，旨在将数字技术应用于产品设计、仿真和生产，强调利用建模和仿真连接产品设计和制造。网络化是智能化的重要发展阶段，网络化是把互联网技术运用到产品开发、生产和销售的过程中，注重利用互联网技术把不同的企业联系起来。智能化是前两个阶段的延申和发展，是一个更先进成熟的阶段，是制造业由传统阶段向智能生产转变的动态过程[18]。
（2）智能制造方法。Hyoung（2016）提出随着智能制造的需要，云计算、大数据、工业互联网、区块链等技术以及管理信息系统随之产生，其目标是将设备与周边的资源和过程相关联，从而创造出协同互动的设备[19]。Figorill（i2018）再应用区块链技术进行溯源时，应最大限度发挥其去中心化、分布式存储的特征，以满足用户对溯源的要求[20]。Rojas等（2019）提出管理信息系统在实施智能化管理时，必须重视连接和控制系统的功能，并着重于未来智能化工厂的控制系统架构，执行人员通过控制系统于组织框架来控制智能化生产[21]。
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第2章L公司生产流程现状与问题分析
2.1 L公司概况
2.1.1 L公司简介
L公司是于2010年成立于辽宁省大连市的一家生物高新技术企业，总部坐落于北京，已在纳斯达克全球精选市场上市。公司引进了国际上先进的科技成果与生产工艺，从事人用疫苗的研发，生产和销售，从而提升国际上常见疾病的预防水平目前已经有两种药品上市，在市场占有一定的份额。L公司提倡注重企业文化和人文精神，力求与时代潮流保持一致，坚持人才战略，注重核心能力的提升，致力于把公司打造成一家有思想，有能力，有社会责任感，能够持续发展的制药企业。
随着“工业4.0”、“中国制造2025”等国家层面战略的提出，以及国内外各个企业争相发展和实现智能化生产的浪潮之下，L公司面临着愈发激烈的竞争，不管是从成本，交货速度等方面，企业都面临更大的压力。目前，L公司主要采用人工采集信息的方法对生产过程进行监测，但无法将生产设备、异常事件、生产材料等进行有效的整合分析，生产现场的信息无法共享，许多生产过程中出现的问题只能靠人工处理，导致反应速度慢，生产效率受到影响，迫切需要利用信息化技术进行管理，以实现智能化生产的目的。在这种情况下，企业若想取得长久的发展，必须转变观念，通过信息化手段，对生产过程中的数据进行挖掘与利用，用最先进的智能化管理方法对企业进行改造，实现跨越式发展。
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2.2基于价值流图的L公司生产流程现状分析
2.2.1价值流图绘制
使用价值流图将整个生产过程转化为一张图表，能够反映出供货商到客户的全过程的物料流和信息流，并能清楚、直观的掌握每个环节。绘制价值流图一般分为选定产品族、收集相关数据、绘制价值流图这三个步骤。
（1）选定产品族。首先需要识别出需要分析的产品或系列。通常的分析方法是根据产品数量和产品工艺路径相似性来选择所要分析的产品族。
首先是产品数量分析，目前L公司主要生产A、B两种疫苗产品，现均已上市，2021年两种疫苗产品的年产量及占比如图2-2所示。从图中我们可以看出两种产品的产量以及占比不相上下，都占很大的份额，所以不能直接通过产品数量来选择产品族。

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接下来分析产品路径，由于两种疫苗均为减毒活疫苗，减毒活疫苗产品在生产中的关键工序为细胞复苏，细胞传代，病毒接种，洗换，病毒收获，原液制备，半成品，灌装加塞，冻干，轧盖，透检等。在有此样工序的表格里填入符号“√”。产品的路径分析如表2-2所示，可见A、B产品均包含相同关键工序，那么可以把他们划分为同一产品族进行后续分析。
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第3章 智能制造背景下L公司生产流程优化方案 .................... 27
3.1 智能制造背景下L公司生产流程优化原则及目标 .................... 27
3.1.1 智能制造对L公司生产流程优化的作用 ................ 27
3.1.2 L公司生产流程优化设计原则 ..................... 28
第4章 智能制造背景下L公司生产流程优化实施及保障措施 ........ 41
4.1 L公司生产流程优化实施流程及过程管理 ...................... 41
4.1.1 实施流程 ............................ 41
4.1.2 过程管理 ............................... 41
第5章 智能制造背景下L公司生产流程优化效果评价 .................... 48
5.1 系统评价体系选择及建立 ............................. 48
5.1.1 评价方法选择 ..................................... 48
5.1.2 评价指标体系建立 ...................... 50
第5章智能制造背景下L公司生产流程优化效果评价
5.1系统评价体系选择及建立
5.1.1评价方法选择
人们对智能制造能力的评估往往倾向于定性分析，这是因为在企业生产流程中，很多改善是不能被精确描述出来的，例如人机协调程度、生产的反应能力等。所以在评估时，应尝试将定性分析转变为定量计算，这样才能使评估更具有科学性和可操作性。总结了企业在智能制造、生产流程等领域的评价研究中使用过的系统评价方法，结果如表5-1。

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结论
近年来，由于人们对疫苗接种认识的不断提高，疫苗生产流程、规模产量等方面都出现了明显的改变。本文总结国内外学者对智能制造和生产流程优化理论的研究，对L公司现有的生产流程进行分析，找出存在的问题，并根据实际情况，提出相应的改进措施，对生产流程进行优化，并对其智能化进行评价且提出建议，使L公司能更好的适应市场需求。本文得到如下结论：
（1）价值流图是一种识别浪费和查找问题的工具。从整个生产流程进行分析，只有找出关键的问题，才能更好的进行优化。使用价值流图对L公司生产流程现状分析，结合现场调研及人员访谈，得出L公司目前存在库存管理混乱、信息传递低效、疫苗溯源困难的问题，并分析问题产生的原因。
（2）智能制造是推动传统制造业生产流程优化的重要手段，将智能制造技术与精益思想结合起来，可以使企业更好地实现生产流程的优化。ERP-MES-WMS-LIMS集成系统能够有效的完成作业计划的实施，弥补管理层与执行层的沟通隔阂，实现对车间现场的实时监测，快速响应和处置突发事件，提高生产效率，解决实际问题。
（3）基于区块链的药品追溯系统，达到了制药企业追溯系统不可篡改和数据完整性的基本要求。选用具有良好的拓展性灵活性等优势的HyperledgerFabric作为底层开发平台，实现药品供应链追溯系统。实现用户登记、用户注册、发布药品生产、运输、销售信息、查询药品生产、运输、销售信息的功能，满足一般情况下药品数据上传与查询的需求。
（4）层次分析-模糊综合评价法适用于L公司智能化评价，首先用层次分析法分配指标权重，然后进行模糊综合评价，得出结果后对L公司智能化发展现状做出评价，并进一步提出优化对策建议。
（5）通过对L公司疫苗产品进行智能化改造，取得了一定程度的进展，该方案在解决专业领域实际问题上体现出实用性。且市场大多数减毒活疫苗的生产流程相似，可为相似制药企业的智能化生产流程优化提供借鉴经验。
参考文献（略）