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17055期的规律图: 從物聯網到人工智能,智能制造的核心價值是什么?

智能讓整個生產流程賦能。
世界經理人專欄

时时彩看规律怎么看 www.oknljq.com.cn 讓工廠管理變簡單

如何構建科學的工廠管理體系,構建與工廠業務場景匹配的智能制造系統,是未來中國制造業發展的巨大挑戰,也是涉及中國發展未來的基礎

智能制造是非常熱門的話題,自2015年熱起,已經經歷了物料網、大數據、云計算、AR/VR、人工智能、產業互聯網、工業互聯網以及最近的工業APP,熱點轉移頻繁。

其實,智能制造其核心是制造而不是智能,智能是需要為制造賦能的。那么智能到底能為制造賦什么能呢?

回答了這個問題,也就溯源了智能制造的本質。

一、制造的本質

制造,制造,就是,工廠是其載體。其本質是生產產品。而生產產品的就是從供應商購入物料,經過制造轉變為產成品的過程。依據這個的本質定義,制造(工廠)的本質是物料的流動(從供應商流入,經過轉換,流出至客戶的過程)。

依據這個解釋,并可以推理出制造物料流動的特性:

1、守恒性

從供應商流入,流出至客戶的物料流動,在一段時間內守恒:即,期初+流入=庫存+流出。

這個非常好理解,物質不滅定律。

2、相應性限制

物料在工廠的流動,需要受到兩個限制:

其一,受到工藝路線的限制。眾所周知,產品的具有BOM(物料清單)結構的限制,而BOM結構是有層級的。BOM的各個層級之需要工藝路線串接。依據BOM結構和工藝路線,離散型工廠的物流形態,一般可以區分為V、A、T、I四種。

其二,受到工廠物流路徑的限制。任何工廠都受到物理條件(空間)的限制,均經過收料暫存、存貨區、備貨區、車間暫存、在線(機臺)、入庫暫存、入庫、備貨等區域。

3、流動性制約

既然制造(工廠)的本質是物料流動,而流動性必然受到制約因素的制約。流動性的制約因素,可以區分為外部與內部兩個大類。

流動性的外部制約,可以區分為市場和供應兩個類型。市場是受制于客戶群、客戶的需求量。手機銷量從高速增長,到消費疲軟是市場限制。供應商受制于供應商的種類、產能和技術水平等。半導體行業中的光刻機,是典型的供應制約因素。

流動性的內部制約,可以區分為政策和物理兩個類型。流動性的內部政策制約其種類非常多,如衡量(比如阿米巴、KPI考核)、組織、人員編制、方法、流程等等。流動性的政策制約,往往是兩個極端:做多和做少。大公司、國有企業等等企業往往做多,比如一大堆的學習、一大堆的考核,配置了一大堆的間接人員。而廣大中小民營企業往往是做少,把人作為成本而非資源,把必要的管理配置,變成了費用控制。中小民營企業往往是欠管理,該管的事情都沒有管起來。流動性的內部物理制約,大家非常好理解,就是設備、設施不足。設備不足大家均可理解,當前操作工不足也是非常大的比例。設置不足也可以理解:廠房不足、水電氣、存放空間不足等等。

流動性制約了系統的產出,需要最大改善的之處。

4、變動性影響

世界是客觀變化的,尤其是當今?!噸毓?,數字化的轉型邏輯》中以十分大的篇幅講述了不確定度對當今社會的影響。

建立一個簡單的模型,來分析制造(工廠)的變動性,更易理解:

第一,外部

外部客戶:客戶對產品需求在變多、變雜、需求的速度在變短。任何產品均變成了時尚品。

外部供應商:因為產品生產周期短、訂單量變小、變散,致使供應商的組織、形態在變化。尤其是勞動力短缺、高智商人才的就業多元化,致使供應商的生產組織能力、水平下降,供應商的質量水平、交期保障等一致性變差。

第二,內部

內部政策,因為外部變化,使得內部的政策穩定性變差,尤其是員工的流失率過高,致使內部控制力下降。

內部產能,管理水平(設備能力在提升)、員工、產品復雜度等的變化,使得產能的變動性也在增加(不穩定的質量,均需要產能彌補)。

而且,更加恐怖的是,變動性有腐蝕作用,對生產過程的傷害非常大。供應鏈的牛鞭效應在制造(工廠)內部也一樣適用。

二、智能制造

智能制造至少在國內是最近幾年興起的新詞匯,是一個演變的過程。制造制造有三個含義:

其一,集成

信息化強調的是集成,通過將研發、設計、工藝、制造、銷售、采購等業務環節的數據集成在一個平臺上,實現數據的互聯互通,打破信息孤島,實現從銷售,產品、制造、供應鏈或服務過程的協同。

其二,建模

數字化強調的是建模(虛擬和仿真),運用CAD/CAM/CAE 、CAPP、PDM/PLM等軟件,實現產品和制造過程的建模和仿真。單元級、系統級、系統的系統級的CPS、數字雙胞胎都是產品、制造(工廠)的實體模擬。自然,要實現產品和制造(工廠)的全過程建模和仿真,需要足夠的時間和預算支撐。

其三,決策

信息化側重于數據的收集、記錄、存儲,數字化側重于對數據的處理、分析,而智能化重點在于對數據的應用:提高能見度、輔助決策。實現分散數據整合化(通過數據收集實現)、整合數據可視化(通過數字化建模實現)、可視數據實用化(通過基于數據的決策實現)的邏輯。

三、制造(工廠)運作的本質

生產運作管理發展歷史久遠,《科學管理原理》一書發行已經超過100年,MRP、Lean、TOC是生產運作管理最基本的三個方法論。尤其是精益生產更是深入人心。但是,溯源究本,可能《工廠物理學》所揭示的本質才是最根本的:

特里定律

作為《工廠物理學》第一定律的里特定律,清晰地揭示了一個事實,要達到客戶滿意(準交和短交)、老板滿意(高產出、高效率),別無他法,只有控制在制品的投放即可。

如何控制呢?只要分析生產任務的狀態,就可以得出明顯的結論:

投料控制

1、識別生產任務的狀態

2、識別產出的績效狀態(交付、產出)

3、投放該投放的生產任務

(吐槽:按照這個原理,似乎阿米巴、積分制不太好用了)

四、【智能】對【制造】的賦能

從討論制造的本質可知,制造的本質是物料的流動,所以管理制造過程物料的流動性是關鍵中的關鍵。

因為產品生命周期短、客戶需求多樣化,造成了訂單品種多、訂單批量小、訂單變動多、訂單周期短,致使制造(工廠)運作管理的復雜度大幅度增加(幾何曲線),如何通過控制生產任務的投放取得好績效(客戶滿意度高、投資回報率高)成為了難題。而智能制造恰恰為此實現提供了可能性。

從供應商到客戶

依據以上闡述,對于制造過程而言,控制生產任務的投放是核心環節,則可以推知,其信息系統??櫓?,APS是關鍵環節,甚至說一個數字化工廠,一個智能制造系統中,沒有APS,發揮不了真正的核心價值。

APS高級計劃和排程,一般實現三個功能:

其一,是長周期的物料和產能展望。

制造過程本質是一個長周期內的循環過程,需要針對未來的市場發展做長周期的展望。長的展望周期是52周的,一般的企業也有12周(C+3)的滾動需求分析,以預先配置資源,響應客戶需求。

其二,是異常的仿真模擬和分析

需求過程、制造過程都是一個高度變化的,尤其是不確定度非常高的今天,需求端的訂單、供應端的送貨、制造(工廠)端的產能變動是常態。這些變化對銷售訂單的影響、對制造(工廠)產出績效的影響都需要實時、動態的模擬分析,以做出科學的決策。

其三,全局、高精度、實時、優化的計劃和排程

制造(工廠)一般是典型的多組織(多個車間、串并聯結構)的協同過程,手工計劃和協同時,因為算力限制,一般對車間級的獨立計劃和排程,通過日調度會、周S&OP會議協同,不能做到實時、全局的計劃和排程,更無法提及優化,實現客戶滿意度和資源產出效率的優化(客戶滿意度與資源效率為沖突)。

本文系讓工廠管理變簡單授權世界經理人發布,并經世界經理人編輯。文章內容僅代表作者獨立觀點,不代表世界經理人立場,如需轉載請聯系原作者獲取授權,并請附上出處(世界經理人)及本頁鏈接//www.oknljq.com.cn/manufacturing/ma/8800099576/01/,推薦關注微信公眾號(ID:CEC_GLOBALSOURCES)

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