国有企业精益全价值链与数字化改造路径探索
温奇
中车南京浦镇车辆有限公司 江苏省南京市 211800
中国制造正迅速走向世界,如何打造中国制造业的强实力,助推全球发展,已成为整个生态亟待思考的问题。其中,以精益管理为基石,迈向数字化,再到智能化,成为实现这一目标的必选路径。
在国家推出智能制造发展规划之后,越来越多智能制造试点示范项目推出,中国制造业如何避免走弯路,探索出符合自身特性的智能落地路径,实现从“制造大国”走向“制造强国”,要实现智能化,首先必须要实现数字化,要实现数字化,面向全价值链精益化管理是基础。
国有企业要想进一步向数字化企业、智能化企业迈进,还有很长的路要走,首先必须实现全价值链的精益化与协同。如何实现精益全价值链及数字化改造,以下简要谈谈我个人的一些想法和思路。
一、精益全价值链模型介绍
一个企业的全价值链可分三个阶段来表述,分别是智能产品、智能制造、智能运维。首先要用全寿命的视野把它考虑进去;接着,要在全流程的范围之内,进行整体规划;第三,一定要在全系统进行约定,包括数据的互联互通;最后,在全方位进行定义。那么,要在全寿命、全流程、全系统、全方位进行数据互联互通,应该做四件事情:
第一,数据的主体是稳定的。我们在谈数字化工作,如果数据的主体在变化,数字化工作肯定开展不起来的,所以模块化的基础一定要好。
第二,设计与实际是吻合的。设计不能脱离实际,而是需与实际保持吻合,才能减少重复设计,减少设计变更。
第三,主体结构是有规律的。目前我们大部分企业没有挖掘出来,没有利用好。固有特性要挖掘出来,如果这件事情做不好的话,数字化工作就失去了根。
第四,数据是会高度自治的。也就是说数据会自己进行管理。
二、模块化设计是基础
模块化设计是指在对一定范围内的不同功能或相同功能不同性能、不同规格的产品进行功能分析的基础上,划分并设计出一系列功能模块。
所以今天我们在谈数字化工作,首先研究的单位就是功能模块。模块应该具有三大特征:
第一,独立性。它是可以对模块单独进行设计、制造、调试、修改和存储,特别是信息的存储。所以计算机行业做的最好,一个功能模块可以单独设计、单独制造,其他行业应该要向计算机行业学校,最关键就是要把功能模块提炼出来。
第二,互换性。模块接口部位的结构、尺寸和参数标准化,从而实现可互换。
第三,通用性。有利于实现横系列纵系列产品的模块的通用,最好实现跨系列模块产品的通用。就好比小孩搭积木一样,换几个积木进去就变成另外一个图案了,这里面最关键的是功能模块的设计。
再比如机器人,机器人是如何搭起来的,机器人模仿的是人的动作,那么机器人也是由若干个与人体相类似的各种“模块”搭接起来的。每个人的人体由 206 个骨骼组成,但是每个人又都是个性化的。所以我们首先认识我们自己,知道我们自己有哪些功能,所以我们今天在谈数字化和智能制造的时候,也应先认识我们的产品,应先考虑产品功能模块有没有提炼。假如这个问题没有考虑,那么数字化就是一句空话,数字永远不是全价值链的,而是碎片式的。我认为没有模块化就没有数字化,没有模块化根本不要谈智能制造。
再比如,列车上的行李架安装,行李架的安装其实就是羊眼孔座与螺栓的连接,用螺栓将行李架固定在车体的安装座上。普通25 型车有其行李架的外形,动车组或高铁的行李架外形也不一样,有的甚至还带阅读灯的功能,不管行李架的外形如何变化,其安装的位置和接口应该是不变的。那么这个安装座,就好比我们人体的“关节”,“关节”不变,但是可以允许有胖瘦,有不同的肤色,所以,找准这个“关节”很重要。为什么机器人组装起来,所有的思考和动作跟人一样,就是因为它的“关节”找到了。实际上这个“关节”找到以后,这些功能模块永远适合于每个人。所以我们在某一个平台产品也一定要找到平台产品的功能模块“关节”。
三、精益生产是关键。
生产现场是管理的经纬度,企业靠现场制造出产品,而一切的管理都是为了现场,管理的工作做的怎么样,精益化的工作做的怎么样,模块化的工作做的怎么样,最终看现场,看各项管理要素能不能固化下来。其实,现在的客户要求越来越高,而且客户需要个性化的产品,但是用户的需求变的是性能,对功能的需求并没有改变,所以要区分好“功能”与“性能”。
工位的作业内容、岗位的设置、工艺装备等等内容相对稳定的时候,这个时候我们信息化才能融合进去。不然的话编不了软件,管理流程、管理接口在变,时间也都在变,如何编软件,信息化永远融不进去,所以需要通过精益化手段,使管理稳定、清晰,使现场的接口清晰,无论是岗位的问题、人的问题、设备的问题、物料的问题等等,这些是不是可以稳定下来,都很关键。
四、结构化提炼是核心
功能模块在流通过程中,与产品位置、工位、岗位、时间等建立长期固定的关系,称为结构化提炼。
如果把产品的各个系统找准了,每个系统的功能模块定义好了,那么这个系统里面功能模块就可以进行编号,就可以进行数字化定义。如果功能模块变了,就可变成另外一个平台的产品,所以我们需要在某一个平台产品中进行思考。
另一方面,产品一定是有空间的,系统有系统的编号,空间有空间的编号。比如我们身份证号码前几位都是有空间的定位(城市代号),然后才是出生年月,出生年月相当于图号。每个功能模块在编号时,编号应先有位置代号、系统代号、系统功能的代号,不然的话,到时候大量的信息混在里面没有办法管理,这就是它的结构化。产品本身有固有特性,每条流水线也有其特性,每一个工位又有它的特性,哪一个岗位,几点几分哪一个人上去干的,都可以进行关联,这叫结构化。
如果没有把结构化提炼出来,后面的数字化改造很难。我们很多企业的物流系统做的很好,都是自动化、数字化工厂了,实现自动运营了。但是大家要知道,很多物流的数字化工作,只对物流系统适用,出了物流系统就不能关联了,别的系统就识别不了了。所以我们现在要全价值链、全系统,只有从精益研发开始。
所以常规的从属关系只满足于传统制造,满足不了智能制造,数据只与图号有关,而且都是碎片化的,因为没有利用好功能模块。大家都知道的,同样的东西,有五件,我只给它一个图号,数量是五,如何进行区分。就好比五个小孩用了同一个名字,如何进行有效管理,肯定会乱套的,所以要用它的位置,用它的固有特性。功能模块在流通过程中,一定要与工位、岗位、时间保持稳定的关系,这是数字化改造的重点工程。
整个链里面,这个“包裹”永远是不变的,只要给它一个二维码,便可进行终身管理。因为二维码不需要花任何的钱,二维码可以随便给,但是它是终身的,在智能运维过程里面,包括现场数据传回来的时候,都可以通过二维码获取最新信息。所以我觉得结构化的提炼非常关键,需要从顶端开始把这个事情提炼出来,进行全系统的规范。
五、“字典化”的积累是目标。
字典化是什么概念呢?就是你需要什么知识你都能查找得到。字典它是有规律的,因为所有的信息在字典里面都能查到,而且查字典是有规则的。现在我们没有精益管理的字典,所以企业要想方设法把所有的管理数据、管理信息放到你的电子仓库里面去。刚才提炼的都是规则,所以你怎么样把你的信息给它装起来,这也是关键。
现在都在谈大数据管理,那么数据怎么管理,连数据都没有装起来,谈何大数据管理。所以需要以功能模块为单位,统一约定,进行数据存储与管理,将管理数据进行字典化积累。
以功能模块为单元进行信息的存储,存储到一定多的时候,数据模型就出来了,很简单一个图表,你把所有的数据往上放,形成一条线就是你需要的数学模型,就能形成数据的自律和自治。要实现数据的自律和自治,最关键要建立一个虚拟电子数据仓库。也就是把产品零部件相关信息按一定规则进行存放,经过不断积累,形成日益完善的价值数据中心,辅以字典化的操作管理模式,是企业打造数字化、智能化的基础。
今后企业能不能往智能制造走,就看这个库。一个是模块库、一个是软件库,今后所有存储、查询和检索均可以通过二维码来实现,那么积累到一定的时候,智能制造便可自然实现。也就是说功能模块库及对应的软件库越丰富,就离智能制造越近。
所以,在智能制造的大浪潮中,我们不能迷失自己,不能盲目跟风,需要冷静对待,需要找准自身定位和需求。不管是工业4.0,互联网+还是智能制造、数字化制造,最主要的还是要先把基础性的工作做扎实,用精益化的理念与工具不断夯实工业化基础,补好 2.0 的课。