文/付亞芹,廣西大學(xué)商學(xué)院
格力是一家集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、服務(wù)于一體的國(guó)際化家電企業(yè),目前已進(jìn)軍智能設(shè)備制造業(yè),并在全國(guó)8個(gè)基地基本實(shí)現(xiàn)“無(wú)人工廠”。其空調(diào)已經(jīng)成為“世界名牌”產(chǎn)品,也是格力智能要打造的核心產(chǎn)品。作為國(guó)內(nèi)制造業(yè)的領(lǐng)袖企業(yè),董明珠表示,智能時(shí)代是大數(shù)據(jù)時(shí)代,格力生產(chǎn)空調(diào)似乎是傳統(tǒng)行業(yè),但實(shí)際上也運(yùn)用了大數(shù)據(jù)思維,這是為服務(wù)提前做好準(zhǔn)備。目前格力已完成智能制造新模式設(shè)計(jì)、各類協(xié)同平臺(tái)搭建,主要模塊功能已上線使用。格力基本實(shí)現(xiàn)集團(tuán)層面推廣使用PLM研發(fā)設(shè)計(jì)平臺(tái)、ERP、OA、MES、SCM和CRM,并于2017年開始實(shí)施APS,完成了集團(tuán)層面的車間網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)建設(shè),實(shí)現(xiàn)車間現(xiàn)場(chǎng)有線網(wǎng)絡(luò)100%覆蓋,無(wú)線網(wǎng)絡(luò)90%覆蓋;已經(jīng)完成建設(shè)長(zhǎng)沙數(shù)字化工廠,總部各類智能樣板線實(shí)施建設(shè)中;完成工藝仿真平臺(tái)的搭建,打通“設(shè)計(jì)——工藝——制造”全流程數(shù)據(jù),為后端智能制造提供實(shí)施的數(shù)據(jù)。
傳統(tǒng)、單一的制造模式已不能滿足空調(diào)行業(yè)發(fā)展的需求,物料、計(jì)劃、產(chǎn)供銷、設(shè)計(jì)、工藝、制造等協(xié)同內(nèi)容成為企業(yè)高效率、高品質(zhì)、低成本生產(chǎn)的核心要素。格力緊緊圍繞從設(shè)計(jì)、工藝到制造的核心業(yè)務(wù)[1],打通信息在橫向各關(guān)鍵流程之間、縱向總部與全國(guó)各制造車間供應(yīng)鏈、制造關(guān)鍵環(huán)節(jié)之間的微循環(huán)節(jié)點(diǎn),實(shí)現(xiàn)企業(yè)設(shè)備信息的實(shí)時(shí)高效流動(dòng),提升網(wǎng)絡(luò)化、異地化的協(xié)同制造能力和制造水平,打造具有柔性、智能、精細(xì)化生產(chǎn)能力的智能工廠。
PLM是一種應(yīng)用解決方案,貫穿產(chǎn)品從概念到報(bào)廢的全生命周期,對(duì)產(chǎn)品數(shù)據(jù)信息進(jìn)行管理,支持與產(chǎn)品相關(guān)的協(xié)作研發(fā)、管理、分發(fā)和使用產(chǎn)品等信息。 2004年,格力引進(jìn)PLM系統(tǒng),至今已成功實(shí)施多個(gè)功能模塊,可實(shí)現(xiàn)新產(chǎn)品各模塊并行設(shè)計(jì)。該平臺(tái)以項(xiàng)目為中心,進(jìn)行統(tǒng)一的設(shè)計(jì)研發(fā)管理,已實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)計(jì)研發(fā)數(shù)據(jù)管理、項(xiàng)目管理、物料管理、產(chǎn)品管理、工藝管理、變更管理、需求管理等功能。通過(guò)流程驅(qū)動(dòng),集中管控、統(tǒng)一管理,顯著提高了公司的整體工作效率和產(chǎn)品質(zhì)量。目前,PLM系統(tǒng)用戶已覆蓋全部研發(fā)單位,是格力最大信息化業(yè)務(wù)支撐平臺(tái)。
在MPMLink基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)“設(shè)計(jì)—工藝—制造”的數(shù)據(jù)打通。向上接收設(shè)計(jì)平臺(tái)的產(chǎn)品信息與數(shù)據(jù),在平臺(tái)內(nèi)生成工藝設(shè)計(jì)方案;通過(guò)信息化平臺(tái)受控傳遞至下游制造平臺(tái),指導(dǎo)產(chǎn)品制造?;谄脚_(tái)可同步實(shí)現(xiàn)各工藝板塊的并行設(shè)計(jì)及驗(yàn)證,并實(shí)時(shí)與前端設(shè)計(jì)平臺(tái)、后端制造平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)聯(lián)動(dòng)。工藝設(shè)計(jì)模擬仿真技術(shù)的使用,使得產(chǎn)品研制周期縮短30%以上。
建立一體化的IT框架和數(shù)據(jù)平臺(tái),消除屏障實(shí)現(xiàn)協(xié)同及仿真,數(shù)據(jù)協(xié)同的動(dòng)態(tài)工藝裝配仿真體系,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品裝配在三維產(chǎn)線的真實(shí)仿真。工藝仿真平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)、工藝工程師、仿真工程師、IE工程師、工廠規(guī)劃和車間管理者不同崗位工作的協(xié)同,運(yùn)用管理系統(tǒng)、工藝規(guī)劃系統(tǒng)、工藝仿真系統(tǒng)、工時(shí)系統(tǒng)、3D布局系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,通過(guò)基礎(chǔ)組件、系統(tǒng)接口與ERP、MES等外部系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
生產(chǎn)管理過(guò)程中,計(jì)劃與資源管理以ERP為核心,制造現(xiàn)場(chǎng)以MES業(yè)務(wù)架構(gòu)為核心,圍繞兩大平臺(tái)的融合應(yīng)用,格力開發(fā)了以E RP下達(dá)生產(chǎn)計(jì)劃為依托,MES現(xiàn)場(chǎng)采集數(shù)據(jù)做拉動(dòng)的制造信息協(xié)同管理平臺(tái)。通過(guò)該平臺(tái)的應(yīng)用,將ERP的計(jì)劃管理和MES的現(xiàn)場(chǎng)管理進(jìn)行了深度融合。平臺(tái)的主要功能模塊分為以下三個(gè):①通過(guò)齊套排產(chǎn)管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)計(jì)劃與物流協(xié)同,②通過(guò)電子揀選系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)配送計(jì)劃與線邊需求協(xié)同,③通過(guò)落地反沖系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)執(zhí)行過(guò)程與賬務(wù)管理協(xié)同。
智能制造示范工廠包括虛擬工廠、智能廠區(qū)物流,智能車間三個(gè)部分。虛擬工廠即建立基于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)驅(qū)動(dòng)的數(shù)字化虛擬工廠。智能廠區(qū)物流即從供應(yīng)商送貨開始至原材料倉(cāng)庫(kù),然后通過(guò)廠區(qū)物流實(shí)現(xiàn)物料在倉(cāng)庫(kù)與車間、車間與車間的接駁流程直至生產(chǎn)線邊。智能車間即根據(jù)各個(gè)車間的工藝特點(diǎn),實(shí)現(xiàn)各自特色的數(shù)字化車間。
格力業(yè)務(wù)信息化程度高,信息化特點(diǎn)表現(xiàn)出三個(gè)特征:信息系統(tǒng)多,信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)量大,數(shù)據(jù)信息安全要求高。根據(jù)大數(shù)據(jù)的4 V特征[2]定義,格力信息化有如下表現(xiàn):(1)數(shù)據(jù)量龐大,例如格力多聯(lián)機(jī)空調(diào)每天返回?cái)?shù)據(jù)處理中心的機(jī)器運(yùn)行數(shù)據(jù)增量超過(guò)1.5億條記錄,采集數(shù)據(jù)超過(guò)100T;(2)數(shù)據(jù)種類繁多,包括產(chǎn)品數(shù)據(jù)、企業(yè)運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)和用戶使用數(shù)據(jù),且每一類數(shù)據(jù)中均包含多維度的數(shù)據(jù),例如產(chǎn)品數(shù)據(jù)包括溫度、壓力、濕度、流量、功率等。(3)數(shù)據(jù)價(jià)值密度低,但商業(yè)價(jià)值高,有助于實(shí)現(xiàn)空調(diào)產(chǎn)品高度智能化、企業(yè)運(yùn)營(yíng)數(shù)字化、用戶體驗(yàn)極致化等,例如故障檢測(cè)與診斷。(4)數(shù)據(jù)速度快失效高,超出了現(xiàn)有技術(shù)能夠處理計(jì)算的范圍,例如生產(chǎn)監(jiān)控需要業(yè)務(wù)人員每周整理Excel,經(jīng)過(guò)復(fù)雜的公式計(jì)算后結(jié)果交于IT人員進(jìn)行圖形設(shè)計(jì),費(fèi)時(shí)耗力、實(shí)時(shí)性差且數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性無(wú)法保障。
雖然從數(shù)據(jù)的量級(jí)理解,格力仍需努力,但是大數(shù)據(jù)不僅僅是指“大”,更為重要的是“有用”,即價(jià)值含量、數(shù)據(jù)挖掘成本比數(shù)據(jù)量更加重要。因此,格力的高度信息化實(shí)質(zhì)就是大數(shù)據(jù)。然而擁有大數(shù)據(jù)只是大數(shù)據(jù)應(yīng)用的基礎(chǔ)資源,如果缺乏相應(yīng)的數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)可視化等技術(shù),格力相當(dāng)于守著一座未被挖掘的油田,接下來(lái)需要解決的問(wèn)題還有還多。
空調(diào)行業(yè)大數(shù)據(jù)包括產(chǎn)品數(shù)據(jù)、企業(yè)運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)和用戶使用數(shù)據(jù)等,其數(shù)據(jù)量巨大、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜,但其潛在價(jià)值同樣不可估量。順應(yīng)大數(shù)據(jù)時(shí)代發(fā)展的潮流,格力專門成立了大數(shù)據(jù)部門,并建設(shè)了工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺(tái)。
IT信息化部門負(fù)責(zé)具體工作,包括整合前期開發(fā)的數(shù)據(jù)平臺(tái),將數(shù)據(jù)分析深入到各個(gè)需要分析的流程,涉及生產(chǎn)過(guò)程、質(zhì)量提升、產(chǎn)品管理等環(huán)節(jié),解決從原材料、生產(chǎn)、質(zhì)量、產(chǎn)品等數(shù)據(jù)分析需求。更為重要的是,格力目前掌握的數(shù)據(jù)主要是產(chǎn)品、運(yùn)營(yíng)等方面的企業(yè)內(nèi)部數(shù)據(jù),且以結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)為主;但是缺少用戶在網(wǎng)絡(luò)社區(qū)產(chǎn)生的數(shù)據(jù),而這類數(shù)據(jù)以圖片、視頻、文字等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)為主[3]。因此,格力在已有的龐大數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,數(shù)據(jù)采集的重心是優(yōu)化原有數(shù)據(jù),包括數(shù)據(jù)量、數(shù)據(jù)種類、數(shù)據(jù)整合等等。
3.3.1 設(shè)計(jì)與工藝數(shù)據(jù)
與PLM系統(tǒng)緊密結(jié)合,保證產(chǎn)品數(shù)據(jù)的一致性、正確性和完整性;以二維、三維集成技術(shù)為核心,構(gòu)建企業(yè)級(jí)數(shù)據(jù)管理平臺(tái),將設(shè)計(jì)、工藝、工程、分析與仿真、制造、質(zhì)量等多種數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一組織和經(jīng)驗(yàn)傳承,提升公司工藝設(shè)計(jì)水平和能力。
3.1.2 制造與質(zhì)量數(shù)據(jù)
生產(chǎn)管理協(xié)同平臺(tái)通過(guò)MES系統(tǒng)采集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù),及時(shí)獲取生產(chǎn)過(guò)程管理數(shù)據(jù),通過(guò)建立模型、數(shù)據(jù)演算等手段,對(duì)異常數(shù)據(jù)及時(shí)組織分析和改善,將經(jīng)驗(yàn)形成相關(guān)理論再反向指導(dǎo)生產(chǎn),并在實(shí)際應(yīng)用中驗(yàn)證改善效果,形成優(yōu)化內(nèi)部管理的閉環(huán)系統(tǒng)。
3.1.3 售后與運(yùn)維數(shù)據(jù)
通過(guò)分步建設(shè)與實(shí)施的方式,從專賣網(wǎng)點(diǎn)開始部署,逐步實(shí)現(xiàn)經(jīng)銷商核心數(shù)據(jù)的共享和實(shí)現(xiàn)渠道信息系統(tǒng)的統(tǒng)一化,打通渠道庫(kù)存與銷售數(shù)據(jù),做到渠道銷售和庫(kù)存數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)可視。在空調(diào)設(shè)備上應(yīng)用傳感與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),實(shí)現(xiàn)空調(diào)產(chǎn)品的遠(yuǎn)程監(jiān)控、報(bào)警、診斷、運(yùn)維等功能,降低設(shè)備故障率和運(yùn)維成本。
格力大數(shù)據(jù)平臺(tái)分為數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)展現(xiàn)三大部分。數(shù)據(jù)采集部分包含大數(shù)據(jù)管理客戶端、服務(wù)器、GPRS模塊,其中模塊會(huì)將設(shè)備位置、運(yùn)行、調(diào)試、故障數(shù)據(jù)主動(dòng)上傳,還可以按需獲取多聯(lián)機(jī)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)、分析、利用。采集到的數(shù)據(jù)在被上傳到后端的大數(shù)據(jù)平臺(tái)后會(huì)進(jìn)行及時(shí)的處理與分析,并通過(guò)客戶端、移動(dòng)應(yīng)用端進(jìn)行展現(xiàn)。
格力大數(shù)據(jù)平臺(tái)的分析過(guò)程就是對(duì)數(shù)據(jù)源進(jìn)行兩個(gè)方向的數(shù)據(jù)處理,運(yùn)用不同的數(shù)據(jù)分析技術(shù),最終實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的可視化。具體而言,首先采集的數(shù)據(jù)源通過(guò)Kafka集群匯總導(dǎo)入后,這時(shí)候數(shù)據(jù)流有兩個(gè)方向。一個(gè)方向是通過(guò)Flume數(shù)據(jù)采集通道存儲(chǔ)到HDFS分布式文件系統(tǒng)上,進(jìn)入到列式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)HBASE,由HDFS為HBas e提供了高可靠性的底層存儲(chǔ)支持;然后通過(guò)YARN實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)及存儲(chǔ)資源的統(tǒng)一調(diào)度和分配,以供上層應(yīng)用調(diào)用。另一個(gè)方向是直接送到內(nèi)存,利用內(nèi)存計(jì)算引擎Spark進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘與機(jī)器學(xué)習(xí)等應(yīng)用,同時(shí)提供交互式查詢和優(yōu)化迭代工作。通過(guò)兩個(gè)方向的數(shù)據(jù)處理之后,由Hue通過(guò)瀏覽器端的Web控制臺(tái)與Hadoop集群進(jìn)行交互來(lái)分析處理數(shù)據(jù)并實(shí)現(xiàn)最終的結(jié)果展現(xiàn)。
目前,格力在大數(shù)據(jù)應(yīng)用方面已經(jīng)擁有了較為成功的經(jīng)驗(yàn),涉及物流、生產(chǎn)和質(zhì)量控制等方面,顯著提升了IT人員的工作效率,減少了大量的重復(fù)工作,將精力投入到更重要的工作,尤其是實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的多維度分析。
3.3.1 生產(chǎn)計(jì)劃與物流協(xié)同
格力電器應(yīng)用自主開發(fā)的齊套檢查系統(tǒng),通過(guò)條碼/RFID等物聯(lián)網(wǎng)方式進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,排產(chǎn)前對(duì)生產(chǎn)訂單的物流齊套情況進(jìn)行檢查,根據(jù)檢查結(jié)果排產(chǎn),不齊套不排產(chǎn),避免缺料停線,保障生產(chǎn)過(guò)程順暢運(yùn)行。
3.3.2 配送計(jì)劃與線邊需求協(xié)同
將ERP系統(tǒng)訂單計(jì)劃量和工作日歷輸入到SAM系統(tǒng),電子揀選工作在此基礎(chǔ)上運(yùn)行,以公司的物料運(yùn)輸距離、物流方式、物流配送頻率為依據(jù),指導(dǎo)后續(xù)的揀選配送工作。在物料標(biāo)識(shí)已標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)上,運(yùn)用信息化物料配送看板與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)跟蹤物料車的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)了解監(jiān)控每一批物料的實(shí)際配送情況,實(shí)現(xiàn)物流管理全過(guò)程信息監(jiān)控。
3.3.3 執(zhí)行過(guò)程與賬務(wù)管理協(xié)同
車間制造執(zhí)行過(guò)程嚴(yán)格遵循定額領(lǐng)料的原則,借助信息化手段和工具,用成品的入庫(kù)數(shù)量實(shí)時(shí)反沖生產(chǎn)物料的消耗數(shù)量,生產(chǎn)一臺(tái)反沖一臺(tái),實(shí)現(xiàn)“物料與成品的一一對(duì)應(yīng)”。并利用反沖異常數(shù)據(jù)及時(shí)暴露生產(chǎn)過(guò)程的物料管理問(wèn)題,倒逼企業(yè)各生產(chǎn)組織環(huán)節(jié)開展內(nèi)部管理改善。最后,再利用反沖系統(tǒng)反饋的數(shù)據(jù)對(duì)改善后的效果進(jìn)行驗(yàn)證,以成品入庫(kù)數(shù)量與消耗物料數(shù)量的“零差異”為目標(biāo),實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)物料閉環(huán)管理,不斷降低生產(chǎn)過(guò)程的物料損耗和浪費(fèi)。
夏清華,方琪(2017)通過(guò)對(duì)格力和美的的案例比較研究,認(rèn)為互聯(lián)網(wǎng)對(duì)傳統(tǒng)制造業(yè)的沖擊,僅靠規(guī)模擴(kuò)張和工藝提升無(wú)法解決問(wèn)題,應(yīng)將生產(chǎn)型制造向制造服務(wù)化與產(chǎn)品服務(wù)化方向推進(jìn)[4]。格力的智能制造就是向這一方面轉(zhuǎn)型。根據(jù)上文對(duì)格力現(xiàn)狀的分析,雖然制造業(yè)對(duì)大數(shù)據(jù)的應(yīng)用較少,且起步較晚,但是格力憑借后發(fā)優(yōu)勢(shì)和企業(yè)規(guī)模效應(yīng),以大數(shù)據(jù)為驅(qū)動(dòng)力,將加快實(shí)現(xiàn)智能轉(zhuǎn)型。
大數(shù)據(jù)白皮書(2018)總結(jié)了行業(yè)運(yùn)用大數(shù)據(jù)的四個(gè)關(guān)鍵因素:(1)建立一體化的大數(shù)據(jù)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)業(yè)務(wù)與數(shù)據(jù)分析的高度融合;(2)形成良好的數(shù)據(jù)管理體系,為數(shù)據(jù)質(zhì)量和數(shù)據(jù)安全提供保障;(3)形成平民化的數(shù)據(jù)應(yīng)用,真正實(shí)現(xiàn)“人人產(chǎn)生數(shù)據(jù),人人應(yīng)用數(shù)據(jù)”;(4)組建強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)管理部門,成立專門的部門集中管理監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)[5]。格力雖然在大數(shù)據(jù)應(yīng)用方面取得了一定的成效,但是未來(lái)仍然有很長(zhǎng)的路要走。
本文的調(diào)研對(duì)象僅僅是珠海格力,然而格力集團(tuán)有11個(gè)生產(chǎn)基地,5個(gè)再生資源基地,一體化的大數(shù)據(jù)平臺(tái)如何融合不同地區(qū)的數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)相關(guān)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)融合,是一個(gè)需要解決的問(wèn)題。同時(shí)跨地區(qū)的基地又涉及到統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的問(wèn)題,例如統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)管理體系等等。此外,格力現(xiàn)有的ERP、MES等信息化系統(tǒng)主要是針對(duì)業(yè)務(wù)層和具體的操作人員;實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)應(yīng)用,格力需要開發(fā)或運(yùn)用適用于決策層以及管理人員的技術(shù),發(fā)揮大數(shù)據(jù)的商業(yè)智能。這一環(huán)節(jié)的關(guān)鍵在于以更快的效率提高更全面、更準(zhǔn)確的信息,即對(duì)TB級(jí)到PB級(jí)數(shù)據(jù)能做到秒級(jí)響應(yīng)。
格力當(dāng)前可能需要解決的問(wèn)題是,如何將大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)與原有的大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)平臺(tái)結(jié)合,以增強(qiáng)數(shù)據(jù)處理的閉環(huán)率以及數(shù)據(jù)運(yùn)行效率。這需要通過(guò)在業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)增加傳感器等方式,進(jìn)一步做好數(shù)據(jù)采集,擴(kuò)大數(shù)據(jù)分析的應(yīng)用范圍;同時(shí),隨著數(shù)據(jù)分析需求的增多,需要適應(yīng)業(yè)務(wù)決策的效率要求,開發(fā)或運(yùn)用一款支持多源業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)整合、敏捷操作以及可視化展現(xiàn)的大數(shù)據(jù)分析軟件。