兩化融合管理體系在航天產(chǎn)品數(shù)字化生產(chǎn)管控能力建設(shè)中的應(yīng)用

仵永亮 丁志強 劉輝

摘 ? 要：兩化融合管理體系是引導(dǎo)企業(yè)強化變革管理、系統(tǒng)推進(jìn)兩化融合的管理方法論。首都航天機(jī)械有限公司以兩化融合管理體系為管理中樞，圍繞航天產(chǎn)品生產(chǎn)型企業(yè)所面臨的挑戰(zhàn)和壓力，以獲取制造抓總優(yōu)勢、質(zhì)量管控優(yōu)勢、經(jīng)營管控優(yōu)勢為關(guān)注重點，開展航天產(chǎn)品數(shù)字化生產(chǎn)管控能力策劃工作，對公司生產(chǎn)管理模式進(jìn)行改進(jìn)，引入先進(jìn)的數(shù)字化生產(chǎn)管理技術(shù)，有效開展數(shù)據(jù)開發(fā)利用，提高了生產(chǎn)線自動化水平，提高了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

關(guān)鍵詞：兩化融合管理體系 ?生產(chǎn)管控 ?業(yè)務(wù)流程 ?數(shù)據(jù)驅(qū)動 ?信息資源

中圖分類號：V46 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2019）02（c）-0172-04

以運載火箭為代表的航天產(chǎn)品生產(chǎn)制造具有產(chǎn)品高度定制化、研制和批產(chǎn)并存、多型號并舉、多品種小批量、研制快速響應(yīng)、批產(chǎn)按需交付等特點。在數(shù)字化生產(chǎn)管控能力建設(shè)之前，在面對不同需求特點的多個型號并行的生產(chǎn)任務(wù)時，產(chǎn)品生產(chǎn)計劃安排、資源調(diào)配、質(zhì)量控制、信息采集、反饋、處理、物流等過程主要依靠人工、紙質(zhì)等傳統(tǒng)的管控方法和手段，這種管控模式難以適應(yīng)科研生產(chǎn)的需求，尤其在重點型號任務(wù)的研制響應(yīng)速度及批產(chǎn)按需能力方面，亟待加強。航天產(chǎn)品生產(chǎn)管控部分過程應(yīng)用信息化技術(shù)，一定程度上提高了研制響應(yīng)速度及批產(chǎn)效率，但是航天產(chǎn)品數(shù)字化生產(chǎn)管控能力建設(shè)是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，缺乏一套系統(tǒng)性的管理方法論指導(dǎo)，難以滿足公司進(jìn)一步提升競爭優(yōu)勢的要求。

1 ?數(shù)字化生產(chǎn)管控能力建設(shè)存在的問題

信息技術(shù)有力地推動了航天產(chǎn)品數(shù)字化生產(chǎn)管控能力的提升工作，但在該進(jìn)程中，還面臨一些問題需要解決。

1.1 混淆兩化融合和信息化建設(shè)兩個概念

相關(guān)人員認(rèn)為數(shù)字化生產(chǎn)管控能力建設(shè)及應(yīng)用就是進(jìn)行生產(chǎn)管控信息化建設(shè)。然而，兩化融合強調(diào)企業(yè)應(yīng)對其發(fā)展目標(biāo)、實現(xiàn)途徑進(jìn)行深度認(rèn)識和實現(xiàn)，即企業(yè)應(yīng)以信息技術(shù)為內(nèi)生發(fā)展要素，通過兩化融合來推動企業(yè)實現(xiàn)自身價值最大化[1]。因此，對數(shù)字化生產(chǎn)管控能力建設(shè)人員來說，生產(chǎn)管控能力的關(guān)注重點不僅是信息技術(shù)的應(yīng)用問題，更重要的是提高認(rèn)識、科學(xué)評價、流程優(yōu)化、系統(tǒng)推進(jìn)等管理問題。

1.2 生產(chǎn)管控信息化工作與戰(zhàn)略規(guī)劃不匹配

公司大量的投入人、財、物等資源建設(shè)一個先進(jìn)、功能強大完備的生產(chǎn)過程管理系統(tǒng)，盲目提高裝備及管理的信息化、自動化、智能化水平，但對信息技術(shù)與質(zhì)量管理、生產(chǎn)管理和經(jīng)營管理的深度融合以提高企業(yè)競爭優(yōu)勢的考慮較少。

1.3 重技術(shù)輕管理，信息化與管理兩張皮

航天產(chǎn)品數(shù)字化生產(chǎn)管控能力是兩化融合在航天產(chǎn)品生產(chǎn)管理方面的具體體現(xiàn)。航天產(chǎn)品生產(chǎn)型企業(yè)在前期生產(chǎn)管控能力建設(shè)方面投入大量的資金開展信息化建設(shè)工作，但與此緊密關(guān)聯(lián)的組織模式、管理方式的創(chuàng)新、優(yōu)化和變革重視度不夠或未能協(xié)同考慮，尤其缺乏流程管理的理念文化，缺乏在信息化環(huán)境下開展流程和職責(zé)優(yōu)化的思想理念，業(yè)務(wù)流程電子化為主體的信息化建設(shè)造成管理臃腫，難以看到信息化投資與經(jīng)營成果之間的關(guān)聯(lián)[2]。

1.4 缺乏系統(tǒng)規(guī)劃

由于缺乏系統(tǒng)性的管理方法論指導(dǎo)，對航天產(chǎn)品數(shù)字化生產(chǎn)管控能力建設(shè)的目標(biāo)不明確，不能從生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)、生產(chǎn)業(yè)務(wù)流程和職責(zé)以及數(shù)字化生產(chǎn)管控技術(shù)等各個要素進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃，尤其是對生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)這一核心驅(qū)動要素的重視度不夠;不能按照PDCA的思想開展實施方案的策劃，造成對過程控制環(huán)節(jié)的重視度不夠。

2 ?航天產(chǎn)品數(shù)字化生產(chǎn)管控能力建設(shè)基本框架

兩化融合管理體系要求企業(yè)要按照PDCA的思想，以與戰(zhàn)略匹配的可持續(xù)競爭優(yōu)勢為關(guān)注焦點，圍繞擬打造的信息化環(huán)境下的新型能力及其目標(biāo)，推動策劃、實施與運行、測評、改進(jìn)四個管理域的閉環(huán)聯(lián)動及持續(xù)改進(jìn)，充分發(fā)揮數(shù)據(jù)創(chuàng)新驅(qū)動潛能，促進(jìn)和實現(xiàn)數(shù)據(jù)、技術(shù)、業(yè)務(wù)流程與組織結(jié)構(gòu)互動創(chuàng)新和不斷優(yōu)化，不斷打造信息化環(huán)境下的新型能力，獲取可持續(xù)競爭優(yōu)勢[3-4]。公司高度重視兩化融合管理體系的建設(shè)與應(yīng)用工作，于2014年積極開展兩化融合管理體系貫標(biāo)試點工作，發(fā)布并實施公司兩化融合管理體系，以兩化融合管理體系為管理中樞推進(jìn)數(shù)字化工廠建設(shè)，并于2015年成為中國航天第一家通過兩化融合管理體系評定的企業(yè)。基于公司兩化融合管理體系取得的成績，公司在2017年被工信部評選為全國首批兩化融合管理體系貫標(biāo)示范企業(yè)。

在航天產(chǎn)品數(shù)字化生產(chǎn)管控能力建設(shè)過程中，公司嚴(yán)格按照兩化融合管理體系的要求，以生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)為核心，按照四個管理域要求，積極推進(jìn)生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)、信息化技術(shù)及相關(guān)生產(chǎn)業(yè)務(wù)流程、組織機(jī)構(gòu)的互動創(chuàng)新和不斷優(yōu)化，不斷提升航天產(chǎn)品數(shù)字化生產(chǎn)管控能力，提升航天產(chǎn)品制造抓總、質(zhì)量管控、經(jīng)營管控等競爭優(yōu)勢。能力建設(shè)基本框架如圖1所示。

3 ?航天產(chǎn)品數(shù)字化生產(chǎn)管控能力的整體策劃

公司積極應(yīng)用兩化融合管理體系管理思想和管理標(biāo)準(zhǔn)，開展航天產(chǎn)品數(shù)字化生產(chǎn)管控能力建設(shè)整體策劃，系統(tǒng)開展新型能力各項要素需求分析，其能力體系和實施方案如圖2所示，明確圍繞數(shù)字化生產(chǎn)密切相關(guān)的生產(chǎn)過程、工藝流程、工藝布局、倉儲物流等進(jìn)行業(yè)務(wù)流程與組織結(jié)構(gòu)優(yōu)化，開展生產(chǎn)過程控制與集成管理系統(tǒng)開發(fā)，構(gòu)建生產(chǎn)派工系統(tǒng)、分布式數(shù)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等，實現(xiàn)航天產(chǎn)品生產(chǎn)管控由經(jīng)驗驅(qū)動型向數(shù)據(jù)驅(qū)動型的轉(zhuǎn)變等有關(guān)需求。

4 ?航天產(chǎn)品數(shù)字化生產(chǎn)管控能力建設(shè)

4.1 優(yōu)化業(yè)務(wù)流程，構(gòu)建新型生產(chǎn)管控模式

公司基于兩化融合管理體系在業(yè)務(wù)流程與組織結(jié)構(gòu)優(yōu)化的要求，通過工藝再設(shè)計、生產(chǎn)線布局和管理流程優(yōu)化等方式推動構(gòu)建新型生產(chǎn)管控模式。

（1）生產(chǎn)工藝再設(shè)計。

重點調(diào)整產(chǎn)品制造路線和工藝參數(shù)。

（2）優(yōu)化生產(chǎn)線布局。

遵循工藝布局設(shè)計原則，根據(jù)產(chǎn)品特點、加工設(shè)備、分系統(tǒng)硬件建設(shè)需求及任務(wù)情況等條件，借助生產(chǎn)線虛擬仿真手段科學(xué)調(diào)整數(shù)字化制造模式，重點對加工設(shè)備、立體庫、立體刀庫、物流路徑、數(shù)字終端、生產(chǎn)線控制室、刀具預(yù)調(diào)間及生產(chǎn)線數(shù)據(jù)展示等進(jìn)行重新布局（如圖3），推動適應(yīng)多品種小批量的制造特點。

（3）優(yōu)化生產(chǎn)管理流程。

重點優(yōu)化物料存儲與配送、制造資源管理、生產(chǎn)執(zhí)行管理等流程，通過物料存儲與配送流程優(yōu)化（如圖4），實現(xiàn)配送效率由之前的平均1h降至15min以內(nèi);通過制造資源管理流程優(yōu)化，實現(xiàn)工藝、現(xiàn)場操作和刀具管理員的刀具信息同源管理;通過生產(chǎn)執(zhí)行管理流程優(yōu)化，推動產(chǎn)品加工過程按既定流程按步管理。

4.2 借助信息技術(shù)推動系統(tǒng)集成，提升制造協(xié)同能力

各信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享與集成管理是數(shù)字化生產(chǎn)管控能力高效運行基礎(chǔ)。航天產(chǎn)品數(shù)字化生產(chǎn)管控能力在建設(shè)過程中以制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）為基礎(chǔ)，通過與多個子系統(tǒng)的信息集成與交互，實現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場數(shù)字化控制。通過MES系統(tǒng)將上層的制造資源管理系統(tǒng)、產(chǎn)品質(zhì)量管理系統(tǒng)、數(shù)字化工藝設(shè)計系統(tǒng)、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理平臺（TCM）和其他業(yè)務(wù)平臺與底層的機(jī)床數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)、倉儲管理系統(tǒng)、制造資源管理系統(tǒng)、分布式數(shù)控系統(tǒng)（DNC）和物料編碼系統(tǒng)等系統(tǒng)集成，實現(xiàn)了生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)的實時集成管理，并可通過邏輯判斷發(fā)送應(yīng)現(xiàn)場控制指令，實現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)按預(yù)設(shè)優(yōu)化流程高效運行的目標(biāo)，效率大幅提升，生產(chǎn)不協(xié)調(diào)問題大幅減少。其基本架構(gòu)如圖5所示。

4.3 加強生產(chǎn)數(shù)據(jù)開發(fā)利用，提升信息資源應(yīng)用價值

兩化融合管理體系要求企業(yè)要不斷加強數(shù)據(jù)開發(fā)利用，挖掘數(shù)據(jù)這一核心驅(qū)動要素的創(chuàng)新驅(qū)動潛能。基于此，公司在航天產(chǎn)品數(shù)字化生產(chǎn)管控能力建設(shè)過程中，圍繞產(chǎn)品數(shù)據(jù)、工藝數(shù)據(jù)、質(zhì)量數(shù)據(jù)和資源數(shù)據(jù)等，開展能力運行所需各類數(shù)據(jù)的整體規(guī)劃，設(shè)計整個數(shù)據(jù)的信息流向、各類數(shù)據(jù)內(nèi)容、承載方式以及數(shù)據(jù)處理方法等，為系統(tǒng)間數(shù)據(jù)接口及集成提供基礎(chǔ)支撐。針對生產(chǎn)現(xiàn)場信息的集成，依據(jù)生產(chǎn)制造特點和信息流自身的規(guī)律，優(yōu)化生產(chǎn)過程信息流，實現(xiàn)工藝信息、制造資源信息、生產(chǎn)進(jìn)度、質(zhì)量數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)及信息的現(xiàn)場集成應(yīng)用和綜合展示，形成完整的生產(chǎn)動態(tài)管控數(shù)據(jù)集和可視化圖形。

5 ?結(jié)語

在航天產(chǎn)品數(shù)字化生產(chǎn)管控能力建設(shè)過程中，公司嚴(yán)格按照兩化融合管理體系的要求，規(guī)范開展策劃、業(yè)務(wù)流程與組織結(jié)構(gòu)優(yōu)化、技術(shù)實現(xiàn)、數(shù)據(jù)開發(fā)利用等工作，避免了信息化建設(shè)中與戰(zhàn)略規(guī)劃不匹配、重技術(shù)輕管理、信息孤島等各方面的問題。公司通過航天產(chǎn)品數(shù)字化生產(chǎn)管控能力的建設(shè)，部分產(chǎn)品生產(chǎn)實現(xiàn)生產(chǎn)線設(shè)備、工位和終端100%互聯(lián)互通，實現(xiàn)工藝規(guī)程、質(zhì)控卡、質(zhì)疑單、合格證、現(xiàn)場派工等100%電子化，生產(chǎn)線毛坯、半成品、成品和主要工裝實現(xiàn)100%數(shù)字化立體存儲和線內(nèi)物料流轉(zhuǎn)流程80%自動化準(zhǔn)時配送，提高了生產(chǎn)線自動化水平，提升了生產(chǎn)過程質(zhì)量控制能力，提升了型號研制和生產(chǎn)的轉(zhuǎn)換能力，提升了產(chǎn)品混線生產(chǎn)管理能力和制造執(zhí)行能力。后續(xù)公司將按照兩化融合管理體系要求，進(jìn)一步規(guī)范并加快各產(chǎn)品數(shù)字化生產(chǎn)管控能力的建設(shè)步伐，定期對航天產(chǎn)品數(shù)字化生產(chǎn)管控能力運行情況進(jìn)行分析、評測，確定未來的改進(jìn)方向，并結(jié)合公司經(jīng)營管理需要，逐步提升生產(chǎn)管控能力的智能化水平。

參考文獻(xiàn)

[1] 石秀芳，柳明軍.建立兩化融合管理體系，確保組織戰(zhàn)略有效落地[J].信息技術(shù)與信息化，2015（7）：95-98.

[2] 王建偉，周劍.信息化和工業(yè)化融合管理體系理解、實施與評估審核[M].第1版.北京：電子工業(yè)出版社，2015.

[3] 信息化和工業(yè)化融合管理體系 基礎(chǔ)和術(shù)語：GB/T23000-2017[S].

[4] 信息化和工業(yè)化融合管理體系 實施指南：GB/T23002-2017[S].