劉定書
(安徽省新技術(shù)推廣站,安徽合肥 230001)
標(biāo)準(zhǔn)化在推進(jìn)國家治理體系和治理能力現(xiàn)代化中發(fā)揮著基礎(chǔ)性、引領(lǐng)性作用。中共中央、國務(wù)院《國家標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展綱要》以及《質(zhì)量強國建設(shè)綱要》等文件中提出要加快構(gòu)建推動高質(zhì)量發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)體系。推動全員、全要素、全過程、全數(shù)據(jù)的新型質(zhì)量管理體系應(yīng)用[1];引導(dǎo)企業(yè)開展質(zhì)量管理數(shù)字化升級、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)制定等;深入實施“標(biāo)準(zhǔn)化+”行動,促進(jìn)全域標(biāo)準(zhǔn)化深度發(fā)展。
隨著物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、云計算及5G等技術(shù)的快速發(fā)展,如何利用數(shù)字技術(shù)推動制造業(yè)在研發(fā)、生產(chǎn)、運營等環(huán)節(jié)的變革成為解決當(dāng)下問題的突破點和探討熱點,數(shù)字技術(shù)正在重新定義制造業(yè)。信息時代為企業(yè)的發(fā)展提供了新的契機,但是同時也產(chǎn)生了大量數(shù)據(jù),如何利用現(xiàn)有數(shù)據(jù),將數(shù)據(jù)信息化知識化為企業(yè)提質(zhì)增效服務(wù)還需要進(jìn)一步探索[2]。但是,鑒于現(xiàn)階段各企業(yè)的發(fā)展參差不齊,在企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化體系建設(shè)過程中仍然暴露出許多問題,如企業(yè)制定的標(biāo)準(zhǔn)與生產(chǎn)實際兩張皮、生產(chǎn)一線參與標(biāo)準(zhǔn)化體系建設(shè)內(nèi)生動力不足、生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)資源價值利用不充分、缺乏具有可操作性的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)理論指導(dǎo)等[3]。
面臨以上產(chǎn)業(yè)格局新時代巨變的挑戰(zhàn),本文探索建立工業(yè)企業(yè)數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)云平臺,打通企業(yè)原有各信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)屏障,以工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)全過程生產(chǎn)要素參數(shù)為數(shù)據(jù)基礎(chǔ),將企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)與生產(chǎn)全過程緊密聯(lián)系,將參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)置于后臺,建立覆蓋企業(yè)全業(yè)務(wù)、全過程、全要素的標(biāo)準(zhǔn)化四率數(shù)字化云平臺,通過標(biāo)準(zhǔn)體系支撐,以數(shù)字化手段不斷提升企業(yè)精細(xì)化高效化管理水平,挖掘數(shù)據(jù)潛力,節(jié)約成本提高產(chǎn)出的同時,穩(wěn)定輸出高質(zhì)量產(chǎn)品,實現(xiàn)企業(yè)提質(zhì)增效的目標(biāo),使平臺成為推動工業(yè)企業(yè)邁向數(shù)字化發(fā)展的關(guān)鍵抓手。
數(shù)據(jù)、信息、知識和智慧是數(shù)據(jù)創(chuàng)造價值的四個遞進(jìn)層次,企業(yè)利用數(shù)據(jù)技術(shù)工具進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,進(jìn)一步釋放數(shù)據(jù)中的潛在信息,提高信息質(zhì)量,將數(shù)據(jù)要素轉(zhuǎn)變?yōu)橛袃r值的信息資源,建立龐大的信息數(shù)字化體系,成為企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的基礎(chǔ)。
企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化要與企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)、過程控制和提供服務(wù)全過程密切結(jié)合一致,切實解決“兩張皮”“夾生飯”和“靠邊站”等標(biāo)準(zhǔn)實施方面的問題。而工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)全過程標(biāo)準(zhǔn)的定標(biāo)率、貫標(biāo)率、達(dá)標(biāo)率和一次交檢合格率這四率,針對企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)難點和工業(yè)企業(yè)特點,提煉企業(yè)生產(chǎn)全過程涉及的生產(chǎn)要素參數(shù)(生產(chǎn)制造過程中的最小單元參數(shù)),將其與企業(yè)當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)文件制度建立有機聯(lián)系,引導(dǎo)企業(yè)建立和完善工藝、質(zhì)量、物耗、能耗、環(huán)保、應(yīng)急時效等六大類生產(chǎn)要素參數(shù)級上下限標(biāo)準(zhǔn),并在生產(chǎn)全過程跟蹤管理,記錄標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行數(shù)據(jù),通過數(shù)據(jù)溯源確定生產(chǎn)過程的關(guān)鍵因子,不斷優(yōu)化調(diào)整標(biāo)準(zhǔn),最終建立企業(yè)自適應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)化體系。
工業(yè)企業(yè)數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)云平臺的建設(shè),將企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)與數(shù)字化平臺相融合,將生產(chǎn)要素標(biāo)準(zhǔn)置于平臺后臺,通過引入企業(yè)其他硬件和信息化軟件數(shù)據(jù),在不破壞原有企業(yè)信息化規(guī)劃架構(gòu)的基礎(chǔ)上,基于企業(yè)現(xiàn)有生產(chǎn)流程分析,以最低代價建立標(biāo)準(zhǔn)化可視化數(shù)字平臺,為管理者提供生產(chǎn)過程可追溯工具,提升管理效率和產(chǎn)品質(zhì)量,挖掘現(xiàn)有各類信息化系統(tǒng)數(shù)據(jù)價值,同時通過不斷優(yōu)化提升的標(biāo)準(zhǔn)化庫,改進(jìn)企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性,節(jié)約成本,達(dá)到企業(yè)提質(zhì)增效的目標(biāo)。
平臺的建立是基于對企業(yè)現(xiàn)有生產(chǎn)流程進(jìn)行梳理和優(yōu)化,整合現(xiàn)場生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)與企業(yè)業(yè)務(wù)管理數(shù)據(jù),基于企業(yè)工藝、質(zhì)量、物耗、能耗、環(huán)保和應(yīng)急時效這6大類標(biāo)準(zhǔn)庫,利用5G網(wǎng)絡(luò)傳輸速度快、穩(wěn)定性強、安全性高的特點,利用企業(yè)生產(chǎn)車間和數(shù)字化車間建設(shè)基礎(chǔ),實現(xiàn)自動化生產(chǎn)線、設(shè)備數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、智能檢測設(shè)備等數(shù)據(jù)的采集,同時平臺標(biāo)準(zhǔn)庫與企業(yè)制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)和企業(yè)資源計劃系統(tǒng)(ERP)等企業(yè)原有業(yè)務(wù)信息化系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)對接或離線數(shù)據(jù)導(dǎo)入,實現(xiàn)對生產(chǎn)制造過程的全程監(jiān)控,設(shè)備管理、生產(chǎn)可視化、管理高效化、打通制造環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)價值鏈條,建立與企業(yè)現(xiàn)有各類不同的系統(tǒng)數(shù)據(jù)通道,通過平臺實現(xiàn)生產(chǎn)過程業(yè)務(wù)各類數(shù)據(jù)的數(shù)字化映射,建立實時在線的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)字云平臺。
圖1 平臺邏輯結(jié)構(gòu)圖
為降低平臺搭建技術(shù)門檻,提升使用便捷性,平臺架構(gòu)采用SaaS 云服務(wù),通過租用Iass 云服務(wù),在此基礎(chǔ)上搭建標(biāo)準(zhǔn)化云平臺軟件層和應(yīng)用層,將平臺部署在云端,各類用戶可方便通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行訪問和使用。平臺模塊結(jié)構(gòu)主要包括數(shù)據(jù)中心首頁看板、訂單總況、營銷管理、生產(chǎn)進(jìn)度、機臺管理、質(zhì)量檢測、物料管理、能源管理、環(huán)保監(jiān)測、任務(wù)預(yù)警、決策分析、標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置等,并實現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈接。平臺的建設(shè)過程主要分為幾個階段。
基于企業(yè)全流程的標(biāo)準(zhǔn)要素梳理是平臺建設(shè)的基礎(chǔ)。為整合分散的企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)及設(shè)備等數(shù)據(jù),將其與企業(yè)全過程生產(chǎn)要素標(biāo)準(zhǔn)化有機結(jié)合[4],使數(shù)據(jù)成為新型的生產(chǎn)要素,在實踐中,以企業(yè)生產(chǎn)制造過程中的最小單元參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字對象,將所涉及生產(chǎn)要素數(shù)據(jù)主要分為六大類:工藝參數(shù)、質(zhì)量參數(shù)、物耗參數(shù)、能耗參數(shù)、環(huán)保參數(shù)和應(yīng)急時效參數(shù)。
通過生產(chǎn)要素標(biāo)準(zhǔn)與當(dāng)前生產(chǎn)流程相結(jié)合,進(jìn)而調(diào)研當(dāng)前業(yè)務(wù)信息系統(tǒng),定位數(shù)據(jù)源,建立與各業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)源之間的對應(yīng)關(guān)系,從而為平臺標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支撐。首先通過引導(dǎo)企業(yè)勾畫生產(chǎn)流程,識別生產(chǎn)工序,進(jìn)而分析工序所涉及生產(chǎn)要素參數(shù)。第二步,識別各類標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)屬性,數(shù)據(jù)的來源可能是企業(yè)建立的ERM、MES、BOM以及設(shè)備傳感器等,根據(jù)平臺模塊功能需要,以及標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)溯源所需要的信息,確定平臺數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),建立與當(dāng)前各類數(shù)據(jù)來源的對照關(guān)系模板和數(shù)據(jù)對接方法,為平臺數(shù)據(jù)提供支撐。
云平臺的搭建是建設(shè)主要過程。將企業(yè)建立的全過程參數(shù)量化標(biāo)準(zhǔn)與可視化數(shù)字工廠建設(shè)相結(jié)合,利用數(shù)字技術(shù)和數(shù)據(jù)分析技術(shù),搭建可視化企業(yè)云平臺,將參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)置于后臺,企業(yè)可以通過工廠內(nèi)的數(shù)字平臺,直接查看企業(yè)生產(chǎn)情況以及標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行情況。比如,生產(chǎn)車間的檢測設(shè)備可將成品質(zhì)量數(shù)據(jù)自動上傳至數(shù)字平臺,管理者隨時可以靈活查看生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)。實時監(jiān)控反饋數(shù)據(jù):實時追蹤物料與物耗標(biāo)準(zhǔn)、生產(chǎn)參數(shù)與響應(yīng)工藝標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量指標(biāo)與質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)備用電與能耗標(biāo)準(zhǔn)等各環(huán)節(jié)生產(chǎn)數(shù)據(jù),為實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)提供數(shù)據(jù)依據(jù);平臺實時監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行情況,及時預(yù)警,通過直觀分析圖反映不同維度,如時間維度、工序維度、產(chǎn)品維度等反饋標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行情況,通過預(yù)警系統(tǒng),建立基于應(yīng)急時效參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)的可視化響應(yīng)視圖,發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障及責(zé)任人以及進(jìn)度情況等??梢暬破脚_還可以通過數(shù)據(jù)分析視圖提升標(biāo)準(zhǔn)精準(zhǔn)度,通過分析生產(chǎn)全過程的數(shù)據(jù),可以了解到生產(chǎn)線的質(zhì)量瓶頸和關(guān)鍵參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)標(biāo)方向,保證產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性,提升企業(yè)產(chǎn)出率,節(jié)約成本,有效促進(jìn)管理標(biāo)準(zhǔn)化、智能化,為企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型打下堅實基礎(chǔ)。平臺應(yīng)用實施可大致分為幾個步驟:1)改造升級內(nèi)部網(wǎng)絡(luò),建立高效工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)硬件環(huán)境。2)對企業(yè)設(shè)備進(jìn)行數(shù)字化改造,利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),對設(shè)備進(jìn)行數(shù)字采集。3)組織項目團隊,對涉及業(yè)務(wù)骨干進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)知識培訓(xùn),對業(yè)務(wù)流程和生產(chǎn)要素標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行梳理;4) 在共性基礎(chǔ)上進(jìn)行個性化改造數(shù)字化平臺,利用技術(shù)手段將生產(chǎn)過程知識、管理需求進(jìn)行軟件化,豐富平臺功能模塊。5)分類設(shè)計,分階段分層次進(jìn)行測試,先易后難,逐漸實現(xiàn)功能全覆蓋。6)把標(biāo)準(zhǔn)與數(shù)字化轉(zhuǎn)型經(jīng)驗逐步實現(xiàn)到平臺中,不斷豐富平臺6大類標(biāo)準(zhǔn)庫建設(shè),使平臺成為企業(yè)定制的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)字化管理核心。
通過平臺建設(shè),采集統(tǒng)計生產(chǎn)過程中各量化標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)數(shù)據(jù),再以大數(shù)據(jù)分析找出企業(yè)生產(chǎn)管控中的薄弱環(huán)節(jié)[5],倒逼企業(yè)創(chuàng)新現(xiàn)有技術(shù)工藝等,增加數(shù)字化、信息化、智能化等手段在生產(chǎn)制造過程中的應(yīng)用,營造工業(yè)企業(yè)實施以“定標(biāo)、對標(biāo)、優(yōu)標(biāo)、追標(biāo)、超標(biāo)”為目的的“四率”標(biāo)準(zhǔn)化體系建設(shè)氛圍,推動工業(yè)企業(yè)邁向高質(zhì)量發(fā)展。
制定高質(zhì)量的企業(yè)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),使其既能符合企業(yè)產(chǎn)品實際情況,又能滿足社會發(fā)展需要,并提高企業(yè)產(chǎn)品的競爭力,是擺在企業(yè)面前的重要課題,也是企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化工作的重要任務(wù)。建立覆蓋工藝、質(zhì)量、物耗、能耗、環(huán)保和應(yīng)急時效這6大類生產(chǎn)要素的標(biāo)準(zhǔn)庫是平臺的基礎(chǔ),通過平臺功能的建設(shè)實施,細(xì)化各生產(chǎn)要素標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)值,將標(biāo)準(zhǔn)文件與參數(shù)數(shù)據(jù)值建立對應(yīng)關(guān)系,此時,企業(yè)就可能發(fā)現(xiàn)當(dāng)前車間執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)與標(biāo)準(zhǔn)制度存在的兩張皮現(xiàn)象,標(biāo)準(zhǔn)制度文件中已制定的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)對生產(chǎn)實際沒有指導(dǎo)意義;還可挖掘生產(chǎn)過程中經(jīng)驗值,并將其補充到平臺標(biāo)準(zhǔn)庫中,從而完善企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的定義,指導(dǎo)生產(chǎn),提升管理效能。
通過后臺量化標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置,結(jié)合平臺對企業(yè)生產(chǎn)過程機器采集以及人工巡檢等數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,可以幫助管理者實時了解各類設(shè)備或產(chǎn)品的狀態(tài),實現(xiàn)對異常狀態(tài)的預(yù)警和實時響應(yīng)跟蹤,從而實現(xiàn)預(yù)防性維護,減少風(fēng)險,避免非計劃停機;平臺的建設(shè)最終可優(yōu)化企業(yè)資源的配置效率,通過完成設(shè)備、產(chǎn)線或車間、企業(yè)的數(shù)字化,從而提升企業(yè)一次交檢合格率、提高班組產(chǎn)量、提高設(shè)備的使用效率,幫助企業(yè)提升產(chǎn)品質(zhì)量,幫助企業(yè)節(jié)能降耗,提升管理水平。
要提升企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化全過程管理效果,其對標(biāo)準(zhǔn)定標(biāo)率、貫標(biāo)率、達(dá)標(biāo)率、一次交檢合格率這四種數(shù)值的綜合分析尤為重要。通過平臺決策分析功能,全面排查、篩選統(tǒng)計分析各參數(shù)在連續(xù)生產(chǎn)負(fù)荷運行時間段中的達(dá)標(biāo)率,特別是在線檢測參數(shù),找出在較長時間內(nèi)達(dá)標(biāo)率處于低值或長期完全達(dá)標(biāo)的參數(shù),同時核驗采集參數(shù)數(shù)據(jù)的可靠性、參數(shù)定標(biāo)上下限標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置的合理性,對不合理標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定上下限進(jìn)行優(yōu)化,保證為相關(guān)參數(shù)設(shè)置合理的標(biāo)準(zhǔn)上下限值;對于在生產(chǎn)過程中超過標(biāo)準(zhǔn)上下限范圍的參數(shù),能在應(yīng)急時效相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定時限內(nèi)進(jìn)行處理;對長期或頻繁超越標(biāo)準(zhǔn)上下限的參數(shù),可通過技術(shù)手段進(jìn)行改進(jìn);通過一次交檢合格率與參數(shù)達(dá)標(biāo)率進(jìn)行關(guān)聯(lián)性分析,可以發(fā)現(xiàn)影響產(chǎn)品質(zhì)量一致性的關(guān)鍵參數(shù)和關(guān)鍵工序,進(jìn)一步優(yōu)化相關(guān)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)的管理,為企業(yè)提升產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性、助推企業(yè)產(chǎn)品更新提供保障。
對于企業(yè)而言,質(zhì)量是生命,效益則是根本。通過中間生產(chǎn)環(huán)節(jié)控制,節(jié)約原材料、人力等成本投入,可直接提高企業(yè)效益。通過平臺建設(shè),實現(xiàn)產(chǎn)品全過程標(biāo)準(zhǔn)化管理的同時,平臺將相關(guān)生產(chǎn)數(shù)據(jù)組織化并進(jìn)行海量過程數(shù)據(jù)資源積累,為企業(yè)決策者通過數(shù)據(jù)分析,使發(fā)現(xiàn)影響一次交檢合格率的關(guān)鍵工序和參數(shù)成為可能;通過聚焦應(yīng)急時效參數(shù),對于出現(xiàn)的質(zhì)量問題及時處理,同時對相關(guān)參數(shù)的定標(biāo)上下限值進(jìn)行優(yōu)化;對比同行業(yè)相關(guān)聯(lián)領(lǐng)域及國內(nèi)外行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),可進(jìn)一步提升企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)定標(biāo)、貫標(biāo)、達(dá)標(biāo)和一次交檢合格率。通過平臺的建設(shè)實施,提高企業(yè)產(chǎn)品成品率,達(dá)到了節(jié)約成本的目的,使平臺成為企業(yè)效益提升的助力。
企業(yè)利用平臺進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,進(jìn)一步釋放生產(chǎn)數(shù)據(jù)中的潛在信息,提高信息質(zhì)量,將數(shù)據(jù)要素轉(zhuǎn)變?yōu)橛袃r值的信息資源,建立龐大的信息數(shù)字化體系,成為企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的基礎(chǔ)。平臺應(yīng)用所涉及的企業(yè)生產(chǎn)六大類參數(shù)將企業(yè)各類系統(tǒng)數(shù)據(jù)、設(shè)備數(shù)據(jù)等充分利用起來,產(chǎn)生一套基于企業(yè)自身定制的量化標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)據(jù)作為一種新型生產(chǎn)要素,既能單獨發(fā)揮效能,也是將其他生產(chǎn)要素聯(lián)系交互的關(guān)鍵資源,從而促使數(shù)據(jù)從生產(chǎn)要素的緊密關(guān)聯(lián)中提煉出更有用的信息。對于這些信息中包含的技術(shù)能力信息,進(jìn)一步提煉成標(biāo)準(zhǔn)化的工作流程手冊和操作規(guī)范,才能將隱性“知識”轉(zhuǎn)化為可視化的技術(shù)方法,制定出特定生產(chǎn)模式,用于企業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化管理,提升企業(yè)整體效能。四率的應(yīng)用以標(biāo)準(zhǔn)化促進(jìn)企業(yè)數(shù)字化,數(shù)字化反哺標(biāo)準(zhǔn)化,實現(xiàn)信息化和工業(yè)化的深度融合,促進(jìn)企業(yè)打造數(shù)字化工廠。
信息化技術(shù)發(fā)展,為企業(yè)數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)提供了契機和技術(shù)支撐,但要實現(xiàn)數(shù)字化與標(biāo)準(zhǔn)化的有機融合,還有很長的路要走。本文探索工業(yè)企業(yè)數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)云平臺建設(shè),建立全業(yè)務(wù)、全過程、全要素的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化體系,將生產(chǎn)要素數(shù)據(jù)與企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量相融合,在整合企業(yè)數(shù)字資源,提升企業(yè)生產(chǎn)要素數(shù)據(jù)價值同時,對于推動企業(yè)數(shù)字化變革,進(jìn)一步提升企業(yè)的生產(chǎn)效率和競爭力有著重要意義。