新能源領域的智能生產管理模式研究

武國梁，李平，王海鵬

（寧夏京銀智慧新能源有限公司，寧夏 銀川 750000）

近年來，隨著工業(yè)4.0、數字化轉型等全新概念的提出，智能生產逐漸成為推動我國新能源產業(yè)高質量發(fā)展的核心驅動力，新能源企業(yè)紛紛搭建與之匹配的智能生產管理模式，對于提高管理水平、保證產品質量、優(yōu)化資源配置有重要的意義。與此同時，新能源領域的智能生產管理模式仍面臨諸多問題，必須要從多方面入手，在設備安全、管理制度、安全意識等方面進一步提高管理水平，從而發(fā)揮智能生產管理模式的優(yōu)勢。

1 新能源領域智能生產管理模式概述

1.1 智能生產概念

智能生產也被稱為智能制造，利用人工智能、大數據、信息傳感、物聯網等多項技術手段組成的集成化系統(tǒng)，由智能控制系統(tǒng)替代人工完成絕大多數工作，在無人工干預條件下，有序開展生產活動，從而取得理想的生產效果。也可以將智能生產視作分布式多自主體智能系統(tǒng)，個體制造單元具備自主性特征，系統(tǒng)整體框架具備強大的自組織能力，能夠對生產設備與配套裝置進行全面升級改造，從而實現自動控制生產設備運行和批量生產產品。

1.2 智能生產管理模式特征

隨著智能生產概念的提出，傳統(tǒng)生產管理模式發(fā)生了顯著的變化。管理人員必須深入了解智能生產管理模式的鮮明特征，梳理管理思路，主要特征包括信息化、自動化、集成化、智能化。（1）信息化。信息技術是智能生產體系的核心，從管理角度來看，管理人員通過系統(tǒng)操作界面來全面掌握現場生產情況，遠程遙控開展設備監(jiān)控、產品質量檢查等各項工作，無須頻繁前往車間現場，這有利于降低管理負擔、提高管理效率。（2）自動化。智能生產管理系統(tǒng)具備較高的自動化程度，管理人員以把控總體方向作為工作目標，無須全程跟進開展各項生產活動及管理活動。例如，在故障處理場景，管理人員提前設定運行參數允許偏差范圍與故障問題判定準則，系統(tǒng)自動采集現場監(jiān)測信號，察覺到異常問題后，再提醒管理人員著手處理。（3）集成化。智能生產體系由大量具備自主性特征的個體制造單元組成，結構十分復雜。為降低管理難度、打破信息交流阻礙，推動管理模式向集成化方向發(fā)展，合并整合多套管理系統(tǒng)，使生產管理系統(tǒng)具備完善的使用功能，并覆蓋新能源生產活動全過程，起到簡化管理流程、全系統(tǒng)信息共享與資源共享的效果。（4）智能化。生產管理系統(tǒng)具備強大的邏輯分析能力，可以模擬人類思維方式做出科學決策，輔助管理人員完成一些較為復雜的工作。例如，在制定生產計劃時，搭建數學分析模型，模擬推演生產過程，根據模擬結果來判斷生產計劃可行性，根據結果及時修改和完善生產計劃。

1.3 智能生產管理問題

目前，智能生產體系在新能源領域中得到落地應用，但由于智能生產概念提出時間較晚，生產管理模式、智能生產體系尚未完全相融，管理經驗匱乏，實際管理期間存在諸多問題，具體包括以下問題：（1）信息處理效率低下。信息化技術手段并未在生產流程中得到充足應用，在少數環(huán)節(jié)步驟仍舊采取落后的管理技術，以生產設備管理為例，保留人工抄表方式，工作人員定期讀取、抄錄生產設備運行數據，再將數據信息匯總整理，用于反映設備運行工況，數據采集整理流程比較復雜煩瑣，還容易出現錯誤問題。同時，一些新能源企業(yè)構建了多套信息化管理應用系統(tǒng)，單套系統(tǒng)用于完成少量生產管理活動，各套系統(tǒng)保持獨立運行狀態(tài)，缺少標準通信接口與統(tǒng)一數據標準，最終形成了信息孤島，不利于信息的實時共享和傳遞。（2）工藝流程變更出錯。明確崗位職責是生產管理活動的重要一環(huán)，通過將總體生產目標分解為若干各基本單元，循序漸進地推進生產活動。智能生產管理模式的應用，一些部門的職責范圍不清晰，存在同一崗位職責分散到多個部門、不同崗位員工負責相同職能等情況，容易導致工藝流程混亂無序，生產過程與管理效果充滿不確定性。（3）質量追溯費時費力?，F有生產管理系統(tǒng)使用功能匱乏，僅具備在線監(jiān)測、能耗分析、產品質量檢驗等基本功能，缺少包括質量追溯在內的必備功能。在現場生產期間，一旦出現質量問題，管理人員需立即前往現場調查，收集相關信息，根據分析結果判斷問題的形成原因，再采取改進措施，無法通過調用回溯歷史數據的方式來找準問題癥結，導致各類質量問題仍然頻繁出現，改進效果不達預期。

2 新能源領域中的智能生產管理模式優(yōu)化路徑

2.1 明確優(yōu)化目標與原則

在智能生產背景下，生產管理模式的優(yōu)化改進是一項長期性、綜合性活動，新能源企業(yè)必須明確管理模式優(yōu)化目標，嚴格遵循多項優(yōu)化原則，以此把控管理模式轉型升級過程，做到“少走彎路”。（1）管理優(yōu)化目標。以橫向集成、縱向壓縮作為改進理念，橫向集成是打破職能型運作方式的瓶頸，由職能管理模式逐漸過渡到業(yè)務流程管理模式；縱向壓縮是通過精簡管理組織結構，盡量減少層級數量、壓縮管理線條，通過扁平化管理來簡化流程步驟、控制管理成本。在智能生產管理模式搭建完畢后，還需要對改造效果進行驗收，以工作效率提升幅度、流程管理清晰程度、整體協同效率作為評價指標。（2）管理優(yōu)化原則。嚴格遵循針對性、可操作性、系統(tǒng)性三項基本原則。針對性原則強調提前做好調研工作，找出傳統(tǒng)生產管理模式的不足，圍繞實際問題，針對性采取多項改進措施，避免因問題解決不到位而影響管理效果，減少管理期間產生不必要的資源浪費。可操作性原則強調在再造生產流程與管理流程后，貼近實際情況判斷全新流程是否具備落地實施條件，以簡化流程步驟、降低生產管理難度為目標，不得增加難度系數。系統(tǒng)性原則強調對新能源生產及管理流程進行全方面優(yōu)化改造，不再局限于單一方面或是某一流程點線，而是按照點、線、面順序逐漸推進。

2.2 優(yōu)化管理結構

管理環(huán)境與組織結構聯系密切，根據管理環(huán)境建立健全管理組織結構，是有序開展管理活動的重要前提。在智能生產管理模式轉型期間，隨著管理方法、流程步驟等關鍵要素的變化，再加上當前生產管理環(huán)境與早期的管理環(huán)境有明顯的差異。新能源企業(yè)必須完善管理組織結構，明確各部門職責定位，具體可以采取以下措施：（1）建立BPM 行動小組。以管理職能中心化作為理念，將生產管理期間涉及的職能部門進行整合處理，在此基礎上搭建BPM 行動小組，全稱是業(yè)務流程管理行動小組，組長統(tǒng)籌開展生產管理活動，下轄質量專員、物流專員、商務專員、規(guī)劃專員等崗位，可以把BPM 行動小組視為一種特殊的流程管理中心。在生產期間，由BPM 行動小組負責全過程開展流程評審、績效考核、流程優(yōu)化改進等各項工作，起到集中資源、強化管控力度的效果。（2）繪制流程地圖。考慮生產管理流程錯綜復雜，隨著部門職能變更調整，員工難以在短時間內了解自身職能定位。因此，需要繪制流程管理地圖，以內外部資源分布情況、組織架構、各部門工作聯系、業(yè)務流程等作為地圖要素，起到幫助員工高效處理業(yè)務、迅速熟悉全新管理模式的作用。（3）員工培訓。由于部門合并、崗位調整，對員工專業(yè)素養(yǎng)、工作能力提出了全新要求，一些員工沒有掌握相關技能與專業(yè)知識，不適應新工作崗位的要求，工作期間容易出現人為失誤。在管理模式轉型期間，企業(yè)應同步開展專業(yè)培訓活動，以崗位職責、全新流程步驟、先進流程管理理念、相關工作技能、常見問題解決方法等作為培訓內容，提高員工的工作能力，更好地適應工作要求。

2.3 完善管理系統(tǒng)

為妥善解決信息處理效率低下、質量追溯費時費力等管理難題，新能源企業(yè)需要從技術層面入手，運用技術手段完善生產管理系統(tǒng)，憑借系統(tǒng)強大的環(huán)境感知、數據處理與邏輯分析能力，替代人工完成大量基礎性工作，輔助管理人員完成流程再造、生產計劃制定等復雜工作。在管理系統(tǒng)優(yōu)化完善期間，系統(tǒng)結構由若干功能模塊組成，重點增設質量追溯、在線監(jiān)控、數據集成處理、分層審核等功能模塊。（1）質量追溯。在生產期間，持續(xù)采集現場生產數據，選擇重要的數據存儲到數據庫內，記錄數據來源、時間。出現產品質量問題與生產設備故障問題后，系統(tǒng)自動從數據庫內調取相關數據信息，用于回溯質量問題發(fā)生過程，準確判斷問題形成原因，采取改進措施與追究相關人員責任，避免同類問題再次出現。（2）在線監(jiān)控?，F場布置攝像頭與傳感器，以生產設備及產品外觀質量、生產工藝參數作為監(jiān)控對象，采集現場監(jiān)控畫面與監(jiān)測信號，監(jiān)控畫面實時投送到系統(tǒng)操作界面，監(jiān)測信號轉換為數字量，對比測量值與標準值偏差程度。管理人員通過系統(tǒng)界面，遠程了解現場生產情況，出現運行故障等突發(fā)狀況后，系統(tǒng)立即向管理人員發(fā)送報警信號。（3）數據集成處理。以消除信息孤島為目標，把多套獨立運行的管理系統(tǒng)接入數據共享平臺，統(tǒng)一數據標準，預留標準通信接口，把生產期間全部數據信息導入平臺進行集成處理，通過增加數據規(guī)模來提高決策分析精度。例如，制定生產計劃時，全面收集生產、質量、物流、倉儲管理、能源等方面的數據信息，確保所制定計劃方案具備可行性，后續(xù)不會因物料供應不及時、生產設備備品備件庫存不足等原因而產生波動。（4）分層審核。根據審核內容重要程度，劃分為若干層級，一級為各個班次開工前進行檢查審核，二級為主管部門每周最少審核一次生產線，三級為管理層每周審核一次，通過建立差異性審核機制來滿足審核要求，避免因審核頻次過高而加重管理負擔，或是因審核頻次偏低而削弱管理效果。

2.4 重構生產管理方式

早期主要采取流水線生產管理方式，整體開展全部管理活動，生產管理難度系數較高，任意環(huán)節(jié)出現管理紕漏，都有可能引發(fā)一系列問題發(fā)生，給企業(yè)造成嚴重的影響。對此，要結合單元化生產理念重構生產管理方式，以減少生產過程浪費現象、提高產線平衡率、增加生產力值作為優(yōu)化目標，簡單來講，將生產過程“化繁為簡”，具體采取精益評估、制定單元生產方案兩項措施：（1）精益評估。提前根據業(yè)務發(fā)展與生產需要來繪制卓越精益生產路徑圖，設立多項評價指標，從準時供貨、零缺陷、創(chuàng)新改進、團隊導向等諸多維度，對生產管理效果進行客觀評估，在評估報告中標記有待改進的問題，確定問題原因，從而針對性地落實具體的改進措施，推動生產管理水平穩(wěn)步提升。例如，在準時供貨維度，以客戶發(fā)運準備、排產點上游制度流程、庫存管理、物流運輸與物料運輸、單元化生產管理作為評估內容。在零缺陷維度，以問題預測預防、生產線與單元標識、物料存儲標識、故障消除作為評估內容。在創(chuàng)新改進維度，以CIP 累計回貨批次百分比、量產前跨部門合作當作評估內容。在團隊導向維度，以培訓認證、現場管理、生產控制中心、業(yè)務控制中心作為評估內容。（2）制定單元生產方案。提前收集資料信息，把新能源汽車生產過程拆分為若干階段，各階段作為個體制造單元，再把單元內部分解形成多道生產工序，根據生產要求，明確規(guī)定各道工序的作業(yè)總時間、設備作業(yè)時間、手動作業(yè)時間與搬運時間，并預留一定比例等待時間，負責應對物料供應不及時、前后道工序銜接不當等突發(fā)狀況。初步制定生產計劃后，還需要經過多輪在線測試與仿真測試，最終獲取具備可行性與高效性的作業(yè)組合順序表。

2.5 價值鏈管理戰(zhàn)略

從企業(yè)長遠發(fā)展角度來看，傳統(tǒng)生產管理模式局限在生產層面，沒有上升到戰(zhàn)略層面，通過有序開展管理活動，可以順利實現短期生產目標，卻無法給企業(yè)長期戰(zhàn)略發(fā)展帶來足夠助力。對此，需要從戰(zhàn)略視角來看待智能生產管理模式，以快速響應客戶需求、真實反映市場需求作為重要管理目標，具體采取整合供應鏈資源、聯合決策兩項措施：（1）整合供應鏈資源。搭建具備開放行動智能生產管理系統(tǒng)，在系統(tǒng)內接入供應商、客戶、物流企業(yè)等上下游企業(yè)的管理系統(tǒng)，持續(xù)收集整理供應鏈信息，將其作為生產管理決策依據。例如，為響應客戶需求，客戶把采購訂單發(fā)送給生產管理系統(tǒng)，核對訂單信息是否準確無誤，根據當前生產線情況，短時間內制定生產計劃，必要情況下，調整生產順序、變更工藝技術、重新劃分組織資源分配權重，限期內完成生產活動，把產品保質保量地提供給客戶。（2）聯合決策。在生產期間，如果出現物料供應不及時、物流企業(yè)剩余運力不足以滿足產品運輸需求等突發(fā)狀況，管理人員協調供應鏈成員，召開視頻會議，共同商討問題解決方案，整合資源解決問題。通過上述措施，不僅可以更加高效地解決各類問題，提高供應鏈整體運作效率，還可以避免新能源企業(yè)承受不必要的損失。

2.6 管理保障機制

考慮到智能生產管理模式的前期搭建、落地實施期間遇到多重阻力，為取得理想成效，順利實現管理模式轉型升級目標，需要提前建立管理保障機制，采取多項保障措施，包括制度保障、人才保障等：（1）制度保障。對現有生產管理制度的健全程度進行評估，找出和生產情況、管理需求不相符的條款內容，按照實際情況來補充制度內容，奠定標準化管理基礎。為保證管理制度得到貫徹落實，按照制度內容，編寫指導手冊，包括《生產管理系統(tǒng)智能化優(yōu)化實施手冊》《全員智能制造基礎知識宣傳手冊》等，并把管理制度落實情況作為內部審計監(jiān)督重要內容。（2）人才保障。建立一支復合型管理團隊，組織管理人員和一線生產人員采取培訓活動，以智能生產技術、全新管理制度、全新生產流程與管理流程作為培訓內容，要求生產人員熟練掌握智能生產方法，管理人員樹立全新觀念意識。

3 結語

綜上所述，智能生產概念的提出，給生產管理模式指明了前進方向，但也隨之面臨著全新挑戰(zhàn)。新能源企業(yè)必須加強對智能生產管理活動的重視程度，樹立創(chuàng)新思維，依托智能生產體系來打造新一代生產管理模式，明確管理目標與原則，堅持走優(yōu)化管理結構、完善管理系統(tǒng)、重構生產管理方式、價值鏈管理戰(zhàn)略、管理保障機制的優(yōu)化路徑。同時，針對生產管理中的薄弱環(huán)節(jié)要深入分析，采取相應的對策與問題解決方案，進而確保提升新能源企業(yè)的安全生產管理水平，為其可持續(xù)發(fā)展打下基礎。