中小型制造企业生产异常管理系统应用与研究——以AIP公司为应用案例

董 鹏，杨阿南

（1.卡莱(梅州)橡胶制品有限公司计划部，广东梅州514759；2.江苏省淮安市富士康科技集团制造工程课，江苏淮安221424）

中小型制造企业生产异常管理系统应用与研究
——以AIP公司为应用案例

董 鹏1，杨阿南2

（1.卡莱(梅州)橡胶制品有限公司计划部，广东梅州514759；2.江苏省淮安市富士康科技集团制造工程课，江苏淮安221424）

基于AIP公司的生产实践，对中小型制造企业生产异常情况的成因、分类及影响进行了归纳、分析和探究。针对中小型制造企业生产中的诸多因素所导致的异常不能及时反馈和处理这一难题，以及生产效率和交货期等难以管控的现状，设计了一套对生产过程异常进行控制的可行性方案，构建了一种可支持车间生产异常事件信息实时采集、快速分析、趋势预判和综合查询的信息管理系统。该异常管理系统已在AIP公司成功应用，实践证明它可以全面提高中小型制造企业对生产异常情况处理的及时性、有效性，实现了生产异常问题处理的规范化、标准化和信息化。这不仅为AIP公司创造了良好的经济效益，而且为其他中小型制造企业解决此类问题提供了有益参考。

院中小型制造企业；生产异常；异常管理系统；异常诊断；异常分析

引言

企业管理包括对企业正常运行的维持和对异常事件的处理。企业生产发生异常后如得不到及时有效的解决，不仅影响正常的生产秩序，还会增加异常问题解决的难度。在理想状态下，生产任务按照工艺流程及生产计划平稳有序进行，然而在实际生产过程中，由于产品制造工艺控制的波动、批量大小的差异、各工序的配合程度以及客户对产品质量的要求等因素的不同，增加了生产的复杂性和不确定性，使得生产过程中极易发生异常。这些异常若得不到有效的管控，最终会打乱整个生产计划。对于大多数中小制造企业来说，物料异常、设备异常、人员流动、生产计划变更等情况均会造成生产停滞、生产计划重排、交货期延后、产品质量下降、生产成本上升等不良状况，导致客户满意度下降的不利后果，进而影响正常的生产运营。

当前国内外专家已经针对车间生产异常事件的管理展开了研究和探讨，主要包括以下几个方面：一是对设备异常事件管理的研究，如马力、史久根等人提出了MES系统数据库在设备故障预报警方面的研究与应用[1-3]；二是对质量异常事件管理的研究，如Kim C和Nam SY、熊朝坤提出的决策支持系统，能帮助收集分析质量数据，从而提供与质量相关的决策支持[4-5]；三是近年发展起来的过程监控技术研究，实现大量实时生产数据的采集处理，为生产过程的异常控制提供了信息技术支持[6]。但以上研究均是针对大型企业开展的，适用于大型企业的生产运营模式，且采用的技术比较复杂，软件开发成本高；而对于中小型企业来说，过高的软件费用让其难以承受，而他们大多也没有能力自己开发软件。因此，目前针对中小型制造企业生产车间异常事件信息的动态数据采集、实时传递和快速分析处理等方面的系统性研究尚不多见。大多数中小制造企业未能及时有效采集信息，同时在对生产过程的数据信息进行统计分析、处理利用以减少生产异常状况的发生方面，也未能形成一套系统、有效、实用的控制方法。因此，为降低制造成本、加强过程管控，中小型制造企业迫切需要提高对异常事件进行预警以及快速反应和及时处理的能力，以实现对生产过程中异常事件的数据采集、信息传递、及时监控、分析评价和异常预警与处理等，从而规避运营风险，推动企业的良性发展。本研究从中小型企业生产运营和管理现状出发，结合实际生产中所出现的生产异常现象，借鉴前人的研究成果，基于AIP公司的生产管理应用实践，在较少的成本投入基础上，以降低异常事件发生为导向，建立了一套实用高效、操作简便可行的控制系统，来对生产异常进行控制。该系统的构建无需高昂成本，在国内外中小制造业中极具广泛的应用推广价值。

1 生产异常的概念及分类

1.1 生产异常的概念

生产异常是指因生产流程、作业方法、机器设备、研发设计、材料及内外环境等因素变化而造成的生产停滞、不合格品数量上升或生产效能下降等失控情况[7-8]。任何异常都是逐渐或临时偏离标准发生的，小的异常处理不及时或不当，就可能因发生多米诺骨牌效应而按照几何级数演变成大的异常。因此，对生产异常的分析与防范、及时响应、规范处理，是每个企业都迫切需要关注的焦点问题。

生产管理系统是一个由输入到输出的转换系统，目的是使人、机、料、法、环、能、信息等相关生产要素均处于稳定的可控状态，以实现稳定生产为目的的系统。生产管理者的主要职责之一就是通过各种现场监控活动及时掌握生产过程变化的信息，对异常情况进行统计分析，并结合实际情况及时进行科学的处理、改进，最终达到生产异常处理的规范化和标准化，然而要做到这些并非易事。因此，只有通过不断优化生产管理系统和流程，建立一套适合企业自身环境条件的生产异常管理体系，才能迅速发现已经出现的异常或潜在异常并及时做出反应，继而保障产能需求按计划平稳实施，实现按时、按质、按量地提供让客户满意的产品及服务。

1.2 中小型制造企业生产异常的主要类型

对车间异常事件的准确分类是异常事件预警和管理的前提，只有将它们细化到各个生产环节及不同的具体类型并形成标准，才具有可操作性。企业性质或生产类型不同，分类会有所不同，侧重点也不尽相同。判断标准的科学性决定了异常原因分析的准确性和有效性。本文依据中小型制造企业生产异常形成的原因将生产异常分为以下七种类型（见表1）[9-11]。

2 中小型制造企业生产异常诊断流程与处理方法

异常响应的规范化管理体制、明确的响应流程和职责分工以及对异常情况的统计分析与反馈，对于企业减少异常损失和完善日常管理是非常必要的。异常诊断是一项复杂的认知判断过程，需要运用系统论的思想进行多层次、多维度、多变量的综合性分析，而异常原因分析需要根据工艺、流程、技术、管理以及心理学等多项领域知识为依托进行综合判断。各个企业应根据自身的特点，结合关键异常的不同类型制定不同的异常处理及预防规程。

2.1 异常处理的一般流程

很多企业在出现生产异常时，会召集相关部门进行处理、讨论，但这种事后处理机制不仅耗时长、成本高，而且效果甚微。因此，异常处理的一般流程如下：

表1 中小型制造企业生产异常的类型

（1）发现异常。异常发生后由责任部门根据异常情况初步判定严重程度，并收集异常数据，判断异常类型及异常发生的时间、地点等。根据问题点，防止不良品流出的临时对策，制定应急措施；再以5W2H的形式描述异常内容，向主管部门提交异常报告通知单，并提出改正及预防措施建议。

（2）分析及判断。主管部门接到异常报告后，首先要对生产异常进行全面的分类分析，以便找出可能的原因，同时对责任部门的建议进行评审，以确认其有效性。然后横向展开、纵向深入，对产生异常的根本原因进行探查，以数据说明前因后果。如遇严重异常问题则成立专题小组进行分析、判断，寻找出处理异常的最佳方案。其次根据数据信息、原因分析和解决方案，为异常问题定性，完成异常问题的诊断。

（3）异常通知及反馈。随着异常响应时间的延长，一个小时之内用橙色表示，一至二个小时之间用黄色表示，二个小时以上用红色表示。不仅状态灯会变色，同时系统会将该异常延迟处理信息通过短信形式通知给该异常环节对应的职能部门的负责人。若再升级，系统就会依次通知给副总经理、总经理，起到系统自动的逐层汇报、反馈和监督的作用。并且定期对异常响应的执行结果进行职能部门考核，加强企业对异常的关注程度。

（4）改善措施的执行。处理措施及预防方案确定后，由主管核准并落实执行，当遇不可执行情形时，则再回到责任单位进行再次分析完善对策措施。

（5）对策的追踪和确认。对所有的对策进行追踪并对具有针对性和可操作性的对策进行最终确认，直到问题得到切实有效解决。对异常处理情况按周、月进行总结，实现循环改善的目的。

（6）异常造成的经济损失统计分析。每月统计由于异常问题带来的损失，包括设备故障维修、质量不良等直接成本损失，以及因制品库存、停线时间、物料短缺而造成的加班费、客户索赔等其他损失。根据现场异常响应跟踪记录表，统计各部门月度异常损失和响应的及时性。

（7）实现预防措施标准化。对于改善对策中涉及到设计变更、制造工序变更、作业标准变更的环节，要找出其普遍适用性措施，形成书面文件，上升到制度或流程改善层面，发放到相关部门，严格按照新标准执行。然后，通过异常管理体系标准化的构建以及异常问题的统计、分析及反馈，定期对异常事件的处理措施和临界预警情况的防范对策进行交流学习，不仅优化企业的日常管理体系，还提升企业的整体管理水平。总的来说，异常处理不仅仅要使异常恢复到正常状态，更是要以定量和定性的方法开展分析，从根本上减少或杜绝类似问题的再次发生。

2.2 各种异常的处理

2.2.1 人为因素导致的异常处理

（1）进行岗位操作培训是预防人为因素导致生产异常的最基本解决方法之一。特别是对于新员工，培训不合格者严禁上岗。要求员工熟练掌握并严格遵守本岗位的作业要领或生产作业操作规程，加强生产过程控制。

（2）建立有效沟通机制是快速找出生产异常发生原因的关键措施之一。不论是否发生生产异常现象，企业管理者都应树立“以人为本”的态度，建立一个长效沟通机制。有则修正，无则加勉，积极应对。

（3）对操作人员实行权限分级与岗位分级管理，不同权限的人员操作不同的内容，不同岗位的人员操作不同岗位内容，减少工作任务的交叉和重叠，实施“定岗、定编、定人、定责”规范人员管理，减少因人的因素导致的异常问题。

2.2.2 生产设备异常处理

（1）建立生产设备每日点检制度，加强生产设备预防性维修管理。即在设备出故障以前防止其问题的出现，定期检测关键设备。

（2）班前进行设备常规检查，坚持产品首件检验制度，核实生产设备性能的可靠性、稳定性和精准度。

（3）在生产过程中尽量采用工装、夹具等定位装置，以减少或消除因人工随意操作所引起的操作误差和失误。

2.2.3 生产原材料异常处理

（1）加强原材料的进厂检验和使用前核对工作，确保每道工序使用物料的正确性。

（2）生产计划下达后，相关人员需要立即确认物料状况，查验物料有无短缺，即物料库存数量是否满足生产，进行动态的跟踪和反馈，避免异常的发生。

（3）如果断料，可安排操作人员做加工前准备工作、工位5S、设备保养或其它零星工作，也可安排教育培训、放假等，或与生产管理部门协调做计划变更，安排生产其他产品。

2.2.4 生产工艺方法异常处理

（1）避免操作方法异常的发生，最首要的任务便是标准作业指导书的制定及实施。

（2）不断优化生产工艺技术参数，保证产品加工质量。

（3）保持工装和夹具的精度，并定期检测和维护。

（4）加强关键工序和特殊工序的过程控制。

（5）严肃工艺纪律，检查和监督员工是否真正贯彻执行生产操作规程，杜绝私自更改工艺和图纸。

（6）当工艺异常发生后，迅速通知品管、生技或研发等部门，立即采取应对措施。

2.2.5 产品品质异常处理

（1）对生产难度大、不良品较多以及特殊要求的产品，应在生产前做好重点规划，异常发生时，迅速用警示灯、电话或其他有效方式迅速通知品管部及相关部门，减少和杜绝异常的发生。

（2）加强产品首检、自检、抽检和互检，根据产品的质量要求及复杂程度适当增加专检频次。加强质检人员的质量否决权，管理人员随时巡检，产品销售出库时严格进行检验，杜绝不合格品入库、出厂。

（3）生产部协助品管、责任部门一起研究对策，配合临时对策的实施，以确保生产任务的完成。做好后续的记录，运用QC工具（如柏拉图、因果分析图、直方图等）进行统计分析，积极寻找根治异常的方法。

2.2.6 生产计划的异常处理

根据市场发展的趋势，在制定生产计划时要具有一定弹性，以便出现异常时可以根据实际情况迅速合理的调整计划；安排因计划调整而遗留的产品、半成品、原材料的盘点、入库、清退等处理工作；安排人员以最快速度做好计划更换的物料、设备等准备工作。

2.2.7 其它异常的处理

对于财务、市场、政策、新产品研发初期技术不成熟和工艺不完善等因素导致的生产异常，除采取迅速应对措施外，应根据具体工序要求改善危险的操作、困难的操作以及重要工序的操作，营造声音、振动、温度、照明等方面均良好的操作环境。通过操作环境的改变，让员工感觉更加安全、可以安心工作，从而有效提高员工工作的热情和积极性；通过推进5S，加强目视化和看板管理，使车间现场更加一目了然；通过合理化提案，加强一线员工的防范意识，使异常情况提前暴露，及时预防，防患于未然。

总之，异常问题处理最主要的方法是“预防措施”与“纠正措施”的制定、实施与有效性验证。发生异常时，必须采用“5W2H”分析法，加以分析和确认。异常发生并处理结束后，要举一反三的排查，找到问题的根源，将其根治。生产异常排除后，为避免类似问题的重复发生，一定要坚持按“三不放过”的原则进行处理，即：“不找到问题的原因不放过、不找到解决方法不放过、不找到责任人不放过”。

以上对中小企业异常类型及其处理方法与流程的梳理，为AIP公司的生产异常管理改善提供了有益的参考。下文对AIP公司存在的生产异常管理问题进行枚举，并借鉴了上述研究方法进行分析，为AIP公司设计生产异常管理系统奠定基础和提供借鉴。

（未完待续）

Small and Medium-sized Manufacturing Enterprises Abnormal Production Management System Application and Research --Taking AIP company as case

DONG Peng1,YANG A-nan2
(1.Dept of Carlisle(Meizhou)Rubber Manufacturing Co.,Ltd,Meizhou 514759,China;2.Manufacture Engineering Department,Foxconn Interconnect Technology Limited,Huaian 221424,Chian)

Based on the production practice of AIP company,origin,classification and the effects on the ab原normal production of small and medium manufacturing enterprises are summarized,analysis and research. This problem cannot be caused by abnormal in view of many factors in the production of small and medium manufacturing enterprises timely feedback and processing,present situation as well as the production effi原ciency and the delivery time is difficult to control,design a set of exceptional process control scheme,andconstructs a support incident workshop production real time information collection,fast trend analysis,pre原diction and integrated query information management system.The anomaly management system has been successfully applied in AIP company,the practice has proved that it can improve the small and mediumsized manufacturing enterprises on production of abnormal processing timeliness,validity,realizes the pro原duction of abnormal standardization,standardization and information.This not only creates good economic benefits for the company AIP,but also provides a useful reference for other small and medium-sized manu原facturing enterprises to solve the problem.

small and medium-sized manufacturing enterprises;abnormal;abnormal management system; fault diagnosis;abnormal analysis

国家自然科学基金青年科学基金（71102149）“技术创新网络结构演变下知识扩散对企业成长的影响研究：基于CAS理论的视角”；教育部人文社会科学基金（12YJC790084）“外资技术扩散与国内企业研发投入的交互影响研究——基于演化博弈的视角”；

董鹏(1980-)，男，汉族，陕西安康人，企业战略研究员，主管，主要研究方向：精益生产，企业战略管理。