两化融合管理体系在航天产品数字化生产管控能力建设中的应用

仵永亮 丁志强 刘辉

摘   要：两化融合管理体系是引导企业强化变革管理、系统推进两化融合的管理方法论。首都航天机械有限公司以两化融合管理体系为管理中枢，围绕航天产品生产型企业所面临的挑战和压力，以获取制造抓总优势、质量管控优势、经营管控优势为关注重点，开展航天产品数字化生产管控能力策划工作，对公司生产管理模式进行改进，引入先进的数字化生产管理技术，有效开展数据开发利用，提高了生产线自动化水平，提高了产品质量和生产效率。

关键词：两化融合管理体系  生产管控  业务流程  数据驱动  信息资源

中图分类号：V46                                    文献标识码：A                        文章编号：1674-098X（2019）02（c）-0172-04

以运载火箭为代表的航天产品生产制造具有产品高度定制化、研制和批产并存、多型号并举、多品种小批量、研制快速响应、批产按需交付等特点。在数字化生产管控能力建设之前，在面对不同需求特点的多个型号并行的生产任务时，产品生产计划安排、资源调配、质量控制、信息采集、反馈、处理、物流等过程主要依靠人工、纸质等传统的管控方法和手段，这种管控模式难以适应科研生产的需求，尤其在重点型号任务的研制响应速度及批产按需能力方面，亟待加强。航天产品生产管控部分过程应用信息化技术，一定程度上提高了研制响应速度及批产效率，但是航天产品数字化生产管控能力建设是一个复杂的系统工程，缺乏一套系统性的管理方法论指导，难以满足公司进一步提升竞争优势的要求。

1  数字化生产管控能力建设存在的问题

信息技术有力地推动了航天产品数字化生产管控能力的提升工作，但在该进程中，还面临一些问题需要解决。

1.1 混淆两化融合和信息化建设两个概念

相关人员认为数字化生产管控能力建设及应用就是进行生产管控信息化建设。然而，两化融合强调企业应对其发展目标、实现途径进行深度认识和实现，即企业应以信息技术为内生发展要素，通过两化融合来推动企业实现自身价值最大化[1]。因此，对数字化生产管控能力建设人员来说，生产管控能力的关注重点不仅是信息技术的应用问题，更重要的是提高认识、科学评价、流程优化、系统推进等管理问题。

1.2 生产管控信息化工作与战略规划不匹配

公司大量的投入人、财、物等资源建设一个先进、功能强大完备的生产过程管理系统，盲目提高装备及管理的信息化、自动化、智能化水平，但对信息技术与质量管理、生产管理和经营管理的深度融合以提高企业竞争优势的考虑较少。

1.3 重技术轻管理，信息化与管理两张皮

航天产品数字化生产管控能力是两化融合在航天产品生产管理方面的具体体现。航天产品生产型企业在前期生产管控能力建设方面投入大量的资金开展信息化建设工作，但与此紧密关联的组织模式、管理方式的创新、优化和变革重视度不够或未能协同考虑，尤其缺乏流程管理的理念文化，缺乏在信息化環境下开展流程和职责优化的思想理念，业务流程电子化为主体的信息化建设造成管理臃肿，难以看到信息化投资与经营成果之间的关联[2]。

1.4 缺乏系统规划

由于缺乏系统性的管理方法论指导，对航天产品数字化生产管控能力建设的目标不明确，不能从生产过程数据、生产业务流程和职责以及数字化生产管控技术等各个要素进行统筹规划，尤其是对生产过程数据这一核心驱动要素的重视度不够;不能按照PDCA的思想开展实施方案的策划，造成对过程控制环节的重视度不够。

2  航天产品数字化生产管控能力建设基本框架

两化融合管理体系要求企业要按照PDCA的思想，以与战略匹配的可持续竞争优势为关注焦点，围绕拟打造的信息化环境下的新型能力及其目标，推动策划、实施与运行、测评、改进四个管理域的闭环联动及持续改进，充分发挥数据创新驱动潜能，促进和实现数据、技术、业务流程与组织结构互动创新和不断优化，不断打造信息化环境下的新型能力，获取可持续竞争优势[3-4]。公司高度重视两化融合管理体系的建设与应用工作，于2014年积极开展两化融合管理体系贯标试点工作，发布并实施公司两化融合管理体系，以两化融合管理体系为管理中枢推进数字化工厂建设，并于2015年成为中国航天第一家通过两化融合管理体系评定的企业。基于公司两化融合管理体系取得的成绩，公司在2017年被工信部评选为全国首批两化融合管理体系贯标示范企业。

在航天产品数字化生产管控能力建设过程中，公司严格按照两化融合管理体系的要求，以生产过程数据为核心，按照四个管理域要求，积极推进生产过程数据、信息化技术及相关生产业务流程、组织机构的互动创新和不断优化，不断提升航天产品数字化生产管控能力，提升航天产品制造抓总、质量管控、经营管控等竞争优势。能力建设基本框架如图1所示。

3  航天产品数字化生产管控能力的整体策划

公司积极应用两化融合管理体系管理思想和管理标准，开展航天产品数字化生产管控能力建设整体策划，系统开展新型能力各项要素需求分析，其能力体系和实施方案如图2所示，明确围绕数字化生产密切相关的生产过程、工艺流程、工艺布局、仓储物流等进行业务流程与组织结构优化，开展生产过程控制与集成管理系统开发，构建生产派工系统、分布式数控网络系统、数据采集系统等，实现航天产品生产管控由经验驱动型向数据驱动型的转变等有关需求。

4  航天产品数字化生产管控能力建设

4.1 优化业务流程，构建新型生产管控模式

公司基于两化融合管理体系在业务流程与组织结构优化的要求，通过工艺再设计、生产线布局和管理流程优化等方式推动构建新型生产管控模式。

（1）生产工艺再设计。

重点调整产品制造路线和工艺参数。

（2）优化生产线布局。

遵循工艺布局设计原则，根据产品特点、加工设备、分系统硬件建设需求及任务情况等条件，借助生产线虚拟仿真手段科学调整数字化制造模式，重点对加工设备、立体库、立体刀库、物流路径、数字终端、生产线控制室、刀具预调间及生产线数据展示等进行重新布局（如图3），推动适应多品种小批量的制造特点。

（3）优化生产管理流程。

重点优化物料存储与配送、制造资源管理、生产执行管理等流程，通过物料存储与配送流程优化（如图4），实现配送效率由之前的平均1h降至15min以内;通过制造资源管理流程优化，实现工艺、现场操作和刀具管理员的刀具信息同源管理;通过生产执行管理流程优化，推动产品加工过程按既定流程按步管理。

4.2 借助信息技术推动系统集成，提升制造协同能力

各信息系统的数据共享与集成管理是数字化生产管控能力高效运行基础。航天产品数字化生产管控能力在建设过程中以制造执行系统（MES）为基础，通过与多个子系统的信息集成与交互，实现生产现场数字化控制。通过MES系统将上层的制造资源管理系统、产品质量管理系统、数字化工艺设计系统、产品数据管理平台（TCM）和其他业务平台与底层的机床数据采集与控制系统、仓储管理系统、制造资源管理系统、分布式数控系统（DNC）和物料编码系统等系统集成，实现了生产过程数据的实时集成管理，并可通过逻辑判断发送应现场控制指令，实现产品生产按预设优化流程高效运行的目标，效率大幅提升，生产不协调问题大幅减少。其基本架构如图5所示。

4.3 加强生产数据开发利用，提升信息资源应用价值

两化融合管理体系要求企业要不断加强数据开发利用，挖掘数据这一核心驱动要素的创新驱动潜能。基于此，公司在航天产品数字化生产管控能力建设过程中，围绕产品数据、工艺数据、质量数据和资源数据等，开展能力运行所需各类数据的整体规划，设计整个数据的信息流向、各类数据内容、承载方式以及数据处理方法等，为系统间数据接口及集成提供基础支撑。针对生产现场信息的集成，依据生产制造特点和信息流自身的規律，优化生产过程信息流，实现工艺信息、制造资源信息、生产进度、质量数据等数据及信息的现场集成应用和综合展示，形成完整的生产动态管控数据集和可视化图形。

5  结语

在航天产品数字化生产管控能力建设过程中，公司严格按照两化融合管理体系的要求，规范开展策划、业务流程与组织结构优化、技术实现、数据开发利用等工作，避免了信息化建设中与战略规划不匹配、重技术轻管理、信息孤岛等各方面的问题。公司通过航天产品数字化生产管控能力的建设，部分产品生产实现生产线设备、工位和终端100%互联互通，实现工艺规程、质控卡、质疑单、合格证、现场派工等100%电子化，生产线毛坯、半成品、成品和主要工装实现100%数字化立体存储和线内物料流转流程80%自动化准时配送，提高了生产线自动化水平，提升了生产过程质量控制能力，提升了型号研制和生产的转换能力，提升了产品混线生产管理能力和制造执行能力。后续公司将按照两化融合管理体系要求，进一步规范并加快各产品数字化生产管控能力的建设步伐，定期对航天产品数字化生产管控能力运行情况进行分析、评测，确定未来的改进方向，并结合公司经营管理需要，逐步提升生产管控能力的智能化水平。

参考文献

[1] 石秀芳，柳明军.建立两化融合管理体系，确保组织战略有效落地[J].信息技术与信息化，2015（7）：95-98.

[2] 王建伟，周剑.信息化和工业化融合管理体系理解、实施与评估审核[M].第1版.北京：电子工业出版社，2015.

[3] 信息化和工业化融合管理体系 基础和术语：GB/T23000-2017[S].

[4] 信息化和工业化融合管理体系 实施指南：GB/T23002-2017[S].