阀门行业数字化工厂建设路径探索<br/>——基于工艺标准化和人员科学管理的角度

阀门行业数字化工厂建设路径探索
——基于工艺标准化和人员科学管理的角度

2020-12-20范明星吕玉湖

开封大学学报 2020年4期

范明星，徐烁，吕玉湖

（1．开封大学 a．机械与汽车工程学院；b．阀门学院，河南开封 475004）

0 引言

数字化、信息化是现代阀门产业转型升级的必由之路.通过对阀门企业现有工艺的升级改造和数字化建设，可以加快阀门行业的信息化建设进程，提高阀门企业的信息化程度，达到减员增效和提高管理效率的目的.目前，国内部分阀门企业进行了建设数字化工厂的探索，其中，大部分企业都是以自动化、流程管控、自动仓储和物联网为切入点的.其运行实践表明，虽然规划较好，但是难以落地，无法给企业带来实际的经济效益，大多沦为面子工程.这使得其他阀门企业对数字化改造都望而生畏.数字化建设运转不畅导致国内阀门企业的制造和管理水平得不到有效提升，进而制约了中国阀门业的发展[1].

控制阀属于阀门的细分领域.跟传统阀门行业一样，控制阀的订单具有小批量多品种、不定期、重复性高等特点.数字化工厂建设必须充分考虑这一制造模式的特点.如果阀门企业的数字化建设忽视这样一个特性，去照搬其他具有不同制造特点的行业的方法，就无法顺利得到企业想要的结果[2].

1 阀门企业数字化改造可资借鉴的案例

虽然阀门行业不能照搬其他行业的数字化模式，但并不意味着不能从其他行业的成功案例中汲取一些经验.在所有行业中，汽车行业应用数字化制造模式最早，目前来看也最为成功.无论是按订单生产还是按库存生产，汽车行业都能将生产和订单紧密结合在一起，做到计划交货与实际交货一致.另外，通过数字化，汽车行业将新品研发和上市的时间从原来的平均3—4年缩短到18个月，特斯拉甚至做到了12个月以内，这不能不说是一个飞跃.汽车行业是典型的大批量制造行业.这里所说的“大批量制造”，是指在一段连续的时间内重复生产一定数量的产品.这里面的要素是“连续”和“重复”.连续和重复意味着产品一致、生产方式一致、生产要素和工具一致，且可以基于之前的方式不断优化.

2 阀门企业数字化改造路径探索

虽然阀门的制造模式跟汽车的制造模式有所不同，但是通过数字化技术改造，同样可以提高生产效率.很多阀门企业的生产方式都是间断重复性生产，真正的新品生产只占很小一部分.数字化技术可以将不同时间段的信息汇总起来，这就使得我们在重复生产时，可以调用之前任何时间段的生产要素和方法，通过准确的调配，将间断重复的小批量生产在数字化管理层面转变为连续的大批量生产.实现这一目标的前提是基于我们的生产对象——产品，我们有稳定的生产要素和生产方法.

开封大学阀门学院在某阀门企业进行了五年的探索.该工厂80%的产品是重复性产品，批量都不大，但之前存在经常性的交货延迟问题.我们将实验研究重点放在了机加车间.我们从工艺标准化入手，着眼于所有产品的车间加工工序，将每道工序的名称、这道工序所要用到的加工机床的类型、加工程序、所要用到的组合刀具清单和加工时的工装等生产要素一一列出来，进行统一的集合化管理，确保工艺标准化落地.而且我们将组成刀具清单的二级物料－刀具装配体和三级物料－刀具组件整合在一起，做到最小层级的生产资源管理，不仅明确了每个要素的规格，而且明确了每个要素的品牌和名称.这样做的好处是：一方面，执行工艺前，不存在任何不明确或者不到位的信息，车间员工照做就行了；另一方面，为后续的标准加工打下了基础.第二步，在计算机系统中做了系统性管理之后，我们将其中所有的实物性生产要素包括机床、刀具（装配体和组件）、工装和量具等拿来，与工艺管理系统中定义的生产要素进行了一一匹配，做到系统里有的相关实物，在车间一定能够找到.第三步，我们进行了产品工序的生产调配.通过指令下发，车间员工能够直接获取该工序所需要的生产要素和生产方法，这样我们初步实现了工艺标准化.工艺标准化的目的是：任何人在任何时间进行同一个产品的生产时，所用的生产资源和生产方法是一致的，从而实现该工序的生产时间一致和质量稳定.第四步，我们将工艺与生产计划及ERP对接.在生产工单下达的同时，通过ERP的PBOM和MBOM转化，车间员工即可以获取该产品的生产工序，再通过与生产计划的调配，达到计划与生产的时间一致，从而有效解决原来“计划不准，靠调度去弥补”的问题.该阀门企业经过1年多的数字化应用，取得了明显成效.在订单饱和的情况下，订单准时交付率从原来的50%提高到现在的90%，原来的“救火式”生产管理已转变为现在的预判式生产管理.

3 数字化团队在数字化工厂建设中的重要性

数字化团队的组建是阀门企业数字化改造成功的关键之一.很多企业的主要管理人员均有这样的认识：数字化项目，自己授权，具体的由企业专人负责就行了.这种观念，在实施技术型的工具改善时还适合，而到了协作型的管理改善时，往往导致失败.最好的例子就是ERP项目.凡是企业一把手不挂帅的这类项目，往往都是失败的.其原因是：技术型的工具改善的影响范围比较小，就算有多人参与，参与者的目标往往是一致的，所以只要授权给那个主要参与者就行了，该参与者能够调动其所需要的资源.而到了协作型的管理改善时，参与者不仅有很多，而且常常来自不同的部门，他们的目标往往不一致；同时，众多参与者中往往存在多个主要参与者，各个主要参与者之间又存在相互牵制的关系，最后导致没有一个可以调动全局资源的人.在这种情况下，就需要企业的总负责人真正参与进来.在我们做过的项目中曾遇到这样的情况：阀门企业的数字化改造项目开始时由生产经理负责，运行一段时间后，项目推进困难重重.后来，总经理亲自挂帅，并且通过“1对1对1”模式，组建了数字化团队.头一个1就是总经理自己，负责全局把控和资源调配；第二个1是项目经理，进行项目框架的搭建和技术层面的应用；第三个1是具体执行者，在不同阶段，具体执行项目经理布置的任务，而且这第三个1在不同时段是不同的人.在所有的局部任务都完成后，由项目经理具体应用，由总经理负责全局协调和调配资源，打通全过程.最后，项目成效显著.