机械加工车间数字化管理方案分析

2023-04-06匡辉中国人民解放军第六四零九工厂

品牌研究 2023年6期

文/匡辉（中国人民解放军第六四零九工厂）

现如今，我国经济已然由高速增长阶段转向高质量阶段。制造企业作为国民经济系统的重要构成，高质量发展是持续提升我国经济增长的必然要求。

基于我国“制造强国、网络强国”发展理念，制造企业数字化转型是顺应时代步伐的必然选择。通过全面融入新数字化技术，提升企业创新能力、供给能力、支持能力和应用建设水平，深入驱动制造企业数字化和高质量发展模式，从而为促进整体国民经济和社会质量发展、打造国际竞争优势等提供支持。但由于当下该研究活动处于起步阶段，理论与实践支持力度缺乏，不利于企业数字化转型。所以，关注制造企业数字化转型困境，促进数字化转型动力，基于实际制定出可行的数字化运营管理方案，并提出具体有效的数字化管理实施策略，能够为企业数字化转型创造提供一些借鉴。

一、推进机械加工车间数字化转型的动力

在数字经济初步发展阶段，也可称之为互联网经济或者信息经济，但经过不断演变，数字经济时代的定义也随之包含更深层内容。数字经济作为农业经济、工业经济后的新阶段，所反映的不仅是职能科技发展水平的很大突破，更是经济水平和政府管理的重新建立。

当前数字经济应用范围已经涵盖至各行业，其数字信息更是发展成为企业增强自身核心竞争能力的关键因素。基于数字经济背景，数字化管理也得到快速发展。从实践应用来看，机械加工车间数字化转型的动力主要有：

（一）外部政策和市场发展提供了拉力

1．制造企业数字化转型支持政策

伴随数字经济高速发展，逐渐加大制造企业数字化转型力度，追求数字经济与实体经济的高度融合。近年来，立足于国家发展实体经济战略，我国不断颁布各种有利政策支持制造企业数字化建设，为制造企业数字化转型提供导向和有力支持。

2．数字经济高速发展的客观要求

基于数字经济时代背景，各企业纷纷关注数字经济领域发展活动，数字经济在国家经济发展的地位显著提升。

近年来，数字经济正向作用日渐显现，成为我国经济高质量发展的新动力，大多大型制造企业借此契机大力推进数字化转型建设工作，在行业内占据领先地位。在行业佼佼者的示范运行下，数字化转型已然成为制造企业必然发展趋势。

（二）内部价值发展产生的推力

制造企业数字化转型内部价值产生的推动主要源自以下四项价值创造活动：一是精益研发要求。创新研发隶属于制造企业发展的必备基础，伴随数字经济的发展，数据成为生产要素，研发活动对数据提出更高标准和要求；二是增强供应链弹性。在信息化时代下，数字技术与供应链有机结合，数字化供应链能够打破限制因素，提升制造商、供应商、集成商、物流商等之间的数据技术交互性，进而大大提升精确性和协作性。由供应商、制造商、分销商实时监管数据进行各自活动，促使企业供应链响应速度快、风险应对弹性大；三是实现智能生产创造。智能化制造技术嵌入供给关口落实产业数字化，已然成为我国创新发展新动力。通过实现智能生产制造，能够转变资源要素为数据信息，经过计算进行资源配置，围绕数据实现柔性生产形式，利用数据线上分析，以便于管理者实时掌握情况，提升反应灵敏度、决策及时性以及生产管理水平，从而大大降低成本，防止资源过度损耗。

二、机械加工车间数字化管理面临的困境

（一）缺乏高素质人才

数字化转型除了指向该项技术手段的应用以外，也强调企业整体文化建设工作。在财务职能上，数字化转型下产生的全新特征势必会与其传统文化东趋西步。

数字化转型必要性认知不到位是机械加工车间数字化管理转型建设过程中诱发失败的重要原因，究其根本在于人才专业性不足，部分财务人员对市场客户群体需求响应不积极，面对瞬息万变的业务环境不能灵活应对，环境适应能力较差。机械加工车间数字化管理建设中人才资源问题主要集中在培训层面，具体有专业培训和认知培训。在专业层面，从国内行业人才梯队而言，数字化领域人才比例远远小于传统领域人才比例，且大多机械加工车间现有培训体系与培训课程中数字化知识内容涉及较少。数字化专业人才培养力度弱，人才储备不足，使得企业无法实现最新数字技术与车间各环节工作的深入融合，阻碍了整体数字化建设进展；在认知层面，领导支持不足、员工抵触情绪都会产生路径依赖（在组织主观认为新变革收益无法超越当下收益时，则会加强当前路径依赖，弱化其他备选路径），本质则是有关人员认知层面的缺失，从而对数字化转型造成综合效益认知不足。

（二）缺乏明确的转型目标和路径

转型路径目标不明确又是影响机械加工车间数字化转型失败的原因之一。具体涉及以下两点讨论内容：一是对数据资源重要性缺乏正确认知。大多车间仍以传统人力和资本要素作为关注重心，忽视数据资源。车间运作全程虽有数据沉淀，但分布在不同系统中，普遍存在数据严重缺失、颗粒度粗等问题，不利于数据高效应用，难以切实满足车间数字化转型需求。此外，大多车间数字化转型过程中处于试点停滞阶段，无法跨越试点阶段挑战。

究其原因，车间为节省成本，并不会综合分析自身特征，而是采用机械化模式、拼凑技术，与实际情况脱节，针对试点阶段的问题，仅进行实时改造，导致无法精准把握资源全局，无法支撑数字化转型；二是数据使用存在不足。制造业数字化转型起源较晚，并且数据应用多为基础路程，挖潜能力薄弱。

（三）缺乏创新生态

第一，自主创新能力有待增强。机械车间创新能力不足，相继影响创新投入力度、研发能力，最终导致原创研发成果稀薄。这一情况对制造业整体数字化转型发展产生制约作用；第二，缺乏系统性工业互联网平台。基于工业设备接口协议丰富、数据所有权不清晰等原因，影响数据资源完整度和后续采集，制约工业互联网平台系统建设和效能发挥，导致大多制造业无法获取平台支持，不利于数字化转型及创新发展；第三，产业价值链协同创新格局未塑造。数字化转型依赖于多领域协同发展，而当前少有车间能够完成协同创新机制建设工作，批量理论未转化，无法支撑数字化转型方案的供给。

三、机械加工车间数字化运营管理方案

（一）明确数字化运营目标

根据整合的生产数据，利用操作系统，搭建统一化、互通化数据平台，围绕事前警示、事中监测、事后反馈构建规范机制，从办公流程数字化节点切入，真正促进生产流程、供应链管理、质量管理的全面数字化经营管理模式，保障该系列产品全周期质量管理到位，规范相应数据，实现精益化生产方式，提高车间运行效率，简化人为重复性劳动任务，增强客户满意程度，高层释放生产力，形成数字化机械生产组织结构。具体而言：在战略层面，自上而下做好数字化运营管理顶层设计，基于各部门交流协作机制，实现主数据集成化。建立数字化管理制度，创新工作形式，稳步进行数字化改革事业；其次，加大数字化建设资金投入力度，重心转移至长期利益，优化改善数字化工作环境；再次，提升数字化技术人员比例，在人才引进环节，针对性引进人才，通过丰富待遇等激励手段，引进专业数字技术人才；最后，采用第三方合作方式，引用操作系统管理，支持企业运作，为数字化建设夯实基础。

（二）推进办公流程数字化

关于办公硬件设施采购，经核算，采购现成数字化管理平台隶属性价比最高形式，后续引进数字化办公软件，指引各部门加快协作性。在企业逐层加大宣导力度，灵活应用办公工具，如在线人事管理、在线文档、在线会议等，基于输入、输出、处理环节优化业务流程、数据驱动决策分析、合理整合信息资源。

通过推进办公流程数字化，将归集、整合数据信息精准实现文档自动化管理模式，实时进行流程审批，减少重复性作业，赋予员工终端操作权限，建立更具便捷性的流程，以此实现降本增效目标。

（三）推进生产流程数字化

以生产为数字化建设开端，结合品控实际需求，促进实现生产全流程控制。注重采购供应、生产制造、产品检查等环节的信息系统建设，依据跨部门系统的可视化平台，创建涵盖全流程、动态化、透明化的可追溯体系，保证质量品质的合格率。

通过设置GPS信息物流系统，促进生产管理一体化，实现各项核心业务的数据集成，形成外部供应、内部生产、配送的整套管理模式，从而提升供应链运行效率。同时，引进产品数据管理PDM系统，该系统围绕企业信息化集成应用理念所研发的新型系统，具有恢复产品结构的功能。引进CAD系统，充分利用信息化系统完成数据加载，剖析独立运作管理软件的全过程。

（四）推进供应链管理数字化

引入市场常用供应链系统。内部供应链数字化管理，可选择应用ERP系统，以此实现进销存管理模式，以供应链管理视角出发，整合管理流，完善经营模式，整合企业资源，优化业务流程。SAP系统，属于ERP系统中影响程度最深的系统，通过利用信息技术手段完成企业管理系统建设工作，对企业经营环节进行严格监督管理，为生产决策、组织经营提供重要依据，有助于合理分配资金。加大设备投入，创建物联网，有机融合企业科技信息、设施控制、通信层面，即“人、机、物”的互联互通。

（五）推进质量管理数字化

成立产品质量中心，利用相应数据，建设产品质量档案库，进行汇总分析，从采购入库、储存复验、制造执行等过程均实行全生命周期管理。利用先进条形码、二维码等工具，形成溯源的基础数据。引进EAM系统，依托信息化手段，部署设备维护方案和资源分配，大大减少维护成本，增加使用周期，提升设备利用效益。关于车间生产管理MES系统，是针对车间执行层设置的信息化管理系统，利用大数据动力，整合收集途径涵盖制造现场，建立完成产品追溯功能，实时分析产品功能与质量。

四、机械加工企业数字化管理实施策略

（一）构建适应性学习培训机制

适应性学习是围绕适应性管理思维创新组织学习方式，主要包含探索式学习和利用式学习，能够帮助组织高效获取、储存专业知识，支持组织形成竞争优势。

有机结合适应性思维与组织学习，构建良好规范的适应性学习机制，成为车间数字化转型的重要路径。促进组织学习，指引有关人员学习行业内外先进管理知识、实践及经验，提升相关人员认知能力和专业素养，为组织学习数字化转型作出精准判断和支持。灵活应用适应性的管理思维，增强组织对发展要素的感知能力，提升环境适应度。

此外，将该理念引进组织结构设计与生产环节，利用数字资源创新适应组织与技术，进而提升变化抵御能力，促进数字化转型工作。

（二）灵活应用数字孪生信息管理工具

以车间产品为例，利用数字孪生技术建设数字孪生体，在产品设计环节，创建产品与数字孪生系统的全域映射，有助于整改解析、修订设计中的问题，从根源处节省成本；在产品制造环节，打造全生产线的数字孪生模型，实施监管、远程控制车间加工全过程。能够数字化仿真生产线，依托数字孪生体向监控环节实时反馈线条生产状态，通过深入分析数据处理生产情况，提升生产效率，减少资源损耗；在产品维护环节，继续应用数字孪生体工具，以便精确预测产品使用环节的难点问题，及时解决完善，不断升级产品质量，降低售后成本，防止发生不必要损失。

（三）构建创新生态

第一，促进关键核心技术研发与产业化。在全球经济环境变化的整体格局下，政府与行业组织需指引车间加大创新力度，强调共性技术和核心技术的产业化，实现服务国家与行业的、可控的共性技术与核心技术体系建设工作，最大限度发挥企业效益；同时贯彻落实绿色理念，促进绿色核心技术建设，支持车间创造环境效益，进而推动制造业的高质量发展；第二，落实工业互联网平台。结合实际，着重落实工业互联网相关重大工程，依据相关单位，优先建设部分共享的工业互联网平台，在此基础上进行数据收集、使用，丰富企业资源，加深行业、商业环境、融通内外资源理解度，提升各项效益，真正实现高质量发展目标；第三，打造产业链协调创新格局。建立协同创新机制，利用资源与创新优势，以企业为主体，在政府部门大力支持下，完善不同主体的协同机制，采用多种模式转换数字技术创新成果，着重提升效益，促进企业的数字化转型升级；发挥牵头企业指引作用，形成数字化转型标杆，帮助其他企业降低成本，创造更多效益。