建數(shù)字化工廠到底有什么好處?
建設(shè)數(shù)字化工廠的好處多多，我們僅僅從一個(gè)維度判斷數(shù)字化工廠的好處：提高數(shù)字化工廠經(jīng)營(yíng)過(guò)程的能見(jiàn)度。
本文作者：章月洲，教授級(jí)高級(jí)工程師、信息化專家、工廠管理專家！
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數(shù)字化工廠現(xiàn)狀
2015年國(guó)家發(fā)布了《中國(guó)制造2025》，國(guó)內(nèi)的智能制造熱潮興起，至今已經(jīng)形成了建設(shè)數(shù)字化工廠、數(shù)字化車(chē)間的熱潮，各級(jí)政府的支持力度比較大，比如金華市對(duì)兩化融合的支持是30%的補(bǔ)貼（項(xiàng)目費(fèi)用包含信息化規(guī)劃、設(shè)計(jì)、咨詢、培訓(xùn)和軟件費(fèi)用），嘉善縣的補(bǔ)貼更加優(yōu)惠，是在金華市政府補(bǔ)貼政策的計(jì)劃上，MES系統(tǒng)的硬件（服務(wù)器、客戶端、顯示器、采集盒子、條碼槍等），而且普通企業(yè)的補(bǔ)貼總額是100萬(wàn)，獨(dú)角獸企業(yè)是200萬(wàn)，支持力度空前。
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建立數(shù)字化工廠的益處
建設(shè)數(shù)字化工廠的好處多多，我們僅僅從一個(gè)維度判斷數(shù)字化工廠的好處：提高數(shù)字化工廠經(jīng)營(yíng)過(guò)程的能見(jiàn)度。
建立數(shù)字化工廠，可以提高4個(gè)方面的能見(jiàn)度：
第一，實(shí)現(xiàn) 物料和物料流動(dòng)狀態(tài)的能見(jiàn)度
建立數(shù)字化工廠，可以極大低提高物料和物料流動(dòng)過(guò)程的能見(jiàn)度：
供應(yīng)商的需求可視化
利用SRM（供應(yīng)商關(guān)系管理系統(tǒng)）可以方便地實(shí)現(xiàn)供應(yīng)商與工廠之間的物料需求狀態(tài)，尤其是電子、機(jī)械設(shè)備、服裝等組裝類企業(yè)，工廠可以及時(shí)地把相關(guān)物料需求，實(shí)時(shí)同步發(fā)布至供應(yīng)商處，同時(shí)將工廠的即時(shí)庫(kù)存、可用庫(kù)存狀態(tài)同步至供應(yīng)商，讓供應(yīng)商可以或許更多的物料需求信息，從而做好供應(yīng)商自身工單的優(yōu)先序和排程計(jì)劃安排。
同時(shí)，供應(yīng)商也可以把自身的庫(kù)存、發(fā)貨、送貨的狀態(tài)轉(zhuǎn)換為發(fā)運(yùn)狀態(tài)，使得工廠可以同步、實(shí)時(shí)清晰送料狀態(tài)，以提高齊套狀態(tài)的透明度。
第二，實(shí)現(xiàn) 庫(kù)存狀態(tài)能見(jiàn)度
利用WMS（倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)）的庫(kù)存實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)信息，可以為S&OP（銷售和運(yùn)作計(jì)劃）、MRP（物料需求計(jì)劃）、工單發(fā)料等提供即時(shí)信息，確保獨(dú)立需求、相關(guān)需求的準(zhǔn)確。
第三，實(shí)現(xiàn) 工序工單的優(yōu)化投放能見(jiàn)度
利用ERP（企業(yè)資源計(jì)劃）的生產(chǎn)工單和銷售訂單、MES（制造執(zhí)行系統(tǒng)）的設(shè)備狀態(tài)和工序報(bào)工，APS（高級(jí)計(jì)劃和排程）可以實(shí)現(xiàn)滿足客戶交期（最高庫(kù)存和安全庫(kù)存）的前置條件下，根據(jù)TOC（約束理論）瓶頸管理理論，實(shí)現(xiàn)瓶頸資源效率最大化、有效產(chǎn)出最佳化和生產(chǎn)成本（懲罰成本）的最小化，從而實(shí)現(xiàn)客戶滿意度、資源效率最大化的目標(biāo)。
注：數(shù)字化工廠建設(shè)，唯有通過(guò)工序工單的優(yōu)化投放，才可以發(fā)揮出數(shù)字化工廠信息系統(tǒng)的最佳效率。所以，APS高級(jí)計(jì)劃和排程是數(shù)字化工廠的核心軟件，是真正起到輔助決策作用的核心軟件。
第四，經(jīng)營(yíng)過(guò)程和經(jīng)營(yíng)結(jié)果（資金、庫(kù)存、有效產(chǎn)出、準(zhǔn)交率等）能見(jiàn)度
充分利用ERP、MES、APS的相關(guān)數(shù)據(jù)，可以利用數(shù)據(jù)平臺(tái)（IGN等），工廠可以自主開(kāi)發(fā)或委托開(kāi)發(fā)與工廠業(yè)務(wù)相一致的BI（商業(yè)智能）系統(tǒng)，將經(jīng)營(yíng)和管理過(guò)程透明化、可視化：
1、實(shí)時(shí)呈現(xiàn)物料流動(dòng)狀態(tài)：原材料在途、在庫(kù)、WIP（在制品）、半成品、產(chǎn)成品在庫(kù)、產(chǎn)成品在途、產(chǎn)成品應(yīng)收等
2、與實(shí)物流相對(duì)應(yīng)的資金狀態(tài)
3、產(chǎn)能負(fù)荷及瓶頸產(chǎn)能的負(fù)荷狀態(tài)，承諾交期的展望
4、生產(chǎn)過(guò)程的相關(guān)信息：安全、質(zhì)量和生產(chǎn)效率（人均效率、萬(wàn)元薪資有效產(chǎn)出、資源有效產(chǎn)出等）
5、按天計(jì)算的有效產(chǎn)出趨勢(shì)圖、訂單負(fù)荷圖等等
全景式、全時(shí)域地呈現(xiàn)工廠的運(yùn)行狀態(tài)，以數(shù)字化透明方式呈現(xiàn)經(jīng)營(yíng)過(guò)程和結(jié)果，甚至用仿真的方式實(shí)現(xiàn)CPS。
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建設(shè)數(shù)字化工廠必要步驟
如何建設(shè)好的數(shù)字化工廠，不僅需要有足夠的預(yù)算，更需要科學(xué)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)，一般做好數(shù)字化建設(shè)，必須要依據(jù)以下步驟：
第一，信息系統(tǒng)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)
很多的工廠會(huì)購(gòu)置很多的獨(dú)立的信息系統(tǒng)，如CRM（客戶關(guān)系管理系統(tǒng)）、PLM（產(chǎn)品壽命管理系統(tǒng)）、ERP（企業(yè)資源計(jì)劃）、HR（人力資源）、QMS（質(zhì)量管理系統(tǒng)）、OA（辦公自動(dòng)化）等，但是因?yàn)闆](méi)有做好頂層設(shè)計(jì)，系統(tǒng)的集成性差，而且軟件的選型、上線程序均不科學(xué)，造成很大的資金、時(shí)間和人力資源浪費(fèi)。
所以，要做好數(shù)字化工廠建設(shè)，必須做好信息化的規(guī)劃和設(shè)計(jì)，至少包含以下內(nèi)容：
1、信息系統(tǒng)未來(lái)3-5年的總體方向和目標(biāo)（與公司戰(zhàn)略相匹配）。
2、硬件系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)，包括網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)安全、儲(chǔ)存系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)。
3、軟件系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)和子系統(tǒng)的、子系統(tǒng)供應(yīng)商要求和上線邏輯順序。軟件系統(tǒng)的總體規(guī)劃和設(shè)計(jì)非常重要，很多工廠（某些軟件系統(tǒng)供應(yīng)商也極力推薦）喜歡一體化軟件：將CRM、PLM、ERP、APS、MES、WMS、SRM、BI、OA選用統(tǒng)一供應(yīng)商一體化軟件。我并不贊同做這樣的選擇，理由如下：
1）如此選擇的話，意味著這家供應(yīng)商必須是非常強(qiáng)悍實(shí)力的供應(yīng)商，能力超強(qiáng)。目前中國(guó)還沒(méi)有這樣的供應(yīng)商出現(xiàn)，有的估計(jì)是忽悠。
2）系統(tǒng)的耦合性太強(qiáng)了，為整個(gè)系統(tǒng)的更新造成了極大的困擾。一個(gè)客戶因?yàn)樵贓RP（企業(yè)資源計(jì)劃，單賬戶）系統(tǒng)中做了很多的開(kāi)發(fā)，需要升級(jí)到多組織ERP系統(tǒng)時(shí)，就非常麻煩了。如何是多個(gè)子系統(tǒng)的集成，則各個(gè)系統(tǒng)的迭代和更新會(huì)容易很多，很容易使用到更加先進(jìn)的子系統(tǒng)。
第二，上線好ERP這個(gè)數(shù)據(jù)平臺(tái)
很多人認(rèn)為智能制造時(shí)代，ERP不重要了，有系列文章?lián)尩紼RP的平臺(tái)作用（一共是16論）。確實(shí)，就目前而言，MRP是獨(dú)立需求、相關(guān)需求間最好的方法，除MRP還有什么可以替代，目前最新的關(guān)于獨(dú)立需求、相關(guān)需求的技術(shù)DDMRP（需求驅(qū)動(dòng)的MRP），還是在MRP的基礎(chǔ)上優(yōu)化。
實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)-財(cái)務(wù)一體化的ERP，也是標(biāo)準(zhǔn)成本、實(shí)際成本、應(yīng)收/應(yīng)付、存貨核算和總賬的唯一選擇，是不能規(guī)避的信息系統(tǒng)。
所以，ERP是所有信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)，是不可避免的基礎(chǔ)，必須做好，做扎實(shí)。
第三，選擇專業(yè)的MES系統(tǒng)
在ERP的基礎(chǔ)上，選擇專業(yè)的MES系統(tǒng)成為關(guān)鍵。MES的行業(yè)特征比較明顯，如機(jī)械加工行業(yè)，偏重加工過(guò)程的管理，工序報(bào)工、道具管理、在制品管理是關(guān)鍵。電子行業(yè)的電子料防呆、物料齊套是關(guān)鍵。
汽車(chē)零部件行業(yè)的數(shù)據(jù)追溯（批、件）是核心，不同的行業(yè)需要不同的MES解決方案，而且MES的供應(yīng)商也各不相同：自動(dòng)背景的、數(shù)據(jù)采集和物料網(wǎng)、ERP軟件廠商、精益生產(chǎn)顧問(wèn)轉(zhuǎn)型等等，供應(yīng)商不同、行業(yè)不同面向的客戶也不同。
第四，一定要上APS并選擇合適的供應(yīng)商
目前的MES軟件，一般不包含兩個(gè)MES的核心功能：詳細(xì)排程、工序工單分派，但是且這兩個(gè)功能才是工廠運(yùn)行的關(guān)鍵：確定工序工單的優(yōu)化投放，實(shí)現(xiàn)客戶交期滿足和內(nèi)部有效產(chǎn)出、資源效率的最大化。
“詳細(xì)排程”、“工序工單分派”的功能有更加專業(yè)的APS高級(jí)計(jì)劃和排程軟件實(shí)現(xiàn)，所以，一般情況下ERP、MES上線后，高復(fù)雜性、高變動(dòng)的工廠業(yè)務(wù)場(chǎng)景，必須要有APS高級(jí)計(jì)劃和排程的實(shí)施和上線，才可以實(shí)現(xiàn)發(fā)揮ERP和MES的有效作用。
要選擇一個(gè)好的APS高級(jí)計(jì)劃和排程，可以從以下幾個(gè)方面判斷：
1、選擇國(guó)外相對(duì)成熟軟件系統(tǒng)是一個(gè)簡(jiǎn)單的選擇
國(guó)內(nèi)號(hào)稱有APS高級(jí)計(jì)劃和排程軟件的MES公司非常多，但是基本上不是太靠譜，因?yàn)檎娴亩a(chǎn)計(jì)劃和排程的專家、精益生產(chǎn)顧問(wèn)均不懂，更何況要開(kāi)發(fā)一個(gè)滿足DBR、JIT排程的軟件并不容易，其啟發(fā)算法和引擎開(kāi)發(fā)，尤其是配置型的軟件更加不易。
2、選擇國(guó)外軟件時(shí)，要注意是全廠統(tǒng)一工序排程、還是需要分別排程的。
如果是廠級(jí)、車(chē)間工序分級(jí)排程的，軟件的優(yōu)化效果會(huì)比較差，最好不要選擇。
3、建模和優(yōu)化的便捷性。復(fù)雜場(chǎng)景如果需要手工建模和迭代、優(yōu)化是代碼來(lái)做的，則APS高級(jí)計(jì)劃和排程的系統(tǒng)適應(yīng)性不好，未來(lái)工廠業(yè)務(wù)狀態(tài)的更新會(huì)對(duì)系統(tǒng)的優(yōu)化會(huì)有困難，需要在選擇中注意。
工廠選擇APS高級(jí)計(jì)劃和排程時(shí)，最好選擇【參數(shù)化建模】、【配置化優(yōu)化】的APS高級(jí)計(jì)劃和排程系統(tǒng)，確?？梢缘玫介L(zhǎng)期使用。
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結(jié)語(yǔ)
數(shù)字化工廠的益處是顯而易見(jiàn)的，但是科學(xué)建立數(shù)字化工廠是一個(gè)長(zhǎng)期、持續(xù)的過(guò)程，為此工廠必須做好以下準(zhǔn)備：
① 長(zhǎng)期、持續(xù)建設(shè)的觀念
建立科學(xué)的數(shù)字化工廠，是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程，千萬(wàn)不要有暫時(shí)、短期就可以建設(shè)的思想，是建設(shè)是長(zhǎng)期、收益也是長(zhǎng)期的，是核心競(jìng)爭(zhēng)力的一部分。
② 預(yù)算和投資的概念
建設(shè)數(shù)字化工廠是一個(gè)長(zhǎng)期的投資，而不是成本，千萬(wàn)不應(yīng)該具備短期內(nèi)收回的觀念，而是長(zhǎng)期、持續(xù)投資的一部分。
做好投資預(yù)算，工廠需要有三點(diǎn)考慮：
其一，是資金預(yù)算，是基于規(guī)劃期內(nèi)的資金預(yù)算
其二，是時(shí)間預(yù)算，是幾年才可做成數(shù)字化工廠，不是幾個(gè)月，不是1-2年
其三，是人才預(yù)算，建設(shè)數(shù)字化工廠，不僅僅是信息系統(tǒng)供應(yīng)商的事情，更是工廠本身的事情，不僅需要具有專業(yè)水平的IT隊(duì)伍，更是需要工廠領(lǐng)導(dǎo)層、管理層、操作層的身體力行，親自參與建設(shè)、使用和維護(hù)，數(shù)字化工廠才會(huì)是長(zhǎng)治久安。
③ 數(shù)字化工廠要真做而不是為了展示
數(shù)字化工廠設(shè)計(jì)現(xiàn)在不做，未來(lái)還是要做，今天不做明天還是要做，是遲早要做的事情，需要確定的是，何時(shí)開(kāi)始做？先做那個(gè)部分？投入多少預(yù)算？
但是，做數(shù)字化工廠，千萬(wàn)別因?yàn)橛姓a(bǔ)貼提前做、規(guī)模過(guò)大、水平過(guò)高地做，這樣的話，往往做不好，做不到位或者浪費(fèi)了時(shí)間、費(fèi)用和人力資源，從而傷害數(shù)字化建設(shè)的寶貴的熱情、資金和時(shí)間。
總之，數(shù)字化工廠的益處多多，但是建議數(shù)字化工廠需要科學(xué)規(guī)劃、嚴(yán)密計(jì)劃和足夠的預(yù)算支撐，并真實(shí)落地使用，才可以取得好的效果。
以上就是100唯爾(100vr.com)小編為您介紹的關(guān)于數(shù)字化工廠的知識(shí)技巧了，學(xué)習(xí)以上的建數(shù)字化工廠到底有什么好處?知識(shí)，對(duì)于數(shù)字化工廠的幫助都是非常大的，這也是新手學(xué)習(xí)機(jī)電專業(yè)所需要注意的地方。如果使用100唯爾還有什么問(wèn)題可以點(diǎn)擊右側(cè)人工服務(wù)，我們會(huì)有專業(yè)的人士來(lái)為您解答。
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