产品齐套数字化管理论文

2022-07-03

摘要:本文通过分析当前国内外制造行业发展的趋势和要求,结合自身建设实践经验,提出了数字化车间建设的基本思路、总体框架、建设內容、建设路线。可作为企业在进行数字化车间升级建设方面的参考。下面是小编为大家整理的《产品齐套数字化管理论文(精选3篇)》,欢迎大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助!

产品齐套数字化管理论文 篇1:

浅谈在船舶设计中应用PDM开展项目管理

摘要:本文主要介绍如何在PTC公司开发的产品生命周期管理平台WINDCHILL9.1上实现船舶设计过程的数据管理流程。本文以40 m水政监察执法船方案设计为例子,从项目管理者的角度,结合质量管理体系,介绍如何运用PDM系统,从项目的设计策划到输出过程开展项目管理。

关键词:PDM;数据管理;审签;设计变更

Discussion on Ship Design Based on PDM system

ZHANG Yuxiang

(Guangzhou Marine Engineering Corporation,Guangzhou 510250)

Key words:PDM; Data management;Verify;Design variation

1前言

当前,信息化建设已经成为船舶行业降本增效,提高产品竞争力的有效举措,是企业可持续发展的关键。我们广州船院在2009年引入PDM平台提高企业设计数据和项目协作管理能力,产品选用美国PTC公司的WindChill产品生命周期管理系统。

2PDM在产品设计开发过程中的应用

产品的设计和开发一般包含以下内容:“设计和开发策划—设计和开发输入—设计和开发输出—设计和开发评审—设计和开发验证—设计和开发确认—设计和开发更改的控制”。产品设计和开发完工后两个月内,需要完成相关图样和技术文件以及其它质量记录等管理文档的归档工作。一般我们会在产品的设计和开发策划、设计和开发输入、设计和开发输出和设计和开发更改等过程中应用PDM实现项目的信息化管理。

2.1设计和开发策划

按照广州船院质量体系要求,产品的设计开发策划需要确定的内容:① 设计阶段和进度要求;② 针对产品确定过程、文件和资源的需求所要求开展的评审、验证、确认活动,③ 设计开发的职责和权限,即明确设计开发过程中各有关部门和有关人员的职责和权限,以确保设计开发的顺利进行。

40 m水政监察执法船方案设计产品项目号为GCY814。根据总进度要求需在2010年8月31日前完工交付,并按计划要求开展设计工作及开展评审、验证等活动。

业务管理员根据实际情况在PDM内创建新产品“40 m水政监察执法船”,并根据实际情况把该项目的承担部门、设计团队、项目负责人、专业负责人、项目管理人员、工期、总进度计划、工作内容等基础信息输入系统,建立起项目的组织框架。各个专业负责人根据项目总进度计划,编制本专业的图样和技术文件目录(简称为“图纸目录”),制订详细计划,并将其输入PDM。

详细计划需要填写图号、图名、级别分类、设绘、校对、审核、标检、批准、会签人员及完成时间等内容,导入详细计划后图样和技术文件的电子化审签体系正式形成,系统会按照详细计划上的分工、时间安排等内容自动分配任务到设计人员的计算机终端上,设计人员按要求开展设计和开发工作。当任务不能按计划完成时,系统会及时作出提醒,并知会相关管理者。

在PDM中的“图样和技术文件”执行船舶行业图样和技术文件规范和国家标准,包含产品项目代号、专业分类号、图样序号三部分,例如该产品的图纸目录图号为:GCY814-000-001TM,这样确保了本单位在不同产品,不同设计和开发阶段、过程、不同技术专业的图样和技术文件的唯一性,见图1、图2。

图 1 图样和技术文件目录

图 2导入图样和技术文件详细计划

2.2设计和开发输入

设计和开发的输入是开展产品设计开发的依据,设计开发输入的内容主要有:① 功能要求和性能要求;② 适用的法律法规;③ 适用时,来源于以前类似设计的信息;④ 保持设计开发输入和评审的记录。40 m水政监察执法船设计开发输入的依据主要有:设计任务书、来往收发传真、论证审查会会议纪要、审查会专家评审意见和修改意见等。由于目前的PDM只作为设计开发输入的管理工具,所以在设计和开发输入阶段中它提供的功能仅为对输入依据的记录和保存,项目管理人员只需把相关内容的电子版信息导入PDM并归类为质量记录文件即可。项目团队的所有成员均能在PDM内浏览、查阅相关内容,作为项目的设计依据。

2.3设计、开发输出及出版

根据质量管理程序要求,设计和开发输出的方式应适合于对照设计和开发的输入进行验证,并在发布前得到批准。40 m水政监察执法船的输出形式主要为图样和技术文件,其设、校、审的设计过程管理全部在PDM内完成。在图样和技术文件的设、校、审全部审签流程结束后,由该项目的专业负责人进行归档、申请出版,并提交经营计划处进行送审、交付等后续工作。在PDM中,当图样和技术文件经项目负责人批准发布后,由专业负责人在PDM中创建归档申请单,把需要归档的图样和技术文件列入归档申请清单,并在系统中指定归档申请单中的审核者、打印者及归档者,如图3、图4所示。

图 3归档申请流程

图 4 打印归档流程

系统会把相应的任务分派到指定的审核人、出版人和归档人,图样和技术文件出版后,需要归档的纸质文件在阶段设计完成或项目完成时应由专业负责人提交到档案部门归档存储,电子文档归档流程会直接转到档案部门归档人处。当归档人执行归档流程后,产品输出流程正式结束。

2.4设计和开发更改

质量体系要求,当发生下列情况时,必须进行设计和开发更改:

·在后续设计阶段发现前阶段产生的遗漏或错误;

·设计完成后发现难以制造或安装;

·顾客要求更改而又被接受;

·法规、规范、规则或其他要求发生变化。

当图样和技术文件发布后需要作出变更修改时,需要在PDM系统内走变更流程,流程为:编辑变更通告——编辑变更任务——提交变更通告——校对变更通告——标检变更通告——修改变更文件——审签修改文件——打印变更结果——归档变更结果,如图5。

图 5设计变更流程

当归档管理员将变更结果归档后,变更流程结束。

3产品的监视和测量

在设计输入和设计输出的过程中,要对产品的特性进行监视和测量,以验证产品要求已得到满足,并要保持符合接收准则的证据。所谓监视,是采取检查、观察、审核、评审、评价等方法对质量管理体系的符合性及有效性得出一个定性的结果;测量则是确定量值的一组操作,通过对产品的符合性及过程的有效性进行测量,对质量管理体系的符合性及有效性得出一个定量的结果。根据广州船院质量管理体系要求,设计开发过程中的图样和技术文件要执行校对、审核、会签、标检、审定、批准审签制度,以完成对产品特性是否满足设计输入要求的监视和测量。以“GCY814-020-002SM全船简要说明书”为例,PDM的审签流程功能如下:

当需要输出的全部图样和技术文件目录被导入系统并启动审签计划时,该全船简要说明书的编制任务将会被系统自动分配到相应技术人员的工作任务上,负责编制的技术人员只要登录系统便可在自己“工作总揽”中看得到,如图6。

图 6工作总揽

技术人员根据实际的审签人员名单,确认完成编制任务后,审签流程自动会转到校对人员的“工作总缆”里。校对人员登录系统后,会在自己的工作任务中看到该校对任务,校对人员可以在系统中直接校对,也可以把该技术文件下载到自己本地计算上进行文件修订。在校对完文件后,若无校对意见,则可选择“同意”,审签流程会跳到下一步的“审核”,若认为需要修改,则可把校对意见填写在自己的校对任务中或把修订过的文件上传到该技术文件的审签流程中然后点击“修改”,校对流程则会跳转回编制人员的任务中,编制人员按照校对意见把技术文件修改完善后并上传到审签流程再次提交校对,直到校对人员选择同意为止。在此过程中,该文件只要被修改过一次,系统就会为该文件提供一个新的版本号,使文件的历史变化能够追溯,使设计过程得到有效管理,如图7、图8。对于审签中的审核、会签和批准程序与校对流程相似,在这里不一一细说。

图 7上传审签后文件

图 8处理校对任务

4船舶设计管理的核心需求在PDM中的实现

4.1设计过程管理

目前大多数设计院所在设计过程管理中普遍存在以下特点:产品设计资料多且分散存储,设计资料主要靠人员手工管理保存,共享程度弱,齐套性与准确性得不到保证;产品电子数据没有版本管理,电子文件的版本只依赖于文件名区分,不容易区分文档的状态(如文档是否在审阅,是否已定稿归档);设计过程数据与归档结果数据分离,不利于对设计过程中历史变化信息的追溯。

通过PDM,采取产品数据集中存储的方式,能实现产品数据和资源的集体共享,提高了知识的传播和利用,同时通过规范化电子签署业务过程,完整地记录签审过程信息,保证电子数据的准确性和有效性;通过建立最新文件版本有效的机制,形成唯一的数据源,通过友好的界面管理,能对数据记录进行标识、贮存、检索,使数据得到有效管理,并能使设计的历史变化信息容易被追溯得到;基于产品项目,建立产品设计图样和技术文件目录与项目设计计划的关联,根据图样和技术文件完成情况实时更新项目计划完成情况。

4.2设计更改管理

目前大多设计院所在设计更改管理中采用的管理模式普遍存在以下局限:更改发生时,不能够及时通知相关部门或人员,容易造成问题的扩大化,导致更改的返工;没有通过统一的信息化平台对更改进行集中统一管理,也没有固化业务流程对实际更改过程进行约束;更改发生时,对已归档的电子文件没有及时更改,经常形成归档的电子版本与交付结果的不一致;在图样和技术文件交付后,《文件修改通知单》、文件修改依据与被修改后的图样和技术文件分开管理,没有建立关联性,无法追溯图样和技术文件版本变更的原因。

使用PDM平台,更改执行者能够将更改的分析情况以及更改结果及时通知到相关人员,相关人员也可以主动关注关键图样和技术文件的变更情况。PDM的变更管理通过固化更改控制流程,重点强调对更改执行结果的控制,确保对电子文件的及时更改,提高设计更改的准确性和有效性,并且记录引起更改的问题以及对问题的分析结果,甚至可以建立问题分析结果和受影响的“图样和技术文件”的关联,保障更改过程可控、更改结果可信和更改历史可追溯。

5结束语

逐步完善信息化建设,实现数字化造船是今后造船行业发展的必然趋势。然而在我国大部分船舶设计单位仍然采用传统人工管理模式。在没有统一信息平台支持的条件下,工作效率自然不够理想。但目前在国内,PDM系统暂未在船舶设计开发领域大范围普及,一方面由于软件投入费用和维护费用较高,另一方面则由于计算机辅助设计的普及程度和设计人员的操作习惯,例如技术人员在对CAD图纸的校对、审核时在一定程度上仍习惯于采用传统的手工流转和记录对纸质图样和技术文件进行修订或批注等方式。相信随着计算机辅助设计技术的发展,信息化手段越来越人性化,船舶设计一定会逐步迈向全面信息化。

作者:张羽翔

产品齐套数字化管理论文 篇2:

数字化车间建设研究与实践

摘要:本文通过分析当前国内外制造行业发展的趋势和要求,结合自身建设实践经验,提出了数字化车间建设的基本思路、总体框架、建设內容、建设路线。可作为企业在进行数字化车间升级建设方面的参考。

关键词:数字化车间建设;基本思路;总体框架;建设内容;建设路线

一、概述

隨着新一代信息技术的发展,德国的工业4.0、美国的先进制造业国家战略计划以及中国的《中国制造2025》纷纷出台,各国争相争夺智能制造的战略制高点。智能制造得到国家层面广泛的重视,来自于新一轮科学技术对工业的革命性的影响。企业试图在相应领域继续保持领先的地位,基本的途径就是通过实施智能制造(包括智能产品、智能装备、智能生产、智能管理和智能服务)先发制人,抢占产业发展的制高点,做到理念领先、技术领先、产业领先、标准领先和市场领先。工业与信息化部《智能制造发展规划(2016-2020)》中指出全球新一轮科技革命和产业变革加紧兴起,与我国制造业转型升级形成历史性交汇。智能制造在全球范围内快速发展,已成为制造业重要发展趋势。

从市场顾客的发展分析,在数字化制造的大趋势下,大都已全面推行数字化设计、制造,将逐步过渡到三维模型等无纸化生产。为跟进客户的发展要求,必须建立与之匹配的数字化制造条件,才能满足客户的要求。

二、基本思路

将高档数控机床芣口机器人等智能装备与信息技术、软件深度集成融合,实现精密零部件柔性混线生产,提高柔性数字化示范线加工过程的管控能力,实现生产效率、设备利用率芣口产品质量稳定性水平的综合提升,通过柔性数字化示范线监控系统的部署和应用,将生产线的实时生产状态言息与制造执行系统进行无缝集成,实现制造信息化系统与生产过程集成运行;通过监控系统对生产过程的实时监測、动态分析、优化决策以及精准执行,使柔性自动生产线高效、优质及低耗运行,实现生产环节的降本增效。

三、总体框架

数字化车间的总体框架如图l所示。

四、建设内容

以精益管理为指导思想,以互联互通为基础,以数字化为手段,采用新一代信息通信技术、先进制造技术和自动化技术等技术,重点提升生产过程信息化管控、车间仓储及物流配送等能力,完善设备、刀具和程序管理,实施系统集成,实现管理高效协同,实现产品生产制造全过程可视化管理,产品信息全流程可采集、可追溯,建设以高档数控机床为核心的精密零部件加工数字化车间。

同时,建立全车间覆盖的工业互联网,采集车间内数控装备、工业机器人、智能检测设备、物流装备、仓储装备、工装夹具及刀具等数据,并建立中心数据库,利用数据资源,完善工业生产管理、优化生产流程、减少能源消耗、节约生产成本。

具体包括:

(1)对数控加工设备进行数字化、智能化改造提升,实现设备运行及产品加工状态的实时监控。

(2)采用加工中心、自动化夹具、机器人、AGV智能物流系统及智能仓储系统等智能装备,通过协同控制,实现车间多种智能装备之间协同自动化作业。

(3)对车间总体布局、网络架构及软件体系进行系统规划,搭建柔性工作单元、柔性仓储物流系统,组成柔性制造车间,通过数字化车间三维建模、仿真手段对自动化协同建设方案进行规划验证。

(4)通过车间集中控制,车间生产数据、设备运行状态参数及产品质量检測数据自动采集,实现车间制造信息数字化。

(5)部署RFID识别系统,建立产品及刀具过程信息追溯系统。

(6)在线采集产品的质量数据,传输至MES系统,通过软件分析,实时优化制造工艺,实现产品质量闭环控制。

(7)根据发展需要,自研或联合开发新型制造执行系统,实现车间整体信息化、智能化。

五、建設路线

1、车间布局

根据产品的工艺要求和布局原则,进行车间布局设计,构建三维车间模型。在数字化车间环境中,可以进一步对布局进行优化调整,从工序内容的角度出发,设计每个工位的作业范围、空间等,针对工位具体的作业内容,确定操作者动作内容等。

借助三维车间布局平台,可以定性和定量地分析设备和装置之间的相互关系,通过仿真分析车间物流是否合理、设备的利用率以及设备位置是否发生干涉情况;通过虚拟操作仿真,进行人机工程分析,验证工作空间是否合理,工作域的可达性,以及人与机器的能力是否匹配;同时考虑到工作环境问题,综合考虑以上因素及其相互作用。

2、设备改造及升级

对现有设备进行功能改造和提升,引进配置自动对刀系统、工件自动寻边找正系统以及在线加工自动检测等功能系统,自动夹具系统等,提高加工设备的柔性化水平。加强现有单机设备的精益化管理,加强对设备的年检、精度校正和精度恢复调整工作。

联合自动化设备设计及生产厂家,针对企业产品及加工工艺过程特点进行分析论证,以改变现有部分离散、多工序及多工步的生产现状,通过自动化生产设备(或生产线)的方式进行生产制造,提高自动化、柔性化制造能力。

根据产品结构设计的发展趋势,逐步增加引进四轴、五轴及车铣复合等先进设备及生产线,以适应当前的发展趋势。

3、提升完善信息化基础能力

车间信息化建设应该主要开发、升级和完善车间制造执行系统、分布式数字控制系统、数控程序管理系统、数控刀具精益管理能力、机床监控与数据采集能力、网络及显示终端等。

(1)开发车间制造执行系统(MES)。

制造执行系统体现的是企业的生产制造管理思想。基于当前企业在制造环节面临的问题,应依托制造执行系统,结合智能物流系统、智能仓储系统,形成一种基于计划信息、现场工位实时进度信息进行工位物料配送的按需生产的精益制造新模式,即基于数据驱动的精益智能制造新模式。

制造执行系统建设方面,主要以数字化和智能化为主,利用车间网络将车间加工设备、物流仓储设施、数据采集系统接入,实现加工程序下载执行、刀具管理、物流及路径规划和现场数据采集均根据MES指令动态执行,形成数据驱动的制造车间决策支持系统。通过一套平台化的车间管理系统,围绕零部件数字化车间建设,建立统一的数字化制造管理协同工作平台。

(2)升级分布式数字控制系统(DNC)。

分布式数字控制系统(DNC)是以计算机技术、通讯技术、数控技术等为基础,把数控机床(含其他数字化设备)与上层控制计算机集成起来,从而实现数字化生产设备的集中控制管理,以及设备与上层控制计算机间的信息交换。

DNC系统属于工厂信息化建设重要组成部分,是数字化车间的前提和基础,它负责对车间现场的生产设备进行数字化、集群化和网络化管理,负责数控设备的网络传输、程序集中统一管理,是MES系统与数控设备之间信息沟通的桥梁,是分布在车间的MES子系统。DNC系统接收来自上层MES系统的计划指令,并将生产指令、数控程序等信息传递给车间现场和设备。

DNC系统需要满足以下功能要求:

网络通讯功能。

在线加工功能。

远程操作功能。

透明的传输过程。

传输管理功能。

强至上传功能。

良好的内部集成性。

稳定性和可靠性。

良好的兼容性。

(3)引进数控程序管理系统(MDM)。

建立基于数据库的程序数据库管理,对数控程序及相关联的工艺及加工文档进行集中的科学管理,对程序实现严格的权限管理、版本管理、流程管理,实现数控程序的全生命周期管理,满足企业当前及未来的程序管理模式。系统可以根据用户的需求进行自定义配置和定制,解决文档的共享、查询、安全控制及版本管理问题。

数控程序管理系统应具备如下功能:

产品结构树管理。

多类文件管理。

生产文档的流程管理。

人员角色权限管理。

MDM与DNC机床联网通讯系统集成。

4)建立数控刀具精益管理系统(Wintool)。

刀具管理在机械加工企业,尤其是数字化车间中扮演着重要的角色,而数字化车间除了需要将所有硬件软件设备(包括计算机、CAM系统、MES系统和数控设备等)通过DNC连接起来,刀具管理系统与CAM系统、MES系统和DNC系统进行整合外,最重要的进行业务流、信息流上的无缝衔接,这包括所有的零件数据、设备数据和工具数据能够在各个部门间进行共享,达到实时传输的目的,杜绝生产过程中的死角,尽量做到不发生问题或者发生問题能够第一时间解决。

通过建立刀具管理系统,实现加工等待时间(如刀具准备等)的减少,如NC编程、刀具订单、刀具计划编排、刀具库存和刀具设定等环节会导致了正常使用的机床在做刀具准备时的等待的发生实现串行工作流转变成并行工作流,提高工作效率,降低工作成本。

刀具管理系统至少应包括如下功能要求:

刀具信息管理。

文档管理。

版本控制。

库存管理。

流程管理。

条形码扫描。

(5)完善机床监控与数据采集能力(MDC)。

通过MDC系统,实现对全部机床的实时监控,实时获知每台机床的运行效率、工件生产数量,实现生产信息的自动、准确和实时采集,形成生产计划的闭环管理,从总体上实现柔性生产管理。通过条码扫描枪或操作屏幕在现场的应用,统计操作者的工作效率,可以清楚的分析不同的操作者在操作同一设备的工作效率比对,以及分析一个操作者操作不同设备工作效率的比对等。

(6)更新改造网络及显示终端。

通过对企业现有网络的分析,已经不能满足企业未来数字化制造转型发展的要求,可联合社会资源,根据企业发展的需求,更新改造建立数字化车间设备网络,从而满足企业发展要求。

同时,为适应未来无纸化制造的实际要求,需要配置满足三维数模显示要求的计算机等设备。

4、升级开发多车协同物流系统

根据工艺流程和生产计划实际情况使用近似算法(NPC)实现智能物流配送,AGV调度系统从MES系统获取生产计划信息,以及物料配送计划,根据配送计划自动将待加工零件托盘从待加工存放区转运至相应的机床加工工位,加工过程中数据采集系统自动采集机床数据,并上传给MES系统,当托盘上零件加工完成后,MES系统通知AGV调度系统自动将加工完工件托盘转运至检验区。

多车协同智能物流系统能大幅减少人工周转工作,提高物流周转效率和准确性,是车间物流运送智能化的集中展示。

5、升级开发智能仓储系统

(1)建立以仓储管理系统(WMS)为核心的物料存储中心库房。

为实现高效的面向工位的配送机制,同时减少库房人员工作量、提高拣货效率,需要建立起有效的仓储管理系统(WMS),对库房库位进行精确管理。能够按照工位生产需要进行快速的拣货、出库配送,同时可以精确地实现出入库信息管理、上下架、库存盘点和齐套性分析提示等工作。

(2)建立以AGV为执行设备的仓储系统。

针对可以通过物料箱进行标准化放置并上架的物料,由仓储管理系统(WMS)控制AGV设备搬运标准料架,结合辅助拣选系统,高效地实现货到人的分拣方式,达到实现工位需求物料快速分拣的要求。信息流上,实现与AGV调度系统的无缝对接,保证物料存储过程和配送过程的平滑过渡。

6、异构系统集成

(1)MES与PDM/CAPP系统集成。

MES从PDM/CAPP系统中获得设计数据,包括设计图纸、物料和工艺文件等信息。这些信息可以在MES中进行浏览和查询,用于指导排产和生产控制。

(2)MES与ERP/WMS系统集成。

在生产、物流、仓储管理、财务和质量管理等方面通过ERP/WMS系统进行管理,而MES系统主要实现车间生产订单的过程管理及监控;为了使MES信息化系统更好地进行数据共享,减少操作人员手工录入数据的工作,减小失误,需建立完整的生产订单信息互通,需要进行两个系统间通过接口实现数据传输。

(3)MES与MDM系统集成。

MES系统负责向MDM管理系统推送生产计划、图纸和工艺等信息;试切流程处理和意见反馈,即数控程序确认反馈。

MDM管理系统负责向MES系统提供数控程序准备信息;是否需要进行数控程序确认信息;手工编制的数控程序上传至MDM制造数据管理系统后反馈信息到MES系统。

(4)MES与MDC集成。

通过准确、及时、客观、自动的数据采集系统,为MES系统提供准确、及时的生产完工信息,以及所有机床可用状态等。实现实时获知每台机床的当前加工的工件和工件生产数量;实现MES系统对生产制造管理系统的车间作业子系统中的派工单进行管理;实现MDC系统采集机床运行信息后实时添加到MES中相关数据库,MES系统提供对设备实时运行状态和历史运行数据的显示;实现MDC可以访问MES中生产作业计划的产品信息。

(5)Wintool与CAM、VERICUT集成。

刀具管理系统与CAM、VERICUT系统结合起来,在数控编程时给予实际现场可使用的刀具,并给出实际的刀具参数值和几何轮廓,减少由于现场无法找到刀具和刀具实际值和编程值不一致造成的修正时间。同时,刀具管理系统将刀具的实际測量数据在每次加工结束后记录下来,在下次编程时直接输出給CAM系统,这样做到了理论和实际的匹配,提高工作效率。

(6)Wintool与ERP、MES集成。

将刀具管理系统接入到MES和易飞系统中,实现通过MES系统自动触发获取生产零件的准备文件;实现与易飞系统协同获取采购状态。

(7)Wintool与DNC、MDC集成。

刀具管理系统与DNC、MDC系统集成,实现刀具寿命控制管理(避免由于断刀导致的非正常使用的机床等待时间)。

7、基子数字化车间的集控中心建设

基于数字化车间,建设集控中心,结合MES等系统数据,融合数字化网络视频监控技术,使得生产过程透明化,可视化,极大的提高生产管理水平和管理效率。

8、典型零部件数字化示范线建设

为了提升企业制造能力的智能化水平,同时服务于企业数字化车间解决方案的展示,通过建立典型零部件数字化示范线的方式,整合多种信息化和自动化技术,展示生产线的智能化整体解决方案。

数字化示范线以数控加工机床为核心,通过机械手和快换托盘,实现机外装夹和自动上下料,通过在线检測系统,实现工件自动找正;通过机床通信,实现机床参数采集和机床运行控制,通过柔快节奏单元中控系统与MES系统的通信,实现生产计划任意调整。通过室外AGV,使物流配送更加及时,拉近仓储与加工现场的距离;数字化示范线极大地提高了数控机床的利用率,同时缩短了产品生产周期,提高了生产的灵活性,使无人生产成为可能,是数字化车间的缩影。

六、建设成效

通过以上建设,可明显提升企业的数字化、智能化制造水平,提高生产制造过程质量控制能力,可使生产制造全过程末端到端打通,降低沟通成本,降低重复劳动,提升业务运作效率,可使生产制造全过程进度信息流、实物流一致,进度可控,可实现生产效率、设备利用率和产品质量稳定性水平的综合提升。通过数字化能力建设,可使企业顺应行业发展潮流和趋势,抓住发展的机会,实现制造模式的升级转型,建立与顾客匹配的数字化制造条件,从而更好地满足顾客需求。

作者:何玺 何波

产品齐套数字化管理论文 篇3:

库存分析模型的建立及应用和推广

摘 要:本文就如何应用汽车行业零部件供应商的库存数据进行了梳理,结合自身15年工作经验的总结与思考,提出库存大数据的六大应用场景,以期向广大供应链推广,减少缺件风险的同时,控制合理库存、减少供应链积压或呆滞损失,进而有效提升库存管理水平。

关键词:健康度 齐套率 调产可行性 库控对标

1 引言

在汽车零部件行业,库存数据是相对核心的信息;作为供应链的三道防线之一, 库存计划起着承上启下的作用,库存数据也就注定其一定程度上体现了企业在交付方面的抗风险和资金能力;各企业基本上仅着眼于通过监控供应商在本地仓的库存来判定物料能否按时按量交付,是否有呆滞风险;而忽略了数据是可以说话,发挥更大效用的。本文简要介绍库存数据六大应用场景,通过专业的分析方法,挖掘数据的价值,为精敏供应链提供理论和实践支撑,为相关从业人员打开一扇门,提供更多的思路来应用各类数据,提高供应链的精准性和敏捷性。

2 企业对库存管控的要求

目前汽车行业对于库存的管控要求,主要在于考核库存天数、库存周转率、库存金额等,其计算、统计的大多数是当期的、单点的数据;特别是对于厂外的库存,部分主机厂与供应商之间的结算模式为寄销而非收货结算(车辆生产下线后,根据下线台量反冲结算),故而不太关注厂外库存水平或库存结构,更不会对库存大数据进行挖掘和趋势分析,比如库存健康度、同环比分析及变化点对比等等。简而言之,在数字化时代,只收集数据,简单应急补缺,而不深入挖掘数据本身存在的价值,供应链数字化水平更多的停留在表面,而未达到降本增效,精益管理的目标。

3 库存数据的获取

随着人们对美好生活的向往,对个性化追求的提升,市场竞争日趋激烈,要适应客户多样化、法规健全化等需求,各主机厂车型配置品种就越来越多,而构成的零件清单越来越庞大,供应商数量也越来越多。以广西某本土企业为例,600多家供应商,1300多车型品种,而零件种类近4万个。这么多的零件库存数据,是如何获取的呢?大概经历4个阶段(如下图1)。

上述发展阶段表明,获取数据的手段日趋高效:从简单的获知结果,到系统性获得数据、电脑保存,再到系统过程管控,数据精准性也越来越高。不同的企业,可根据不同的发展阶段,选取不同的方式获取,不过关键是要有持续的、稳定的数据来源,有历史数据可追溯和分析。

4 库存数据模型的建立与应用

通过近2年的库存数据采集和分析,总结6大应用场景及收益如下(如下图2)。

4.1 供货缺口分析

在组织物料过程中,供应链不确定性太多:从收到订单至物料交付,涉及原材料采购、生产、检验、运输、翻包、配送上线等近10个环节;如何保证主机厂生产延续,不出现断料?按照库存反推的方式是最简要靠谱的方式:即通过监控当地的库存(主机厂所在城市),将库存数据与需求对比,判定供货风险,例举如下:在红色字体出现前X天,根据供应商运输周期进一步核查在途物料,即可判定最终供货风险或提前采取空运等紧急补救措施(表1)。

4.2 库存健康度评价

汽车零部件有不同的属性:比如大小、价值高低、本地化生产或外地供应,内饰件或底盘件或钣金件等等,可根据零件属性,建立不同的库存标准;当其库存量与库存标准相当的时候,我们认为其库存是健康的,例举如下:(自定义库存与标准偏差在+-3天以内为健康)(表2)。

4.3 齐套率

所谓齐套率,表示各零件现有库存量能否互相匹配,造出一台整车。计算齐套率的数据价值在于:

(1)改变黑匣子状态:将库存状况以数字化的形式共享给生产制造部门,上下游能高效协同,提前做好缺件预案。

(2)展示给中高层管理人员:体现物料控制跟踪人员的工作价值(不齐套的物料都是需要花时间和精力去追料的)。

(3)通过一段时间数据积累,分析齐套率偏高或者偏低的原因,助力精益生产。

计算公式=能匹配上的物料数/整车所需物料数*100%,例举如下:

核算300台车物料齐套率=3/7(下表是否齐套1为Y的/总数7)=43%(表3)。

4.4 断点策略评估

零部件从一种状态切换到另外一种状态,其新旧切换过程,即为断点;当某一款车投产1-2年后,势必以开发新车以吸引客户,打造新的市场增长点,那么新旧车型如何衔接,旧的剩余物料如何处理?即为断点策略的制定。断点策略,按时间维度分为3种:垂直、自然、平行;而垂直切换,通常指无论库存,到时间即切换(一般适用于整车库存量较大,相对滞销的产品);自然切换,则表示旧库存用完后切换新车(一般适用于畅销款);平行切换,则是根据需求和库存情况,同时生产新旧车型(一般适用于市场需求变化较大,量少、个性化需求产品)。 正确的断点策略,能将呆滞库存损失降低到最低,甚至为0;如下表(表4)所示,库存金额(最后1列)=MIN(当前库存,合理库存)*单价,那么,库存损失金额=SUM(库存金额)=30500万元。

(1)当库存损失金额>库存促销费用时,建議自然切换。

(2)当库存损失金额<库存促销费用时,建议垂直切换。

(3)当库存损失金额=库存促销费用(或差异较少),可根据市场情况灵活选择或平行切换。

4.5 调产可行性

随着个性化定制、新能源汽车的推广及各类法规的完善,未来3-6个月的需求预测及月度计划经常变动,加上供应链的不确定性,主机厂频繁调整生产计划已成必然;虽大部分企业已熟练运用ERP系统下发订单并跟踪订单交付,但广西本土企业ERP系统运用率仅45%, 那他们是如何判定物料能否满足需求,是否可调产的呢?答案是拍脑袋、凭经验!随着库存等数据的集成,让系统做判断,人为修订已成趋势。按下表举例(表5)。

F列,库存-最新需求》0,满足新需求,为Y;若库存-最新需求〈0,暂不满足,为N,再查询供应商原材料库存,结合产能信息形成最终满足情况J列;综上可得出结论:如再增加400台的生产需求,4天后即可满足;

4.6 库控对标

所谓库控对标,若某供应商所供应的零件(按图号),80%以上的图号库存健康,则整体库存管理水平较高;若50%出现溢出或短缺预警,则管控水平较低(如图3),供应商E库控管理水平较好,可邀请其分享是如何管控库存的,以现身说法提升其他供应商的库存控制与管理水平。

5 结语

本文展现的是一些理论和算法,有兴趣的同仁们,可将其进一步系统化、智能化;终极目的即通过大数据分析,高效管控库存,进行模块化对标、量化供应链管理水平,进而形成供应链赶学比超的良好气氛。

随着数字化建设的不断推进,当供应商原材料、成品、半成品等各类库存及产能、订购/交付/运输周期等基础数据集成后,各类算法和应用均可通过系统进行多维度分析,企业之于人的依赖度减少,标准化岗位或柔性或降本增效都指日可待!

作者:刘娟