智能制造標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系的關(guān)鍵因素分析

本文闡述了現(xiàn)代制造企業(yè)抓住中國制造2025戰(zhàn)略機(jī)遇，頂層規(guī)劃并大力推進(jìn)智能制造建設(shè)的重要性，提出了智能制造標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范對企業(yè)智能制造的基礎(chǔ)性和支撐性作用。分析了企業(yè)經(jīng)營管理、設(shè)計、制造等關(guān)鍵環(huán)節(jié)的業(yè)務(wù)流、數(shù)據(jù)流及關(guān)鍵因素，以此設(shè)計了企業(yè)的智能制造標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系架構(gòu)，并闡述了體系架構(gòu)的基礎(chǔ)層、企業(yè)支撐層、業(yè)務(wù)層等三方面具體內(nèi)容，為企業(yè)智能制造標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系的建立提供了參考和借鑒。

前沿

信息技術(shù)是計算機(jī)軟硬件技術(shù)、自動控制技術(shù)、通信及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、微電子制造技術(shù)的總稱，是永恒的高新技術(shù)。它的誕生對促進(jìn)制造業(yè)發(fā)展與企業(yè)管理具有劃時代的影響，20世紀(jì)60年代，美國麻省理工學(xué)院開始研究基于交互式圖形學(xué)的CAD技術(shù)，波音公司率先突破了CAD/CAM/CAE從研發(fā)試驗到工程應(yīng)用，從此，制造業(yè)與信息技術(shù)得到融合發(fā)展、相互促進(jìn)。20世界90年代，美國政府啟動實施信息高速公路戰(zhàn)略，加之微軟公司推出了WINDOWS視窗操作系統(tǒng)，這對計算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)、信息產(chǎn)業(yè)、信息化與工業(yè)化融合等發(fā)展起到了巨大的推動作用。此后，我國制造業(yè)的信息化應(yīng)用如雨后春筍，ERP/CAD/CAM/CAE/OA/MES/CRM等信息化軟件與系統(tǒng)在制造業(yè)中得到不同程度、不同規(guī)模的部署和應(yīng)用，在一定程度上推進(jìn)了中國制造業(yè)的發(fā)展。同時，應(yīng)該認(rèn)識到，我國信息化標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的制定、應(yīng)用滯后于信息化的發(fā)展，也沒有得到足夠重視；很多企業(yè)的信息化規(guī)劃、建設(shè)頂層策劃不充分，沒有將信息化標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范這一基礎(chǔ)性、全局性的工作做到實處，加之企業(yè)內(nèi)的業(yè)務(wù)壁壘突破不夠，導(dǎo)致企業(yè)的信息系統(tǒng)呈“煙囪式”發(fā)展，信息孤島現(xiàn)象非常嚴(yán)重。為此，制定好信息化標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，嚴(yán)格遵行信息化標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范是消除信息壁壘、實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享的前提，是推進(jìn)企業(yè)智能制造建設(shè)的基礎(chǔ)。

近年來，以先進(jìn)制造業(yè)為重要代表的實體經(jīng)濟(jì)回歸，美國發(fā)布了《先進(jìn)制造業(yè)伙伴計劃》，德國發(fā)布了《工業(yè)4.0》。我國政府于2015年5月發(fā)布了《中國制造2025》，旨在緊跟時代、順應(yīng)形勢地推進(jìn)我國從制造大國向制造強(qiáng)國轉(zhuǎn)變，我國制造企業(yè)唯有抓住國家實施制造業(yè)強(qiáng)國戰(zhàn)略機(jī)遇，頂層規(guī)劃并大力推進(jìn)智能制造能力建設(shè)，才能在未來的競爭中立于不敗之地，為此，做好智能制造標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的體系化工作是實施智能制造建設(shè)的前提和關(guān)鍵。

智能制造標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系的關(guān)鍵因素分析

企業(yè)的智能制造標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系與企業(yè)經(jīng)營管理方式、設(shè)計制造流程、關(guān)鍵業(yè)務(wù)集成具有重要關(guān)系，其架構(gòu)基于關(guān)鍵業(yè)務(wù)流和數(shù)據(jù)流。

1.1制造企業(yè)關(guān)鍵業(yè)務(wù)及數(shù)據(jù)流分析

企業(yè)的主流程是市場訂單、任務(wù)計劃、產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)制造、銷售服務(wù)，以及貫穿于業(yè)務(wù)活動中的經(jīng)營管理、財務(wù)分析、成本控制以及相關(guān)信息化應(yīng)用支撐。主流程見圖1。

圖1企業(yè)主流程

市場訂單是企業(yè)經(jīng)營的源頭，從廣義上講，企業(yè)訂單包括購銷合同、產(chǎn)品的潛在銷售指標(biāo)預(yù)測等；任務(wù)計劃、產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)制造是企業(yè)重點，是經(jīng)營管理、設(shè)計技術(shù)、制造工藝、生產(chǎn)調(diào)度、質(zhì)量控制、成本分析、產(chǎn)品定價的多業(yè)務(wù)融合，涉及到多業(yè)務(wù)流和數(shù)據(jù)流貫通。銷售服務(wù)處于企業(yè)經(jīng)營管理末端，業(yè)務(wù)流相對單一。所以分析好任務(wù)計劃、產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)制造之間的任務(wù)流至關(guān)重要。企業(yè)關(guān)鍵業(yè)務(wù)流程見圖2。

圖2企業(yè)關(guān)鍵業(yè)務(wù)流程

任務(wù)計劃、產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)制造作為企業(yè)的關(guān)鍵業(yè)務(wù)，打通三個環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)流是數(shù)據(jù)共享的關(guān)鍵。同時，任務(wù)的編制、評審、會簽、審批涉及企業(yè)財務(wù)、計劃、物資、工藝等業(yè)務(wù)，以及企業(yè)決策層、中層協(xié)調(diào)調(diào)度層以及具體經(jīng)辦人員的數(shù)據(jù)流動；產(chǎn)品設(shè)計環(huán)節(jié)涉及到多專業(yè)技術(shù)文件交互、設(shè)計數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)迭代等；生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)是企業(yè)中較為復(fù)雜的環(huán)節(jié)，涉及到生產(chǎn)任務(wù)編制下發(fā)，材料采購、貨款支付、工藝編制、質(zhì)量損耗成本分析以及產(chǎn)品制造過程中的零件分類、流轉(zhuǎn)、組裝、檢驗以及出廠等。

打通任務(wù)計劃、產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)的內(nèi)外部數(shù)據(jù)流是企業(yè)數(shù)字化、智慧化、智能化建設(shè)的重點和難點，為此，建立智能制造標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系是構(gòu)建智慧型、數(shù)據(jù)型企業(yè)的起點和必由之路。

1.2制造企業(yè)數(shù)據(jù)流關(guān)鍵點

任務(wù)計劃、產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)制造三個環(huán)節(jié)相對獨立，各環(huán)節(jié)期間涉及到多個應(yīng)用平臺的數(shù)據(jù)交互。

1.2.1任務(wù)計劃環(huán)節(jié)

任務(wù)計劃是企業(yè)經(jīng)營管理的重點工作，涉及項目計劃、綜合管理、人力、計劃、財務(wù)、合同、物資、決策等多業(yè)務(wù)協(xié)同。任務(wù)編制完成后要提交財務(wù)、物資供應(yīng)鏈、設(shè)計、生產(chǎn)制造進(jìn)行評審，任務(wù)數(shù)據(jù)須通過網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用系統(tǒng)傳輸?shù)较嚓P(guān)部門，通過評審后的任務(wù)計劃要按流程通過應(yīng)用系統(tǒng)上報決策層進(jìn)行審批，任務(wù)計劃查閱、執(zhí)行、跟蹤均通過信息化手段開展。計劃、財務(wù)、綜合管理、物資等相關(guān)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范是數(shù)據(jù)傳輸與共享的前提，任務(wù)計劃環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)流見圖3所示。

圖3任務(wù)計劃環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)流圖

1.2.2產(chǎn)品設(shè)計環(huán)節(jié)

產(chǎn)品設(shè)計是企業(yè)發(fā)展的核心和重難點，涉及方案論證、指標(biāo)分解、多專業(yè)協(xié)同設(shè)計、技術(shù)狀態(tài)管理、設(shè)計制造協(xié)同等眾多復(fù)雜環(huán)節(jié)和要素。各環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)共享、迭代、傳輸、下發(fā)均需要建立在相應(yīng)的數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范上。同時，產(chǎn)品設(shè)計環(huán)節(jié)須與任務(wù)計劃層、制造層交付數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)流圖見圖4。

圖4產(chǎn)品設(shè)計數(shù)據(jù)流圖

1.2.3制造環(huán)節(jié)

制造環(huán)節(jié)是企業(yè)產(chǎn)品實現(xiàn)的物質(zhì)基礎(chǔ)。涉及到生產(chǎn)計劃編制、排程、加工制造、中轉(zhuǎn)物流、材料出庫、零件檢測等業(yè)務(wù)以及相互的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。同時，制造環(huán)節(jié)還需與經(jīng)營管理平臺、設(shè)計環(huán)節(jié)等交互數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)流圖見圖5。

圖5制造環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)流圖

從上述三個環(huán)節(jié)的業(yè)務(wù)流、數(shù)據(jù)流分析可以得知，制造企業(yè)的數(shù)據(jù)流較多，打通三個環(huán)節(jié)的應(yīng)用系統(tǒng)壁壘勢在必行，統(tǒng)一企業(yè)的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、建立耦合適度的應(yīng)用平臺是推進(jìn)智能企業(yè)的必經(jīng)之路。

智能制造標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系總體架構(gòu)

智能制造的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范編制沒有統(tǒng)一的模式和現(xiàn)成的經(jīng)驗可借鑒，各企業(yè)只有根據(jù)自己的任務(wù)計劃、設(shè)計、制造等關(guān)鍵環(huán)節(jié)和經(jīng)管要求，并結(jié)合國內(nèi)外現(xiàn)成信息化基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行疊加建設(shè)。圖6為企業(yè)智能制造標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范架構(gòu)。

2.1基礎(chǔ)層

基礎(chǔ)層是ISO、國標(biāo)、行標(biāo)，是企業(yè)信息化建設(shè)、智能制造推進(jìn)的基礎(chǔ)。近些年來，國內(nèi)外在制造資源定義、編碼，信息化術(shù)語定義、編碼規(guī)范、系統(tǒng)集成、建設(shè)流程等方面出臺了一系列標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，隨著中國制造2025戰(zhàn)略的推出，國家正加大制造基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)的制定，這些將是企業(yè)智能制造的基礎(chǔ)。

2.2企業(yè)支撐層

企業(yè)支撐層是推進(jìn)智能制造的舉措，需要企業(yè)投入較大人力、物力。主要工作是建立企業(yè)全要素資源編碼、結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)規(guī)范，并對企業(yè)的設(shè)計制造、經(jīng)營管理流程進(jìn)行優(yōu)化和固化，支撐企業(yè)智能建設(shè)。

2.3業(yè)務(wù)層

業(yè)務(wù)層是企業(yè)智能制造標(biāo)準(zhǔn)建立的核心，工作量大，協(xié)調(diào)事務(wù)多，是企業(yè)推進(jìn)智能制造的關(guān)鍵要務(wù)，涉及企業(yè)經(jīng)營管理、設(shè)計制造等眾多復(fù)雜環(huán)節(jié)，要堅持智能制造標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的“一把手”工程，制定好推進(jìn)措施，落實責(zé)任，明確時間節(jié)點，加大考核力度是加強(qiáng)業(yè)務(wù)層工作的有力舉措。

圖6企業(yè)智能制造標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范架構(gòu)

結(jié)論

智能制造是制造企業(yè)能力建設(shè)的趨勢，也是企業(yè)提升核心競爭力、提質(zhì)增效的有力保障。隨著中國制造2025的推出，企業(yè)智能制造建設(shè)具有國家頂層的政策保障和技術(shù)支撐，同時，智能制造建設(shè)又是一個方法論，從何入手、如何推進(jìn)是企業(yè)必須面對的問題，本文闡述的智能制造標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系是企業(yè)智能制造建設(shè)的著力點和實施基礎(chǔ)，“智能制造、標(biāo)準(zhǔn)先行”將在企業(yè)的發(fā)展中進(jìn)行檢驗。

審核編輯 ：李倩