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裝(zhuāng)備制造(zào)業數(shù)字化的内(nèi)涵、策(cè)劃與(yǔ)實施

人氣(qì)：發(fā)表(biǎo)時間：2022-06-30

一、前言

信息化技術已成(chéng)為現代産業變革升(shēng)級的發(fā)動機。“中(zhōng)國制(zhì)造(zào)2025”明确，新(xīn)一代信(xìn)息技術與制(zhì)造業(yè)的深(shēn)度融合，已(yǐ)成為(wéi)現階段中國實(shí)施制造強(qiáng)國戰略的(de)主線(xiàn)工作(zuò)。大(dà)型裝(zhuāng)備制造(zào)業亦如此，要在(zài)信息(xī)化(huà)時代浪(làng)潮中保有話語(yǔ)權，必須(xū)逐步實現數字化、網絡(luò)化、智能化[1]，助力(lì)企業轉型(xíng)升級(jí)，打造良(liáng)好創新(xīn)基礎，提質(zhì)增效(xiào)，化解(jiě)系統(tǒng)性質量風(fēng)險，保證自身競争力(lì)。

二、數字化對裝備質量管理的(de)重要(yào)意(yì)義(yì)

我(wǒ)國裝備(bèi)制造業(yè)信息(xī)化(huà)水平普遍不高(gāo)，缺乏數(shù)據采集、分析(xī)的有效途(tú)徑，大部分還是(shì)以紙質資料作(zuò)為載(zǎi)體，紙(zhǐ)質的(de)數據信(xìn)息存在(zài)以下方(fāng)面的缺(quē)點：

1.紙(zhǐ)質工(gōng)藝卡(kǎ)流轉慢，漏項(xiàng)風險較(jiào)大，易丢失(shī)，且過程數(shù)據記錄個(gè)性化，記錄不規(guī)範、全面。一件産品，可能有多個零部(bù)件，工(gōng)藝卡(kǎ)拆(chāi)分流轉(zhuǎn)困難，常(cháng)造(zào)成流轉(zhuǎn)卡與實物脫(tuō)節，無(wú)法有(yǒu)效保(bǎo)證“三按”生産。出(chū)具報告時(shí)，個性化明顯，記錄版本多樣，數據未(wèi)标準化、結構化，後期要提(tí)取、分析較困難。

2.數據的集成性(xìng)低，信息傳遞(dì)效率低(dī)，檢索時間(jiān)和人(rén)員成本高昂，無法快速追溯。裝(zhuāng)備制(zhì)造過程中(zhōng)會形成很多紙(zhǐ)質數據(jù)記錄、報(bào)告，質量管(guǎn)理人員需耗費大量(liàng)精力(lì)去收集整(zhěng)理(lǐ)，确認資料的(de)合格性(xìng)、完整性(xìng)，工作(zuò)效(xiào)率(lǜ)低。而(ér)随着(zhe)産(chǎn)品的發(fā)運，資(zī)料(liào)被(bèi)歸檔(dàng)到檔(dàng)案館某個(gè)角落，前期收(shōu)集(jí)、記錄的(de)大量數(shù)據便失去了它(tā)的價值，當(dāng)産品在(zài)使用過程中(zhōng)出現問題，需要調查原(yuán)因時，資(zī)料難以(yǐ)查詢。

3.質(zhì)量資料歸檔、保(bǎo)存壓力(lì)大，質量證明書(shū)編(biān)制耗(hào)時耗(hào)力，重(zhòng)複性(xìng)勞動多(duō)。大型裝(zhuāng)備制造業(yè)，均需(xū)要專(zhuān)門的檔案(àn)樓宇(yǔ)歸檔(dàng)産品資料，保存(cún)期有(yǒu)限，在倒運(yùn)過程(chéng)中遺失、損毀風險(xiǎn)大(dà)，沒有備份(fèn)，難以複原。質檢人員收集過程資料(liào)後，一般還(hái)需在(zài)原始(shǐ)資料中(zhōng)逐一提取信(xìn)息，編(biān)制(zhì)質量證明書(shū)，彙總(zǒng)成冊(cè)發送(sòng)用戶審閱留檔，過程耗時(shí)耗力，且謄寫錯(cuò)誤率(lǜ)高，影響企(qǐ)業形象。

當今企(qǐ)業設(shè)備越來越智能化，若(ruò)生産不實現數字化(huà)，已很難(nán)适(shì)應現代化企業的發(fā)展需求(qiú)，智能設備功效也(yě)難以(yǐ)完(wán)全發揮。不建(jiàn)立起産品(pǐn)質量(liàng)數據庫，保證質(zhì)量數據(jù)追(zhuī)溯，全(quán)生命周期(qī)質量管(guǎn)理(lǐ)隻能是空(kōng)談。我們的企(qǐ)業(yè)改進、創新同樣(yàng)需要數據(jù)的支(zhī)撐，卓(zhuó)越績效模(mó)式、六西格瑪管(guǎn)理、精(jīng)益(yì)生産等(děng)方法運(yùn)用(yòng)，必須要有(yǒu)豐富的數據作為依托，才能(néng)有(yǒu)效分析、改(gǎi)進，促(cù)使(shǐ)生産(chǎn)過程的無(wú)縫銜接(jiē)和企業(yè)間的協(xié)同制造，實現生(shēng)産系統的智能(néng)分析和(hé)決策(cè)優(yōu)化。因此，數(shù)字化(huà)是企業通往現(xiàn)代化的前提，必(bì)須提(tí)早規劃部(bù)署。

三、裝備制造(zào)業數字化的方(fāng)向

大型(xíng)裝(zhuāng)備制造不(bú)同于簡單流水(shuǐ)作業，其涉(shè)及材質(zhì)、部件多(duō)樣，制造(zào)工(gōng)序複(fú)雜，過(guò)程問題多(duō)變，生産數據繁(fán)雜(zá)，且自(zì)動化水(shuǐ)平普遍不高(gāo)。要(yào)實現(xiàn)數字(zì)化、信(xìn)息化必須全盤(pán)規劃(huà)，精(jīng)準落實(shí)，确保我們(men)以最(zuì)便捷、直觀的方(fāng)式獲取産(chǎn)品的重要數據(jù)并分(fèn)析使(shǐ)用。

1.技術文件(jiàn)資(zī)料的結構(gòu)化

現代企(qǐ)業一般都(dōu)有plm、bom等(děng)主流(liú)技術(shù)系統(tǒng)，但部分技(jì)術(shù)内容卻(què)未标準化、結構(gòu)化，系(xì)統(tǒng)間難(nán)以(yǐ)有效識别和自(zì)動調取。因此，我(wǒ)們首先要做的就(jiù)是對(duì)源頭數(shù)據的結構(gòu)化，給予它可識别的(de)身份标識，這是(shì)實現(xiàn)數(shù)字(zì)化的基(jī)礎工(gōng)作(zuò)，保證(zhèng)系統間可以(yǐ)實現相互串(chuàn)聯和共享。制(zhì)造工藝(yì)流程和産品設計信息，一般都(dōu)是企業的生産主線(xiàn)，是數(shù)字化(huà)系統的主(zhǔ)幹，我(wǒ)們的(de)生産過程(chéng)執行都是以此(cǐ)為依據和指導(dǎo)，特别(bié)是(shì)生産工藝，作為我們生(shēng)産的主線，應作(zuò)為主幹，生産過(guò)程數(shù)據要(yào)以此為依(yī)托，挂在各個生産節(jiē)點上(shàng)，實現全(quán)過程的(de)質量管控。所以，主幹(gàn)上能自動(dòng)調用(yòng)的基礎數(shù)據越多(duō)越好，可以減少大(dà)量基(jī)礎輸(shū)入工作，提(tí)升使用體(tǐ)驗(yàn)，切(qiē)實保證(zhèng)數(shù)字化(huà)的推行。

2.控制節(jiē)點的梳(shū)理和确(què)認

根據(jù)産品的(de)生産(chǎn)特點、難(nán)點(diǎn)及标準、體系要(yào)求，合理設置工藝流程控制點，既要保證(zhèng)對過(guò)程質量的有效監督，又不(bú)宜事(shì)事監管，确定關(guān)鍵節點做好把控，同時(shí)，保證生(shēng)産的(de)流暢。各個(gè)控制點，應設置(zhì)數據(jù)錄入接口(kǒu)，檢查人員(yuán)檢驗後應及(jí)時地錄(lù)入檢驗結(jié)果，生(shēng)成報表，保(bǎo)證數(shù)據收集的便捷、及時(shí)、有效。前期(qī)需要統(tǒng)籌規劃(huà)，對各(gè)項檢驗(yàn)要(yào)求、報(bào)表(biǎo)進行梳(shū)理和(hé)統(tǒng)一(yī)，同時(shí)，保證(zhèng)我們(men)數據(jù)錄入的标準化(huà)、結構化，為(wéi)後期(qī)數據的(de)提(tí)取打(dǎ)下堅實的基礎(chǔ)。這是(shì)一個比較(jiào)繁雜的基(jī)礎工(gōng)作，是(shì)質量數字(zì)化的有效保障(zhàng)，一定(dìng)要(yào)做(zuò)實、做細。

3.評(píng)估基礎設(shè)施(shī)，必要設備更(gèng)新換代，以智能(néng)化确(què)保數據化的推行(háng)

數(shù)字化(huà)必然(rán)需要一定(dìng)的設備(bèi)支持，比(bǐ)如，一些繁雜(zá)、高(gāo)頻工序的數據采集，單(dān)靠人工(gōng)很難保證(zhèng)效率(lǜ)和準(zhǔn)确性。因此(cǐ)，事前(qián)必(bì)須(xū)全盤(pán)規劃，對方案的(de)可行性進行分(fèn)析和試驗(yàn)，比如，引入傳感、打碼(mǎ)、掃碼裝置，更換(huàn)老舊(jiù)設備(bèi)實現(xiàn)參數自(zì)動提取(qǔ)等，若還(hái)是都靠(kào)人工(gōng)錄(lù)入，那這(zhè)隻是記錄的電子化，不僅會增加了基(jī)層(céng)負擔(dān)，也有悖于數字化初衷(zhōng)，應先打(dǎ)牢自身基礎(chǔ)。若盲目開展數字化，規(guī)劃(huà)方(fāng)向錯誤，最後可(kě)能難(nán)以推行(háng)，反而成(chéng)為生産的(de)負擔，将面臨前(qián)功盡(jìn)棄的風險。

4.資源的整(zhěng)合調用，實(shí)現産品全生命(mìng)周期(qī)管理

每一個産品都(dōu)有它的身份，從原材(cái)料的(de)領用(yòng)，到生産(chǎn)過程記錄，完(wán)工檢驗出(chū)廠，再(zài)到現場使(shǐ)用情況的反饋，都應(yīng)該整(zhěng)合(hé)調用數據庫中，記錄保(bǎo)存，以(yǐ)便(biàn)追蹤(zōng)管(guǎn)理，在真正(zhèng)意義(yì)上實現全(quán)生命(mìng)周期(qī)質(zhì)量(liàng)管控(kòng)，任意階段發現(xiàn)問題都能快速響應(yīng)、分析處理(lǐ)，保證客戶(hù)滿意。同時(shí)，形成問題(tí)庫，有助于(yú)我們舉一(yī)反三，避免(miǎn)質量問題(tí)重複發生(shēng)。因此，數字(zì)化的核心(xīn)就是(shì)要确保系統間(jiān)的串聯，打(dǎ)破以往數據孤立的(de)格局，依(yī)托(tuō)生産，整合(hé)資源，建立數據彙總分析(xī)中心。當然更重(zhòng)要的(de)一(yī)步(bù)是确(què)定公司生産要(yào)素，并對生(shēng)産要(yào)素進行數字化(huà)轉換。比如(rú)，生(shēng)産(chǎn)完成及時(shí)度問(wèn)題，造成(chéng)生(shēng)産滞(zhì)後的因素很多(duō)，常規可分為人(rén)（員）、機（器）、（物）料、（方法）法、環（境(jìng)）等方面，各(gè)類(lèi)産品可(kě)确定(dìng)生産(chǎn)節點(diǎn)與要素，系統根(gēn)據實(shí)際執行，統(tǒng)計各個要素的(de)滞後程(chéng)度(dù)，各個要素(sù)滞後(hòu)也自(zì)有原(yuán)因，生産過(guò)程中(zhōng)操(cāo)作者應(yīng)進行歸類(lèi)記錄(lù)，以便系統(tǒng)自動(dòng)識别，如此(cǐ)層層(céng)深入(rù)，便可形成(chéng)直觀(guān)的報表及(jí)控制曲線，觀測(cè)生産症結所在，結合精益工具(jù)的(de)運用，便可實現針對性地改(gǎi)善，充分發掘出(chū)數據(jù)蘊含(hán)的價(jià)值。

5.依托(tuō)專(zhuān)業團(tuán)隊，加強部門合(hé)作，提升職工素(sù)養

裝(zhuāng)備制造企(qǐ)業缺少專業的(de)信息(xī)化人(rén)才，一般較(jiào)難(nán)靠自身(shēn)實現數字化，都(dōu)需要依托專業(yè)數字化(huà)團隊。但(dàn)企業(yè)不能隻是簡(jiǎn)單(dān)的外(wài)包，應(yīng)有專人投入到(dào)數字(zì)化系統的(de)構建中，主導團(tuán)隊展開充分調(diào)研，及時傳達需(xū)求、解(jiě)決問題。部(bù)門之間要相互(hù)協作和支持，切(qiē)勿各(gè)自為政，要(yào)建(jiàn)立或引入信(xìn)息化建(jiàn)設管理(lǐ)制度(dù)，形成(chéng)完善(shàn)的戰略管理體(tǐ)系。同(tóng)時(shí)這(zhè)也是(shì)我們數字(zì)化人(rén)才培養的契(qì)機(jī)，要保證後期整(zhěng)個系統的運作(zuò)和維護。企業要不(bú)斷提升基層(céng)員工的數字化(huà)意識，表達推行(háng)數字化的魄力與決(jué)心，如此才(cái)能保(bǎo)證大(dà)家迎(yíng)難而上，取得成功。

四(sì)、數字(zì)化過程中的難點及(jí)注意事項

數字(zì)化規(guī)劃中，我們(men)應保(bǎo)證系統的(de)以下性能和要(yào)求。

1.保證系統的适用性與先進(jìn)性

需采用(yòng)成熟(shú)可靠的硬件産(chǎn)品和軟件技術(shù)構建(jiàn)開(kāi)發框架(jià)，保證(zhèng)系統(tǒng)運行(háng)穩定(dìng)。系統設計(jì)要人性化、界面(miàn)友好(hǎo)、具有(yǒu)可操(cāo)作性、引(yǐn)導性、幫(bāng)助性、容錯性等(děng)。因系統(tǒng)終(zhōng)端用(yòng)戶是(shì)人，并(bìng)且大(dà)多是基層(céng)工作人員，所以界面(miàn)應盡量簡潔明了，權限分明。系(xì)統要具備較好的兼容性(xìng)，系統(tǒng)功能使用不應(yīng)受操作(zuò)系統版本的限制，保證(zhèng)數據可跨平(píng)台(tái)傳輸(shū)。

2.保證系統(tǒng)的開(kāi)放性與集成性(xìng)

系統(tǒng)應采用國際開放式(shì)标準技術(shù)，具(jù)備(bèi)良好(hǎo)的(de)接(jiē)口開(kāi)放性和(hé)快速的二次(cì)開發的特(tè)性。可采用松耦(ǒu)合構(gòu)件技術方(fāng)式，快速(sù)響(xiǎng)應業務需(xū)求的變化(huà)，有步驟地支持系統(tǒng)的擴(kuò)展完(wán)善和應用，适應公司未來(lái)業務(wù)變化、發展的需(xū)求。系統各層次的信息(xī)要能實(shí)現充分的交流(liú)和共享，各模塊(kuài)之間(jiān)功(gōng)能和數(shù)據界定(dìng)清(qīng)晰，消除信息(xī)孤島。結(jié)合實際使用需(xū)求，充分考慮用(yòng)戶數(shù)限制，并發數限制等條件。

3.保證系統的可(kě)靠性與安全性(xìng)

合理的(de)配置，保證系統的連續(xù)、有效(xiào)穩(wěn)定(dìng)運行和快速(sù)響應。應(yīng)考慮完善的數(shù)據與(yǔ)系統的容(róng)災備份實施方案及(jí)緊急恢複(fú)預案，确保數據(jù)不丢失。例(lì)如，采(cǎi)用雙機互備運(yùn)行方式，提供安(ān)全的(de)恢複手段，數據庫發生災(zāi)難性崩(bēng)潰(kuì)導緻數據丢(diū)失時，也(yě)可以根(gēn)據備份(fèn)進行恢複數據(jù)。當然，使用安全(quán)也不容忽視(shì)，若(ruò)為保(bǎo)密數(shù)據，必(bì)須保證(zhèng)内(nèi)外網分離，設置(zhì)嚴格(gé)的角色認定程(chéng)序，業務隔離，保障終(zhōng)端設(shè)備安全、生産(chǎn)控(kòng)制系統安(ān)全(quán)和數據(jù)安全。

五、結語

企(qǐ)業數據化(huà)、信(xìn)息(xī)化很難一(yī)蹴而就，需(xū)要基礎的累積(jī)，資源(yuán)的整(zhěng)合，全盤(pán)的(de)規劃(huà)，再通過精(jīng)準、紮(zhā)實地(dì)推進(jìn)，才能(néng)逐步(bù)地實(shí)現，切忌操(cāo)之過急，否(fǒu)則(zé)可能前功盡(jìn)棄。整個過程會(huì)有曲折(shé)，但(dàn)不應氣餒，堅(jiān)定信心(xīn)，紮實做好(hǎo)調研工作，聽(tīng)取(qǔ)基層(céng)操作者(zhě)的(de)呼(hū)聲，并努力實(shí)現，以(yǐ)此打下良好的(de)推進(jìn)基礎，促使(shǐ)企業逐步走向數字化道路(lù)。

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