制造业精益数字化之路怎么走?

  研发管理能力不足,导致周期长、成本高怎么办?供应链管理难度大,影响生产进度怎么办?组织效率低下,难以实现生产目标怎么办?近日,由工信部中国电子技术标准化研究院与天津爱波瑞科技发展有限公司联合编撰的《中国制造业精益数字化发展报告》(简称《报告》),或许为上述问题给出了部分答案。

  《报告》借鉴了海内外200余家制造企业及服务商的精益数字化实施经验,系统梳理精益数字化发展现状,同时提出了企业推进精益数字化的实施路径。

  精益管理是智能化的重要支撑

  截至2023年8月,我国占GDP比重排名前十的制造业行业对整体工业增长的贡献率达到87.4%,规模以上企业产品销售率为97.4%。但是随着个性化消费需求升级,企业既要不断进行产品创新以满足用户个性需求,又要具备快速反应与交付的能力,“管理落后”问题逐渐放大并影响到业务正常开展。

  《报告》提出,当前制造业企业正面临研发管理不规范导致研发周期与成本居高不下,订单管理与生产计划混乱、生产流程不稳定影响订单交付,供应商管理难度大,原材料供应不及时,数字系统与流程管理体系不贴合等难题。为应对这些挑战,在全球范围内,越来越多的制造企业重新审视精益对企业管理流程改造、效率提升的关键作用,融合最新的数字化技术,衍生出精益数字化战略。

  精益数字化,是精益管理与数字技术的深度融合,二者相互赋能,助力制造企业优化资源配置、提升生产效率、提高经营效益、改善客户体验。

  自20世纪50年代起,精益管理成为美、德、日等制造业强国指导生产的主要手段。企业应用传统精益与先进数字技术深度集成,实现生产管理模式的变革。这主要体现在3个方面:一是将精益管理与工业4.0集成应用,从分析与评估企业的业务需求和挑战开始,逐步推进运营改进、绩效管理、人员管理。二是通过精益数字化实现更柔性与高效的生产过程,如通过个性化定制生产流程,并在原本精益产线的基础上大量应用自动化设备,实现高度人机协作。三是利用数字技术改造传统精益工具,如利用大数据技术增强精益设备管理的手段;通过安装有精益预配置的传感器系统,收集产线设备信息及工厂湿度、温度、生产材料数量等信息。

  在我国,《“十四五”智能制造发展规划》将“生产过程精益管控”列为重点攻关的核心技术之一,提出要“推行精益管理和业务流程再造”。越来越多的企业在实施智能制造过程中逐渐意识到:精益管理是推进数字化、智能化的重要支撑。

  超半数制造企业尚处初级阶段

  《报告》编写组针对精益化管理与数字化融合情况,对200余家企业展开调研。样本企业来自通用装备制造业、专用装备制造业、黑色金属冶炼和压延加工业、有色金属冶炼和压延加工业、石油化工业等。

  记者了解到,参与调研的企业精益数字化水平可分4个阶段。其中,58%的企业处于“起步探索”的初级阶段,即刚开始精益数字化部署;22%的企业处于规模应用阶段,正向更大范围进行精益数字化推广;约10%的企业处于“贯穿推广”阶段,将精益数字化的应用范围进一步推广至全价值链或者企业的多个业务线;还有约10%的企业处于领先阶段,精益数字化已基本覆盖全价值链环节,成为企业管理的核心。

  《报告》显示,目前我国企业的精益数字化呈4个走向。

  一是精益数字化应用从生产环节向全价值链延伸。生产仍是企业应用精益数字化的主要环节,同时越来越多的企业在质量、工艺、仓储、设备、供应链、研发等环节进行精益数字化探索。二是数字化正不断提升精益管理上限。调研数据显示,生产运行管理系统MES、数据采集与分析、物料与库存管理WMS、质量管理QMS、设备维护与备件管理是企业应用频率最高的5项技术。三是精益数字化正促进企业管理模式变革。四是精益数字化逐渐成为智能工厂新建的参照系。

  当然,精益数字化转型是个长期且复杂的过程,企业面临各种挑战。《报告》指出,专业人才不足、管理与流程原因、技术能力缺乏是制约企业精益数字化发展的三个主要因素。此外,企业还面临顶层设计缺失、观念不清晰、资金投入有限、发展方向不明确、高层重视程度、无成功案例借鉴、合作伙伴难寻等困扰。

  需“点线面体链”五步系统推进

  企业实施精益数字化是个系统工程,需顶层规划、分步实施、循序渐进。对此,《报告》归纳出精益数字化实施需遵循的“点、线、面、体、链”建设路径。

  在“点”阶段,企业首先需通过调研与诊断,评估精益与数字化现状,发现问题、归纳根因,制定符合企业特色的精益数字化建设整体规划,通过应用成本低、规模小、部署快的数字化应用进行标准与流程的固化。

  在“线”阶段,需要以“点”阶段的管理标准为基础,拉动业务线的管理流程。如针对订单计划、工艺管理、仓储物流和现场七大任务(安全、质量、生产、成本、设备、人事、环境)等业务流程模块进行精益改造,并将这些改造进行数字化固化,形成面向业务线的精益数字化管理系统。

  在“面”阶段,要基于业务集成协作进行数字精益运营。该阶段需建立业务集成的优化系统,通过共性的要素与标准,实现各业务流程的协同连接。

  在“体”阶段,要基于全域运营体系进行数字精益运营。该阶段需构建企业自己的运营管理体系,建立围绕战略经营目标进行持续改善的模式,打造精益为基础、数据驱动的精益数字化企业。

  在最后的“链”阶段,要基于产业链、供应链进行数字精益建设。该阶段让企业稳定发展的同时能应对各种市场变化,建立供应链的安全性、稳定性和柔性,达成与产业相关企业的合作和双赢。

  《报告》强调,成功的产业链精益数字化建设要从分析、整合、创新、监控4方面开展。首先是产业链分析,要对产业链结构、功能、流程、关键节点和痛点进行全面分析,找出数字化建设的目标、需求和难点,制定规划和方案。其次是产业链整合,要通过数字平台和网络,实现产业链上下游的有效对接和协同,打通信息孤岛,优化资源配置,提升供应链效率和响应速度。再次是产业链创新,通过数据挖掘和智能分析,发现产业链潜在价值和机会,推动产品、服务、模式和技术创新,增加附加值和差异化优势。最后是产业链监控,通过数字仪表和传感器,实时监测和控制产业链的运行状态、质量指标和风险因素,实现预警、预防和优化,保障产业链稳定性和可持续性。


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