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制造企业数字化转型浅议
第739期 作者:□文/张海宁 时间:2024/10/16 14:50:08 浏览:10次
  [提要] 计算机技术的快速发展改变了生产制造模式,推动制造企业进行数字化转型,在企业面临复杂、激烈市场竞争的背景下,通过数字化转型实现企业降本增效成为制造企业的主攻方向。本文从内因、外因两个角度对制造企业的数字化转型原因展开讨论,分析数字化转型下企业降本增效的基本逻辑,最后分析APS技术、柔性生产、MES技术等在制造企业的应用方式,以助推制造企业梳理降本增效的思路,有效使用相关数字化技术,优化生产模式,为企业的长远发展提供有力保障。
关键词:制造企业;数字化转型;降本增效
中图分类号:F27 文献标识码:A
收录日期:2024年2月22日
随着信息技术在各行业的深度融合,如何应用数字技术实现降本增效至关重要。本文针对制造企业数字化转型,分析有关技术具体应用,帮助制造企业在数字化转型过程中达到降本增效的目的。
一、制造企业数字化转型的内外因
(一)外因。信息技术、数字技术在近十年飞速发展,信息传输速度、数据运算速度已经经历了量变到质变的过程,转变了人们的生活方式和生产模式。外部技术环境转变让制造企业开始大量使用数字化技术,能更准确、便捷、高效地获取生产信息、市场信息,企业的传统工作模式也开始发生转变。我国政府也非常重视对制造企业数字化转型的引导和推进,2015年我国提出国家大数据战略,2020年提出了针对中小企业的数字化转型指南。山东省也在2022年发布了《山东省制造业数字化转型行动方案(2022-2025年)》,倡导通过数字化转型,促进企业生产效率与管理水平的双提升,为当地制造企业转型发展提供有力参考。因此,在技术、政策的双重作用下,企业开始重视数字化转型,更多制造企业也开始对外加强与高校、互联网企业的合作,对内开展数字化转型建设。
(二)内因。制造企业需要不断创新产品、提升生产效率、控制生产成本,才能让企业有能力拓展市场,获取更高的经济效益。而企业的创新方向、产品产量需要以市场作为基础,确保新产品可以直击消费者痛点,科学控制向市场投放的产品数量,满足市场需求,防止创新方向错误导致企业收益受损。企业对外部信息、内部产业链信息都有精准控制的需求,数字化技术为企业准确获取外部信息、精准把控内部信息提供了技术条件,让制造企业倾向于主动使用和吸收数字化技术。在数字化技术的支持下,更让企业能突破在产业链中的现有分工定位,给企业提供向产业链上游跃迁的机会。
二、“降本增效”视角下企业数字化转型的价值
(一)降低企业生产成本。数字化转型能推进企业产品制造流程变革,精准控制生产过程,从而更有效地降低成本。比如,汽车生产企业可以使用AI技术对汽车生产全过程进行分析,优化生产过程中的各种参数、环节,设计更合理的生产流程,确保不同生产环节、部门之间更紧密地联系,调整流水线的节拍。在物联网技术的支持下,能同时进行多个车间、生产线的控制和状态分析,智能开展巡检工作,发现生产中存在的问题,确定影响生产效率的原因。在生产制造的不同阶段,能优化制造工艺和工序,有效减少材料的损耗,防止投入生产资源过高,从而控制原材料的采购成本。同时,针对生产中可能存在的安全问题,可以使用虚拟环境开展对工人的培训,以有效降低生产安全问题,间接降低制造费用。
(二)提升制造企业运转效率。数字化技术重视对信息的汇总和整合,以及自动完成对数据信息的分析,能从全局角度、多维度地生成分析结果。制造企业需要开展供应链控制、物流管理、生产线建设、营销推广等工作,每时每刻都会产生海量数据信息,依托数字化技术开展管理工作,可以驱动整个企业不同环节、不同方向都高效运行,并让部门之间都能围绕企业总体发展目标有效配合。企业可以根据自身经营模式建立线上管理平台,对外可以和客户对接,精准了解客户需求,为客户提供产品和服务,并根据客户的需求开发新产品;对内能实现各部门在统一的平台内开展工作,使不同部门人员充分了解企业当前的发展状态,生产、销售、原料供应计划,减少储存成本,保证产品供应。企业上下级也能在自动化的信息传递支持下避免信息交流不畅,有利于推进企业改进工作模式,优化工作程序,提升企业各部门、各级别的运转效率。
(三)提升制造企业的数据分析能力。制造企业在运营过程中会获得大量的市场、采购、生产、物流等数据信息,在使用数字技术前,由于分析技术、工作方法受到限制,多数企业很难有效利用上述信息和数据,存在数据整合不合理、汇总水平较低的情况,不利于企业完成决策。通过数字化转型,企业可以使用智能技术、云计算技术、APS技术完成对数据的汇总分析,从宏观角度完成企业决策,并通过大数据技术挖掘企业在采购、生产等不同流程中存在的问题。在更高水平数据分析能力的支持下,企业能平衡客户、生产、供应链,优化生产要素配置,降低生产成本的同时提升企业的整体收益。
三、数字化转型实现“降本增效”应用路线
(一)APS软件。APS的中文全称是高级计划和排程,能综合处理生产资料、物料管理,APS软件基于供应链管理和约束理论,会根据企业状况建立数学模型,针对企业生产流程、供应链控制等进行优化,提供最优化的解决方案。实际应用中,使用APS软件可以完成生产工序设计、生产模拟分析、生产分析、材料估算,帮助企业根据实时状况完成对生产活动的动态调整,以及制定更为周密的生产计划。
使用APS软件时,可以平衡供应链、生产、客户对产能的需求,建立最科学的生产顺序、供应计划。随着技术的提升,使用APS软件对生产的控制已经可以深入到每一台生产设备和每个工作人员。在APS软件的支持下,对原料、半成品、成品的库存数量能进行精确控制,减少现场停留时间。针对客户订单种类多、产品型号多、批次数量多、主要进行小批量生产的企业,使用APS软件能开展最为科学的任务分配。
1、优化采购管理。使用APS软件能从供应链整体角度优化采购工作,降低采购成本,改善企业的现金流,并为生产提供足够的支持,为生产工序快速响应提供条件。通常,制造企业的采购人员需要跟踪ERP系统分析企业物料需求,根据ERP释放的订单开展采购,导致采购工作十分频繁,并且企业很难在关键原材料价格下降时大批量采购,还会由于过高的交货批次增加管理成本。在APS软件的支持下,可以实现企业不同批次物料需求汇总,结合智能技术确定最合理的采购数量,降低采购人员的工作压力,并且实现对物料的跟踪。同时,APS软件也能根据企业的生产计划给采购计划提出建议,根据企业产品制造工序、生产时间确定采购时间、原材料送达时间,实现物料精准送达,让采购部门和生产部门紧密配合,提升生产效率并降低成本。
2、优化库存管理。APS软件可提供精细生产计划,让制造企业及时处理库存问题,精准控制物料的进出管理、物料流动管理,还能自动完成盘点工作,汇总库存信息,避免非必要损耗,将库存控制在最合理的水平。目前,制造企业的产品种类较多,生产中需要使用不同种类的原材料、半成品,使用APS软件能为库存管理人员提供原材料、半成品、成品产出、物料使用情况信息,让库存管理人员能提前做好准备,精确控制物料出入库。库存管理人员可以根据采购计划、生产计划、外协计划制定物料计划,防止出现物料供应延时,并减少库存。
3、生产管理优化。制造企业的生产需要结合市场环境开展,当市场出现短期需求增加、骤降时,制造企业都要进行生产调整。根据市场情况,企业使用APS软件能制定长期、中期、短期计划,综合宏观需求和企业自身生产能力,从整体角度协调生产计划。比如,根据供应商的响应结果,APS可以重新规划生产计划,当供应商不能满足短期供应需求时,APS软件也能通过调整计划满足客户需求,减少订单延误的影响。短期计划可以精确到每日生产状况,精确实现制造企业的生产计划调整和管理,提升企业生产端的弹性。
(二)MES生产信息化系统。生产信息化系统会建立面向制造企业工厂的生产管理信息化系统,能完成制造企业的生产制造流程编排、生产调度控制、库存管理、人力资源调度、工具管理、采购管理等,并帮助企业通过数据分析完成对成本的控制工作。
生产管理信息化建设需要开展网络的基础建设、库存信息化系统、生产车间的信息化建设。网络是信息化的基础,一般会将网络分为现场管理网络、生产区域网络和库存管理网络三个部分,满足不同功能的网络需求,还能确保运行的可靠性。网络系统建设时需要构建专门的服务器负责各类网络信息的汇总,并结合PLC实现对生产线上各类设备的控制。库存信息化系统需要使用激光扫码、RFID等识别技术,完成对物料出入库的自动识别工作,并借助智能技术对仓库内各类物料的摆放、设置进行分析,提升仓库的运转效率。生产车间信息化系统直接对生产开展管理工作,能够根据供应计划完成生产计划的编排,监测所有生产设备、工作人员的工作状况,判断是否存在异常,完成对生产节拍的调整和设备的控制。在生产过程中,信息化系统会自动完成对各类信息的分析,分析生产流程的成本控制情况,利用数据流完成对不同环节的调整,实现生产成本控制。
(三)柔性制造。柔性制造能实现在同一条生产线上完成小批量、多型号的产品生产,其生产线和市场调查和分析、产品设计、加工工艺设计、市场营销有机联系,并在大量数据信息的支持下完成对制造过程的控制。使用柔性制造模式会根据人员、机械设备、材料、环境、信息等因素开展物资调度和人员组织,能有效控制生产成本,提升生产安全性,满足当下快节奏、高效生产的基本要求。
1、柔性生产系统设计。通过建立柔性生产系统能完成生产中的实时数据采集和同步,完成对生产数据的实时化分析,促进生产中各个环节的协同。首先,需要在生产设备上加装数据采集装置,完成对产品生产量、生产效率等数据的采集;其次,为实现设备数据的汇总,应根据企业生产需求建立统一数据格式,并完成不同厂商设备的数据格式的转换,建立专用数据库实现所有数据的汇总;最后,结合BP神经网络、APS技术完成对数据的建模分析,制定最科学的生产计划,对不同部门下达工作指令。生产系统中应具备数据可视化功能,企业内部其他部门可以通过生产系统获得设备、采购、生产状况等数据,实现数据共享和内部协同。
2、质量管理系统。质量管理系统需要使用生产系统中提供的数据,对生产状况进行自动化分析,进行产品质量的分析和控制。同时,也会面向供应商收集原料、半成品等不同类型物料质量数据,根据内部、外部信息完成质量状况、质量问题的分析。所产生的分析结果会推送给研发、生产、采购等部门,帮助企业优化生产工艺、改进制造技术、调整采购计划。
3、设备管理系统。设备管理系统会自动化完成对生产线上各类设备信息的采集工作,配合生产系统、质量控制系统共同完成对生产计划的分析工作,实时跟踪生产计划、质量控制状况,根据设备运行数据分析设备状态,预测设备故障。设备管理系统能实现对多条生产线上不同设备的同时管理,根据工业数据建立数学模型,确定设备的工作状态,根据生产计划分析设备性能是否满足要求,方便企业确定自身产能。同时,系统还具备可视化功能,管理人员、生产人员可以通过电脑、手机等登录系统,获得设备运行数据,完成管理工作。
综上,制造企业的数字化转型不仅是大量使用数字化技术进行信息管理,更要从企业工作模式、生产流程进行转变,才能推动企业实现质变。企业应围绕APS软件、柔性制造技术、MES技术构建数字化生产系统,强化对采购、物流、生产、营销等各个环节的精确控制,融合智能技术对市场、生产、营销数据进行分析,优化企业生产流程,实现对成本的科学控制。
(作者单位:博杜安(潍坊)动力有限公司)

主要参考文献:
[1]陈志飞.数智化转型背景下制造企业成本精益管理的思考与实践[J].中国总会计师,2023(10).
[2]部莉珺,王淼,杨明慧,等.数字化转型对于制造企业成本管理的影响研究[J].商业经济,2023(09).
[3]陈贤先.制造企业成本管理数字化转型探讨[J].会计师,2023(13).
[4]汤宝林,梁崇斌.数字化转型背景下制造企业成本管控研究[J].建筑机械,2023(07).
[5]高治英.数字化转型下海尔智家供应链成本管理实施效果评价[D].兰州:兰州财经大学,2023.
 
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