張樂(lè)、唐瑞峰

（上汽通用五菱汽車股份有限公司，柳州 545000）

0 引言

隨著人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算和5G 等新一代信息技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，汽車企業(yè)管理面臨新的挑戰(zhàn)。部分企業(yè)管理模式仍然停留在傳統(tǒng)粗放式管理方式，成為制約企業(yè)再發(fā)展的最大瓶頸。汽車企業(yè)為了解決企業(yè)內(nèi)部信息數(shù)據(jù)分散、標(biāo)準(zhǔn)不一、信息孤島、缺乏整合和紙質(zhì)存檔等痛點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題，得以利用這些新一代信息技術(shù)對(duì)企業(yè)的研發(fā)設(shè)計(jì)、采購(gòu)管理、計(jì)劃管理、生產(chǎn)管理、質(zhì)量管理、設(shè)備管理以及倉(cāng)儲(chǔ)管理等業(yè)務(wù)場(chǎng)景進(jìn)行全面的重塑與再造，進(jìn)而構(gòu)建一個(gè)全聯(lián)接、全融合、全感知和全場(chǎng)景的數(shù)字化企業(yè)。

1 數(shù)字化轉(zhuǎn)型概述

為了幫助企業(yè)快捷有效地實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型[1]，我們將數(shù)字化轉(zhuǎn)型分為5 個(gè)階段（圖1）。

圖1 企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型5 個(gè)階段

（1）規(guī)范化。企業(yè)首先應(yīng)組織人員對(duì)部門橫向縱向業(yè)務(wù)開展梳理，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)和運(yùn)營(yíng)管理活動(dòng)的規(guī)范化運(yùn)行。

（2）精益化。企業(yè)通過(guò)精益管理工具的導(dǎo)入，通過(guò)消除浪費(fèi)和強(qiáng)化流程控制來(lái)提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量水平。

（3）自動(dòng)化。企業(yè)通過(guò)對(duì)現(xiàn)有設(shè)備的改造升級(jí)、投入新的自動(dòng)化產(chǎn)線或設(shè)備，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率的提升、質(zhì)量損失的降低，為企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型建設(shè)奠定集成基礎(chǔ)。

（4）數(shù)字化。汽車企業(yè)應(yīng)用新一代信息（數(shù)字）技術(shù)，打通設(shè)備底層數(shù)據(jù)傳輸通道，實(shí)現(xiàn)企業(yè)主營(yíng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集、可視化分析和主動(dòng)預(yù)警。

（5）智能化。企業(yè)利用數(shù)字技術(shù)做數(shù)據(jù)挖掘與AI 模型訓(xùn)練，進(jìn)行智能數(shù)據(jù)分析，從而提升業(yè)務(wù)效率，并支持指導(dǎo)企業(yè)制定相關(guān)政策。

汽車企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型以“業(yè)務(wù)”為核心，明確圍繞業(yè)務(wù)的頂層規(guī)劃、能力建設(shè)、技術(shù)使能和治理體系，通過(guò)數(shù)字與業(yè)務(wù)的全面交互，數(shù)字賦能業(yè)務(wù)，又融入業(yè)務(wù)，構(gòu)建業(yè)務(wù)的新型能力。數(shù)字和業(yè)務(wù)融合創(chuàng)新推動(dòng)傳統(tǒng)業(yè)務(wù)創(chuàng)新變革，構(gòu)建數(shù)字時(shí)代新商業(yè)模式，開辟數(shù)字經(jīng)濟(jì)新價(jià)值和發(fā)展新空間。汽車企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的頂層設(shè)計(jì)應(yīng)覆蓋研發(fā)設(shè)計(jì)、采購(gòu)管理、計(jì)劃管理、生產(chǎn)管理、質(zhì)量管理、設(shè)備管理、資源管理、倉(cāng)儲(chǔ)管理及人員管理等業(yè)務(wù)場(chǎng)景（圖2）。

圖2 企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型全景畫像

2 數(shù)字化轉(zhuǎn)型路徑

首先，企業(yè)在數(shù)字化轉(zhuǎn)型中應(yīng)當(dāng)通過(guò)基礎(chǔ)管理工具的導(dǎo)入、部門業(yè)務(wù)流程的梳理，使企業(yè)各部門內(nèi)及部門間的主要業(yè)務(wù)場(chǎng)景操作規(guī)范化。

通過(guò)精益管理工具的導(dǎo)入，實(shí)現(xiàn)企業(yè)設(shè)計(jì)開發(fā)、物料采購(gòu)、生產(chǎn)計(jì)劃、生產(chǎn)制造、質(zhì)量管控、設(shè)備管理、資源管理和倉(cāng)儲(chǔ)管理等業(yè)務(wù)精益化管理，以提高企業(yè)的管理水平和生產(chǎn)效率。

其次，企業(yè)在精益生產(chǎn)建設(shè)的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)對(duì)產(chǎn)線及設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)化的改造升級(jí)，其目的不僅在于降低人工成本、提高生產(chǎn)效率、降低制造成本和提高產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性，還在于增加產(chǎn)線及設(shè)備的柔性化和共線化，使其生產(chǎn)效率、配置效率最大化。

企業(yè)在對(duì)產(chǎn)線及設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)化的改造升級(jí)的同時(shí)，應(yīng)當(dāng)建立標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)交換接口（包括API、數(shù)據(jù)庫(kù)接口和文件接口等），定義數(shù)據(jù)類型、傳輸格式、協(xié)議和規(guī)則，提高系統(tǒng)集成效率，使其在不同系統(tǒng)之間可以快速、高效地共享和交互數(shù)據(jù)。

最后，企業(yè)通過(guò)新一代信息技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)的深度融合，實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)及生產(chǎn)全流程數(shù)據(jù)自動(dòng)采集，以產(chǎn)線或車間為單位實(shí)現(xiàn)數(shù)字化管理，以點(diǎn)帶面，通過(guò)示范效應(yīng)，形成數(shù)字化工廠模式，采用新一代工業(yè)信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

3 場(chǎng)景數(shù)字化建設(shè)

3.1 倉(cāng)儲(chǔ)業(yè)務(wù)場(chǎng)景

在倉(cāng)儲(chǔ)業(yè)務(wù)場(chǎng)景數(shù)字化轉(zhuǎn)型中，應(yīng)當(dāng)利用基礎(chǔ)管理工具實(shí)現(xiàn)物料包裝標(biāo)準(zhǔn)化（定容、定量），輸出單一零件規(guī)劃表。同時(shí)，制定包裝標(biāo)簽?zāi)０濉⒍S碼規(guī)則(如物料號(hào)、供應(yīng)商、批次和數(shù)量等)，并要求供應(yīng)商送貨標(biāo)簽帶二維碼。

基于物料數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性的要求，在數(shù)字化轉(zhuǎn)型過(guò)程中應(yīng)當(dāng)采用PDA 實(shí)現(xiàn)來(lái)料、半成品、成品掃碼出入庫(kù)管理，確保物料庫(kù)存和交付數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)更新。數(shù)字化轉(zhuǎn)型過(guò)程中應(yīng)當(dāng)考慮物料先進(jìn)先出、物料保質(zhì)期、存儲(chǔ)環(huán)境要求和預(yù)警規(guī)則等，搭建倉(cāng)儲(chǔ)業(yè)務(wù)場(chǎng)景的算法邏輯模型庫(kù)，實(shí)現(xiàn)物料庫(kù)存數(shù)據(jù)、庫(kù)存存量與預(yù)警管理[2]，為生產(chǎn)排程提供了準(zhǔn)確的物料信息。

3.2 認(rèn)識(shí)到計(jì)劃管理的重要性和轉(zhuǎn)型的必要性

部分企業(yè)雖然已經(jīng)應(yīng)用了ERP、U8、SAP 和MES 等管理軟件，但大多數(shù)的計(jì)劃管理還處于手工操作或Excel 管理狀態(tài)。手工操作或Excel 計(jì)劃管理存在計(jì)劃與物料庫(kù)存無(wú)聯(lián)動(dòng)、計(jì)劃難以與實(shí)際的比較、難以做團(tuán)隊(duì)共享和協(xié)作等，從而導(dǎo)致計(jì)劃與實(shí)際執(zhí)行的“兩張皮”。

因此，在計(jì)劃管理數(shù)字化轉(zhuǎn)型建設(shè)中應(yīng)當(dāng)轉(zhuǎn)變經(jīng)營(yíng)理念，組織全員意識(shí)計(jì)劃管理的重要性和轉(zhuǎn)型的必要性。其次，規(guī)范員工標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)，建立標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)節(jié)拍，為生產(chǎn)計(jì)劃的準(zhǔn)確性和精益化奠定基礎(chǔ)。再者，梳理計(jì)劃排程、物料庫(kù)存及物料交付業(yè)務(wù)流程，打通數(shù)據(jù)傳輸壁壘，實(shí)現(xiàn)物料數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)交互，不同場(chǎng)景計(jì)劃管理的全面、立體、滾動(dòng)和協(xié)同性。

3.3 生產(chǎn)管理場(chǎng)景

生產(chǎn)管理場(chǎng)景在數(shù)字化轉(zhuǎn)型中應(yīng)當(dāng)配置終端提供生產(chǎn)執(zhí)行操作界面，操作員可在終端上進(jìn)行開工、投料、工裝綁定、點(diǎn)檢、停線上報(bào)和設(shè)備故障上報(bào)等操作。同時(shí)，應(yīng)當(dāng)支持物料防錯(cuò)和防跳站等功能，產(chǎn)品下線后物料應(yīng)與周轉(zhuǎn)箱綁定，實(shí)現(xiàn)半成品入庫(kù)掃描周轉(zhuǎn)筐碼入庫(kù)，并獲取箱碼中產(chǎn)品、數(shù)量和批次等信息。

3.4 質(zhì)量管理場(chǎng)景

質(zhì)量管理場(chǎng)景方面，數(shù)字化轉(zhuǎn)型應(yīng)覆蓋來(lái)料檢、首件檢、過(guò)程檢、末檢和不良品全過(guò)程管控及產(chǎn)品追溯等業(yè)務(wù)模塊。來(lái)料檢應(yīng)當(dāng)根據(jù)接收自動(dòng)生成檢驗(yàn)任務(wù)，并指派檢驗(yàn)員工進(jìn)行檢驗(yàn)，以保證入庫(kù)產(chǎn)品均按要求進(jìn)行來(lái)料檢。

生產(chǎn)過(guò)程中基于首中末件檢驗(yàn)規(guī)則，系統(tǒng)應(yīng)生產(chǎn)檢驗(yàn)任務(wù)，并支持檢驗(yàn)任務(wù)到期高亮顯示，提示質(zhì)檢人員進(jìn)行檢驗(yàn)。企業(yè)通過(guò)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)數(shù)字化的建設(shè)，覆蓋企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)全過(guò)程，涉及來(lái)料、計(jì)劃、生產(chǎn)、質(zhì)量、設(shè)備、倉(cāng)儲(chǔ)和交付等業(yè)務(wù)過(guò)程，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)制造全過(guò)程人、機(jī)、料、法、環(huán)、測(cè)等信息的采集、存儲(chǔ)和查詢功能，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期的質(zhì)量追溯，建立產(chǎn)品追溯系統(tǒng)，達(dá)成精確追溯或批次追溯要求，實(shí)現(xiàn)正向、逆向追溯[3]。

3.5 對(duì)設(shè)備資源進(jìn)行全生命周期的管理

企業(yè)效益來(lái)源于設(shè)備的正常穩(wěn)定和連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的利用最大化是企業(yè)設(shè)備管理中的核心目標(biāo)，這就要求對(duì)設(shè)備資源進(jìn)行全生命周期的管理。企業(yè)在數(shù)字化轉(zhuǎn)型過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)完成設(shè)備維修管理、設(shè)備維保管理、工裝維保管理、備品備件管理、預(yù)防維護(hù)及日常維修保養(yǎng)管理（TPM），并可以通過(guò)全面的設(shè)備統(tǒng)計(jì)分析，如設(shè)備OEE、運(yùn)行狀態(tài)分析等，為提高設(shè)備產(chǎn)能實(shí)現(xiàn)精益化改善提供決策依據(jù)。

同時(shí)，通過(guò)與“產(chǎn)線&設(shè)備”的集成，實(shí)現(xiàn)對(duì)工廠產(chǎn)線&設(shè)備生產(chǎn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)化采集，減少操作人員的手動(dòng)操作，這樣既保證了數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性，也減少了人工操作產(chǎn)生的失誤，同時(shí)保證了數(shù)據(jù)的真實(shí)和準(zhǔn)確性。通過(guò)采集終端對(duì)設(shè)備生產(chǎn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)實(shí)時(shí)采集，從而將生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備狀況和生產(chǎn)數(shù)據(jù)第一時(shí)間傳達(dá)給相應(yīng)的使用者，方便使用者及時(shí)對(duì)設(shè)備狀態(tài)和生產(chǎn)情況進(jìn)行判斷。通過(guò)采集終端組網(wǎng)實(shí)現(xiàn)工廠設(shè)備的信息化互聯(lián)，形成工廠設(shè)備大數(shù)據(jù)信息庫(kù)，并依靠不同的可視化管理工具，最終實(shí)現(xiàn)設(shè)備和生產(chǎn)數(shù)據(jù)的即時(shí)、高效和準(zhǔn)確的精細(xì)化設(shè)備管理[4]。

3.6 對(duì)企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行重構(gòu)

隨著數(shù)字化工廠的發(fā)展，原有網(wǎng)絡(luò)可能已經(jīng)無(wú)法滿足員工和辦公人員的需求，具體體現(xiàn)如下：公司整體網(wǎng)絡(luò)速度較慢，IP 地址分配混亂及地址沖突；禁用外網(wǎng)設(shè)備連接，可能導(dǎo)致不必要的麻煩；設(shè)備、工控機(jī)等無(wú)法連接網(wǎng)絡(luò)；ARP 等病毒攻擊，無(wú)法找到源頭地址等。因此，企業(yè)在數(shù)字化轉(zhuǎn)型過(guò)程中應(yīng)當(dāng)從總體對(duì)企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行重構(gòu)，具體要求如下（圖3）。

圖3 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖

（1）為保證數(shù)據(jù)可雙向傳輸要求,采集服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器與車間設(shè)備、工控機(jī)（連接打印機(jī)）必須保證信息互通；從服務(wù)器到終端禁止經(jīng)過(guò)路由器設(shè)備，如需要配置路由可在三層交換機(jī)中配置路由[5]。

（2）為保證采集信息終端要求，車間設(shè)備、工控機(jī)實(shí)時(shí)性必須通過(guò)有線傳輸。

（3）為防止IP 地址沖突，三層交換機(jī)的配置需預(yù)留非自動(dòng)獲取的地址池，最終預(yù)留的地址池固定給采集服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器與車間設(shè)備以及工控機(jī)等。

（4）要求全場(chǎng)覆蓋無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。

（5）為保證平臺(tái)的更新要求，采集服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器可訪問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)或通過(guò)公司內(nèi)部 vpn 連接服務(wù)器，且至少預(yù)留 3 個(gè)固定IP 地址。

3.7 資源維保

資源維保是保證實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品要求和工藝目的必不可少的手段，包括模具、夾具、輔具、量檢具和工位器具等。資源維保的目的是為了促進(jìn)生產(chǎn)，確?，F(xiàn)有模具達(dá)到工藝要求和延長(zhǎng)模具使用壽命，一次達(dá)到產(chǎn)品直連，節(jié)約成本的目的。企業(yè)數(shù)字轉(zhuǎn)型中，應(yīng)覆蓋資源的狀態(tài)、可用數(shù)量、維保及時(shí)性和壽命管理等。

在資源維保及壽命管理方面，應(yīng)當(dāng)通過(guò)實(shí)時(shí)同步生產(chǎn)數(shù)量，計(jì)算資源的使用次數(shù)及維護(hù)時(shí)間，提醒相應(yīng)人員進(jìn)行資源的維保，以保證生產(chǎn)制造過(guò)程中所使用到的資源滿足產(chǎn)品要求。

4 數(shù)字化轉(zhuǎn)型益處

本次數(shù)字化轉(zhuǎn)型以“短平快”的方式，快速引導(dǎo)企業(yè)向數(shù)字化管理轉(zhuǎn)變，幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，為建設(shè)智能化工廠奠定基礎(chǔ)。同時(shí)，以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)過(guò)程不斷優(yōu)化改善，提高生產(chǎn)效率，縮短制造周期，提高庫(kù)存周轉(zhuǎn)率等，有效降低運(yùn)營(yíng)成本。

通過(guò)建立科學(xué)系統(tǒng)的工廠運(yùn)營(yíng)指標(biāo)管理體系，將精益管理模式與方法以數(shù)字化的手段應(yīng)用在企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)中，實(shí)現(xiàn)設(shè)備物聯(lián)&數(shù)據(jù)智能感知與采集。通過(guò)工廠運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)、多維度分析、可視化和透明化管理，實(shí)現(xiàn)管理風(fēng)險(xiǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)控、“報(bào)警&預(yù)警”管理，同時(shí)為新產(chǎn)品開發(fā)及質(zhì)量持續(xù)改進(jìn)積累經(jīng)驗(yàn)知識(shí)庫(kù)。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文對(duì)汽車企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型實(shí)施路徑進(jìn)行系統(tǒng)性介紹，從頂層架構(gòu)設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)模型、轉(zhuǎn)型路徑（業(yè)務(wù)場(chǎng)景、網(wǎng)絡(luò)要求、設(shè)備集成）等方面進(jìn)行了具體的研究，既為企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供了具體的意見，又幫助企業(yè)為建設(shè)數(shù)字化工廠奠定基礎(chǔ)。