黃聰　楊國欣

[摘 要] 本文通過介紹基于智慧工廠及工業(yè)4.0建設(shè)及價(jià)值核心理念，運(yùn)用精益管理體系，搭建S.MES系統(tǒng)平臺，部署配套功能，實(shí)現(xiàn)不同應(yīng)用層級的數(shù)據(jù)輸出的特點(diǎn)，形成多層次多維度的畫面展示新模式。

[關(guān)鍵詞] 精益管理；工業(yè)4.0；S.MES

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2016. 05. 033

[中圖分類號] F270.7 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1673 - 0194（2016）05- 0060- 03

1 綜 述

隨著企業(yè)技術(shù)升級改造，A卷煙廠和國內(nèi)IT公司合作開發(fā)新一代MES系統(tǒng)即S.MES，新系統(tǒng)將融合智慧工廠建設(shè)理念及 “工業(yè) 4.0”價(jià)值核心理念，遵循 ISA95 標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)MES功能建設(shè)規(guī)范，運(yùn)用精益管理體系，開發(fā)采用面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)，運(yùn)用組件化原則，組件之間采用標(biāo)準(zhǔn)開放的接口，滿足需求量體定制，靈活組裝，做到即插即用。同時根據(jù)不同應(yīng)用層級的數(shù)據(jù)、感知、知識等特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)精益生產(chǎn)管理、精益質(zhì)量管理、精益成本管理、精益物流管理，實(shí)現(xiàn)信息系統(tǒng)定向、精準(zhǔn)發(fā)送，面向多級互聯(lián)（PC 端、移動端）、多層次、多維度的輸出新模式。

2 精益管理

精益管理源于精益生產(chǎn)，是適用于現(xiàn)代制造企業(yè)的一種生產(chǎn)組織管理方式，精益管理要求企業(yè)的各項(xiàng)活動都必須運(yùn)用“精益思維” （Lean Thinking），其核心就是以最小資源投入，包括人力、設(shè)備、資金、材料、時間和空間， 創(chuàng)造出盡可能多的價(jià)值，為顧客提供新產(chǎn)品和及時的服務(wù)。

3 系統(tǒng)架構(gòu)

3.1 三個支撐點(diǎn)

A卷煙廠S.MES架構(gòu)由三部分組成，即IPC智能處理中心、一體化集成管控平臺、移動服務(wù)。IPC智能處理中心是S.MES的主體，即核心部分，包含企業(yè)核心業(yè)務(wù)及標(biāo)準(zhǔn)流程，作為企業(yè)生產(chǎn)管理的指揮者和協(xié)調(diào)者，其定義了卷煙生產(chǎn)過程中的標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)和管理流程，同時結(jié)合精益管理的思想，按照價(jià)值管控、透明感知、綜合評價(jià)、關(guān)聯(lián)分析的管理思路構(gòu)建系統(tǒng)，覆蓋企業(yè)生產(chǎn)、質(zhì)量、成本、現(xiàn)場等方面業(yè)務(wù)，旨在定義出通用的卷煙生產(chǎn)管理過程。S.MES是智慧工廠的核心基礎(chǔ)，依據(jù)不同應(yīng)用層級的數(shù)據(jù)、感知、知識等特點(diǎn)，系統(tǒng)以不同信息展現(xiàn)方式進(jìn)行推送，應(yīng)用框架打破單一化，形成三層多維度輸出新模式，并將綜合一體化集成管控平臺及移動服務(wù)應(yīng)用于集成及手機(jī)移動終端。

3.2 四個架構(gòu)層

軟件系統(tǒng)架構(gòu)分為四層架構(gòu)模式：①IPC-DT層：定位以數(shù)據(jù)（大數(shù)據(jù)技術(shù)）服務(wù)產(chǎn)生IT核心價(jià)值，利用核心業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)分析模型，挖掘生產(chǎn)經(jīng)營活動中的核心價(jià)值數(shù)據(jù)，使核心價(jià)值數(shù)據(jù)為企業(yè)管理服務(wù)。②IPC-M層：貫穿整個IPC系統(tǒng)的各業(yè)務(wù)處理系統(tǒng)，提供面向生產(chǎn)過程鏈核心業(yè)務(wù)的全生命周期管理及預(yù)警與監(jiān)控功能，對各主線業(yè)務(wù)基于價(jià)值鏈的分析與改進(jìn)提供支撐，為多個管理層級提供決策支撐。③IPC-APP層：涵蓋了工廠生產(chǎn)過程中的核心業(yè)務(wù)，包括生產(chǎn)管理、質(zhì)量管理、成本管理等方面，各業(yè)務(wù)按照“內(nèi)外環(huán)”方式進(jìn)行功能劃分，外環(huán)業(yè)務(wù)功能按照“PDCA閉環(huán)管理”思想進(jìn)行構(gòu)建，輔助企業(yè)形成標(biāo)準(zhǔn)化、均質(zhì)化作業(yè)，內(nèi)環(huán)業(yè)務(wù)功能在外環(huán)標(biāo)準(zhǔn)化業(yè)務(wù)功能基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)展，為企業(yè)管理提升提供服務(wù)。④區(qū)域管理層（現(xiàn)場管理）：支撐和完善企業(yè)管理在車間管理業(yè)務(wù)，通過標(biāo)準(zhǔn)化、目視管理、看板管理實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程透明化、生產(chǎn)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)化、業(yè)務(wù)管理扁平化，提升生產(chǎn)執(zhí)行力，通過現(xiàn)場管理電子化、移動化大幅提高現(xiàn)場應(yīng)用便捷性。

4 S.MES的精益管理運(yùn)用

IPC（智能處理中心）系統(tǒng)在業(yè)務(wù)管理層建立精益生產(chǎn)、精益質(zhì)量、精益成本、精益物流的4個業(yè)務(wù)管理模式，將“精益思維”貫徹到企業(yè)生產(chǎn)管理中。

4.1 精益生產(chǎn)管理

精益化加工制造體系將生產(chǎn)管理業(yè)務(wù)單元合理劃分，按照生產(chǎn)決策、生產(chǎn)計(jì)劃、生產(chǎn)調(diào)度、生產(chǎn)執(zhí)行、生產(chǎn)監(jiān)視的層級管理模式，將各層級間業(yè)務(wù)緊密結(jié)合。為鞏固精益化加工體系和縱橫業(yè)務(wù)的貫穿，系統(tǒng)將生產(chǎn)全過程劃分為計(jì)劃過程和生產(chǎn)過程，統(tǒng)稱為生產(chǎn)全生命周期，生產(chǎn)全生命周期管理將生產(chǎn)管理業(yè)務(wù)單元全線貫穿，從月度計(jì)劃接收到成品入庫、出庫，系統(tǒng)將每個子流程業(yè)務(wù)流轉(zhuǎn)進(jìn)度、業(yè)務(wù)申請部門、業(yè)務(wù)處理人、處理時間、處理過程等信息與生產(chǎn)計(jì)劃掛鉤，當(dāng)月度生產(chǎn)計(jì)劃執(zhí)行完成后，系統(tǒng)自動生成月度生產(chǎn)總結(jié)報(bào)告，作為生產(chǎn)計(jì)劃執(zhí)行的一個周期性總結(jié)，為生產(chǎn)部門總結(jié)生產(chǎn)問題提供第一手?jǐn)?shù)據(jù)支撐。柔性排產(chǎn)、敏捷調(diào)度、高效執(zhí)行的加工制造模式：精益化加工制造的首要環(huán)節(jié)是生產(chǎn)計(jì)劃與指揮調(diào)度，生產(chǎn)計(jì)劃與指揮調(diào)度分為自動排產(chǎn)、實(shí)時調(diào)度、進(jìn)度監(jiān)控、滾動排產(chǎn)等幾個處理單元，以工廠模型為基礎(chǔ)，通過修改排產(chǎn)參數(shù)，在加工模型支撐下自動生成排產(chǎn)計(jì)劃，從而實(shí)現(xiàn)訂單分解、計(jì)劃下發(fā)的全過程自動化運(yùn)行；實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)任務(wù)合理分配、排產(chǎn)耗時大幅減小。 通過生產(chǎn)全過程追溯功能，可以快速定位問題的發(fā)生環(huán)節(jié)，大大縮短問題追溯時間，減少人工操作，提高處理效率，節(jié)省生產(chǎn)成本。

4.2 精益質(zhì)量管理

精益質(zhì)量管控體系涵蓋工藝標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量過程控制、質(zhì)量評價(jià)及改進(jìn)、質(zhì)量檢驗(yàn)管理、SPC 分析管理、質(zhì)量知識庫管理等核心流程，將對企業(yè)從職能部門到車間，進(jìn)行一體化策劃、監(jiān)控、評價(jià)和改進(jìn)，形成 PDCA 閉環(huán)管理，按照管控分離的原則，以明確各部門職責(zé)為基礎(chǔ)，通過對生產(chǎn)制造過程進(jìn)行系統(tǒng)策劃、預(yù)防控制和改進(jìn)，不斷提升質(zhì)量保障能力，實(shí)現(xiàn)工藝質(zhì)量穩(wěn)態(tài)化、均質(zhì)化控制，確保質(zhì)量特性持續(xù)滿足產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求。具體的內(nèi)容如下：

（1）質(zhì)量規(guī)范——主要包括工藝標(biāo)準(zhǔn)管理、檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)管理、考核標(biāo)準(zhǔn)管理、檢驗(yàn)規(guī)程管理。通過指導(dǎo)與質(zhì)量有關(guān)的活動，保證質(zhì)量控制、質(zhì)量考核和質(zhì)量改進(jìn)活動得到有效實(shí)施。

（2）質(zhì)量檢驗(yàn)——通過成品、半成品檢驗(yàn)和關(guān)鍵質(zhì)量控制點(diǎn)的檢驗(yàn)，對生產(chǎn)過程能力進(jìn)行評估，對產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控。

（3）質(zhì)量分析——通過對生產(chǎn)過程中在線、離線檢驗(yàn)數(shù)據(jù)按照不同的分析角度、不同的分析方法推導(dǎo)出因果關(guān)系，對質(zhì)量控制和改進(jìn)活動進(jìn)行必要的考核和激勵。

（4）質(zhì)量改進(jìn)——針對質(zhì)量反饋、現(xiàn)場質(zhì)量控制和質(zhì)量檢驗(yàn)等出現(xiàn)的質(zhì)量問題，通過六西格瑪改進(jìn)模式進(jìn)行質(zhì)量改進(jìn)，持續(xù)提高整個生產(chǎn)過程的質(zhì)量水平。

（5）決策視窗——基于質(zhì)量問題、基于改進(jìn)、基于檢驗(yàn)、基于工藝等多主題分析，為領(lǐng)導(dǎo)決策層提供全面的質(zhì)量信息。

4.3 精益成本管理

按照“信息精細(xì)化、管理精細(xì)化、制造精益化、成本最優(yōu)化；客觀反映過程事實(shí)、評價(jià)過程現(xiàn)狀；反映趨勢與規(guī)律、反映薄弱環(huán)節(jié)；利于分析改進(jìn)、利于成本過程控制”原則，通過對生產(chǎn)過程中的直接材料消耗，過程損耗數(shù)據(jù)的精細(xì)化管理成本的展示，跟蹤比照指標(biāo)數(shù)據(jù)即時分析提供預(yù)、報(bào)警，即時通知控制人員進(jìn)行過程干預(yù)管控，達(dá)到節(jié)支降耗效果。通過分析結(jié)果對成本進(jìn)行評價(jià)考核，達(dá)到循環(huán)促進(jìn)，持續(xù)改進(jìn)的管理要求，力求做到全過程、多視角、全方位節(jié)支降耗。消耗精細(xì)化管理：卷煙工廠作為企業(yè)成本中心，要做到全過程、多視角、全方位節(jié)支降耗，就需要精細(xì)成本消耗全過程，識別工廠各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的損耗，消耗的精細(xì)化對卷煙廠后續(xù)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的成本分析和評價(jià)提供信息的基礎(chǔ)支撐。

消耗精細(xì)化管理必須對生產(chǎn)過程中的消耗和損耗數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時精細(xì)采集匯總，通過信息化手段對制絲、卷包車間物料和能源等消耗數(shù)據(jù)進(jìn)行多維度、細(xì)粒度的采集并實(shí)時匯總，爭取達(dá)到工單層次的信息數(shù)據(jù)采集。在工單數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上形成批次和訂單消耗數(shù)據(jù)，形成對成本消耗的精細(xì)化管理，全方位透明感知生產(chǎn)制造各個環(huán)節(jié)的消耗和損耗。成本即時化管理：卷煙工廠生產(chǎn)成本管理與控制的過程特性決定了成本管理與控制的即時化要求。過程要素對結(jié)果的影響具有瞬時、離散、隱蔽、無規(guī)律等特征，可謂“瞬息萬變”“時過境遷”，如不能實(shí)時或及時獲取這些信息，不僅不能及時發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，更不能實(shí)現(xiàn)過程控制精細(xì)化。卷煙工廠成本控制即時化，就是要力求做到工廠成本管理與控制的“實(shí)時傳遞數(shù)據(jù)，及時控制成本，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)的低耗用、低成本”。成本即時化管理是基于消耗精細(xì)化管理基礎(chǔ)之上進(jìn)行的成本實(shí)時統(tǒng)計(jì)和匯總，通過財(cái)務(wù)部門提供的物價(jià)信息，形成即時化的成本信息并進(jìn)行展示、跟蹤、監(jiān)控等，通過以上手段期望達(dá)到對成本指標(biāo)超標(biāo)或異常數(shù)據(jù)的即時預(yù)警并提供即時干預(yù)管控的建議，實(shí)現(xiàn)對成本的即時化管控能力。

4.4 精益物流管理

以消除浪費(fèi)、持續(xù)改進(jìn)為核心思路，打造一個優(yōu)質(zhì)高效、全面感知、杜絕浪費(fèi)、持續(xù)改進(jìn)的“精益物流”，其關(guān)鍵是持續(xù)不斷地提升物流管控力。橫向建立全生產(chǎn)過程供應(yīng)鏈的批次管理體系，縱向建立專項(xiàng)化的垂直管控體系，橫縱結(jié)合，從而全方位地提高快速感知和全過程控制能力。

對物料及生產(chǎn)信息追蹤依賴于以工單為單位對物料的消耗和產(chǎn)出記錄，把這些數(shù)據(jù)通過它們之間的邏輯結(jié)構(gòu)有機(jī)地組織在一起，形成產(chǎn)品檔案，即物料譜系。通過建立全批次物料譜系，使生產(chǎn)各環(huán)節(jié)物料流轉(zhuǎn)信息形成有機(jī)整體，結(jié)合生產(chǎn)過程中形成的工藝、設(shè)備、質(zhì)量、運(yùn)行的數(shù)據(jù)，形成貫穿產(chǎn)品生命周期的生命線，為生產(chǎn)跟蹤及追蹤構(gòu)建良好的基礎(chǔ)。全批次物料譜系的構(gòu)建以生產(chǎn)過程為基礎(chǔ)，涵蓋了從原料煙投料開始到成品煙入庫的整個生產(chǎn)過程和各個物流環(huán)節(jié)。

5 結(jié) 語

《中國制造2025》是國務(wù)院于2015年5月8日公布的強(qiáng)化高端制造業(yè)的國家戰(zhàn)略規(guī)劃，是建設(shè)中國為制造強(qiáng)國的三個十年戰(zhàn)略中第一個十年的行動綱領(lǐng)。A卷煙廠將與時俱進(jìn)，通過融合智慧工廠及先進(jìn)的工業(yè) 4.0 價(jià)值核心理念思想，遵循ISA95及煙草行業(yè)MES建設(shè)規(guī)范的結(jié)構(gòu)及功能，運(yùn)用精益管理體系，構(gòu)建新一代的生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng) S.MES，該系統(tǒng)的搭建也是響應(yīng)國家提出的加強(qiáng)基礎(chǔ)建設(shè)、完善創(chuàng)新體制的要求。新系統(tǒng)將依據(jù)不同應(yīng)用層級的數(shù)據(jù)、感知的特點(diǎn)，以不同信息展現(xiàn)方式，面向多級互聯(lián)形成多層多維度輸出新模式，構(gòu)建卷煙企業(yè)MES建設(shè)的新方向、新模式。