
十三五建設(shè)期間重點以PDM、MES與ERP等企業(yè)信息化建設(shè)的三駕馬車為主,其余的都屬于修修補補用三年的情況。大概可以分為產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(PDM)、工藝管理(CAPP)、企業(yè)資源管理(ERP)、制造執(zhí)行過程管理(MES)、車間數(shù)據(jù)采集(MDC)、協(xié)同辦公(OA)等等,甚者部分已經(jīng)實現(xiàn)了主數(shù)據(jù)管理、ESB等業(yè)務(wù)應(yīng)用之上的數(shù)據(jù)標準管理、系統(tǒng)集成系統(tǒng)。大體屬于以應(yīng)用為主、數(shù)據(jù)為輔的狀態(tài),實施的思路也集中在將紙質(zhì)單據(jù)數(shù)據(jù)搬到系統(tǒng)之上,大部分數(shù)據(jù)還是以人工錄入為主。
離散型企業(yè)信息化核心痛點在于數(shù)據(jù)共享與數(shù)據(jù)重復(fù)利用,在十三五期間只能說實現(xiàn)了其中一部分,對于管理層大有裨益,但是一線業(yè)務(wù)人員一部分人的工作量是增加的。而且應(yīng)用過程中也存在以下問題:
1)信息化建設(shè)如火如荼,但是業(yè)務(wù)部門更多是忙于應(yīng)付,對信息化給工作代理的幫助理解不深,信息化系統(tǒng)應(yīng)用過程中互動性不足;
2)信息化建設(shè)參差不齊,部分業(yè)務(wù)已經(jīng)上線多個信息化系統(tǒng),但是不太受重視的漏網(wǎng)之魚比較嚴重,如設(shè)備、工裝管理還以紙質(zhì)單據(jù)為主;
3)一期項目屬于從-1的階段,從無到有;項目成本約束不允許系統(tǒng)逐個功能優(yōu)化,最終造成系統(tǒng)只是從無到有,但是應(yīng)用的質(zhì)量經(jīng)不起推敲;
部分項目屬于小需求、小投資,在業(yè)務(wù)極小范圍內(nèi)應(yīng)用,與整體規(guī)劃格格不入;
4)信息化系統(tǒng)眾多,但是屬于不同供應(yīng)商實施,集成規(guī)范、數(shù)據(jù)標準等不統(tǒng)一,信息孤島嚴重。
綜上所述,十四五綜合思路在于融合集成、優(yōu)化改造、深化應(yīng)用、查漏補缺,當然每個企業(yè)的信息化建設(shè)參差不齊,本次實施方向有以偏概全之嫌,本文也以介紹性的描述為主,本系列會針對每個建設(shè)方向再深入耕耘闡述,其中大體分類不會變化,但是其中方向以及內(nèi)容會及時更新。

1.深化應(yīng)用
深化應(yīng)用與優(yōu)化改造的根本區(qū)別在于一個屬于新的系統(tǒng)帶來新的業(yè)務(wù)模式,提升系統(tǒng)功能,降低人員操作難度,用于降低犯錯概率。深化應(yīng)用與優(yōu)化改造的區(qū)別如果用開車來比喻的話,深化應(yīng)用相當于將手動擋升華到自動擋,降低人員犯錯的概率,已經(jīng)改變了之前的應(yīng)用模式。優(yōu)化改造在于優(yōu)化檔位來降低掛擋犯錯率,原理相同,只是通過改在來提升客戶體驗。
1)三維工藝:
傳統(tǒng)的二維工藝設(shè)計系統(tǒng)(?Computer Aided Process Planning ,CAPP )存在與數(shù)字化產(chǎn)品設(shè)計不銜接的弊端, 不能充分利用上游三維CAD 設(shè)計數(shù)據(jù), 不能完全消除工藝設(shè)計轉(zhuǎn)換造成與產(chǎn)品設(shè)計數(shù)據(jù)的不一致性,難以實現(xiàn)工藝設(shè)計的繼承性、規(guī)范性、 標準化和最優(yōu)化。且二維的工藝設(shè)計指導(dǎo)現(xiàn)場的可操作性不強,易產(chǎn)生操作者解讀困難,產(chǎn)生二義性等諸多弊端。
基于三維設(shè)計模型實現(xiàn)工序模型和工序簡圖的快速設(shè)計,對三維模型及其輕量化模型進行底層處理,包括三維模型工藝批注、裝配仿真、三維工裝設(shè)計等。
通過結(jié)構(gòu)化的工藝設(shè)計,實現(xiàn)不同工藝數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)與組織管理,并支持對焊接等特種工藝類型的參數(shù)化設(shè)計。
在工藝文件中增加檢驗點和檢驗工序編輯功能,將檢驗融入到工藝設(shè)計過程中,并對檢驗術(shù)語、符號、參數(shù)等形成檢驗知識庫,供工藝人員編輯檢驗卡或設(shè)置檢驗點時選用,以提高檢驗要求的規(guī)范性和高效性。
現(xiàn)場工藝執(zhí)行及更改管理。實現(xiàn)路卡級別的現(xiàn)場工藝執(zhí)行與更改的電子化管理,以替代現(xiàn)行的紙質(zhì)通知單據(jù),并實現(xiàn)現(xiàn)場工藝更改的有效管控和統(tǒng)計。
基于工藝資源庫和工藝知識庫的快速工藝設(shè)計。整合工裝、設(shè)備、刀具、量具、儀器儀表等工藝資源數(shù)據(jù)構(gòu)建工藝資源庫,對常用工藝術(shù)語、典型工藝、通用工藝等進行統(tǒng)一維護管理構(gòu)建工藝知識庫,以實現(xiàn)工藝資源的快速調(diào)用和工藝知識的有效積累。
2)APS:
從計劃源頭上確保計劃的科學(xué)化、精準化。通過集成從ERP 等上游系統(tǒng)主生產(chǎn)計劃,利用 APS 進行自動排產(chǎn),按交貨、精益生產(chǎn)、生產(chǎn)周期、最優(yōu)庫存、同一裝夾優(yōu)先、已投產(chǎn)訂單優(yōu)先等多種高級排產(chǎn)算法,自動生成的生產(chǎn)計劃可準確到每一道工序、每一臺設(shè)備、每一分鐘,并使交貨期最短、生產(chǎn)效率最高、生產(chǎn)最均衡化。但是APS對于基礎(chǔ)數(shù)據(jù)要求較高,而且對于企業(yè)訂單優(yōu)先級、生產(chǎn)日歷、設(shè)備資源等數(shù)據(jù)的實時性、準確度要求較高,如果缺失這些基本條件,盲目上線APS無異于作繭自縛。從應(yīng)用角度來說,APS對于產(chǎn)品種類大于50,計劃下達需要多維條件約束效果比較明顯。

2.優(yōu)化改造
1)MBD
目前還沿用著設(shè)計用三維圖,工藝使用二維圖,現(xiàn)場二維圖查看的窘境,造成業(yè)務(wù)不能徹底三維化,設(shè)計三維模型并未物盡其用。而且人們目前已經(jīng)達成共識,MBD是實現(xiàn)數(shù)字化制造的基礎(chǔ),目前MBD技術(shù)可以應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計、工藝設(shè)計、工裝設(shè)計、工藝仿真、產(chǎn)品裝配、產(chǎn)品檢驗過程中,可大幅提高產(chǎn)品研制的數(shù)字化水平,再結(jié)合先進的數(shù)據(jù)和流程管理機制和平臺,以及數(shù)字化加工、裝配設(shè)備,可以有效縮短產(chǎn)品的研發(fā)周期,提高產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量。
同時,MBD是一種方法學(xué),現(xiàn)有的大部分商用CAD軟件都支持最基本的MBD功能,即三維標注。如若需要深層次實現(xiàn)MBD的相關(guān)功能,還需要對這些CAD軟件進行二次開發(fā)。
在產(chǎn)品3D模型中描述與產(chǎn)品相關(guān)的所有設(shè)計信息、工藝信息、產(chǎn)品屬性以及管理信息的先進的產(chǎn)品數(shù)字化定義方法。各類信息按照模型的方式進行組織管理、顯示、傳遞和重用。MBD模型中包含產(chǎn)品制造信息PMI
為什么將MBD放在優(yōu)化改造系列中,因為MBD的前提條件是實施CATIA、NX扥三維軟件。

2)在線檢測
基于PLC、通訊接口或者傳感器的方式最大限度減少檢驗員的勞動量,充分采集質(zhì)量檢驗數(shù)據(jù),結(jié)合質(zhì)量檢驗數(shù)據(jù)與質(zhì)量管理體系結(jié)合,實現(xiàn)質(zhì)量追溯與質(zhì)量閉環(huán),使企業(yè)在檢驗過程中進行過程檢驗預(yù)警、自動校正,進而達到減少浪費和提高產(chǎn)量的目的。

3)MRO
大部分企業(yè)利潤業(yè)務(wù)默認在產(chǎn)品設(shè)計(PDM)、ERP(企業(yè)計劃、資源管控)、MES(制造執(zhí)行管控),而常見的MRO項目包含內(nèi)廠(維修車間/裝配車間)+外廠(駐場服務(wù)),為什么將MRO放在優(yōu)化改造當中,因為MRO駐場維修需要給維修車間提供外廠的運行數(shù)據(jù),可以在維修車間MES的基礎(chǔ)之上再進行拓展。

3.查漏補缺:
信息化建設(shè)過程中,每個信息化系統(tǒng)建設(shè)都功能齊備、應(yīng)用切合任意,由于項目周期與成本的約束,信息化項目總是會出現(xiàn)一些舍棄,那么十四五期間其中一個重要的任務(wù)就是查漏補缺,用于已建設(shè)信息化系統(tǒng)布丁式功能的開發(fā),比如MES中生產(chǎn)準備是不被重視的部分,但卻往往是最影響交付周期的環(huán)境,需要重新開發(fā)功能點與之對應(yīng)。
4.融合集成:
企業(yè)經(jīng)過大量煙囪式的信息化系統(tǒng)建設(shè),由于缺少企業(yè)級綜合集成平臺與數(shù)據(jù)管控平臺,企業(yè)內(nèi)部信息孤島叢生,由于數(shù)據(jù)斷層部分數(shù)據(jù)需要反復(fù)維護,由于缺少數(shù)據(jù)標準系統(tǒng)間集成無法集成。即使站在兩化融合的角度(基礎(chǔ)建設(shè)、單點應(yīng)用、綜合集成、協(xié)同創(chuàng)新),綜合集成也是不可避免的一部分。
1)主數(shù)據(jù)管理
主數(shù)據(jù)管理(MDM)重點在于梳理企業(yè)主數(shù)據(jù)標準,鎖定數(shù)據(jù)唯一來源,站在系統(tǒng)之上對企業(yè)比較重要的數(shù)據(jù)進行有效管控。通過對物料、供應(yīng)商、人員、客戶、產(chǎn)品、財務(wù)、組織架構(gòu)等主數(shù)據(jù)的制定統(tǒng)一的標準,規(guī)范的流程,從而保證數(shù)據(jù)的產(chǎn)生與存儲的準確性,數(shù)據(jù)的流轉(zhuǎn)與維護的可控性。

2)數(shù)據(jù)倉庫

信息化系統(tǒng)數(shù)據(jù)分別為不同廠商建設(shè),數(shù)據(jù)異構(gòu)性造成數(shù)據(jù)應(yīng)用困難,領(lǐng)導(dǎo)得不到全面性報表(一張報表需要幾個系統(tǒng)當中數(shù)據(jù)作為支撐,數(shù)據(jù)無法及時查詢、匯總);
數(shù)據(jù)源:數(shù)據(jù)來源于不同的業(yè)務(wù)系統(tǒng)(PDM、MES)等等,同時也來源于API接口,甚至需要上傳的離線的數(shù)據(jù)。
ODS層:ODS層稱之為緩沖層,數(shù)據(jù)倉庫會將各個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)表會原封不動地存儲一份。ODS層的目的在于貼源,需要做到數(shù)據(jù)和源系統(tǒng)的數(shù)據(jù)是同構(gòu)的,一般對這些數(shù)據(jù)分為全量更新和增量更新,通常也會做一些簡單的清洗。
DW層:數(shù)據(jù)倉庫明細層和數(shù)據(jù)倉庫匯總層是數(shù)據(jù)倉庫的主題內(nèi)容。將一些數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的日期進行拆分,一般拆分成年、月、日,而ODS層到DW層的ETL腳本會根據(jù)業(yè)務(wù)需求對數(shù)據(jù)進行清洗、設(shè)計,對這層的數(shù)據(jù)要求是一致、準確、盡量建立數(shù)據(jù)的完整性。
DWS層:是將DWD和DWS的明細數(shù)據(jù)在hadoop平臺進行匯總,然后將產(chǎn)生的結(jié)果同步到DWS數(shù)據(jù)庫,提供給各個應(yīng)用。舉個例子,從ODS層中對用戶的行為做一個初步匯總,抽象出來一些通用的維度:時間、ip、id,并根據(jù)這些維度做一些統(tǒng)計值,比如用戶每個時間段在不同登錄ip購買的商品數(shù)等。這里做一層輕度的匯總會讓計算更加的高效,在此基礎(chǔ)上如果計算僅7天、30天、90天的行為的話會快很多。
DA應(yīng)用層:
①?業(yè)務(wù)產(chǎn)品CRM、ERP等,業(yè)務(wù)產(chǎn)品所使用的數(shù)據(jù),已經(jīng)存在于數(shù)據(jù)共享層,直接從數(shù)據(jù)共享層訪問即可;
②?企業(yè)業(yè)務(wù)報表、業(yè)務(wù)報表,同業(yè)務(wù)產(chǎn)品,報表所使用的數(shù)據(jù),一般也是已經(jīng)統(tǒng)計匯總好的,存放于數(shù)據(jù)共享層;
③?即席查詢即席查詢的用戶有很多,有可能是數(shù)據(jù)開發(fā)人員、網(wǎng)站和產(chǎn)品運營人員、數(shù)據(jù)分析人員、甚至是部門老大,他們都有即席查詢數(shù)據(jù)的需求;
④?OLAP:目前,很多的OLAP工具不能很好的支持從HDFS上直接獲取數(shù)據(jù),都是通過將需要的數(shù)據(jù)同步到關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中做OLAP,但如果數(shù)據(jù)量巨大的話,關(guān)系型數(shù)據(jù)庫顯然不行;
⑤?其它數(shù)據(jù)接口:這種接口有通用的,有定制的。比如一個從Redis中獲取用戶屬性的接口是通用的,所有的業(yè)務(wù)都可以調(diào)用這個接口來獲取用戶屬性。
3)ESB數(shù)據(jù)集成
ESB是一個集成的容器,是一個集中式的服務(wù)總線。通過ESB,可以實現(xiàn)集成業(yè)務(wù)處理,監(jiān)控系統(tǒng)間消息流動,管理系統(tǒng)間交互的業(yè)務(wù)服務(wù)。ESB的關(guān)注點是集成,核心概念是服務(wù)和消息,主要方式是協(xié)議適配和中介處理。ESB類似于一個中介,可以告別系統(tǒng)集成過程中需要反復(fù)、頻繁的聯(lián)系企業(yè)各個系統(tǒng)的供應(yīng)商。

4)BPM流程再造

BPM解決方案提供涵蓋從流程建模、開發(fā)、執(zhí)行、優(yōu)化的各個方面完整的流程生命周期支持。面向業(yè)務(wù)的流程可以覆蓋人與人、應(yīng)用與應(yīng)用以及人與應(yīng)用的各種資源和服務(wù)。它不但實現(xiàn)業(yè)務(wù)流程的自動化,并完成了從執(zhí)行到監(jiān)控和優(yōu)化的整個業(yè)務(wù)流程生命期。
5)門戶系統(tǒng)
當信息化系統(tǒng)逐漸增多,就需要業(yè)務(wù)人員反復(fù)切換系統(tǒng)、記錄各種規(guī)則不同的密碼,影響工作效率,門戶系統(tǒng)的內(nèi)容是以Portlet的形式提供,Portlet對應(yīng)的是某個應(yīng)用或應(yīng)用模塊。重點實現(xiàn)單點登錄與應(yīng)用集成。

十四五的終極結(jié)果是:事事有找落,件件有回音,如上圖V模型原理是一致的,業(yè)務(wù)目標與用戶體驗實施比對分析,用戶需求與產(chǎn)品形成跨階段追溯,這種追溯關(guān)系是方法論上的一種描述,上下游追溯需要建設(shè)大量的工具。
通過大量工具構(gòu)建數(shù)據(jù)模型,通過業(yè)務(wù)系統(tǒng)回饋業(yè)務(wù)數(shù)據(jù),這樣也就形成MBSE(基于模型的系統(tǒng)工程)思路,用數(shù)字化建模代替文檔進行系統(tǒng)方案設(shè)計,將設(shè)計文檔中描述系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能、性能、規(guī)格需求的名詞、動詞、形容詞、參數(shù)全部轉(zhuǎn)化為數(shù)字化模型。

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