工业4.0大潮下,如何构建高效的数字化工厂
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数字化工厂(DF)是指以产品全生命周期的相关数据为基础,在计算机虚拟环境中,对整个生产过程进行仿真、评估和优化,并进一步扩展到整个产品生命周期的新型生产组织方式。
现代数字制造技术与计算机仿真技术相结合的产物,它的出现给基础制造业注入了新的活力,主要作为沟通产品设计和产品制造之间的桥梁。

“数字化工厂”提供了全面的制造过程管理,在实际产品生产前,在计算机模拟的环境中完成虚拟生产全部过程,生成经过“数字化工厂”验证过的、实际生产所需的各种工艺数据和文档。
那如何构建一个高效的数字化工厂?
构建一个高效的数字化工厂,需要从总体设计、软硬件的配套选择、组织人员的变革、数字化业绩管理和生态圈的建设等五个方面入手。

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设计总体路径图
总体路径图勾勒出了新建数字化工厂的大方向,它包括软硬件的配套选择、组织架构的设计、人员的培养与选拔,以及数字化的业绩管理。其设计要考虑企业当前数字化水平和未来数字化需求之间的差距。
接着,梳理数字工厂各个车间、生产线对于数字化制造系统的功能需求,通过对工厂信息管理系统、生产计划、工单执行、人员管理、物料管理、质量管理、工艺管理、设备管理、能源管理等九大功能模块的通盘考虑,我们就能掌握该企业的未来数字化需求。

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选用合适的数字化技术
首先,分析数字化系统的集成框架,以保证数字化系统的完整有效。一般来说,数字化工厂需要包括ERP系统(企业资源计划系统),MES系统(制造执行系统)和PLM系统(产品生命周期管理系统)在内的相互连接的一整套数字 化管理体系。
其次,分析数字化系统各项功能需求的可行性和重要性,在两个维度上进行高、中、低三档的排序。此过程应邀请尽可能多的利益相关者参加,尤其是硬件和软件供应商。
最后,根据可行性和重要性排序,制定数字化系统落地的实施路径,明确短期、中期、长期的发展目标。

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打造敏捷组织,选拔优秀人才
首先,为确保新工厂的高效运营,需要打造敏捷组织。它能够使信息与决策更快地在组织上下流动,使战略和结构跟上瞬息万变的市场变化,员工具备更强的能力来解读信息并解决复杂问题。传统组织的敏捷转型需要从组织架构、流程及人员这三个方面来打造组织稳定主心骨及动态能力。
其次,做好关键核心岗位(总经理)的人员选拔。可采取外招和内部选拔两条腿走路。选拔总经理从企业和新工厂需要的特质出发,设计合理有效的考 核选拔制度。内部选拔可按业绩和领导力来考量。

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数字化业绩管理
传统的业绩管理很难将高层和底层的关键业绩指标完全对应,更不可能实时反馈和纠正。数字化业绩管理则将关键指标层层分解,达到上下的统一和透明,并定期更新。在数字化业绩管理体系下,每个人都可以直接看到生产线的运转情况,以实现实时反馈和远程解决问题。

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调动各方力量,构筑生态圈
数字化工厂的核心是实现整个价值链的端到端互联,因此企业必须借助各种力量构筑生态圈或成为生态圈的一员,充分调动自身、外部咨询机构、设备供应商、技术研发机构、政府机构等各方的资源。

综上,在工业4.0大潮下,数字化工厂成为实现跨越式创新的关键一步,对中国的产业升级具有重要的意义。建设数字化工厂不失为一个选择,但投资效率低和实施难度大是不容忽视的两大挑战。
专家建议,企业应以“两化融合,以人为本”为理念,从五大关键举措入手新建数字化工厂,即总体设计、软硬件的配套选择、组织人员的变革、数字化业绩管理和生态圈的建设。