如何為物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)打造一間智慧的“透明工廠”

　　越是精細(xì)化的產(chǎn)品，就越是要求精細(xì)化的生產(chǎn)管理體系。對于憑借傳感器和儀表產(chǎn)品搶占物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)制高點(diǎn)的漢威科技集團(tuán)股份有限公司而言，施耐德電氣為其帶來的不僅僅是一間互聯(lián)互通的"透明工廠"，更是持續(xù)改善生產(chǎn)運(yùn)營的自主優(yōu)化能力。上線不到半年，生產(chǎn)效率提升12%，產(chǎn)能提升22%，人均產(chǎn)值提升14%，市場反饋故障率降低25%……這些可喜的數(shù)據(jù)背后，正是施耐德電氣基于面向工業(yè)的EcoStruxure架構(gòu)的透明智造解決方案帶來的無窮潛力。

　　物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)亟需迎接高柔性、高精益生產(chǎn)模式

　　今天，物聯(lián)網(wǎng)的時(shí)代已經(jīng)到來。這也標(biāo)志著，龐大的數(shù)據(jù)信息已經(jīng)像能源一樣，成為了一種新的全球性資源。這是因?yàn)?，物?lián)網(wǎng)頂層各種豐富多彩、神通廣大的高級應(yīng)用，都需要以龐大的底層數(shù)據(jù)作為運(yùn)算和分析基礎(chǔ)，否則便成了毫無意義的無源之水、無本之木。

　　作為物聯(lián)網(wǎng)感知層的重要組成部分，正是無處不在的傳感器和儀表類產(chǎn)品將各類物理量采集轉(zhuǎn)化為可供處理的大數(shù)據(jù)，為各行各業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用編織出一張張綿密、精確、清晰的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)。

　　作為一家有志于搏擊物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)藍(lán)海的高新技術(shù)企業(yè)，漢威科技集團(tuán)股份有限公司(以下簡稱漢威科技)正是這一領(lǐng)域的一名實(shí)力玩家。自建立以來，漢威科技已經(jīng)逐步建立了在氣體傳感器和儀表領(lǐng)域的優(yōu)勢地位，其中氣體傳感器的市場份額甚至已經(jīng)達(dá)到了70%。

　　結(jié)合這樣的先發(fā)優(yōu)勢，今天的漢威科技已經(jīng)開始圍繞物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)建立完整產(chǎn)業(yè)鏈，構(gòu)建起智慧城市、智慧環(huán)保、智慧安全等多個(gè)成熟的物聯(lián)應(yīng)用場景。然千里之行始于足下，在這塊高精尖的產(chǎn)業(yè)拼圖背后，如何實(shí)現(xiàn)高柔性、高精益的生產(chǎn)模式，卻一度成為了漢威科技亟待解決的關(guān)鍵挑戰(zhàn)。

　　粗放管理遭遇精細(xì)需求，"大象走鋼絲"如何敏捷轉(zhuǎn)身？

　　漢威科技集團(tuán)總裁助理兼生產(chǎn)制造中心總經(jīng)理張偉偉談到，為了不斷提升自身的競爭力，漢威科技經(jīng)常會對比全球同類儀器儀表企業(yè)的翹楚，尋找自身在交貨周期、庫存周轉(zhuǎn)率、人工效率等方面的差距。

　　通過比較，漢威科技在生產(chǎn)運(yùn)營上反應(yīng)不暢、管理滯后的短板就不可避免地浮出了水面。以往，漢威科技只能對貨物交付、生產(chǎn)成本、產(chǎn)品質(zhì)量等指標(biāo)進(jìn)行粗放式的分析總結(jié)，其周期動(dòng)輒要以月為單位。而且，各級管理者只能利用既成結(jié)果做事后分析和總結(jié)，對問題進(jìn)行亡羊補(bǔ)牢式的改善，卻很難對市場需求和生產(chǎn)狀況的變化動(dòng)態(tài)進(jìn)行及時(shí)捕捉和應(yīng)對，整個(gè)過程有如一頭反應(yīng)遲緩的大象。

　　而且，傳感器和儀表行業(yè)"多品種、小批量"的行業(yè)特殊性需求，也在不斷考驗(yàn)著這頭"大象"遲緩的神經(jīng)。氣體傳感器和儀表檢測的氣體類型千差萬別，即便是測量同一類氣體的設(shè)備，由于客戶應(yīng)用的環(huán)境不同，對產(chǎn)品量程的要求也不同，這就使每個(gè)訂單在生產(chǎn)物料、生產(chǎn)規(guī)程上都會發(fā)生變化。而在這種高度定制化的產(chǎn)品面前，客戶按需下達(dá)的單個(gè)訂單，要求的產(chǎn)品數(shù)量可能并不大，甚至只有一兩臺。原本遲緩的生產(chǎn)管理模式，卻要滿足如此精細(xì)化、柔性化的生產(chǎn)供應(yīng)需求，無異于讓漢威科技面臨"大象走鋼絲"一樣的困境。

　　在這種挑戰(zhàn)面前，漢威科技開始向業(yè)內(nèi)的領(lǐng)先生產(chǎn)企業(yè)造訪取經(jīng)，希望一舉突破"大象走鋼絲"的生產(chǎn)運(yùn)營瓶頸，真正為占領(lǐng)物聯(lián)產(chǎn)業(yè)制高點(diǎn)做好準(zhǔn)備。

　　"黑匣困境"掣肘生產(chǎn)運(yùn)營，"先醫(yī)后藥"揭示突破方向

　　在向多方造訪取經(jīng)的過程中，具有類似生產(chǎn)特點(diǎn)的施耐德電氣上海工廠進(jìn)入了漢威科技的視線。這家工廠雖然同樣面臨多品種、小批次的需求，但是其周轉(zhuǎn)效率和柔性化生產(chǎn)水平卻非常高，庫存幾乎為零，這樣的表現(xiàn)讓人不禁眼前一亮。

　　于是，秉持著"先醫(yī)后藥，先軟后硬"的理念，施耐德電氣上海工廠的精益生產(chǎn)專家應(yīng)邀來到了漢威科技進(jìn)行細(xì)致入微的實(shí)地調(diào)研，試圖梳理出掣肘其生產(chǎn)運(yùn)營管理的處處頑疾。在這里，精益生產(chǎn)專家和漢威科技的團(tuán)隊(duì)一起，對生產(chǎn)線上的逐個(gè)工位、人員的逐個(gè)動(dòng)作進(jìn)行觀察、測算和分析，并對整個(gè)生產(chǎn)管理的流程進(jìn)行了詳盡的了解。

　　通過詳細(xì)的梳理和診斷，漢威科技的關(guān)鍵癥結(jié)正是生產(chǎn)管理流程、數(shù)據(jù)的不透明。對管理人員而言，整個(gè)生產(chǎn)運(yùn)營的流程就像一個(gè)"黑匣子"：每條產(chǎn)線的實(shí)時(shí)生產(chǎn)狀態(tài)、每個(gè)訂單的完成進(jìn)度、各類大小故障的解決情況……這些對生產(chǎn)運(yùn)營至關(guān)重要的情況和改善依據(jù)，管理人員和生產(chǎn)人員都"兩眼一抹黑"，有針對性的改善措施就更無從談起了。這種數(shù)據(jù)和流程的不透明導(dǎo)致的管理滯后，正是庫存高、效率低、價(jià)值流動(dòng)性差等很多問題的根源。除此之外，傳統(tǒng)單工位等一些過時(shí)的產(chǎn)線設(shè)計(jì)，也在一定程度上降低了生產(chǎn)效率。

　　探明了漢威科技的這些"頑疾"，施耐德電氣迅速開出了"對癥下藥"的藥方：利用基于面向工業(yè)的EcoStruxure架構(gòu)的透明智造解決方案，為漢威科技打造出一間互聯(lián)互通的"透明工廠"。

　　透明智造解決方案，讓"透明工廠"盤活生產(chǎn)潛能

　　作為全球能效管理和自動(dòng)化領(lǐng)域數(shù)字化轉(zhuǎn)型的領(lǐng)導(dǎo)者，施耐德電氣為漢威科技提供的基于面向工業(yè)的EcoStruxure架構(gòu)的透明智造解決方案，在無需進(jìn)行大規(guī)模自動(dòng)化改造的前提下，幫助漢威科技順利完成了從"黑匣工廠"到"透明工廠"轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵一步。

　　這一數(shù)字化改造解決方案集成了訂單管理，作業(yè)指導(dǎo)管理，執(zhí)行與追溯管理，即時(shí)化績效、任務(wù)、響應(yīng)管理等多個(gè)模塊，打通了漢威科技生產(chǎn)運(yùn)營的各個(gè)環(huán)節(jié)。在進(jìn)行改造后，漢威科技的整個(gè)生產(chǎn)運(yùn)營過程中產(chǎn)生的各類數(shù)據(jù)都清晰可見，為各級人員的生產(chǎn)運(yùn)營工作提供了質(zhì)的飛躍。

　　首先，訂單管理系統(tǒng)讓工廠對生產(chǎn)訂單的實(shí)時(shí)化管理變得易如反掌。在傳統(tǒng)模式下，由ERP系統(tǒng)將銷售訂單轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)訂單下達(dá)給車間后，這一信息流就戛然而止。由于ERP難以顧及生產(chǎn)線的資源條件情況，所以也無法掌握生產(chǎn)工單的執(zhí)行和調(diào)度情況。再加上多品種、小批量的生產(chǎn)模式，使得一條線上每天最多可以有七八十個(gè)工單同時(shí)在執(zhí)行，跟蹤每個(gè)工單的執(zhí)行狀態(tài)幾乎是不可能的。

　　現(xiàn)在，從最前端的訂單管理開始，數(shù)據(jù)的"透明化"旅程就已經(jīng)在車間內(nèi)伸展開來。系統(tǒng)在每一道工序處，都會對每個(gè)工單里的每個(gè)產(chǎn)品進(jìn)行掃描，并時(shí)地記錄下各種相關(guān)信息。這使得管理人員能夠?qū)γ恳患a(chǎn)品的工序狀態(tài)，訂單的完成進(jìn)度、異常情況和交付預(yù)期了如指掌，并掌握整個(gè)產(chǎn)線的產(chǎn)能資源分配情況，不會再出現(xiàn)"首尾難顧"的情況。

　　多品種、小批量的生產(chǎn)模式，不僅會對生產(chǎn)訂單管理提出高要求，往往還會給一線人員的生產(chǎn)操作帶來不小的挑戰(zhàn)。這種生產(chǎn)模式意味著，每個(gè)工人組裝的產(chǎn)品并非一成不變，其操作規(guī)程和方法都會隨著生產(chǎn)任務(wù)的切換而千變?nèi)f化。按照傳統(tǒng)模式，當(dāng)工人面對不斷切換的生產(chǎn)任務(wù)時(shí)，往往需要頻繁地查閱不同的作業(yè)指導(dǎo)書，這種方式既浪費(fèi)時(shí)間又容易出錯(cuò)，十分影響效率。

　　而依托防呆防錯(cuò)的作業(yè)指導(dǎo)管理模塊，工人只要掃描工件的條碼，系統(tǒng)就會自動(dòng)地把工位的作業(yè)指導(dǎo)書推送到員工面前的看板上，可以非常直接快速地指導(dǎo)員工作業(yè)，以避免出現(xiàn)一些人為的差錯(cuò)。據(jù)張偉偉介紹，這個(gè)系統(tǒng)自上線以來，該生產(chǎn)線上的人為差錯(cuò)率下降了35%，可以說收到了非常明顯的變化。

　　在生產(chǎn)過程中，還不可避免地發(fā)生各種異常。異常本身并不可怕，可怕的是異常無法迅速被相關(guān)責(zé)任人得知并迅速解決，直至對整個(gè)生產(chǎn)造成越來越嚴(yán)重的影響。今天，即時(shí)化績效、任務(wù)、響應(yīng)管理模塊可以通過對責(zé)任和KPI的精準(zhǔn)管理，實(shí)現(xiàn)徹底避免這種情況。

　　目前，漢威科技將所有的異常情況分為了物料異常、工藝異常、品質(zhì)異常和設(shè)備異常四大類情況。一旦產(chǎn)線上發(fā)生了這些異常情況，工人可以立刻通過安燈系統(tǒng)進(jìn)行報(bào)警，并由系統(tǒng)自動(dòng)通知相關(guān)的維修人員進(jìn)行處理，直至故障解除。在這個(gè)模塊的幫助下，現(xiàn)在平均每一次生產(chǎn)異常都能夠在3分鐘內(nèi)解決。而且在整個(gè)過程中，無論是故障的種類、發(fā)生的時(shí)間、解決故障所用的時(shí)間，還是涉及到的人員等信息，都能夠被系統(tǒng)自動(dòng)記錄，并作為事后統(tǒng)計(jì)和分析的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，也能夠作為對相關(guān)人員考核的依據(jù)。

　　最后，市場和用戶對產(chǎn)品質(zhì)量要求的提高，也讓制造商越來越注重對產(chǎn)品整個(gè)生產(chǎn)周期內(nèi)各個(gè)環(huán)節(jié)的信息追溯，傳感器和儀表行業(yè)也不例外。張偉偉談到，公司在改造之前雖然也有追溯管理，但由于沒有透明化流程的支持，只能做到單向的追溯而非閉環(huán)的追溯。舉例而言，一個(gè)訂單產(chǎn)品所用的物料，只能根據(jù)領(lǐng)料單上的信息定位到批次一級的范圍，卻無法進(jìn)一步定位到單個(gè)的元器件，這就為質(zhì)量管理工作帶來了一定的局限性。

　　而在改造后，依托執(zhí)行與追溯管理模塊，則可以實(shí)現(xiàn)閉環(huán)的精確追溯。當(dāng)待加工的產(chǎn)品到達(dá)工位之后，工人會逐個(gè)掃描產(chǎn)品上和相應(yīng)物料上的編碼，實(shí)現(xiàn)了單個(gè)產(chǎn)品在物料、產(chǎn)品、員工、工位等信息上的精確綁定，并由系統(tǒng)記錄在案。一旦未來獲知某一批次產(chǎn)品或某個(gè)單件產(chǎn)品出現(xiàn)問題，可以快速得知對應(yīng)的原材料、人員信息，從而迅速分析出問題的原因。反之，如果某一批原材料出現(xiàn)問題，利用這個(gè)系統(tǒng)也可以反過來迅速定位受到影響的產(chǎn)品批次和客戶范圍，為控制不必要的損失提供了可行之道。

　　此外，除了實(shí)施透明智造解決方案的各個(gè)模塊，施耐德電氣的精益專家還對漢威科技的產(chǎn)線進(jìn)行了一些具體的精益化改善。例如，以前采用的單工位生產(chǎn)模式，每個(gè)工人以"單打獨(dú)斗"的方式將一臺設(shè)備從頭做到尾，由于不同工人的工作效率有快有慢，這種方式既容易出差錯(cuò)，又不容易對生產(chǎn)進(jìn)度進(jìn)行控制。而在精益專家的建議下，將產(chǎn)線改為了L型和U型的單元式生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)了工位之間員工的交叉配合。通過這種變化，能夠讓員工通過分工配合實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)節(jié)奏的協(xié)調(diào)性，無形中減少了由于員工個(gè)人差異而產(chǎn)生的效率短板。

　　生產(chǎn)轉(zhuǎn)型帶動(dòng)意識轉(zhuǎn)化，自主改善意在長遠(yuǎn)

　　在透明的流程和數(shù)據(jù)的支撐下，"從管理中要效益"對于漢威科技而言不再是一句空話，而是轉(zhuǎn)化成了實(shí)實(shí)在在的行動(dòng)和改善。改造后，產(chǎn)線的生產(chǎn)效率提升了12%，產(chǎn)能提升了22%，人均產(chǎn)值提升了14%，市場反饋的故障率降低了25%……這一系列的變化，不僅讓漢威科技看到了"透明工廠"帶來的產(chǎn)能潛力，更為漢威科技從上到下帶來了管理模式和思維意識上的轉(zhuǎn)變。

　　例如，"用數(shù)據(jù)說話"已經(jīng)成為了漢威科技上至領(lǐng)導(dǎo)、下至一線員工的習(xí)慣。作為生產(chǎn)部門的負(fù)責(zé)人，張偉偉明顯地感覺到，和以前依靠月度信息匯總和粗略分析的被動(dòng)方式相比，管理的顆粒度和可視化能力產(chǎn)生了質(zhì)的飛躍，對每周、每天甚至每小時(shí)生產(chǎn)狀況的隨時(shí)掌握，讓他能夠迅速應(yīng)對各類變化帶來的挑戰(zhàn)，甚至提前做出應(yīng)對決策。像以前那種由于一臺設(shè)備、一批物料出現(xiàn)問題而導(dǎo)致生產(chǎn)卡殼、訂單延誤的情況，很難再次出現(xiàn)了。

　　此外，通過將生產(chǎn)的各項(xiàng)KPI信息和薪酬、職業(yè)發(fā)展掛鉤，員工的積極性也得到了質(zhì)的提升。張偉偉談到："以前，我們的改善措施是從上往下一級一級推行的，不但響應(yīng)緩慢，又缺乏針對性。而現(xiàn)在，每一位員工都能隨時(shí)看到自己的各種KPI信息，人人對自己的工作效率、工作成效和改進(jìn)的方向都能心中有數(shù)，不用領(lǐng)導(dǎo)再來替自己分析和指導(dǎo)，還增添了工作的成就感。這樣一來，就把自上而下的改善，逐步變成了員工自主自發(fā)的改善。"

　　授人以魚不如授人以漁，掌握了自我"造血"的能力，才談得上是掌握了"透明工廠"精益管理模式的精髓。為了培養(yǎng)漢威科技團(tuán)隊(duì)自主持續(xù)改善的能力，施耐德電氣的精益專家團(tuán)隊(duì)不惜把生產(chǎn)現(xiàn)場變成了生動(dòng)的"課堂"。例如，精益專家會來到作為精益生產(chǎn)體系重要組成部分的SIM小組組會現(xiàn)場，將生產(chǎn)小組長和一線員工的交流和討論細(xì)節(jié)錄制下來，然后和這些員工一起探討存在的優(yōu)點(diǎn)和不足，分享改善的心得。就這樣，漢威科技的一批班組長和一線員工都掌握了自主改善的能力，成為了持續(xù)改善的"生力軍"，為漢威科技的持續(xù)騰飛打下了堅(jiān)固的基礎(chǔ)。

　　張偉偉談到："今天，施耐德電氣已經(jīng)幫助漢威科技邁出了通向'透明工廠'的重要一步。在我們看來，這既是漢威科技自身轉(zhuǎn)型升級的開端，也是今后雙方合作的開端。未來的整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)必將形成一個(gè)'你中有我，我中有你'的生態(tài)圈，在這個(gè)生態(tài)圈中，漢威科技希望發(fā)揮自身的優(yōu)勢，在更廣闊的范圍內(nèi)與施耐德電氣共同合作，為各行各業(yè)打造更加豐富的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景。"