■ 李賀 高雷雷 袁安 呂永松/中國航發(fā)南方

中國航發(fā)南方通過固化優(yōu)化企業(yè)生產(chǎn)業(yè)務流程與管理模式、制定數(shù)據(jù)集成管理規(guī)范、建設(shè)生產(chǎn)主題數(shù)據(jù)倉庫、建立數(shù)據(jù)分析模型等方法的實施，形成了一套敏捷高效的生產(chǎn)管控體系，有效地提高了企業(yè)生產(chǎn)過程精準管控能力，為全價值鏈、全業(yè)務域挖掘數(shù)據(jù)價值、推廣數(shù)據(jù)應用奠定了基礎(chǔ)。

制造業(yè)經(jīng)歷了從機械化、電氣化、自動化到智能化的發(fā)展，生產(chǎn)制造始終是其價值核心，而生產(chǎn)的智能管控則是實現(xiàn)該價值核心的必要手段。

中國航發(fā)南方是我國唯一的中小型航空發(fā)動機生產(chǎn)研制基地，屬于典型的離散制造企業(yè)：產(chǎn)品批量小、品種多、結(jié)構(gòu)復雜、配套零件品種和數(shù)量眾多、制造工藝復雜多變；生產(chǎn)組織過程復雜，臨時插單、科研機、批產(chǎn)機、排故機、修理機等混合穿插進行，充滿不確定性；零部件質(zhì)量和交付周期不穩(wěn)定。雖然企業(yè)信息化建設(shè)已經(jīng)取得了一定的成果，建成了以企業(yè)資源計劃管理系統(tǒng)（ERP）、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)（PDM）、制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）等為核心的研發(fā)生產(chǎn)制造信息化體系，并積累了大量的數(shù)據(jù)，但是依然存在不少問題：跨系統(tǒng)業(yè)務流程沒有通過信息化手段進行固化和優(yōu)化；各系統(tǒng)之間集成度不高、數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)性不強，信息孤島問題日益突出；未深度挖掘數(shù)據(jù)價值，無法為企業(yè)的生產(chǎn)制造決策提供有效的數(shù)據(jù)支撐。

為實現(xiàn)構(gòu)建全面覆蓋航空發(fā)動機生產(chǎn)制造全過程的生產(chǎn)管控系統(tǒng)的目標，中國航發(fā)南方的創(chuàng)新團隊研究的主要內(nèi)容是：根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)管理體系建設(shè)和均衡生產(chǎn)的要求，建立基于數(shù)據(jù)的生產(chǎn)管控體系，挖掘數(shù)據(jù)價值，提高企業(yè)生產(chǎn)過程精準管控能力；制定數(shù)據(jù)集成規(guī)范，以數(shù)據(jù)為核心，構(gòu)建生產(chǎn)主題數(shù)據(jù)倉庫，進行數(shù)據(jù)分析和展示；固化優(yōu)化生產(chǎn)管理流程，改變現(xiàn)有生產(chǎn)管理模式，以流程驅(qū)動業(yè)務，業(yè)務產(chǎn)生數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)提供支持，建立生產(chǎn)管控系統(tǒng)；將管理思想和流程寫入信息系統(tǒng)，利用數(shù)據(jù)分析技術(shù)和建模手段自動獲取決策及管理信息。

建設(shè)思路

建立生產(chǎn)管控體系的總體思路是：流程是主線，數(shù)據(jù)是核心，集成是關(guān)鍵。不僅僅是要建立一套服務于生產(chǎn)的系統(tǒng)平臺，同時需要優(yōu)化生產(chǎn)管理流程，改變傳統(tǒng)的生產(chǎn)管理模式，運用數(shù)據(jù)倉庫、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)建模等數(shù)據(jù)手段提高數(shù)據(jù)和信息價值，使數(shù)據(jù)成為生產(chǎn)管理的核心，實現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)管理的物流與信息流合一，提高企業(yè)生產(chǎn)管理決策的準確性和預見性。

根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)管理體系的要求，系統(tǒng)以均衡生產(chǎn)需求為牽引，計劃為主線，快速進行生產(chǎn)控制及生產(chǎn)執(zhí)行情況反饋，自動生成生產(chǎn)業(yè)績評價結(jié)果。通過對生產(chǎn)流程的固化和優(yōu)化，從生產(chǎn)的需求、計劃、保障、配套、交付、業(yè)績評價等維度，構(gòu)建生產(chǎn)管控系統(tǒng)。整合離散的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，建設(shè)數(shù)據(jù)倉庫，通過數(shù)據(jù)建模、數(shù)據(jù)分析及數(shù)據(jù)展示等方式，形成生產(chǎn)管理需要的直觀信息。制定集成規(guī)范，以生產(chǎn)價值鏈流向為引導，集成各業(yè)務系統(tǒng)。

方案設(shè)計

系統(tǒng)架構(gòu)

創(chuàng)新團隊充分利用現(xiàn)有業(yè)務系統(tǒng)數(shù)據(jù)優(yōu)勢，面向生產(chǎn)管控業(yè)務建立統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫，通過分析模型和事務模型對目前的生產(chǎn)情況進行分析、管理和預測，通過統(tǒng)一的平臺進行展現(xiàn)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動業(yè)務。

技術(shù)架構(gòu)

系統(tǒng)架構(gòu)示意圖

技術(shù)架構(gòu)示意圖

系統(tǒng)基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（Oracle Database）及數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)（SAP BW）建設(shè)生產(chǎn)管控主題數(shù)據(jù)庫，通過數(shù)據(jù)的抽取、轉(zhuǎn)換、加載（ETL）從業(yè)務系統(tǒng)采集生產(chǎn)靜態(tài)及過程數(shù)據(jù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理，提供數(shù)據(jù)的共享、交換、編碼、分析展現(xiàn)、數(shù)據(jù)挖掘與建模等應用，并支持基于PC端、大屏幕等界面的可視化展示。

系統(tǒng)實現(xiàn)

首先，通過制定信息系統(tǒng)集成規(guī)范、數(shù)據(jù)集成規(guī)范等，采用企業(yè)服務總線（ESB）、用于不同的平臺和編程語言之間可共同操作的消息收發(fā)框架（Web Service）、ETL等技術(shù)，整合公司現(xiàn)有發(fā)動機物料清單（BOM）、工藝設(shè)計、計劃、訂單、工具工裝、現(xiàn)場報工、質(zhì)量、人力、財務、會議紀要等結(jié)構(gòu)化與非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)，建設(shè)生產(chǎn)主題數(shù)據(jù)倉庫，實現(xiàn)與現(xiàn)有各系統(tǒng)業(yè)務、數(shù)據(jù)的深度集成，打破信息孤島，使各系統(tǒng)成為一個統(tǒng)一的整體。其次，固化優(yōu)化流程，用信息化手段改變生產(chǎn)管理模式。最后，充分應用數(shù)據(jù)優(yōu)勢，發(fā)揮業(yè)績評價作用。

根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)業(yè)績評價方法，通過定性分析與定量分析方法，按照職能部門細化生產(chǎn)管理業(yè)績評價指標、權(quán)重與基數(shù)，量化評價指標，并通過與各主要業(yè)務系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)集成，按照指標要素進行分類匯總統(tǒng)計，為生產(chǎn)業(yè)績評價提供數(shù)據(jù)依據(jù)，促進企業(yè)生產(chǎn)業(yè)績評價由定性考核向定量考核、由結(jié)果評價向過程評價轉(zhuǎn)變，提高生產(chǎn)業(yè)績評價的準確性及透明度，助推生產(chǎn)管理能力提升。

梳理異常問題與會議管理流程，構(gòu)建協(xié)同工作平臺

梳理生產(chǎn)過程中異常問題情況處理與生產(chǎn)會議業(yè)務流程，通過定性分析與定量分析方法，對異常問題進行分類分級；構(gòu)建協(xié)同工作平臺，結(jié)構(gòu)化異常問題、會議紀要業(yè)務要素，實現(xiàn)異常問題快速反饋、會議紀要執(zhí)行檢查與評價考核。

以生產(chǎn)訂單為基礎(chǔ)進行生產(chǎn)能力評估和訂單監(jiān)控

通過生產(chǎn)訂單衡量生產(chǎn)中心的生產(chǎn)完成情況，將各生產(chǎn)中心當前的計劃訂單、生產(chǎn)訂單進行匯總統(tǒng)計，監(jiān)控各生產(chǎn)中心的已完成訂單、未完成訂單、未來訂單情況；通過訂單分析各生產(chǎn)中心未來的訂單承接能力和設(shè)備負載能力，結(jié)合歷史數(shù)據(jù)，預估任務完成情況；實現(xiàn)訂單的宏觀監(jiān)控和微觀控制，生產(chǎn)管理部門通過訂單整體情況對生產(chǎn)進行監(jiān)控，通過訂單的微觀異常進行生產(chǎn)干預。

基于BOM和實時數(shù)據(jù)分析實現(xiàn)航空發(fā)動機關(guān)鍵路徑監(jiān)控

發(fā)動機關(guān)鍵路徑分析模型

發(fā)動機修理預警分析模型

將發(fā)動機管理數(shù)據(jù)與企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的物流數(shù)據(jù)和需求數(shù)據(jù)進行整合分析，梳理產(chǎn)品BOM與訂單交付周期信息，建立產(chǎn)品生產(chǎn)關(guān)鍵路徑，動態(tài)關(guān)聯(lián)生產(chǎn)配套缺件、在制品等信息，實現(xiàn)當月某型產(chǎn)品及單臺產(chǎn)品動態(tài)關(guān)鍵路徑識別與剩余周期分析。為生產(chǎn)管理決策提供支持，使生產(chǎn)能力投放與平衡有據(jù)可依。

通過大數(shù)據(jù)分析技術(shù)和航空發(fā)動機全生命周期相結(jié)合，實現(xiàn)可預測的售后服務保障

收集發(fā)動機使用過程中的工作狀態(tài)、工作參數(shù)、檢查日志、使用履歷、狀態(tài)變化、歷史故障等數(shù)據(jù)，根據(jù)發(fā)動機設(shè)計的技術(shù)狀態(tài)指標，結(jié)合生產(chǎn)制造過程中單臺發(fā)動機的技術(shù)狀態(tài)差異，采用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，分析發(fā)動機全生命周期過程中健康指標數(shù)據(jù)個性差異及其總體變化趨勢，實現(xiàn)對發(fā)動機健康狀態(tài)的全過程跟蹤。根據(jù)用戶需求情況完成對保障資源需求的分析和預測，從而實現(xiàn)可預測的售后服務保障，提高修理計劃的準確性。

建立在制品資金占用分析模型，加強生產(chǎn)成本管控

基于發(fā)動機各零部件標準價格，結(jié)合發(fā)動機關(guān)鍵路徑分析中各零部件生產(chǎn)周期，以及發(fā)動機的計劃交付日期及訂單的起止時間，構(gòu)建發(fā)動機全生命周期在制品資金占用分析模型，測算在制品庫存及資金占用情況。結(jié)合業(yè)務系統(tǒng)已有各類成本信息、存貨庫存及資金、存貨出入庫記錄數(shù)據(jù)，實現(xiàn)生產(chǎn)成本各類指標統(tǒng)計分析與展示，為評估存貨風險和降低在制品資金占用率提供數(shù)據(jù)支持。

優(yōu)化生產(chǎn)保障管控流程，提升生產(chǎn)保障能力

根據(jù)工具工裝需求、庫存、生產(chǎn)計劃、資金占用、缺件、定檢批檢等信息，統(tǒng)計分析工具工裝資金占用趨勢、缺件分布與定檢批檢預警及超期告警；根據(jù)設(shè)備維修情況、設(shè)備保養(yǎng)計劃及執(zhí)行情況，對維修超期情況及接近保養(yǎng)日期的設(shè)備進行預警，方便生產(chǎn)管理部門與生產(chǎn)中心提前安排生產(chǎn)工作。

優(yōu)化生產(chǎn)質(zhì)量管理方法，加強產(chǎn)品質(zhì)量管理

根據(jù)產(chǎn)品超差單、廢品單、不合格品審理單、一次交驗合格率以及外場發(fā)動機本體、成附件故障等數(shù)據(jù)，對產(chǎn)品質(zhì)量問題進行定性定量分析，為產(chǎn)品質(zhì)量管控與決策提供數(shù)據(jù)支持。

梳理供應商數(shù)據(jù)，強化供應商管理

根據(jù)合同執(zhí)行數(shù)據(jù)，對供應商的交付情況、延期情況、異常情況等進行分類統(tǒng)計展示，為供應商管理、績效考評以及選擇優(yōu)質(zhì)供應商提供數(shù)據(jù)支持。

建立覆蓋發(fā)動機全生命周期的多層級、多維度可視化看板

將管理職能與數(shù)據(jù)展示相結(jié)合，按照業(yè)務維度、產(chǎn)品維度、組織機構(gòu)維度進行功能劃分與數(shù)據(jù)展示，直接向管理者推送需要的信息及可能相關(guān)的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對生產(chǎn)任務執(zhí)行情況的全過程管理，提高數(shù)據(jù)利用價值。

結(jié)束語

隨著信息化應用的不斷深入，數(shù)據(jù)已經(jīng)成為企業(yè)的重要資產(chǎn)，是未來向智能工廠發(fā)展的重要財富，挖掘數(shù)據(jù)價值、提高生產(chǎn)過程精準管控能力的模式可以不斷向橫向與縱向推廣應用，直至覆蓋企業(yè)經(jīng)營管理、產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)制造、供應商管理、服務保障等各個業(yè)務域。通過建立生產(chǎn)主題數(shù)據(jù)倉庫、構(gòu)建生產(chǎn)管控系統(tǒng)、挖掘數(shù)據(jù)價值、固化優(yōu)化生產(chǎn)業(yè)務流程和管理模式等措施，提高了發(fā)動機生產(chǎn)全過程實時精準管控；促進了工作模式轉(zhuǎn)變，提高工作效率，員工幸福指數(shù)逐步提升，員工的質(zhì)量責任感和使命感不斷增強；企業(yè)生產(chǎn)管理能力得到了明顯提升。