摘要：數(shù)字化企業(yè)是現(xiàn)代制造企業(yè)未來發(fā)展的必然趨勢(shì)，主要是將信息技術(shù)有效地與制造技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，覆蓋企業(yè)產(chǎn)品全生命周期以及企業(yè)經(jīng)營管理的所有環(huán)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品制造、企業(yè)管理、生產(chǎn)控制的智能化和集成化，提高企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)水平、經(jīng)營管理能力、生產(chǎn)制造實(shí)力，推動(dòng)企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的提高。所以，離散型制造企業(yè)需要順應(yīng)時(shí)代發(fā)展趨勢(shì)，以數(shù)字化為基礎(chǔ)向著智能化升級(jí)，推動(dòng)企業(yè)綜合素養(yǎng)的提升。對(duì)數(shù)字化離散制造進(jìn)行深入解讀并對(duì)具體推進(jìn)策略進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化；離散型制造業(yè)；對(duì)策

一、前言

“中國制造2025”戰(zhàn)略的推出，為制造企業(yè)提升信息化水平提供了指引，成為制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)的重要保障。進(jìn)入21世紀(jì)以來，理論研究和實(shí)踐操作人員都開展了大量的工作，付出了無法計(jì)量的努力，使制造企業(yè)的發(fā)展經(jīng)歷了ERP、MRP、MES、豐田模式、精益化、TOC等不同的管理階段。隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，離散型生產(chǎn)企業(yè)順應(yīng)時(shí)代發(fā)展趨勢(shì)，開始積極進(jìn)行數(shù)字化和智能化升級(jí)，以期在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位。

二、數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)字化孿生與智能化

（一）數(shù)字化與智能化之間存在伴生關(guān)聯(lián)

智能化要以數(shù)字化為基礎(chǔ)，數(shù)字化要以智能化為目標(biāo)，這是正確理解兩者關(guān)系的切入點(diǎn)。離散型制造業(yè)在數(shù)字化（Digitization）基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)智能（Intelligence）化管理，已經(jīng)成為離散型制造業(yè)在高速發(fā)展的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)支持下，提升企業(yè)素養(yǎng)，向管理要效益，融入數(shù)字化社會(huì)的必然，同時(shí)也是充分發(fā)揮現(xiàn)代人力資源知識(shí)能力的迫切需要。智能化的目標(biāo)是管理控制模式，主要是通過數(shù)字模型的應(yīng)用建立數(shù)字化工廠。通過與企業(yè)運(yùn)營相匹配管理模式的應(yīng)用，有效提高企業(yè)運(yùn)行效率，這是數(shù)字模型構(gòu)建的抓手。離散型制造企業(yè)需要以客觀規(guī)律為基礎(chǔ)，積極更新管理思維，創(chuàng)新業(yè)務(wù)管理理念，結(jié)合管理模式、產(chǎn)品特點(diǎn)、開發(fā)程度等的差異，對(duì)數(shù)據(jù)模型進(jìn)行具體化應(yīng)用，因此，數(shù)據(jù)模型是離散型企業(yè)結(jié)合自身實(shí)際情況對(duì)工序、品種、變量、生產(chǎn)等基礎(chǔ)管理模式的優(yōu)化[1]。

（二）數(shù)字化孿生是數(shù)據(jù)挖掘的信息化表現(xiàn)形式

數(shù)字化是通過軟件識(shí)別功能完成的數(shù)據(jù)挖掘，其主要目標(biāo)是企業(yè)運(yùn)行的各種元素，是與企業(yè)運(yùn)營管理模式存在關(guān)聯(lián)的各種狀態(tài)和事務(wù)，從本質(zhì)上來說是信息社會(huì)發(fā)展的文化過程。在進(jìn)行管理模式信息化的過程中，產(chǎn)品的規(guī)格、名稱、制造企業(yè)、型號(hào)等都是數(shù)字化的基本要素，為了滿足管理需求，設(shè)備的類型、工藝等級(jí)、加工技術(shù)等抽象概念也要進(jìn)行數(shù)字化處理。數(shù)字化孿生主要是通過軟件將現(xiàn)實(shí)世界在虛擬世界中進(jìn)行重新展現(xiàn)，不但能夠重現(xiàn)現(xiàn)實(shí)世界中事物的特點(diǎn)，還可以展現(xiàn)彼此的關(guān)聯(lián)，包括歸納、演繹關(guān)系以及其他邏輯關(guān)聯(lián)。

（三）數(shù)字化孿生呈現(xiàn)出了差異化的顆粒度

數(shù)字化孿生概念中的顆粒度，指的是將事物之間的關(guān)聯(lián)轉(zhuǎn)變成為虛擬世界中各種數(shù)據(jù)不同的精細(xì)化程度，是一種清晰的概念，具有一定的獨(dú)立性，它并非具體感知的外在影響，而是需要以真實(shí)感知為切入點(diǎn)進(jìn)行概念的抽象化處理，結(jié)合管控的實(shí)際情況，對(duì)虛擬世界和現(xiàn)實(shí)世界由于顆粒度的不同出現(xiàn)的差異進(jìn)行分析，這也是數(shù)字化進(jìn)程的核心內(nèi)容。

（四）數(shù)字化孿生的目標(biāo)是管控需求

企業(yè)可以根據(jù)提高員工工作積極性這一需求對(duì)員工的實(shí)際產(chǎn)出進(jìn)行監(jiān)控，也可以以團(tuán)隊(duì)互助這一管控目標(biāo)為基礎(chǔ)，對(duì)多個(gè)員工的產(chǎn)出進(jìn)行計(jì)量。所以，數(shù)字化孿生的實(shí)際效果與企業(yè)對(duì)管控的認(rèn)識(shí)具有緊密的關(guān)聯(lián)，受到管理團(tuán)隊(duì)綜合能力的直接影響，這是企業(yè)向著數(shù)字工廠發(fā)展的重要一步。

三、以智能化推進(jìn)數(shù)字化離散制造

（一）理念轉(zhuǎn)變

首先，離散型制造要建立以生產(chǎn)流程為基礎(chǔ)的管理理念。在生產(chǎn)資料所有制形式、生產(chǎn)能力、市場(chǎng)環(huán)境一致的情況下，在產(chǎn)品技術(shù)特點(diǎn)和客戶實(shí)際需求為離散型或組織結(jié)構(gòu)、勞動(dòng)力特點(diǎn)、材料供應(yīng)模式都需要滿足離散生產(chǎn)需求的情況下，企業(yè)要對(duì)將生產(chǎn)方式和產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程進(jìn)行總結(jié)和演繹。其次，樹立數(shù)字化工程推進(jìn)理念。在面對(duì)新的管理方法和理論時(shí)，不能因?yàn)楣芾砟Ｊ讲煌?，就盲目地拒絕應(yīng)用。連續(xù)性生產(chǎn)或者離散型生產(chǎn)所采用的設(shè)備可能存在差異，企業(yè)需要積極增加投資，并進(jìn)行人才的引入，為數(shù)字工廠的構(gòu)建奠定基礎(chǔ)[2]。最后，將生產(chǎn)流程的智能化作為數(shù)字工廠建設(shè)的目標(biāo)。雖然產(chǎn)品的技術(shù)工藝存在不同，但是離散型生產(chǎn)具有普遍的規(guī)律，產(chǎn)品都是從分解物質(zhì)組合而成，在生產(chǎn)時(shí)需要進(jìn)行裝配，加工工序之間存在一定的規(guī)律，可以對(duì)加工主體、耗費(fèi)、參數(shù)等進(jìn)行明確。通過數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用，可以將各種品種、工序等進(jìn)行智能化升級(jí)，從而推動(dòng)企業(yè)運(yùn)營效率的提高，為數(shù)字工廠建設(shè)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)提供保障。

（二）智能化蜂巢模型

企業(yè)智能化蜂巢模型應(yīng)當(dāng)包括三個(gè)層次和四個(gè)范疇，分別是第一層級(jí)的數(shù)據(jù)規(guī)則，第二層級(jí)的統(tǒng)籌模型和業(yè)務(wù)模型，第三個(gè)層次的科學(xué)與理念。

1.數(shù)據(jù)規(guī)則

指的是一般的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，包括數(shù)據(jù)之間存在的基礎(chǔ)屬性關(guān)系；物料批次的數(shù)量、箱數(shù)等；單價(jià)與數(shù)量構(gòu)成的銷售額；名稱、性別等構(gòu)成的員工檔案；客戶、數(shù)量、送達(dá)時(shí)間等構(gòu)成的訂單等。在企業(yè)應(yīng)用的ERP系統(tǒng)當(dāng)中，會(huì)形成許多通用性規(guī)則，體現(xiàn)了人們對(duì)數(shù)據(jù)與互相之間關(guān)聯(lián)的認(rèn)識(shí)。從源頭上來說，是業(yè)務(wù)模型和統(tǒng)籌模型對(duì)于數(shù)據(jù)規(guī)則提出的要求[3]。

2.業(yè)務(wù)模型

指的是單獨(dú)的業(yè)務(wù)或者專業(yè)領(lǐng)域?qū)?shù)據(jù)管理進(jìn)行梳理的有效手段，其特點(diǎn)包括通用性、系統(tǒng)性等。比如數(shù)控設(shè)備在進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)，設(shè)置的參數(shù)、工序等都屬于專業(yè)模型；進(jìn)行賬款賬務(wù)處理、編制財(cái)務(wù)報(bào)表、資金臺(tái)賬等屬于業(yè)務(wù)模型。業(yè)務(wù)模型屬于一種較為多見的數(shù)字化孿生應(yīng)用，是企業(yè)信息系統(tǒng)運(yùn)行的重要體現(xiàn)，企業(yè)不但要結(jié)合自身需要對(duì)模型進(jìn)行選擇，還要結(jié)合應(yīng)用策略進(jìn)行業(yè)務(wù)模型的重新設(shè)計(jì)。

3.統(tǒng)籌模型

作為高端智慧應(yīng)用于數(shù)字化孿生中的具體表現(xiàn)，統(tǒng)籌模型如果缺少了經(jīng)營理念和管理科學(xué)的指引，就會(huì)喪失靈魂，影響數(shù)字化孿生的實(shí)際效果。其中，網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)就是一種具有代表性的統(tǒng)籌模型，能夠通過作業(yè)主體跟對(duì)象之間關(guān)聯(lián)的構(gòu)建，實(shí)現(xiàn)計(jì)劃進(jìn)程的優(yōu)化管理。

4.經(jīng)營理念和管理科學(xué)

這一層級(jí)是業(yè)務(wù)模型、數(shù)據(jù)規(guī)則、統(tǒng)籌模型的頂層設(shè)計(jì)。

四、系統(tǒng)初步設(shè)計(jì)與數(shù)字化車間推進(jìn)方案

（一）初步設(shè)計(jì)

在推動(dòng)數(shù)字化工程建設(shè)的過程中，要以為核心工程作為切入點(diǎn)，積極尋求突破，不斷進(jìn)行完善，達(dá)到維護(hù)企業(yè)利益的效果。所以，數(shù)字化工廠的設(shè)計(jì)需要以車間實(shí)施方案為首要課題。數(shù)字化離散制造系統(tǒng)圖譜離散制造基礎(chǔ)規(guī)律構(gòu)建起的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，需要根據(jù)自身需求進(jìn)行整體開發(fā)方案的設(shè)計(jì)。該圖譜利用是個(gè)概念化的模糊關(guān)系和數(shù)字集群，對(duì)系統(tǒng)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了闡述，其中，市場(chǎng)需求集群主要涉及四個(gè)資源集群，包括需求整合、預(yù)算平衡、技術(shù)解析、智慧協(xié)同，還包括一個(gè)次生需求集群，存在彈性拓展空間。其中，數(shù)字集群指的是以系統(tǒng)功能為基礎(chǔ)構(gòu)建的數(shù)字規(guī)則、統(tǒng)籌模型、業(yè)務(wù)模型、數(shù)據(jù)[4]。

從本質(zhì)上來說，企業(yè)運(yùn)行主要是利用產(chǎn)品尋求需求和資源之間的平衡，雖然資源和產(chǎn)品存在較大差異，但是互相之間的關(guān)聯(lián)和制衡策略具有一定的規(guī)律，將這些運(yùn)行元素和集合應(yīng)用于數(shù)字化孿生中，就是推動(dòng)數(shù)字化工廠建設(shè)的過程。所以，不但要根據(jù)圖譜中的結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)字集群和系統(tǒng)關(guān)系的構(gòu)建，而且要結(jié)合實(shí)際需求進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，將經(jīng)營理念、發(fā)展戰(zhàn)略、管理模式等引入資源管理中，構(gòu)建起經(jīng)營預(yù)算數(shù)據(jù)模型，為業(yè)務(wù)模型和統(tǒng)籌模型提供指標(biāo)數(shù)據(jù)。

工藝解析指的是自然資源整合集群，主要是對(duì)作業(yè)和產(chǎn)品資源進(jìn)行全面整合，構(gòu)建起生產(chǎn)資源，為模型構(gòu)建提供數(shù)據(jù)變量；概算平衡指的是對(duì)市場(chǎng)需求、經(jīng)營預(yù)算跟資源之間的關(guān)系進(jìn)行整合，構(gòu)建起統(tǒng)籌模型，通過編制經(jīng)營計(jì)劃實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)平衡，為業(yè)務(wù)模型的構(gòu)建提供指標(biāo)性數(shù)據(jù)的因變量；智慧動(dòng)態(tài)協(xié)同是數(shù)字化離散制造的重要特點(diǎn)，是結(jié)合工藝解析進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn)過程模型的構(gòu)建，對(duì)各類數(shù)據(jù)變量進(jìn)行動(dòng)態(tài)收集和科學(xué)分析，通過不斷的調(diào)整和管控，滿足實(shí)際需求；次生需求指的是將業(yè)務(wù)和專業(yè)工作引入伺服系統(tǒng)當(dāng)中，積極利用產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程中的各類數(shù)據(jù)和數(shù)字化孿生，將經(jīng)營需求和產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程中的各類數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)結(jié)合。次生需求主要是通過業(yè)務(wù)條件變量和自變量數(shù)據(jù)的完善，為產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)奠定基礎(chǔ)。數(shù)字化與智能化是不可分割的伴生關(guān)系。數(shù)字化是智能化的基礎(chǔ)，智能化是數(shù)字化的歸宿，為智能化而數(shù)字化是處理兩者關(guān)系的出發(fā)點(diǎn)。智能化對(duì)象是管控模式，管控模式通過數(shù)據(jù)模型再現(xiàn)于數(shù)字化工廠，為管控模式而智能化是處理兩者關(guān)系的出發(fā)點(diǎn)；適合企業(yè)運(yùn)營不同范疇的管控模式，能提升運(yùn)營效率的管控模式，是構(gòu)建數(shù)據(jù)模型的出發(fā)點(diǎn)。

（二）數(shù)字化車間推進(jìn)方案

離散型制作生產(chǎn)流程數(shù)字化車間推進(jìn)簡約實(shí)施方案，主要是利用手機(jī)App工序編組實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)反饋，具體的推進(jìn)計(jì)劃是以離散型企業(yè)生產(chǎn)工廠為主要目標(biāo)，利用網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃模型對(duì)數(shù)字化推進(jìn)方案進(jìn)行展現(xiàn)。具體實(shí)施企業(yè)要對(duì)下屬作業(yè)內(nèi)容和具體要求進(jìn)行明確，判斷各個(gè)作業(yè)所需的時(shí)間，從而利用網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)估算項(xiàng)目周期。

1.項(xiàng)目啟動(dòng)

要確定數(shù)字化車間建設(shè)的具體內(nèi)容和實(shí)施方案，確定作業(yè)責(zé)任人和具體工作人員，明確作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和詳細(xì)內(nèi)容。

2.基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)規(guī)則

主要包括明確產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)組織、生產(chǎn)設(shè)備、員工崗位、計(jì)劃傳達(dá)、整理收集等環(huán)節(jié)的具體內(nèi)容和規(guī)則，明確不同車間和班組人員的工作內(nèi)容和崗位職責(zé)。比如，在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方面，要對(duì)工藝的類型進(jìn)行選擇，確定產(chǎn)品自制件配置的數(shù)量和機(jī)構(gòu)；在生產(chǎn)組織方面，要確定車間下一級(jí)的生產(chǎn)機(jī)構(gòu)；在生產(chǎn)設(shè)備方面，要對(duì)生產(chǎn)產(chǎn)品的設(shè)備根據(jù)編號(hào)、名稱、類型、規(guī)格進(jìn)行建檔；在員工崗位方面，要對(duì)有關(guān)人員的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，根據(jù)操作權(quán)限的不同安排主管、調(diào)度、人事、技術(shù)等崗位，建立規(guī)范的人員調(diào)配方法[5]。

3.數(shù)據(jù)整合和業(yè)務(wù)模型

主要開展加工單元、生產(chǎn)元、工藝流程、計(jì)劃分解、計(jì)件工資、標(biāo)識(shí)制定等方面的制定和落實(shí)工作。

4.實(shí)施作業(yè)和統(tǒng)籌模型

主要工作包括工件盤點(diǎn)、生產(chǎn)配置、工序反饋、模型分析、看板統(tǒng)計(jì)等。

5.軟件跟進(jìn)

選擇與車間離散制造情況相匹配的軟件開發(fā)平臺(tái)，進(jìn)行數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)的搭建，對(duì)操作界面進(jìn)行優(yōu)化，開發(fā)手機(jī)反饋App，并對(duì)分析表和看板進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)，加強(qiáng)對(duì)反饋操作和系統(tǒng)要求的關(guān)注。

總結(jié)來說，離散型數(shù)字化車間簡約方案，具有管理扶貧和管理增效功能，能夠完成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的收集和價(jià)值分析，通過生產(chǎn)流程要素的梳理和優(yōu)化，構(gòu)建起主營業(yè)務(wù)模型，正確處理生產(chǎn)需求和作業(yè)資源之間的關(guān)聯(lián)，建立統(tǒng)籌模型，有效提高運(yùn)營效率，基于手機(jī)App工序編組完成實(shí)時(shí)反饋，推動(dòng)數(shù)字化車間的搭建。

五、數(shù)字化離散制造的主要特征

數(shù)字化離散制造的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在六個(gè)方面。第一，全員參與。產(chǎn)品生產(chǎn)過程中工作人員的活動(dòng)與數(shù)字化孿生之間具有緊密的關(guān)聯(lián)，其他員工的活動(dòng)也會(huì)對(duì)其產(chǎn)生間接影響。所有員工行為的規(guī)范性對(duì)于企業(yè)的管理水平和組織能力提出了較大的挑戰(zhàn)，需要引起管理人員的高度重視。第二，自我學(xué)習(xí)。作為職能的一般特點(diǎn)，學(xué)習(xí)可以使數(shù)據(jù)與人類智慧發(fā)生互相推動(dòng)作用，積極利用實(shí)際產(chǎn)量與產(chǎn)出節(jié)拍之間的差異，對(duì)生產(chǎn)元的能力進(jìn)行調(diào)整。通過不同維度數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的分析，科學(xué)梳理認(rèn)知和觀察重心，及時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)價(jià)值進(jìn)行挖掘，從而對(duì)模型進(jìn)行科學(xué)調(diào)整。第三，間接管理。主要包括材料利用率、設(shè)備利用率、出勤率、資金周轉(zhuǎn)率等，數(shù)字化離散制造不但要對(duì)看得見的數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，還要學(xué)會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)模型進(jìn)行管理，從而提高管理的全面性和科學(xué)性。第四，即時(shí)反饋。結(jié)合管控反映模式對(duì)需求進(jìn)行跟進(jìn)，針對(duì)資源和需求數(shù)據(jù)的持續(xù)變化，完成顆粒度的動(dòng)態(tài)反饋，從而實(shí)現(xiàn)真正的數(shù)字化孿生。離散型制造企業(yè)要對(duì)生產(chǎn)流程進(jìn)行動(dòng)態(tài)跟進(jìn)，第一時(shí)間處理風(fēng)險(xiǎn)問題，對(duì)出入庫進(jìn)行快速賬務(wù)處理，實(shí)現(xiàn)員工、設(shè)備狀態(tài)的快速反饋。第五，目視看板。要將業(yè)務(wù)模型和統(tǒng)籌模型展現(xiàn)在直觀的圖表當(dāng)中，結(jié)合統(tǒng)籌要求和業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)開展推理，實(shí)現(xiàn)主要模型數(shù)據(jù)的透視，為歸納和演繹奠定基礎(chǔ)。第六，行星組織。不但要求運(yùn)營中心負(fù)責(zé)對(duì)各項(xiàng)職能進(jìn)行協(xié)調(diào)，還要建立科學(xué)配套的職能部門，為運(yùn)營中心的運(yùn)行提供保障。

六、結(jié)語

集成是數(shù)字化企業(yè)所具有的重要特征和關(guān)鍵內(nèi)容，在內(nèi)部涉及決策層、管理層、車間層的集成，在外部牽扯到供應(yīng)企業(yè)、合作伙伴、供應(yīng)商的集成。不同行業(yè)的信息化建設(shè)內(nèi)容存在許多不同，其數(shù)字化集成模式也會(huì)出現(xiàn)差異，所以，離散制造行業(yè)要結(jié)合自身實(shí)際情況動(dòng)態(tài)分析集成需求，從而建立起與自身實(shí)際情況相匹配的集成模式。

參考文獻(xiàn)

[1]李新宇，李昭甫，高亮.離散制造行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型與智能化升級(jí)路徑研究[J].中國工程科學(xué)，2022，24（2）：11.

[2]孫玉蘋.數(shù)字化和人工智能技術(shù)助推制造業(yè)物流智能化發(fā)展解析[J].新型工業(yè)化，2022，12（1）：13-14.

[3]陳道遠(yuǎn).重新定義建筑的數(shù)字化——離散主義建筑設(shè)計(jì)的興起[J].華中建筑，2020，38（1）：4.

[4]田凌，劉果，劉思超.數(shù)字孿生與生產(chǎn)線仿真技術(shù)研究[J]. 圖學(xué)學(xué)報(bào)，2021，42（3）：10.

[5]沈菊良，朱人杰，沈富強(qiáng).離散型工業(yè)中間品制造企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型研究[J].管理觀察，2020（2）：3.