模具企业如何搞数字化    ——兼论数字化与信息化的关系

发表时间:2023-01-05 10:12作者:宁波聚焦数字科技有限公司顾初青


企业信息化经历了几十年的发展,人们对信息化有了一定的认识。随着信息技术的迅猛发展,数字化的概念呼啸而至,原先信息化产品的公司似乎一摇身就转变成数字化产品公司,很多企业因此感到困惑:难道数字化就是过去的信息化吗,两者有什么区别和联系?我们数字化应该怎样搞

数字化是基于当前数字技术的应用。“数字化”的定义因为不同的应用场景而各有侧重,五花八门,国外对“数字化”有这样的定义:“通过结合不同的技术(例如云技术、传感器、大数据、3D打印)进行数字化,带来了前所未见的可能性,并提供了创造全新产品、服务和商业模式的潜力。”笔者认为,这比较能够反映数字化的本原。

笔者把数字化定义为:运用数字技术,将数据变为主要的生产要素,可以推动企业业务转型、管理变革和产品升级,形成增长点和竞争力。请注意以下两点:

1、定义中,笔者用了“可以”这个词,如何把“可以”变为“能够”,需要企业自身把握业务发展方向,确定企业转型目标,采取管理变革行动,然后从数字化技术的工具箱里寻找适合的工具与自身的管理行动相结合,最终目标不是数字化,而是实现转型和增长。

2、数字化最本质的特征是数据变成为主要的生产要素。数字化把数据作为生产要素,运用模型和算法自动处理部分或全部业务过程,这是与过去信息化的本质区别。

信息化是一个技术迭代发展的过程,数字化没有脱离信息化的范畴,过去的信息化建设为数字化提供了必要的基础(如基础数据、管理流程等)。数字化是信息化发展的高级阶段。

在信息化的初期,微型计算机刚普及应用,局域网已经建立,企业信息化其实是部门业务操作电子化,根据部门管理的需求,安装应用相应的套装软件,提高业务效率,如CAD和财务电算化等;后来根据业务管控需要发展到流程管理,套装软件把流程模板化,引导各部门输入,把销售、财务、库存、生产等部门数据串联起来形成管理信息的闭环,这就是ERP和扩充版的MES。信息化管理本质上是部门的人在线下管理(包括走内部流程、操作、协调、决策等),管理系统在后台起着记录、统计和传递信息的作用。

现在的数字化则要有一种全新的思路,以业务为中心,把业务逻辑建模,结合数据自动、实时采集,及时获取足够数量和质量的数据,数据驱动业务自动化(包括半自动化),使业务模式得到优化重组,因此数据变成重要的生产要素。目前企业数字化项目主要是在业务点、线上展开,最终以某业务智能化、某工序自动化、数据分析及可视化等形态呈现。

下图是传统信息化与数字化各自运行模式的对比。从图示内容也可以看出,传统信息化让企业管理完成规范化,成为数字化的必要条件。传统信息化以部门为中心,很容易造成管理条块分割、信息孤岛;数字化以业务为中心,按照业务逻辑连接部门和数据,这也是数字化管理的优势之一。

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模具企业的业务模式是单件定制化生产,企业规模小,生产管理复杂,规范化程度不高,有的因人设岗,信息化基础差。模具市场朝着精益化、专业化方向发展,但是很多企业没有专业特色,同质化竞争突出。如果产品没有专业化,设计与工艺缺乏规律性,将会限制数字化技术的应用场景和应用深度,使今后企业竞争力失去数字化的支撑。在数字化赋能的大趋势下,专业化是模具企业长期战略不容忽视的一个问题。

模具企业信息化从设计CAD和会计电算化开始,后来部分大一点的企业对过程管控需求迫切,开始应用ERP/MES,尽管应用过程磕磕绊绊,也有的半途而废,但平心而论,ERP/MES帮助企业完善管理记录,提升管理幅度,使原本扁平化的管理可以适应更高的产能,这一收获足以抵消其它的付出。

传统信息化没有下场,现在数字化又要登台,有很多企业信息化起步较晚,ERPMES还没有用好,OASCMCRM也没有,应该怎样规划企业的数字化建设。传统信息化(业务操作电子化)不能逾越,但是业务电子化与数字化也不完全是串行关系,模具企业不一定按部就班,重复过去信息化的路,可以按数字化要求把相关部分的业务操作电子化纳入数字化项目,并行实施。

模具企业的数字化要从模具企业单件定制化生产的特点出发,以生产为中心,聚焦设计和制造,提升管理智能化水平,降低对人的依赖;提升供应链协同能力,管控质量交期成本。在这些方面模具企业数字化有广阔的空间,数字化要针对一个个业务场景开发,不同于过去信息化的做法,加之目前缺乏通用场景的数字化技术方案,所以企业主动参与开发非常重要。模具企业下一步的数字化提升可以考虑以下个方面:

一、解决过去信息化留下的信息孤岛现象

建立企业数据中心是相对简单易行的一步,优先把企业基础数据(如部门、岗位、人员、计量单位、物料名称、物料编码、工件、工序、标准件、生产资源、供应商等等)标准化,再集中到统一平台,与各系统建立接口,实现企业基础数据同步更新。“数据中台”功能更进一步,但模具企业信息化程度不高,部门数据没有统一的标准,套装软件又互不联系,系统之间的数据接口开发往往会出现很多问题,这条路不适合。对于中小企业,管理信息化刚起步,最好采用行业性、一体化的管理系统,目前比较缺乏。

二、信息采集手段要从人工输入向自动采集转变,提高管理数字化水平

信息采集手段的自动化是通向数字化的必由之路。目前的MES系统完全依赖人工输入,尤其是生产现场的刷卡往往是MES系统实施的难点,信息输入不及时、不正确直接导致系统失灵。有的企业已经建立了MDC(设备数据采集),如果能实现数控设备数据采集全覆盖,则需要抓紧解决MDCMES工序任务信息的接口。现有MDC依赖于机床数控系统的串口开放性,有相当的局限性。为适应多种生产场景,尝试应用物联网定位技术,实现工件位置自动感知、工序信息自动采集,使模具生产全过程与MES运行实时同步,这就相当于建立模具企业的“CPS”(信息物理系统)。如果MES运行可以不主要依赖人工刷卡,则大大降低模具MES对企业管理的门槛,有利于在中小企业推行。所以模具企业不要对数字化望而却步,只是数字化需要一定的投入。

人工刷卡在理论上存在信息虚假的风险,但目前刷卡还是重要的数字化接口,要求企业改进管理,建立员工绩效与刷卡工时挂钩等制度,保障刷卡信息的及时性和准确性。要把这种管理机制当作数字化管理的一部分。

三、要在过去信息化的基础上,增强横向数据集成和产业链协同,运用数字化技术解决模具生产自动排程问题。

排程是MES系统的核心功能,排程功能用不上反映出MES系统自身和企业管理两方面的问题。如果我们习惯于计划粗放、管理不透明的状态,没有排程似乎也没有问题。目前MES的排程运算是针对一个封闭的生产环境,当加工局限在车间内,工序无处外溢,这时候排程可以给你一个最优的调度方案。但是实际上,我们的加工任务极不均衡,而加工环境又是开放的,正是因为这种开放性使得企业看不到实际工艺和计划管理的“黑洞”,系统排程应该是填补管理黑洞、优化生产计划的最佳解决方案。要运用数字化技术升级现有的MES系统功能,结合MDC和其它数字化采购平台,打通厂内和厂际加工链数据,优化排程模型,建立多节点、开放式的计划排程系统。模具企业需要在这方面进行大胆探索。(今后再详细讨论

目前而言,排程的作用在于排程本身之外的管理。对于普通的模具企业,需要梳理自身管理与MES自动排程相配套的薄弱环节,譬如工艺管理、工时定额管理、生产准备齐套性管理、钳工负荷管理、外协加工的计划跟踪等方面,建立集中管理体制,积累管理经验。

四、发挥数字化技术在工艺经验积累和知识传承方面的作用。

模具企业要摆脱过分依赖个人和经验所带来的风险,模具设计工艺技术和经验需要沉淀在企业并可以持续优化,这些构成模具企业的核心竞争力。譬如单件生产的工时估算,企业总结自身经验,建立起经验公式和变量取值的规律,创建数字化模型和专家库,再开发与设计、编程等软件数据关联和自动提取的模块,人工输入辅助信息,就自动输出工序工时;如果能进一步与MES采集到的实际工序信息反馈形成闭环,让经验模型和专家库自动得到持续优化,这就相当于工业人工智能的应用。模具企业可以发掘的数字化应用有很多,再如在CAE分析与试模工艺之间建立数据自动反馈闭环管理,提高试模科学性;三坐标检测数据管理运用BI数据分析工具、深化三坐标测量在生产过程的应用等。按照这样的思路搞数字化,一旦搞成就会给企业持续创造价值。

综上所述,目前模具企业的数字化(包括信息化的升级)需要企业自身管理与数字化应用技术的开发同时发力,笔者的体会是,企业的管理变革应该比数字化开发提早半步。数字化应用技术开发要结合模具行业知识,需要模具企业参与,这是非常关键的一环。

信息化是一个技术迭代发展的过程,传统信息化让企业管理完成规范化,成为数字化的必要条件。因此传统信息化还要搞,可以与数字化项目相结合,并行推进。数字化以业务为中心,通过数据驱动业务自动化,有利于部门融合,减少对人的依赖,只要有正确的规划,反而更适合在中小企业推行,所以模具企业要提高认识,主动拥抱数字化。

后记:近几年,很多模具企业把工序自动化提上日程,最典型是电火花及相关工序。从模具企业数字化转型的角度看,这些自动化的项目将成为企业数字化转型的一部分,但是模具企业自动化受到外部因素的严重制约,最主要是订单生产不均衡问题,笔者亲眼看到一些自动线停机或闲置的现象。模具企业现有封闭、半封闭的生产模式是影响自动化投资效益的一个核心因素。因此笔者提出:模具企业的数字化转型最终需要整个行业生产模式的转型。抛砖引玉,仅供大家思考。


文章分类: 技术信息
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