标准解读 | 杨卓峰:智能制造能力成熟度评估二级(规范级)企业能力水平分析(全文)
时间:2022-02-18 13:04:18 | 来源:江苏赫玛信息科技有限公司 | 作者:admin | 点击次数:1152
导读

     智能制造能力成熟度评估是依据《GB/T39117-2020智能制造能力成熟度评估方法》国家标准,由经授权的主任评估师组织评估团队,现场对企业申请的智能制造能力等级进行符合性评估。现场评估工作相比于其他评价方式,如公共平台自诊断或其他文件资料类审核,评估结果更为细致、全面、客观,能够真实反映企业智能化建设水平及短板问题。

    本文分析对象为已达到智能制造能力成熟度二级水平的企业,这些企业代表了国内最为广泛的中小制造企业群体,经济体量大、提升需求迫切。希望本文评估分析,有助于企业识别短板,明确提升重点方向。


能力分析样本说明

1.1 成熟度二级特征

     本文分析的企业样本为已取得二级(规范级)水平的制造企业。

     二级(规范级):企业应采用自动化技术、信息技术手段对核心装备和核心业务活动等进行改造和规范,实现单一业务活动的数据共享。(--GB/T39116-2020 《智能制造能力成熟度模型》)

     综合来讲,达到二级(规范级)的企业已在关键工序和关键业务环节投入智能化建设,一方面通过核心制造装备应用自动化技术规范现场作业执行,改变传统作业方式,保证产品质量和生产效率;另一方面通过应用信息技术手段包括应用各类信息管理系统规范管理各项制造业务,上线PLM、ERP、MES等系统,保证生产组织流程规范有序。

     成熟度二级企业处于数字化转型的首要阶段,在取得一定数字化成效的同时,积极向成熟度“三级”行业龙头水平迈进。本文分析样本来自二十余个细分行业的数十家制造企业,所属国民经济行业分类(《GB/T 4754-2017》)从“1711棉纺纱加工”至“3985电子专用材料制造”,涵盖纺织、医药、金属加工、汽车零部件、光伏、电子电路等行业,其中离散制造行业企业占比83%,流程制造行业占比17%。企业年产值在5000万元~20亿元之间。


1.2 评估涉及范围

     根据《GB/T 39117-2020智能制造能力成熟度评估方法》(后简称《评估方法》),所有企业都会评估的14个能力子域,包括生产涵盖的7个能力子域:采购、计划调度、生产作业、设备管理、仓储配送、安全环保、能源管理,以及人员、资源、技术要素下的7个能力子域:组织战略、人员技能、装备、网络、集成、信息安全、数据。企业根据自身涉及的业务活动,提交评估申请时可对6个能力子域进行裁剪:产品设计、工艺设计、物流、销售、客户服务、产品服务。


     可裁剪能力子域是否评估,取决于被评估企业是否涉及该项业务,本次评估分析的样本企业,申请的各可选能力子域的企业占比如下图所示。


     整体来看,【工艺设计】、【销售】、【客户服务】,涉及这3项能力业务的企业较多,参与分析的样本多,分析结果更为准确。【产品设计】、【产品服务】、【物流】这3项能力子域,企业涉及的较少,甚至在二级样本企业中,没有企业涉及物流能力子域。

     从上述占比可见,申请评估的二级制造企业通常具备【工艺设计】职能,这也是由于工艺设计与产品生产活动非常密切,且从事生产工艺设计时还需考虑工厂、车间具备的实际设备资源加工能力。同样,【销售】与【客户服务】职能也是大部分二级企业具备的业务,这些企业多处于单一主体、本地化建设模式。当然也有小部分企业已经是多生产基地、集团制管理模式,其工艺设计、销售或客户服务职能归属上级集团或集团子公司负责,因此相应能力域不参与评估。

    【产品设计】职能涉及相对较少,部分二级企业主营产品种类较少,研发活动较少,还有些企业为代工生产,产品研发设计由客户负责或者与客户联合开发,还有相当一部分企业仅为生产基地,产品创新研发归属集团研发总部。

    【产品服务】职能涉及产品的智能化,此类产品的结构相对复杂、智能化程度高、大多面向终端客户,如汽车、3C电子、大型装备等;本文分析的二级企业多为终端产品的配套供应商,为其制造提供核心零部件与材料,因此产品服务在二级企业申请较少。

    【物流】在成熟度模型中特指产品经企业制造完成后交付给客户、中间仓、分销商的过程,即成品的运输环节。由于国内的物流快递运输业较为发达,企业产品一般将交由第三方物流公司运输,无需自建物流车队及管理系统,减少固定资产投入,管理成本更为经济,因此二级企业通常不涉及物流业务。


1.3 能力分析数据

     能力分析的样本数据主要来自被评估企业二级条款的打分结果,分析过程无企业名称,仅以样本形式表现。例如,在“样本11”中,该企业的组织战略二级a条款打分0.5分,b条款打分0.8分。


     基于国标《评估方法》,二级的总分区间为1.8 ≤ X < 2.8,为了更好地对企业进行精细化分析,本文再根据评估总分将二级划分为3档,如下表所示。其中,总分位于1.80 ≤ X < 1.88的企业定义为“B级”,1.88 ≤ X≤ 2.0定义为“B+级”,2.0 < X <2.8定义为“C-级”。(本文中细分等级定义,为作者分析需要,企业成熟度评估时不进行区分,同为二级水平。)



二级企业能力分析

2.1 整体情况分析

     根据所有样本数据算得各能力域平均分,并将“生产作业”能力域划分为“作业管控”(生产作业2a、2b)和“品质管控”(生产作业2c、2d)2项,根据平均分将能力域从小到大排列。由于二级企业涉及产品服务、物流业务较少,样本数据不具代表性,暂不参与分析。

     从图中可见,已通过二级的企业各方面都有相应建设,各能力域平均分不会很低,都达到0.75分以上。为了清晰反映能力域差距,我们根据能力域得分划分为4档,分别用颜色标识:

     蓝色档涉及的能力项,企业整体建设较好;绿色档涉及的能力项,企业已具备一定基础,但个别点仍需完善改进,并不影响企业整体发展。

     由此可见,二级企业在大部分建设领域已取得显著成果,表现为数字化生产装备普及率高,并在关键工序投入数字化质量检测设备,部分行业实现基于工业机器视觉的在线质量检测与自动判读。部分企业开始试点应用自动化仓储配送设备,包括自动化流水线、AGV、RGV等。企业在生产现场便捷、高效地构建了工业网络环境,特别是工业5G技术带动了PDA等移动终端、工业互联网APP、工业机器视觉的广泛应用。基于物联网的标识扫码技术用于生产过程在制品跟踪,并基于工业数据采集,绑定生产过程信息用于后期追溯。企业通过ERP、MES等信息系统应用,实现了采购、生产、销售业务管理,部分系统还整合设备管理、质量管理、仓储管理等功能;此外,部分企业应用整合的业务信息管理平台,降低了系统集成复杂度。

     然而,在取得成绩的同时,我们也发现红色档和橙色档涉及的能力项是二级企业智能化建设的普遍薄弱之处,应予以重点关注,表现为如下方面:

     企业虽然购置了很多先进数字化生产装备,但缺少相应的设备全生命周期维保管理和智能化手段应用,【设备管理】能力欠缺。

     二级企业设备还未进行全面机联,IT基础设施和环境相对简单,企业认为网络环境很安全,不会被恶意攻击,即使发生信息安全事件对企业影响也很小,导致【信息安全】方面忽于建设投入。

     此外,部分二级企业智能化建设,首要考虑的是设备、系统先用起来,偏重单点项目建设,而对各项目间建设关联,设备、系统间互联互通的规划和建设意识不强,这也导致企业后续出现信息孤岛问题,企业【集成】能力偏弱。

     虽然部分二级企业通过ERP系统管理了“进销存”业务,但计划调度和仓储配送业务的智能化管控能力稍弱,产品主生产计划和物料需求计划更多的依赖线下EXCEL计算,部分ERP系统中所谓的存也只考虑物料库存的帐务层面,缺少对物料实物存放的批次仓储管控,【仓储配送】能力有所缺失。

     部分二级企业申请评估选择了【产品设计】子域,但主营产品的结构较为简单,较少应用PLM等产品数据管理系统结构化管理研发设计数据,企业研发数据管理多采用非结构化文档管理系统或ERP系统BOM管理模块方式;已上线PLM系统的企业,也出现产品BOM、三维模型、技术文件、流程审批未在统一平台管理,导致产品研发技术状态不一致问题,产品设计的智能化应用水平较低。

     本次分析的样本,离散型制造企业居多,占比83%,大部分企业的生产耗能较少,对能耗的智能化管控还未提上日程;但随着国家碳达峰、碳中和战略和政策的提出,企业已开始意识到节能减排对于企业生产运营的重要意义,后续将会着力开展节能智能化技术应用。


      2.2 能力条款弱项分析

     上述对能力域整体情况分析,有助于了解二级企业各项业务的智能化水平,但还不足以把握二级企业智能化建设的关键问题,为此我们重点对红色、橙色涉及的能力子域进行条款的细化弱项分析。


      2.2.1 设备管理能力域

     如前所述,“设备管理”在所有能力子域中得分最低,特别是二级b条款、c条款分数较低,同时各条款在B级和B+级企业间表现也有明显差距。

     设备管理二级要求通过信息技术手段,对设备日常保养维护进行管理,通过周期性预防性维护,保证设备处于最佳健康运行状态。

     二级a条款的重点在于对设备维护保养工作的预警。当企业内生产设备较多,且保养时间和周期不一致时,设备维护人员容易忘记每天的设备保养任务,因此需要给设备维保人员以作业任务提醒,也方便提前对维保任务进行准备,预警方式可以通过邮件、微信小程序、APP或系统消息通知等方式实现。

     二级b条款涉及的管理场景容易被企业忽视,表现为生产设备自从购置入厂以后从不调整设备维保计划;但工厂内生产设备每天使用,不可避免的出现部件老化、性能降低,即使是同种设备,由于加工不同产品,工艺参数不同、使用工况不同,日积月累后设备的健康程度不一,这就需要基于设备状态表现,适时调整维保计划,包括调整维保频次或调整维保项目。设备状态表现一般来源于日常设备点巡检或者设备日常报警故障记录。此条款虽没强制管理过程在信息系统实现,但应用系统可以更好实现状态信息记录与追溯,并与维保周期调整审批进行关联。

     二级c条款得分最低,主要因为部分企业设备管理业务未在信息系统内实现。还有部分企业虽然信息系统具备维保、维修等管理,但设备日常点巡检未在系统实现,通常生产设备旁挂张纸质点检表,生产人员每班按点检项打勾确认,这样状态数据线下收集,不利于为调整维保计划(二级b条款)提供数据支撑;而只为录入点检结果,为每台生产设备都配备电脑,又不经济,因此可以考虑系统支持PDA等移动端的设备点检功能,用少量移动终端扫描设备条码,弹出相应的设备点检项,记录点巡检信息。

     综上,虽然只有二级c条款明确涉及信息系统管控,但如果二级a、b条款也应用系统实现,企业设备管理能力将会更大提升。


     2.2.2 信息安全能力域

     信息安全二级a条款、b条款整体分数偏低,特别是b条款在B级企业与B+级企业能力表现差距较大。

     二级a条款主要考核企业对潜在信息安全风险提前辨识,避免安全事件发生。但目前大多数企业信息安全风险意识淡薄,更缺少风险评估机制,部分企业信息安全风险评估流于形式,企业内的硬件、软件等信息资产未识别定义,安全事件发生概率和造成的损失未充分评估,或发现后未采取有效整改措施。建议企业对照《GB/T 20984-2007 信息安全风险评估规范》建立信息安全风险评估机制,通过定期评估发现潜在风险,针对薄弱项可参考《GB/T 40813-2021 工业控制系统安全防护技术要求和测试评价方法》加强工业控制系统安全防护建设与相应整改。

     二级b条款关于工业防病毒软件的安装部署。从B级与B+级企业的得分差异可看出:企业随着智能化建设的不断深入,已逐渐意识到工业防病毒软件的重要作用,对工业信息安全的重视程度也在不断增强。

     二级c条款关于安全配置和补丁管理相对能力较好。大部分企业工业主机基于Windows系统,对于不同使用环境需进行安全配置,如组策略安全访问、软件安装限制、端口安全、U盘禁用等。部分企业已开始应用安全配置软件对现场工业主机进行统一配置和安全监控,采用WSUS补丁更新服务器对终端进行集中补丁下发更新。


      2.2.3 集成能力域

     集成二级的两个条款分别考核设备和系统的集成规划和集成实现。可以看到B级与B+级企业能力相差较大,B+级企业已经实现关键工序设备或关键业务系统集成,并在向成熟度三级(集成级)的企业全面集成做相应准备。


     从整体水平来看,二级企业的“集成”意识还不强。二级a集成规划本身也是“组织战略2a”智能制造总体规划的一部分,这也反映出目前企业的智能制造架构还只是简单的系统功能模块堆砌,缺少设备、系统间互联互通,及跨业务协同的整合。同时,企业对于未来需要实施的信息系统,管理范围定位不够清晰,导致系统间集成需传递的信息流、集成实施时间点、集成技术实现方式缺少具体策划。

     由于缺乏整体性集成策划,企业在具体集成实现时,仅是针对个别业务瓶颈点开展集成试点、信息共享同步工作,未能覆盖全部关键业务,集成技术实现方式也受限于相关系统技术架构和解决方案供应商配合。


      2.2.4 计划调度能力域

     计划与调度能力域3个条款分数差距较大,a条款得分最低,要求产品主生产计划在信息系统内生成;b条款物料需求计划得分高些,主要考核物料需求计划运算需考虑的约束条件;c条款满分,考核详细作业计划电子化流转,未要求管理业务在信息系统内实现,部分企业采用EXCEL方式制订并下达作业计划也符合要求,当然大部分企业已上线MES系统,系统具备详细作业计划管理功能。

     对于二级a条款,部分企业的产品主生产计划未在系统内制订,主要因为编制计划所需的上游营销信息未在系统维护。对于完全依靠销售订单组织生产的企业,订单数量、交期较为明确,通过订单转主计划较容易在系统内实现;但也有相当多的企业,依靠销售计划、销售预测、成品库存水平来组织生产,甚至多种来源混合生成主计划,这就对系统功能实现提出较高要求;特别是有些外来销售信息波动较大,甚至某些企业3天内的订单变动都较为频繁,这也导致主计划调整较多。

     在已上线信息系统管理的企业,计划人员也反映系统计划编制的人机界面操作没有用Excel编制、调整来的方便快捷,不得已还是回到用Excel,最终导致产品主计划线下流转。影响更大的是,产品主计划在企业内会根据企业生产组织方式再细化分解,根据多种约束条件生成物料需求计划、零组件生产计划、车间生产计划、或周/旬生产计划等各种形态,最终形成各业务职能间都用Excel传递各级计划,这种线下流转方式会导致级联的计划传递不及时、多次调整后传递不一致。因此,信息系统内实现产品主计划生成,并关联传递各级生产计划,成为企业生产组织智能化的首要出发点和系统实现难点。

     二级b条款关于物料需求计划运算考虑的因素,进而考核物料需求数量准确,满足生产时间要求。通常ERP系统都具备物料需求运算MRP功能,但由于企业主生产计划变动频繁、BOM信息不准、供应商交期变动、库存信息不准、材料定额换算等原因,导致系统内MRP计算结果不准,MRP功能没用起来。此条款在B级企业与B+级企业间有一定差距,也反映出随着企业生产复杂度变高,对MRP运算考虑的因素更为完备,企业需要基础数据积累、系统完善来保证运算准确。

     对于物料需求计划运算,还有的企业或企业一部分物料并非基于客户订单需求运算MRP,而是采用常用物料安全库存备货方式。此类物料涉及订购批量、市场价格波动、市场供应稳定程度与供货周期。面对此种模式,很多企业只是有个模糊的采购逻辑,未设定准确的物料安全库存,包括最小库存、最大库存、单次采购量,信息系统也未能基于最低库存进行缺料运算、预警、及触发生成物料需求计划。因此,这种模式下MRP的导入,需要结合物料历史库存水平分析,设定各种物料安全库存范围,基于库存触发物料需求运算。既能满足生产需求又能避免缺料风险,最大程度降低企业库存成本。


      2.2.5 仓储配送能力

     仓储配送二级a、b条款涉及物料实体的仓储作业智能化管理,能力水平较弱,且B级与B+级企业差距较大。二级c条款涉及生产现场的物料配送提醒,整体表现较好。二级d条款,主要考核流程制造行业液体存储罐区管理,特别对于罐内介质的监控,企业出于安全生产考虑,监控实现度都较高,本文不做分析。



     二级a条款要求在原料和成品出入库环节采用物联扫码方式,避免由于人工捡货失误,造成物料使用错误或库存不准。然而,部分企业仍采用先纸质领料单核对、手工记录,再录入至信息系统方式,由于少了仓库现场的扫码防错机制导致出入库物料错误。解决此问题,不仅需要仓储管理系统支持移动端扫码功能,还需要企业对所有物料进行条码标识、库位标识,并明确各岗位标识贴码的工作职能,支撑企业内部在制品流转,及原料、半成品、成品出入库。有条件的企业可通过自建供应商协同平台,要求供应商发货时张贴企业能够识别的原料条码。

     对于二级b条款,部分企业应用的ERP系统只实现了物料出入库的账务管理,但系统缺少对物料实物的管控。信息系统应实现即便是同种物料,也能够区分不同的来料批次,记录各批次存放的不同位置:一是便于查找位置快速拣货,二是保证物料存储的健康状态,先入先出,避免长时间呆滞,三是实现生产过程原料使用批次追溯。同时,系统支持库内移库操作也有助于优化库内空间利用率,便于领料、发货出库整理。


      2.2.6 其他能力域弱项条款

     除以上能力域外,其他能力域的个别条款弱项问题也较为突出,包括:组织战略二级a、人员技能二级b、采购二级a、生产作业二级d。



     ◼ 组织战略二级a    

     组织战略二级a考核企业智能制造战略、规划、计划制订。相当一部分企业看待智能制造仅是一个大项目,如新建智能工厂、上线大系统,能用上的智能化应用一步到位,等项目验收结束,就认为智能制造完成了;然而企业运行一段时间,会发现随着企业不断发展,已上线的项目没那么适用,或者还有改进优化的空间,然后又开始追加补充,边补边发现与之前上线的项目有矛盾、有重叠,甚至要推倒重来,这才意识到智能制造需要系统性的策划,且需要与企业发展相结合,不断持续化建设

     还有一些企业,虽有整体规划意识,又觉得规划无从下手。制造企业每年都会有固定资产投入的预算和计划,不论是买设备还是上系统,每笔投资都是解决生产瓶颈问题,每一步都是在不断构建企业的智能制造体系,规划的目的就是让这些分散的投入更有原则、更为完备、更有体系、更相关联、更有计划

     因此,建议企业可将智能制造战略与企业经营发展战略相结合,基于企业经营战略目标,分解为智能制造战略目标,再面向战略目标的达成,规划各业务条线的智能化建设路径,路径再分解为具体项目实施计划,确保“战略目标——路径规划——项目计划”关联,这也避免智能制造战略规划与后期建设两层皮。这一过程需要企业管理层的充分沟通,确保战略、规划、项目传递一致,并获得充分的资源保障;特别是集团制运营企业,需确保集团战略规划下沉到各下属企业,支撑企业智能制造规划与建设。

     在评估中还发现,一些企业的智能制造领导者具备智能制造战略规划意识、方法和能力,有明确的建设思路(“人员技能2a”具有统筹规划能力的个人所关注的);不过,这些思路和想法仅存在领导者的头脑里,未形成文件化信息并在企业内有效发布下达;这在具体智能化项目推进时,企业内各职能部门无明确的行动参考,难以领会管理层的战略思想和部署,项目投资回报、达成目标偏离。因此,建议企业的智能制造战略规划形成文件化载体,并正式下发至各职能管理人员,在智能化实施进程中有所对照,同时也是保证后续战略、规划、计划跟踪调整需要(组织战略三级a要求)。


     ◼ 人员技能二级b

     人员技能二级b条款在B级企业问题较为明显,企业缺失信息化方面人才,包括IT基础、数据分析、信息安全、系统运维人才。二级企业的智能化运维主要依靠外部供应商,网络运维采用外包,或者由企业行政人事部门兼职,人员能力有限,IT应用问题不能及时解决,系统运行优化和扩展定制也出现瓶颈,成熟度评估时也表现为“信息安全”、“集成”等能力域答辩情况较差。此外,企业虽然购进了先进生产装备,但有的未配备设备维护人员,有故障时完全依靠厂商来处理,设备故障不能及时解决而影响生产进度,而且也不利于未来设备技术改造和性能优化。

    企业经常反映智能化人才的引进和培养一直是难题,人员来来走走。当然企业也可以换个方式,比如将现有的各岗位工程技术人员和业务骨干进行智能化培养,使其具备智能化的理念和能力,这也是“人员技能2c”智能化人才培养与绩效考核所关注的。这样不仅补充智能化人才缺失,也对本职业务工作提升有益。同时,CMMM评估活动也是智能制造理念的导入契机,不少参与评估答辩的人员表示,学到很多智能化应用技能,对于日后业务能力提升有很大帮助。


     ◼ 采购二级a

     采购二级a条款主要关注企业物料采购执行情况,从物料需求计划开始到物料到货、入库全过程。在前述“计划与调度”能力分析中对物料需求计划问题有所提及,且部分企业MRP未在信息系统运行,而是采用在Excel文件维护大量信息,物料库存的实时性不准,导致最终计算偏差。

    此外,该条款要求系统内实现采购执行过程“追踪”,也是很多企业的薄弱之处。部分企业ERP系统虽具备采购计划、采购订单、到货单管理功能,且采购订单与到货单物料数据关联,但系统没有采购订单执行监控界面,采购人员无法知晓哪些物料处于逾期未完全交付状态,或仅能查询单个物料交付履历。因此,需要信息系统完善采购执行跟踪监控,最好实现逾期订单主动提醒,后续可与供应链系统集成,实现采购风险预警。


     ◼ 生产作业二级d

     生产作业二级d条款重点关注生产信息批次可追溯,B级企业表现略差。集中出现问题有三点:一是企业质量信息仅保存“合格”与“不合格”结果,未保存质检实测记录;二是企业未严格定义生产批次,会发生混批,质量信息难以按批次归集;三是大量质量记录和报告通常在电脑中按时间序列保存,质检实测记录未与生产批次直接关联,无法按批次追溯质量信息,通常采用查看批次的生产时间段,再去查看时间范围内质量记录,过程繁琐且追溯不准。因此,需在系统内实现质检信息完整管理,将质检实测记录与批次进行绑定关联,便于后期批次追溯。


企业向成熟度三级水平发展建议

如果以上提及的问题,您的企业都不存在,或者已经加以解决,那么恭喜您,企业已经达到二级水平,正在向三级企业迈进。这里结合三级水平建设要点给出几点建议。

3.1 成熟度二级特征

     二级企业处于智能化建设的第一阶段,在向高等级发展时需打好基础。即便企业通过二级评估,也会在评估过程中发现问题和改进点,包括通过三级、四级的企业,也需要对于二级未达标的条款查缺补漏建设。

     当然,不是所有的问题都可以通过修补解决,我们在评估三级企业时会发现,很多企业的信息系统会经历多次更新换代,比如ERP系统,有的企业隔5~8年换一次,大多是因为企业在第一次上系统时没有明确需求,盲目建设,使用一段时间才发觉需求点在哪,有的想法可以修改系统功能实现,但后续随着业务管理模式方式变化,业务协同管理复杂度提升,当前系统架构与应用技术无法满足时,与其他系统难以集成互通时,或定制应用扩展困难时,企业就要考虑更换系统平台。当然每次更换平台代价也很大,涉及原有平台数据是否舍弃,如何切换过渡,历史数据如何导入新系统。同理,引进数字化装备也一样,采购时没有要求开放机联数据接口、标准工业协议,导致后续设备数据采集困难。

     所以,企业需要在二级阶段,将基础打好,业务流程优化梳理,评估装备、系统架构与性能是否满足未来一段时间发展需要。如果不满足也要当机立断,不破不立,如果等发展到三级时再想切换平台,涉及交互的系统更多,影响面更广,会更加难以取舍抉择。


3.2 标准规范支撑建设

     如果说二级的智能化建设更依赖于外部解决方案供应商,那么三级的智能化建设更需要企业自身能力的支撑,不断优化迭代,构建企业完整的智能制造体系,在这一阶段中,不仅需要培养和构建智能化专业团队,更重要的是形成一套指导团队的工作准则与方法。

     三级(集成级)面向企业全面业务协同、互联互通,为了保证在跨组织、跨职能、跨异构系统间信息传递的一致性,需要构建统一的规则。笔者之前对一家企业的MRP应用情况进行评估,但发现MRP功能没用起来,还是依靠Excel算物料需求,计算不准、费时费力,采购部门反映MRP没用起来是因为产品BOM信息不准;而产品BOM物料虽多但结构并不复杂,为什么技术部门的BOM定义不准?最后发现,根本原因是BOM构建时物料编码规则出现问题,编码规则未考虑采购部门的物料需求计算特定需要。

     类似这样的情形很多,尤其是企业向集团制发展时,涉及多组织协同、多系统运维,需明确企业各类主数据在哪个系统平台是源头,又传递给哪些系统。否则很有可能发生系统建设时间太久,系统运维人员离职,一没有标准、二没有文档、三没代码注释,给企业后续智能化建设造成极大难度和风险。

     因此,企业需要制订一系列支撑智能化建设的企业标准和规范,包括数据编码规则、数据交换格式、设备系统集成技术规范、接口规范等(“数据”、“集成”能力域三级要求),在工作中予以参照指导,支撑企业智能化建设。


3.3 异常事件识别管控

     二级建设倾向于规范企业正常生产运营流程,保证各项业务活动运行在稳定的框架内。然而企业生产环境一直受各种因素影响,对于制造环节的管控是一个动态过程。且随着企业不断发展,会伴随市场环境扩大、客户需求增加、产品种类增多、工艺复杂度提升,导致企业内造成生产异常事件增多,表现为销售订单变更、采购执行异常、生产进度异常、设备运行异常、产品质量异常、资源调度异常等情况,即企业管理复杂度提升。而解决管理问题多数企业直接的作法就是增加岗位、招人,这样用于业务监控、流转、协调、调度、校验的管理人员增多,导致企业人力成本增加,同时还由于人的主观因素导致现场实时响应差、结果失真、处理效率低。

     为了降低管理复杂度与人力成本,就要求企业采用智能化技术支撑生产异常的快速识别与解决。首要的就是生产感知能力,实时客观的从设备、从系统采集数据,如成熟度三级“数据3a”、“设备3a”、“仓储配送3c”等条款都涉及到数据采集;其次,有了感知就可以对比正常、识别异常,如“计划调度3a”、“生产作业3b、3c”、“安全环保3b”、“仓储配送3d”等条款对于实时监控、自动判读、异常报警所述;最后,有了异常和变化也需要及时、准确传递给相关业务,保证相关职能快速反映,提高业务协同效率,如“产品设计3d”、“销售3b”、“仓储配送3a”等条款涉及的跨业务协同。

     综上,建议企业智能化平台能够监控这些异常点,记录异常事件,并敏捷响应处理,也可提前设定防错机制避免异常发生。同时,企业也可以从消除异常的角度去设计、构建、完善系统功能。最终,企业间智能制造能力的差别,从二级的设备谁先进、系统谁更全,转移到三级的异常事件谁处理的更高效层面


3.4 工业知识积累应用

     智能化系统可以识别异常,但大多数异常事件处理还需要人去决策,如果将这些典型决策过程和结果保留下来,下次出现同样异常事件时可以辅助快速决策或者对相似事件提前进行仿真模拟,这就是工业知识的应用价值。

     然而对于工业知识的积累是很多企业的薄弱之处,包括一些已通过三级的企业做的也不尽完善。企业有时认为把系统建好、信息完整、流程覆盖就完事了,没有想到把一些典型、有价值的生产运行规律总结下来,并通过智能化系统管理。知识的产生需要对日常收集的数据、信息进行提炼总结,如典型产品质量问题知识可从日常质量不合格记录中来,设备故障处理知识从日常设备故障日志、维修记录中来。

     知识不仅是典型的生产业务处理经验、流程,也是一些典型的创新性成果,比如典型产品的三维设计模型、典型的工艺流程。积累这些知识可以在产品变型设计时快速复用,企业应构建这样的知识库进行管理应用(产品设计3a、工艺设计3b)。此外,工业仿真软件里也蕴含了很多工业知识与机理模型(产品设计3c、工艺设计3c),有助于产品研发设计提前模拟验证。

     当然,工业知识积累都需要业务人员去总结,为了激发人员知识贡献积极性,企业需要构建创新机制和奖励制度,这也是“人员技能3a、3b”企业创新体系、知识管理体系构建所关注的点。


对成熟度评估工作的思考

       4.1 制造企业视角

      4.1.1 评估等级与企业规模无必然联系   

     智能制造能力成熟度评估过程,严格按照标准条款对标核查。部分企业智能化建设时间长,经验丰富,智能化促进了企业发展,使得企业规模变大,企业产量、销售额、品牌影响力位于行业前列;然而还有部分企业,智能制造能力并没有纵深建设,只是浅层次的覆盖,企业规模很大是基于工厂的横向复制,仍然是重资产、劳动密集型企业。

     同时,从评估结果来看,部分已通过二级企业,在行业细分领域已具备较高知名度,这些企业正在向三级迈进,但距三级还有一定差距,企业并未急于申请三级评估,而是先申请二级,把基础打稳,把评估看成新的起点,梳理后继续更大的提升

     评估中我们也发现了一些“小而美”的企业,这些企业虽然规模不大,但评估结果都达到了B+级,且其客户群体也主要面向知名企业。这些企业有个共同特点,就是企业一把手全程参与智能化建设工作,智能化系统构建时融入了企业管理者的治理方法与理念,企业管理者在系统建设初期就参与设计业务过程,清楚知道每个业务在系统中如何流转、信息关联、功能实现,系统在这些企业的适用性较强。企业各业务职能运行在智能系统管理框架内也不会跑偏。相反,在评估中我们也发现,部分企业的系统没用起来,而管理者却不知情,在评估末次会提出来时,才知晓之前接待参观时现场展示的系统、大屏只是做了个样子,而平时生产现场还是线下Excel或纸质管理。

     因此,企业在申请评估时,不应通过规模、行业地位盲目判断等级,还需要对标条款客观、综合判断当前企业智能制造能力。


      4.1.2  管理者参与数字化转型   

     CMMM成熟度评估要求企业的智能制造领导者(副总级别以上)作为评估发起人,参加评估的首、末次会,但未要求全程参与评估活动。二级正式评估需2天时间,管理者平时也有其他事情需要处理,大部分管理者没有全程参与,或者有的企业认为评估就是走个过场,水平自己清楚。然而值得一提是,约10%的企业管理者全程参与了评估活动,并在在评估答辩时,表现出对企业的智能化系统功能非常了解,遇到问题时自我分析或直接安排相关人员后续整改,有时在预评估发现的问题,正式评估已经建设完备,这些企业的评级也恰好都是B+级。部分管理者参与评估后表示,平时很少有机会,集中了解企业每项业务的智能化水平,有些部门报喜不报忧,发现问题也不提,而评估活动提供了再次全面审视企业的机会,与评估老师们一起明确了未来提升方向,认为这一过程很有意义。

     由此可见,成熟度评估的过程比结果更为重要。有些管理者认为自己不太懂智能化,就让下面懂得的人去做好了,但等评估结果提出来的弱项时,才发觉应用好智能化才是真正把企业管理好。这就像现在提企业数字化转型,第一步是要转管理者的数字化意识和思维,需要管理者主动去接触了解,制订战略规划,并在后续建设中充分调动企业资源。


      4.1.3 选择适宜的解决方案供应商   

     企业二级能力建设主要依靠外部解决方案供应商,然而,在评估过程中经常发现有些产线、系统在企业没真正用起来,究其原因,很大程度是最开始的供应商方案选型出了问题。作为企业方,面对市场上众多解决方案供应商,在短期内较难辨别选择,感觉每家供应商提供的产品和方案都大同小异。特别是目前有些“上云”软件产品,面向的是通用业务管理模式,多租户架构,定制开发与系统集成能力有限,未必适合某些行业的特定业务场景管理需求。

     企业在关注供应商报价同时,还是需要权衡能提供的技术服务两个层面,每类系统都有自己的特点。所谓术业有专攻,同样是工业软件,负责产品设计、工艺设计的PLM系统技术架构,与ERP、MES等生产业务管理系统的技术架构不同,市面上ERP、MES较好的品牌,未必旗下的PLM系统最好,反过来同理也一样。企业不应以统一平台需要,所有系统都上同一个品牌,而忽视各系统的管理特点和技术架构。此外,供应商的服务能力也是企业智能化导入的关键,这点在下节详述。

     如果企业对于供应商的能力不是很有把握,也可以参照成熟度模型条款要求,对于关注的业务智能化建设要点,查看供应商解决方案是否覆盖;对条款的理解,要从“是什么”到“为什么”,明确条款设置的目的、解决的问题,企业有无这方面管理诉求。甚至在大型智能化项目建设前,进行一次成熟度评估,以把握建设需求要点,明确大型智能化建设项目在企业智能制造整体架构的定位;也可在大型工厂建设项目后,进行一次成熟度评估,评估验证下项目整体建设效果。


4.2 解决方案供应商视角

     注重项目实施导入服务。智能化产线和信息系统包含了较多生产组织管理的逻辑,这些管理逻辑需要导入企业,而不是供应商调试好,安装在那里,企业就可以用起来;某些通用管理逻辑不适用当前行业,还需要调整方案。评估中发现,有些企业PLM、ERP、MES系统一问都有,设备管理、质量管理、仓储管理也都说有系统支撑,系统功能很全,但实际上企业导入结果很差,信息系统内无运行数据,导入服务不够企业没用起来。包括有些知名品牌的软件产品,由于实施代理商的服务能力有限,导致企业系统应用不理想。

     部分解决方案供应商过分强调解决方案、产品在技术上的先进性,而忽视在企业端的导入场景。供应商讲的眉飞色舞,而企业却在琢磨,你们说的这些高大上功能,哪些我能用得上?效果如何?因此,需要解决方案供应商站在企业视角、场景去融合自己的产品。在实施智能化项目时的“两化融合”,企业方代表着“工业化”,解决方案供应商代表着“信息化”,解决方案供应商做的是“融合”不是“填鸭”,是生产组织管理思维、方法的融合,将企业调动起来,使智能化项目与企业战略目标、业务场景融合。比如上面提到的MRP导入,不同企业涉及的管理模式多样,有些行业产品结构简单,生产所需主要原料的采购由销售人员负责,直接根据客户订单规格换算出主材用量,在生成销售订单的同时下达主材采购计划,这就需要信息系统导入时调整原有功能。

     注重解决方案的柔性适配。解决方案供应商在企业导入项目时,可能遇到多种管理模式和业务场景的企业,针对不同应用场景,解决方案供应商可提供多套系统功能适配方案,以保证产品的快捷、适宜导入,如前所述的MRP物料需求计划、生产计划分解等业务。同时,加强产品的“连接”能力,预置多种业务系统和工业设备接口,支撑多种系统集成技术方式,保证与其他厂商系统平台互联互通,上云应用可与合作伙伴构建云上生态。

     注重持续化提升服务。解决方案提供商需注重产品的持续化、纵深性提升服务能力,可采用分期导入方式。建设项目在运行一段时间后,解决方案供应商可结合发现的生产业务瓶颈,对产线、系统继续改造优化,深层次拓展,开展项目二期、三期建设。这一过程也可参照成熟度二级、三级、四级条款要求,定阶段性目标,提供持续服务。


4.3 第三方评估机构视角

     目前,成熟度二级评估企业大多位于有政策支持的地区,政策可以对成熟度评估所需费用进行补贴,鼓励企业通过评估积极建设,并建设的更好。一方面这是主管部门对成熟度评估公信力的认可,另一方面也是对评估过程给企业带来价值的肯定。作为第三方评估机构,如果只是给企业确定下能力等级,那么评估工作的目的只达成了一半;如前所述,成熟度评估的过程更具指导意义,它既是国标的落地性解读,也是对企业已建设项的审视咨询,更是一种智能化建设理念、路径、方法的导入贯标

     这就对第三方评估机构、主任评估师、评估师的评估能力提出要求,评估团队在初步了解企业情况后,需要思考,通过评估能给企业带来什么。此外,日常还需加强评估队伍的知识能力建设,要懂行业管理模式、懂产品生产工艺、懂生产组织特点、懂智能化技术、剖析成功应用案例、了解企业常见的薄弱项,这样在评估中才能切实为企业发现问题、业务提升提供建议。

     此外,由于有政策奖励资金支持,评估团队更要保证评估工作的客观、公平、公正,保证遵守合规的评估流程,统一的评判标准,为政府把好资金关,也请业界进行监督。

     评估结果要有公信力,如果企业都为了拿补助走过场,就失去了政策的出发点,最终也少了“认定”的价值。当前部分地区在推行企业智能化诊断服务,这在企业提升目的和作用上与成熟度评估一致,但还是有一点区别。对于诊断,诊断服务商的角色更倾向于提供辅导建议咨询服务,这会导致企业有时会回避一些关键问题,抱着“家丑不可外扬”的心理,反映企业能力水平会有部分失真;由于少了“认定”,有些诊断服务商也不便深究其到底水平如何,企业也错失了直面一些问题并改进提升的机会。


4.4 地方政府主管部门视角

     制订政策树典型抓提升。本次参与能力分析的二级企业中,95%的企业来自长三角和珠三角制造业集群中的3个地级市,这些城市的制造业体量大,企业有一定的智能化建设基础,当地政府主管部门也制订了成熟度各等级奖励资金政策;仅有5%的企业为自发申请二级评估,当地未有政策支持。

     当前,智能制造能力成熟度评估还处于贯标推广的初期,很多企业对成熟度模型、对评估流程、对评估作用还不太了解。因此,在这一阶段推广需要政策的支持和导向作用。在政策制订上,可以借鉴一些模式,先出台成熟度三级及以上的奖励政策,即“树典型”,有利于在当地树立典型示范企业,其他企业有参照的模板;而发展本地经济,更大的任务是需要扶持广大的二级企业,让更多的二级企业向三级发展,通过制订二级企业的评估鼓励政策来“抓提升”,推动本地规上企业开展成熟度评估,这些企业积极性更高、增长空间更大、后劲儿更足。当然如果政策资金条件允许,也可同时出台二级、三级鼓励政策。

     此外,各地可结合当地产业发展优势,组织辖区内重点行业企业成熟度评估,对重点行业企业的智能制造能力水平准确把握,发现行业共性智能化提升需求,吸引更适宜的解决方案供应商到本地进行服务,推进当地重点行业数字化能力提升。


结语

由于本次参与能力分析的样本企业有限,分析数据可能有稍许偏差,但反映的一些典型问题还是值得各方关注。此外,目前同一行业的评估企业数量较少,无法对特定行业进行分析,随着后续各行业评估企业增多,数据准确度提升,会形成针对特定行业的制造能力水平分析

评估不是终结,是企业继续前行的基础和动力,二级企业的智能制造能力水平也是动态的发展过程,随着评估工作继续,发现的问题都得到重视并解决,智能化建设将逐步完善,相信国内二级企业的整体能力水平会逐年提升,越来越多的中小企业达到B+级,并向三级行业龙头水平不断迈进。

THE END