基于數據驅動的生產管理方法及應用

林高慧　王建中　吳鋒

[摘要] 生產管理是每個企業(yè)持續(xù)獲得高效益的關鍵。該文提出基于數據驅動的生產管理方法，其本質就是生產作業(yè)中心的設計以及數據驅動的統計算法。作業(yè)中心是工業(yè)過程中的流程關鍵點，是由一系列相互聯系并能夠實現某種特定功能的作業(yè)集合；數據驅動的統計算法是制定生產策略的重要依據。在開發(fā)某藥業(yè)企業(yè)生產管理系統中應用了該方法進行生產管理與調度，應用表明提高了管理效率，減少了人為管理成本。

[關鍵詞] 數據驅動； 生產管理； 作業(yè)中心

[中圖分類號] F273； TP274 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673 - 0194（2013）06- 0081- 03

0 引 言

面對當今企業(yè)發(fā)展急切的需求，國內外出現了許多先進的生產管理方法，如準時制、精益生產、制造資源計劃、企業(yè)資源計劃、業(yè)務流程再造、計算機集成制造系統、供應鏈、敏捷制造等[1-2]。這些先進制造技術和生產管理模式應用到各個制造企業(yè)后，為企業(yè)創(chuàng)造了可觀的經濟效益、強大的競爭力和持續(xù)發(fā)展的動力，但在應用到藥業(yè)類制造企業(yè)時，由于藥業(yè)企業(yè)是典型的流程工業(yè)，過程模型不易獲得，在過程的關鍵環(huán)節(jié)卻容易獲取大量的生產管理數據，因此上述各種先進生產管理方法在某些藥業(yè)類制造企業(yè)的生產管理卻出現困難[3-4]。針對該類問題，本文提出基于數據驅動的生產管理方法，即核心思想是利用容易獲取的關鍵點數據來驅動流程、進行管理的方法。具體做法是：企業(yè)管理者將獲取的關鍵點數據進行統計、并將統計結果與經驗值進行對比作為生產調整的依據。目前，基于數據驅動的方法在水文預測、通信行業(yè)企業(yè)、流程系統企業(yè)得到了應用[5-6]，都獲得了較好的效果，但很少有文獻將數據驅動的方法應用于藥業(yè)類制造企業(yè)。本文提出的基于數據驅動的生產管理方法已在某藥業(yè)企業(yè)中得到應用，應用表明該方法能夠改善企業(yè)生產管理，明顯提高生產效益。

1 基于數據驅動的生產管理方法

1.1 問題描述

生產過程中獲取的數據反映了生產過程的質量狀態(tài)，這些數據不僅反映了生產過程中有關生產技術參數和生產質量特征參數的實時動態(tài)變化，更重要的是數據中還隱藏著大量的生產質量信息，如進一步對其進行整理和綜合概括，可從中找出生產中隱含的質量缺陷和質量變化規(guī)律。這些信息可為生產管理提供科學依據，為生產調度提供技術支持，同時，也可預測生產發(fā)生異常的可能性和范圍。

制藥企業(yè)生產的產品的生產工藝多種多樣并且十分復雜，本文以產品A為例。A 產品的工藝流程一般可分為若干階段，如發(fā)酵、氣流干燥、提取以及精制，其中每一個階段又分為若干步驟。本文采用作業(yè)中心概念來確定產品的作業(yè)流程圖，以幫助企業(yè)進行生產管理。作業(yè)中心是由一系列相互聯系并能夠實現某種特定功能的作業(yè)集合，作業(yè)中心之間的環(huán)節(jié)為作業(yè)關鍵點。產品A的作業(yè)中心劃分圖如圖1所示。

產品A在每個作業(yè)中心都會有投入量和產出量，并且都對數據做統計分析處理，本文以其發(fā)酵環(huán)節(jié)為例，經分析總結得知，發(fā)酵環(huán)節(jié)是藥品生產的重要環(huán)節(jié)，在發(fā)酵完成時的作業(yè)關鍵點獲取產品發(fā)酵的實際產出量的數值，進行統計分析，并與經驗值或設計值進行比較，從而幫助生產管理人員做出相應生產調度策略，作業(yè)關鍵點的數據驅動統計流程如圖2所示。

1.2 作業(yè)關鍵點的統計算法