大數(shù)據(jù)應用對格力業(yè)務流程創(chuàng)新的影響

文/付亞芹，廣西大學商學院

1 格力簡介

格力是一家集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、服務于一體的國際化家電企業(yè)，目前已進軍智能設備制造業(yè)，并在全國8個基地基本實現(xiàn)“無人工廠”。其空調(diào)已經(jīng)成為“世界名牌”產(chǎn)品，也是格力智能要打造的核心產(chǎn)品。作為國內(nèi)制造業(yè)的領(lǐng)袖企業(yè)，董明珠表示，智能時代是大數(shù)據(jù)時代，格力生產(chǎn)空調(diào)似乎是傳統(tǒng)行業(yè)，但實際上也運用了大數(shù)據(jù)思維，這是為服務提前做好準備。目前格力已完成智能制造新模式設計、各類協(xié)同平臺搭建，主要模塊功能已上線使用。格力基本實現(xiàn)集團層面推廣使用PLM研發(fā)設計平臺、ERP、OA、MES、SCM和CRM，并于2017年開始實施APS，完成了集團層面的車間網(wǎng)絡架構(gòu)建設，實現(xiàn)車間現(xiàn)場有線網(wǎng)絡100%覆蓋，無線網(wǎng)絡90%覆蓋；已經(jīng)完成建設長沙數(shù)字化工廠，總部各類智能樣板線實施建設中；完成工藝仿真平臺的搭建，打通“設計——工藝——制造”全流程數(shù)據(jù)，為后端智能制造提供實施的數(shù)據(jù)。

2 格力業(yè)務流程信息化現(xiàn)況

傳統(tǒng)、單一的制造模式已不能滿足空調(diào)行業(yè)發(fā)展的需求，物料、計劃、產(chǎn)供銷、設計、工藝、制造等協(xié)同內(nèi)容成為企業(yè)高效率、高品質(zhì)、低成本生產(chǎn)的核心要素。格力緊緊圍繞從設計、工藝到制造的核心業(yè)務[1]，打通信息在橫向各關(guān)鍵流程之間、縱向總部與全國各制造車間供應鏈、制造關(guān)鍵環(huán)節(jié)之間的微循環(huán)節(jié)點，實現(xiàn)企業(yè)設備信息的實時高效流動，提升網(wǎng)絡化、異地化的協(xié)同制造能力和制造水平，打造具有柔性、智能、精細化生產(chǎn)能力的智能工廠。

2.1 產(chǎn)品設計：PLM系統(tǒng)

PLM是一種應用解決方案，貫穿產(chǎn)品從概念到報廢的全生命周期，對產(chǎn)品數(shù)據(jù)信息進行管理，支持與產(chǎn)品相關(guān)的協(xié)作研發(fā)、管理、分發(fā)和使用產(chǎn)品等信息。 2004年，格力引進PLM系統(tǒng)，至今已成功實施多個功能模塊，可實現(xiàn)新產(chǎn)品各模塊并行設計。該平臺以項目為中心，進行統(tǒng)一的設計研發(fā)管理，已實現(xiàn)對設計研發(fā)數(shù)據(jù)管理、項目管理、物料管理、產(chǎn)品管理、工藝管理、變更管理、需求管理等功能。通過流程驅(qū)動，集中管控、統(tǒng)一管理，顯著提高了公司的整體工作效率和產(chǎn)品質(zhì)量。目前，PLM系統(tǒng)用戶已覆蓋全部研發(fā)單位，是格力最大信息化業(yè)務支撐平臺。

2.2 工藝仿真：數(shù)據(jù)并行聯(lián)動

在MPMLink基礎(chǔ)上，實現(xiàn)“設計—工藝—制造”的數(shù)據(jù)打通。向上接收設計平臺的產(chǎn)品信息與數(shù)據(jù)，在平臺內(nèi)生成工藝設計方案；通過信息化平臺受控傳遞至下游制造平臺，指導產(chǎn)品制造。基于平臺可同步實現(xiàn)各工藝板塊的并行設計及驗證，并實時與前端設計平臺、后端制造平臺進行數(shù)據(jù)聯(lián)動。工藝設計模擬仿真技術(shù)的使用，使得產(chǎn)品研制周期縮短30%以上。

建立一體化的IT框架和數(shù)據(jù)平臺，消除屏障實現(xiàn)協(xié)同及仿真，數(shù)據(jù)協(xié)同的動態(tài)工藝裝配仿真體系，實現(xiàn)產(chǎn)品裝配在三維產(chǎn)線的真實仿真。工藝仿真平臺實現(xiàn)了各級領(lǐng)導、工藝工程師、仿真工程師、IE工程師、工廠規(guī)劃和車間管理者不同崗位工作的協(xié)同，運用管理系統(tǒng)、工藝規(guī)劃系統(tǒng)、工藝仿真系統(tǒng)、工時系統(tǒng)、3D布局系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)采集，通過基礎(chǔ)組件、系統(tǒng)接口與ERP、MES等外部系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交換。

2.3 制造現(xiàn)場：智能制造

生產(chǎn)管理過程中，計劃與資源管理以ERP為核心，制造現(xiàn)場以MES業(yè)務架構(gòu)為核心，圍繞兩大平臺的融合應用，格力開發(fā)了以E RP下達生產(chǎn)計劃為依托，MES現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)做拉動的制造信息協(xié)同管理平臺。通過該平臺的應用，將ERP的計劃管理和MES的現(xiàn)場管理進行了深度融合。平臺的主要功能模塊分為以下三個：①通過齊套排產(chǎn)管理系統(tǒng)實現(xiàn)生產(chǎn)計劃與物流協(xié)同，②通過電子揀選系統(tǒng)實現(xiàn)配送計劃與線邊需求協(xié)同，③通過落地反沖系統(tǒng)實現(xiàn)執(zhí)行過程與賬務管理協(xié)同。

智能制造示范工廠包括虛擬工廠、智能廠區(qū)物流，智能車間三個部分。虛擬工廠即建立基于現(xiàn)場設備數(shù)據(jù)實時驅(qū)動的數(shù)字化虛擬工廠。智能廠區(qū)物流即從供應商送貨開始至原材料倉庫，然后通過廠區(qū)物流實現(xiàn)物料在倉庫與車間、車間與車間的接駁流程直至生產(chǎn)線邊。智能車間即根據(jù)各個車間的工藝特點，實現(xiàn)各自特色的數(shù)字化車間。

2.4 格力信息化業(yè)務的機遇與挑戰(zhàn)

格力業(yè)務信息化程度高，信息化特點表現(xiàn)出三個特征：信息系統(tǒng)多，信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)量大，數(shù)據(jù)信息安全要求高。根據(jù)大數(shù)據(jù)的4 V特征[2]定義，格力信息化有如下表現(xiàn)：（1）數(shù)據(jù)量龐大，例如格力多聯(lián)機空調(diào)每天返回數(shù)據(jù)處理中心的機器運行數(shù)據(jù)增量超過1.5億條記錄，采集數(shù)據(jù)超過100T；（2）數(shù)據(jù)種類繁多，包括產(chǎn)品數(shù)據(jù)、企業(yè)運營數(shù)據(jù)和用戶使用數(shù)據(jù)，且每一類數(shù)據(jù)中均包含多維度的數(shù)據(jù)，例如產(chǎn)品數(shù)據(jù)包括溫度、壓力、濕度、流量、功率等。（3）數(shù)據(jù)價值密度低，但商業(yè)價值高，有助于實現(xiàn)空調(diào)產(chǎn)品高度智能化、企業(yè)運營數(shù)字化、用戶體驗極致化等，例如故障檢測與診斷。（4）數(shù)據(jù)速度快失效高，超出了現(xiàn)有技術(shù)能夠處理計算的范圍，例如生產(chǎn)監(jiān)控需要業(yè)務人員每周整理Excel，經(jīng)過復雜的公式計算后結(jié)果交于IT人員進行圖形設計，費時耗力、實時性差且數(shù)據(jù)準確性無法保障。

雖然從數(shù)據(jù)的量級理解，格力仍需努力，但是大數(shù)據(jù)不僅僅是指“大”，更為重要的是“有用”，即價值含量、數(shù)據(jù)挖掘成本比數(shù)據(jù)量更加重要。因此，格力的高度信息化實質(zhì)就是大數(shù)據(jù)。然而擁有大數(shù)據(jù)只是大數(shù)據(jù)應用的基礎(chǔ)資源，如果缺乏相應的數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)可視化等技術(shù)，格力相當于守著一座未被挖掘的油田，接下來需要解決的問題還有還多。

3 格力應用大數(shù)據(jù)實現(xiàn)業(yè)務創(chuàng)新

空調(diào)行業(yè)大數(shù)據(jù)包括產(chǎn)品數(shù)據(jù)、企業(yè)運營數(shù)據(jù)和用戶使用數(shù)據(jù)等，其數(shù)據(jù)量巨大、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)極其復雜，但其潛在價值同樣不可估量。順應大數(shù)據(jù)時代發(fā)展的潮流，格力專門成立了大數(shù)據(jù)部門，并建設了工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺。

3.1 數(shù)據(jù)采集

IT信息化部門負責具體工作，包括整合前期開發(fā)的數(shù)據(jù)平臺，將數(shù)據(jù)分析深入到各個需要分析的流程，涉及生產(chǎn)過程、質(zhì)量提升、產(chǎn)品管理等環(huán)節(jié)，解決從原材料、生產(chǎn)、質(zhì)量、產(chǎn)品等數(shù)據(jù)分析需求。更為重要的是，格力目前掌握的數(shù)據(jù)主要是產(chǎn)品、運營等方面的企業(yè)內(nèi)部數(shù)據(jù)，且以結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)為主；但是缺少用戶在網(wǎng)絡社區(qū)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，而這類數(shù)據(jù)以圖片、視頻、文字等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)為主[3]。因此，格力在已有的龐大數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，數(shù)據(jù)采集的重心是優(yōu)化原有數(shù)據(jù)，包括數(shù)據(jù)量、數(shù)據(jù)種類、數(shù)據(jù)整合等等。

3.3.1 設計與工藝數(shù)據(jù)

與PLM系統(tǒng)緊密結(jié)合，保證產(chǎn)品數(shù)據(jù)的一致性、正確性和完整性；以二維、三維集成技術(shù)為核心，構(gòu)建企業(yè)級數(shù)據(jù)管理平臺，將設計、工藝、工程、分析與仿真、制造、質(zhì)量等多種數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一組織和經(jīng)驗傳承，提升公司工藝設計水平和能力。

3.1.2 制造與質(zhì)量數(shù)據(jù)

生產(chǎn)管理協(xié)同平臺通過MES系統(tǒng)采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)，及時獲取生產(chǎn)過程管理數(shù)據(jù)，通過建立模型、數(shù)據(jù)演算等手段，對異常數(shù)據(jù)及時組織分析和改善，將經(jīng)驗形成相關(guān)理論再反向指導生產(chǎn)，并在實際應用中驗證改善效果，形成優(yōu)化內(nèi)部管理的閉環(huán)系統(tǒng)。

3.1.3 售后與運維數(shù)據(jù)

通過分步建設與實施的方式，從專賣網(wǎng)點開始部署，逐步實現(xiàn)經(jīng)銷商核心數(shù)據(jù)的共享和實現(xiàn)渠道信息系統(tǒng)的統(tǒng)一化，打通渠道庫存與銷售數(shù)據(jù)，做到渠道銷售和庫存數(shù)據(jù)的實時可視。在空調(diào)設備上應用傳感與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實現(xiàn)空調(diào)產(chǎn)品的遠程監(jiān)控、報警、診斷、運維等功能，降低設備故障率和運維成本。

3.2 大數(shù)據(jù)平臺

格力大數(shù)據(jù)平臺分為數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)展現(xiàn)三大部分。數(shù)據(jù)采集部分包含大數(shù)據(jù)管理客戶端、服務器、GPRS模塊，其中模塊會將設備位置、運行、調(diào)試、故障數(shù)據(jù)主動上傳，還可以按需獲取多聯(lián)機實時數(shù)據(jù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集、存儲、分析、利用。采集到的數(shù)據(jù)在被上傳到后端的大數(shù)據(jù)平臺后會進行及時的處理與分析，并通過客戶端、移動應用端進行展現(xiàn)。

格力大數(shù)據(jù)平臺的分析過程就是對數(shù)據(jù)源進行兩個方向的數(shù)據(jù)處理，運用不同的數(shù)據(jù)分析技術(shù)，最終實現(xiàn)數(shù)據(jù)的可視化。具體而言，首先采集的數(shù)據(jù)源通過Kafka集群匯總導入后，這時候數(shù)據(jù)流有兩個方向。一個方向是通過Flume數(shù)據(jù)采集通道存儲到HDFS分布式文件系統(tǒng)上，進入到列式存儲數(shù)據(jù)庫HBASE，由HDFS為HBas e提供了高可靠性的底層存儲支持；然后通過YARN實現(xiàn)對數(shù)據(jù)及存儲資源的統(tǒng)一調(diào)度和分配，以供上層應用調(diào)用。另一個方向是直接送到內(nèi)存，利用內(nèi)存計算引擎Spark進行數(shù)據(jù)挖掘與機器學習等應用，同時提供交互式查詢和優(yōu)化迭代工作。通過兩個方向的數(shù)據(jù)處理之后，由Hue通過瀏覽器端的Web控制臺與Hadoop集群進行交互來分析處理數(shù)據(jù)并實現(xiàn)最終的結(jié)果展現(xiàn)。

3.3 數(shù)據(jù)應用

目前，格力在大數(shù)據(jù)應用方面已經(jīng)擁有了較為成功的經(jīng)驗，涉及物流、生產(chǎn)和質(zhì)量控制等方面，顯著提升了IT人員的工作效率，減少了大量的重復工作，將精力投入到更重要的工作，尤其是實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的多維度分析。

3.3.1 生產(chǎn)計劃與物流協(xié)同

格力電器應用自主開發(fā)的齊套檢查系統(tǒng)，通過條碼/RFID等物聯(lián)網(wǎng)方式進行數(shù)據(jù)采集，排產(chǎn)前對生產(chǎn)訂單的物流齊套情況進行檢查，根據(jù)檢查結(jié)果排產(chǎn)，不齊套不排產(chǎn)，避免缺料停線，保障生產(chǎn)過程順暢運行。

3.3.2 配送計劃與線邊需求協(xié)同

將ERP系統(tǒng)訂單計劃量和工作日歷輸入到SAM系統(tǒng)，電子揀選工作在此基礎(chǔ)上運行，以公司的物料運輸距離、物流方式、物流配送頻率為依據(jù)，指導后續(xù)的揀選配送工作。在物料標識已標準化的基礎(chǔ)上，運用信息化物料配送看板與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)跟蹤物料車的實時動態(tài)了解監(jiān)控每一批物料的實際配送情況，實現(xiàn)物流管理全過程信息監(jiān)控。

3.3.3 執(zhí)行過程與賬務管理協(xié)同

車間制造執(zhí)行過程嚴格遵循定額領(lǐng)料的原則，借助信息化手段和工具，用成品的入庫數(shù)量實時反沖生產(chǎn)物料的消耗數(shù)量，生產(chǎn)一臺反沖一臺，實現(xiàn)“物料與成品的一一對應”。并利用反沖異常數(shù)據(jù)及時暴露生產(chǎn)過程的物料管理問題，倒逼企業(yè)各生產(chǎn)組織環(huán)節(jié)開展內(nèi)部管理改善。最后，再利用反沖系統(tǒng)反饋的數(shù)據(jù)對改善后的效果進行驗證，以成品入庫數(shù)量與消耗物料數(shù)量的“零差異”為目標，實現(xiàn)生產(chǎn)物料閉環(huán)管理，不斷降低生產(chǎn)過程的物料損耗和浪費。

4 結(jié)論

夏清華，方琪（2017）通過對格力和美的的案例比較研究，認為互聯(lián)網(wǎng)對傳統(tǒng)制造業(yè)的沖擊，僅靠規(guī)模擴張和工藝提升無法解決問題，應將生產(chǎn)型制造向制造服務化與產(chǎn)品服務化方向推進[4]。格力的智能制造就是向這一方面轉(zhuǎn)型。根據(jù)上文對格力現(xiàn)狀的分析，雖然制造業(yè)對大數(shù)據(jù)的應用較少，且起步較晚，但是格力憑借后發(fā)優(yōu)勢和企業(yè)規(guī)模效應，以大數(shù)據(jù)為驅(qū)動力，將加快實現(xiàn)智能轉(zhuǎn)型。

大數(shù)據(jù)白皮書（2018）總結(jié)了行業(yè)運用大數(shù)據(jù)的四個關(guān)鍵因素：（1）建立一體化的大數(shù)據(jù)平臺，實現(xiàn)生產(chǎn)業(yè)務與數(shù)據(jù)分析的高度融合；（2）形成良好的數(shù)據(jù)管理體系，為數(shù)據(jù)質(zhì)量和數(shù)據(jù)安全提供保障；（3）形成平民化的數(shù)據(jù)應用，真正實現(xiàn)“人人產(chǎn)生數(shù)據(jù)，人人應用數(shù)據(jù)”；（4）組建強有力的數(shù)據(jù)管理部門，成立專門的部門集中管理監(jiān)控數(shù)據(jù)[5]。格力雖然在大數(shù)據(jù)應用方面取得了一定的成效，但是未來仍然有很長的路要走。

本文的調(diào)研對象僅僅是珠海格力，然而格力集團有11個生產(chǎn)基地，5個再生資源基地，一體化的大數(shù)據(jù)平臺如何融合不同地區(qū)的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)相關(guān)業(yè)務數(shù)據(jù)融合，是一個需要解決的問題。同時跨地區(qū)的基地又涉及到統(tǒng)一標準的問題，例如統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標準、數(shù)據(jù)管理體系等等。此外，格力現(xiàn)有的ERP、MES等信息化系統(tǒng)主要是針對業(yè)務層和具體的操作人員；實現(xiàn)大數(shù)據(jù)應用，格力需要開發(fā)或運用適用于決策層以及管理人員的技術(shù)，發(fā)揮大數(shù)據(jù)的商業(yè)智能。這一環(huán)節(jié)的關(guān)鍵在于以更快的效率提高更全面、更準確的信息，即對TB級到PB級數(shù)據(jù)能做到秒級響應。

格力當前可能需要解決的問題是，如何將大數(shù)據(jù)分析平臺與原有的大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)平臺結(jié)合，以增強數(shù)據(jù)處理的閉環(huán)率以及數(shù)據(jù)運行效率。這需要通過在業(yè)務環(huán)節(jié)增加傳感器等方式，進一步做好數(shù)據(jù)采集，擴大數(shù)據(jù)分析的應用范圍；同時，隨著數(shù)據(jù)分析需求的增多，需要適應業(yè)務決策的效率要求，開發(fā)或運用一款支持多源業(yè)務數(shù)據(jù)整合、敏捷操作以及可視化展現(xiàn)的大數(shù)據(jù)分析軟件。