機械加工車間數字化管理方案分析

文/匡輝 （中國人民解放軍第六四零九工廠）

現如今，我國經濟已然由高速增長階段轉向高質量階段。制造企業作為國民經濟系統的重要構成，高質量發展是持續提升我國經濟增長的必然要求。

基于我國“制造強國、網絡強國”發展理念，制造企業數字化轉型是順應時代步伐的必然選擇。通過全面融入新數字化技術，提升企業創新能力、供給能力、支持能力和應用建設水平，深入驅動制造企業數字化和高質量發展模式，從而為促進整體國民經濟和社會質量發展、打造國際競爭優勢等提供支持。但由于當下該研究活動處于起步階段，理論與實踐支持力度缺乏，不利于企業數字化轉型。所以，關注制造企業數字化轉型困境，促進數字化轉型動力，基于實際制定出可行的數字化運營管理方案，并提出具體有效的數字化管理實施策略，能夠為企業數字化轉型創造提供一些借鑒。

一、推進機械加工車間數字化轉型的動力

在數字經濟初步發展階段，也可稱之為互聯網經濟或者信息經濟，但經過不斷演變，數字經濟時代的定義也隨之包含更深層內容。數字經濟作為農業經濟、工業經濟后的新階段，所反映的不僅是職能科技發展水平的很大突破，更是經濟水平和政府管理的重新建立。

當前數字經濟應用范圍已經涵蓋至各行業，其數字信息更是發展成為企業增強自身核心競爭能力的關鍵因素?；跀底纸洕尘?，數字化管理也得到快速發展。從實踐應用來看，機械加工車間數字化轉型的動力主要有：

（一）外部政策和市場發展提供了拉力

1．制造企業數字化轉型支持政策

伴隨數字經濟高速發展，逐漸加大制造企業數字化轉型力度，追求數字經濟與實體經濟的高度融合。近年來，立足于國家發展實體經濟戰略，我國不斷頒布各種有利政策支持制造企業數字化建設，為制造企業數字化轉型提供導向和有力支持。

2．數字經濟高速發展的客觀要求

基于數字經濟時代背景，各企業紛紛關注數字經濟領域發展活動，數字經濟在國家經濟發展的地位顯著提升。

近年來，數字經濟正向作用日漸顯現，成為我國經濟高質量發展的新動力，大多大型制造企業借此契機大力推進數字化轉型建設工作，在行業內占據領先地位。在行業佼佼者的示范運行下，數字化轉型已然成為制造企業必然發展趨勢。

（二）內部價值發展產生的推力

制造企業數字化轉型內部價值產生的推動主要源自以下四項價值創造活動：一是精益研發要求。創新研發隸屬于制造企業發展的必備基礎，伴隨數字經濟的發展，數據成為生產要素，研發活動對數據提出更高標準和要求；二是增強供應鏈彈性。在信息化時代下，數字技術與供應鏈有機結合，數字化供應鏈能夠打破限制因素，提升制造商、供應商、集成商、物流商等之間的數據技術交互性，進而大大提升精確性和協作性。由供應商、制造商、分銷商實時監管數據進行各自活動，促使企業供應鏈響應速度快、風險應對彈性大；三是實現智能生產創造。智能化制造技術嵌入供給關口落實產業數字化，已然成為我國創新發展新動力。通過實現智能生產制造，能夠轉變資源要素為數據信息，經過計算進行資源配置，圍繞數據實現柔性生產形式，利用數據線上分析，以便于管理者實時掌握情況，提升反應靈敏度、決策及時性以及生產管理水平，從而大大降低成本，防止資源過度損耗。

二、機械加工車間數字化管理面臨的困境

（一）缺乏高素質人才

數字化轉型除了指向該項技術手段的應用以外，也強調企業整體文化建設工作。在財務職能上，數字化轉型下產生的全新特征勢必會與其傳統文化東趨西步。

數字化轉型必要性認知不到位是機械加工車間數字化管理轉型建設過程中誘發失敗的重要原因，究其根本在于人才專業性不足，部分財務人員對市場客戶群體需求響應不積極，面對瞬息萬變的業務環境不能靈活應對，環境適應能力較差。機械加工車間數字化管理建設中人才資源問題主要集中在培訓層面，具體有專業培訓和認知培訓。在專業層面，從國內行業人才梯隊而言，數字化領域人才比例遠遠小于傳統領域人才比例，且大多機械加工車間現有培訓體系與培訓課程中數字化知識內容涉及較少。數字化專業人才培養力度弱，人才儲備不足，使得企業無法實現最新數字技術與車間各環節工作的深入融合，阻礙了整體數字化建設進展；在認知層面，領導支持不足、員工抵觸情緒都會產生路徑依賴（在組織主觀認為新變革收益無法超越當下收益時，則會加強當前路徑依賴，弱化其他備選路徑），本質則是有關人員認知層面的缺失，從而對數字化轉型造成綜合效益認知不足。

（二）缺乏明確的轉型目標和路徑

轉型路徑目標不明確又是影響機械加工車間數字化轉型失敗的原因之一。具體涉及以下兩點討論內容：一是對數據資源重要性缺乏正確認知。大多車間仍以傳統人力和資本要素作為關注重心，忽視數據資源。車間運作全程雖有數據沉淀，但分布在不同系統中，普遍存在數據嚴重缺失、顆粒度粗等問題，不利于數據高效應用，難以切實滿足車間數字化轉型需求。此外，大多車間數字化轉型過程中處于試點停滯階段，無法跨越試點階段挑戰。

究其原因，車間為節省成本，并不會綜合分析自身特征，而是采用機械化模式、拼湊技術，與實際情況脫節，針對試點階段的問題，僅進行實時改造，導致無法精準把握資源全局，無法支撐數字化轉型；二是數據使用存在不足。制造業數字化轉型起源較晚，并且數據應用多為基礎路程，挖潛能力薄弱。

（三）缺乏創新生態

第一，自主創新能力有待增強。機械車間創新能力不足，相繼影響創新投入力度、研發能力，最終導致原創研發成果稀薄。這一情況對制造業整體數字化轉型發展產生制約作用；第二，缺乏系統性工業互聯網平臺?；诠I設備接口協議豐富、數據所有權不清晰等原因，影響數據資源完整度和后續采集，制約工業互聯網平臺系統建設和效能發揮，導致大多制造業無法獲取平臺支持，不利于數字化轉型及創新發展；第三，產業價值鏈協同創新格局未塑造。數字化轉型依賴于多領域協同發展，而當前少有車間能夠完成協同創新機制建設工作，批量理論未轉化，無法支撐數字化轉型方案的供給。

三、機械加工車間數字化運營管理方案

（一）明確數字化運營目標

根據整合的生產數據，利用操作系統，搭建統一化、互通化數據平臺，圍繞事前警示、事中監測、事后反饋構建規范機制，從辦公流程數字化節點切入，真正促進生產流程、供應鏈管理、質量管理的全面數字化經營管理模式，保障該系列產品全周期質量管理到位，規范相應數據，實現精益化生產方式，提高車間運行效率，簡化人為重復性勞動任務，增強客戶滿意程度，高層釋放生產力，形成數字化機械生產組織結構。具體而言：在戰略層面，自上而下做好數字化運營管理頂層設計，基于各部門交流協作機制，實現主數據集成化。建立數字化管理制度，創新工作形式，穩步進行數字化改革事業；其次，加大數字化建設資金投入力度，重心轉移至長期利益，優化改善數字化工作環境；再次，提升數字化技術人員比例，在人才引進環節，針對性引進人才，通過豐富待遇等激勵手段，引進專業數字技術人才；最后，采用第三方合作方式，引用操作系統管理，支持企業運作，為數字化建設夯實基礎。

（二）推進辦公流程數字化

關于辦公硬件設施采購，經核算，采購現成數字化管理平臺隸屬性價比最高形式，后續引進數字化辦公軟件，指引各部門加快協作性。在企業逐層加大宣導力度，靈活應用辦公工具，如在線人事管理、在線文檔、在線會議等，基于輸入、輸出、處理環節優化業務流程、數據驅動決策分析、合理整合信息資源。

通過推進辦公流程數字化，將歸集、整合數據信息精準實現文檔自動化管理模式，實時 進行流程審批，減少重復性作業，賦予員工終端操作權限，建立更具便捷性的流程，以此實現降本增效目標。

（三）推進生產流程數字化

以生產為數字化建設開端，結合品控實際需求，促進實現生產全流程控制。注重采購供應、生產制造、產品檢查等環節的信息系統建設，依據跨部門系統的可視化平臺，創建涵蓋全流程、動態化、透明化的可追溯體系，保證質量品質的合格率。

通過設置GPS信息物流系統，促進生產管理一體化，實現各項核心業務的數據集成，形成外部供應、內部生產、配送的整套管理模式，從而提升供應鏈運行效率。同時，引進產品數據管理PDM系統，該系統圍繞企業信息化集成應用理念所研發的新型系統，具有恢復產品結構的功能。引進CAD系統，充分利用信息化系統完成數據加載，剖析獨立運作管理軟件的全過程。

（四）推進供應鏈管理數字化

引入市場常用供應鏈系統。內部供應鏈數字化管理，可選擇應用ERP系統，以此實現進銷存管理模式，以供應鏈管理視角出發，整合管理流，完善經營模式，整合企業資源，優化業務流程。SAP系統，屬于ERP系統中影響程度最深的系統，通過利用信息技術手段完成企業管理系統建設工作，對企業經營環節進行嚴格監督管理，為生產決策、組織經營提供重要依據，有助于合理分配資金。加大設備投入，創建物聯網，有機融合企業科技信息、設施控制、通信層面，即“人、機、物”的互聯互通。

（五）推進質量管理數字化

成立產品質量中心，利用相應數據，建設產品質量檔案庫，進行匯總分析，從采購入庫、儲存復驗、制造執行等過程均實行全生命周期管理。利用先進條形碼、二維碼等工具，形成溯源的基礎數據。引進EAM系統，依托信息化手段，部署設備維護方案和資源分配，大大減少維護成本，增加使用周期，提升設備利用效益。關于車間生產管理MES系統，是針對車間執行層設置的信息化管理系統，利用大數據動力，整合收集途徑涵蓋制造現場，建立完成產品追溯功能，實時分析產品功能與質量。

四、機械加工企業數字化管理實施策略

（一）構建適應性學習培訓機制

適應性學習是圍繞適應性管理思維創新組織學習方式，主要包含探索式學習和利用式學習，能夠幫助組織高效獲取、儲存專業知識，支持組織形成競爭優勢。

有機結合適應性思維與組織學習，構建良好規范的適應性學習機制，成為車間數字化轉型的重要路徑。促進組織學習，指引有關人員學習行業內外先進管理知識、實踐及經驗，提升相關人員認知能力和專業素養，為組織學習數字化轉型作出精準判斷和支持。靈活應用適應性的管理思維，增強組織對發展要素的感知能力，提升環境適應度。

此外，將該理念引進組織結構設計與生產環節，利用數字資源創新適應組織與技術，進而提升變化抵御能力，促進數字化轉型工作。

（二）靈活應用數字孿生信息管理工具

以車間產品為例，利用數字孿生技術建設數字孿生體，在產品設計環節，創建產品與數字孿生系統的全域映射，有助于整改解析、修訂設計中的問題，從根源處節省成本；在產品制造環節，打造全生產線的數字孿生模型，實施監管、遠程控制車間加工全過程。能夠數字化仿真生產線，依托數字孿生體向監控環節實時反饋線條生產狀態，通過深入分析數據處理生產情況，提升生產效率，減少資源損耗；在產品維護環節，繼續應用數字孿生體工具，以便精確預測產品使用環節的難點問題，及時解決完善，不斷升級產品質量，降低售后成本，防止發生不必要損失。

（三）構建創新生態

第一，促進關鍵核心技術研發與產業化。在全球經濟環境變化的整體格局下，政府與行業組織需指引車間加大創新力度，強調共性技術和核心技術的產業化，實現服務國家與行業的、可控的共性技術與核心技術體系建設工作，最大限度發揮企業效益；同時貫徹落實綠色理念，促進綠色核心技術建設，支持車間創造環境效益，進而推動制造業的高質量發展；第二，落實工業互聯網平臺。結合實際，著重落實工業互聯網相關重大工程，依據相關單位，優先建設部分共享的工業互聯網平臺，在此基礎上進行數據收集、使用，豐富企業資源，加深行業、商業環境、融通內外資源理解度，提升各項效益，真正實現高質量發展目標；第三，打造產業鏈協調創新格局。建立協同創新機制，利用資源與創新優勢，以企業為主體，在政府部門大力支持下，完善不同主體的協同機制，采用多種模式轉換數字技術創新成果，著重提升效益，促進企業的數字化轉型升級；發揮牽頭企業指引作用，形成數字化轉型標桿，幫助其他企業降低成本，創造更多效益。

五、結語

綜上所述，制造業是市場經濟體系中的重要部分，機械加工技術則屬于數字化的轉型主要戰場。在數字經濟時代背景下，數字技術與傳統產業深度融合，新興技術不斷深入應用，要求充分利用數字化技術，加快數字化轉型進度，重塑企業功能，真正落實數字化轉型。