歡迎參加第十二屆產(chǎn)品創(chuàng)新數(shù)字化國(guó)際峰會(huì) 12月1-2日 長(zhǎng)沙

1、概述

    一個(gè)企業(yè)的工藝信息化管理水平是衡量一個(gè)企業(yè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，工藝信息化管理方式和信息化水平高低，可以體現(xiàn)出產(chǎn)品的成熟程度，所以工藝信息化對(duì)企業(yè)來(lái)說(shuō)是重中之重；工藝設(shè)計(jì)向上承接產(chǎn)品研發(fā)，向下連結(jié)生產(chǎn)交付，較低的工藝管理水平使得工藝環(huán)節(jié)日益趨于整個(gè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程的瓶頸。工藝信息化可以縮短產(chǎn)品上市周期；可以在傳統(tǒng)制造業(yè)成本優(yōu)勢(shì)逐步喪失的情況下如何提升工作效率；在自動(dòng)化生產(chǎn)的發(fā)展趨勢(shì)下如何確保作業(yè)指導(dǎo)書（工藝卡片）的使用效果；

2、工藝信息化背景

    基于產(chǎn)品平臺(tái)的工藝信息化技術(shù)微探工藝管理作為企業(yè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，多企業(yè)以手工為主的管理方式，信息化水平較低。工藝設(shè)計(jì)向上承接產(chǎn)品研發(fā)，向下連結(jié)生產(chǎn)交付，較低的工藝管理水平使得工藝環(huán)節(jié)日益趨于整個(gè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程的瓶頸。在業(yè)務(wù)飛速發(fā)展的背景下，工藝管理正在面臨如下幾個(gè)方面的挑戰(zhàn)：

    2.1 如何縮短產(chǎn)品上市周期成為每個(gè)企業(yè)面臨的首要問(wèn)題

    （1）企業(yè)隨著業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展，特別是衍生/派生機(jī)型的數(shù)量逐漸增多，企業(yè)如何提升對(duì)定制開(kāi)發(fā)需求的響應(yīng)速度，如何在越來(lái)越激烈的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境中脫穎而出成為企業(yè)尋求進(jìn)一步發(fā)展的必經(jīng)途徑。

    （2）在傳統(tǒng)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)模式中，設(shè)計(jì)全部完成后才能啟動(dòng)工藝設(shè)計(jì)。為了進(jìn)一步縮短產(chǎn)品上市周期，尤其是產(chǎn)品向生產(chǎn)發(fā)布的周期，產(chǎn)品設(shè)計(jì)與工藝設(shè)計(jì)并行開(kāi)展已經(jīng)成為了集成產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程進(jìn)一步發(fā)展的必要條件。然后，在新的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)模式下，產(chǎn)品設(shè)計(jì)與工藝設(shè)計(jì)的交互界面如何定義，工藝工程師如何在產(chǎn)品設(shè)計(jì)反復(fù)、迭代的過(guò)程快速響應(yīng)設(shè)計(jì)變更還需要基于自身的業(yè)務(wù)現(xiàn)狀進(jìn)行新的探索。

    2.2 在傳統(tǒng)制造業(yè)成本優(yōu)勢(shì)逐步喪失的情況下如何提升工作效率

    （1）隨著國(guó)際經(jīng)濟(jì)格局的不斷變遷，中國(guó)依靠低成本優(yōu)勢(shì)成為世界制造工廠的現(xiàn)狀已經(jīng)改變，家電行業(yè)作為傳統(tǒng)制造業(yè)的一個(gè)分支，成本壓力不斷攀升，以往依靠人海戰(zhàn)術(shù)，手拉肩扛的經(jīng)營(yíng)模式逐漸由優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)變?yōu)樨?fù)擔(dān)。企業(yè)效率提升對(duì)各環(huán)節(jié)、各部門的業(yè)務(wù)自動(dòng)化水平提出了更高的要求。

    （2）傳統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)以作業(yè)指導(dǎo)書（工藝卡片）的編制為核心，以office為主要工具，以手工傳遞信息為主要手段，沒(méi)有從產(chǎn)品研發(fā)、工藝設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造的E2E角度打通企業(yè)主數(shù)據(jù)流，缺乏一致的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)支撐產(chǎn)品信息在整個(gè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中高效地、準(zhǔn)確地傳遞。低效的手工錄入與頻繁的格式轉(zhuǎn)換制約了產(chǎn)品開(kāi)發(fā)能力的進(jìn)一步提升。數(shù)據(jù)正確性，尤其是BOM正確性成為一個(gè)企業(yè)發(fā)展過(guò)程中的重大隱患。

    2.3 在自動(dòng)化生產(chǎn)的發(fā)展趨勢(shì)下如何確保作業(yè)指導(dǎo)書（工藝卡片）的使用效果

    （1）隨著自動(dòng)化生產(chǎn)的不斷發(fā)展，生產(chǎn)線的機(jī)械化水平終將不斷提升，以人為主的生產(chǎn)模式逐漸向以機(jī)器為主的生產(chǎn)模式進(jìn)行轉(zhuǎn)變，這也對(duì)工藝無(wú)紙化提出了更高的要求。傳統(tǒng)以打印的工藝卡片為主的工藝表達(dá)形式將逐步弱化，在如此的發(fā)展趨勢(shì)中，如何順利完成轉(zhuǎn)身是每個(gè)工藝設(shè)計(jì)人員乃至整個(gè)工藝部門都將面臨的挑戰(zhàn)。

    （2）在傳統(tǒng)生產(chǎn)向自動(dòng)化生產(chǎn)轉(zhuǎn)變的過(guò)渡期間，如何定位作業(yè)指導(dǎo)書（工藝卡片），如何提升工藝規(guī)程在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的可視化效果，如何快速響應(yīng)生產(chǎn)任務(wù)的不斷調(diào)整，都是迫切需要工藝工程師考慮解決的關(guān)鍵問(wèn)題。

    （3）三維數(shù)字裝配水平不高，產(chǎn)品設(shè)計(jì)與工藝設(shè)計(jì)過(guò)程斷鏈，產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中產(chǎn)生的三維信息及控制要求等內(nèi)容不能直接傳遞到工藝設(shè)計(jì)過(guò)程，工藝插圖主要依靠傳統(tǒng)的拍照方式，三維可視化水平較差，無(wú)法使用裝備動(dòng)畫的方式動(dòng)態(tài)展現(xiàn)裝備過(guò)程，且無(wú)法快速響應(yīng)設(shè)計(jì)變更的相關(guān)要求。

    2.4 面對(duì)多地域、多線體部署的生產(chǎn)中心及國(guó)際化發(fā)展的趨勢(shì)，如何有效傳承知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)

    （1）隨著多地域、多線體生產(chǎn)中心的不斷部署與完善，工藝相關(guān)的知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)需要持續(xù)積累并充分共享，越來(lái)越多被驗(yàn)證為有效的工藝規(guī)程需要得到充分的繼承與重用，以此形成對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量與生產(chǎn)進(jìn)度的有效保障，避免重復(fù)勞動(dòng)的產(chǎn)生。

3、企業(yè)工藝管理現(xiàn)狀和面臨問(wèn)題

    3.1 尚未打通企業(yè)主數(shù)據(jù)流，產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝規(guī)劃及生產(chǎn)制造數(shù)據(jù)斷鏈，無(wú)法有效確保BOM及工藝信息的正確性；

    3.2 非結(jié)構(gòu)化的編制方式無(wú)法支撐作業(yè)指導(dǎo)書細(xì)化到成品碼級(jí)別，無(wú)法展現(xiàn)準(zhǔn)確、完整的信息以指導(dǎo)排崗及生產(chǎn)；

    3.3 無(wú)法維護(hù)工藝規(guī)程的繼承與重用關(guān)系，無(wú)法有效識(shí)別因設(shè)計(jì)變更、工藝優(yōu)化、物料替代引起工藝調(diào)整的影響范圍，作業(yè)指導(dǎo)書隨改及批改成為工藝管理的瓶頸；

    3.4 尚未實(shí)現(xiàn)工藝設(shè)計(jì)任務(wù)的分發(fā)與閉環(huán)管理，流程中各環(huán)節(jié)信息靠口頭傳遞，任務(wù)的完成依賴個(gè)人溝通能力；

    3.5 信息化水平整體較弱，無(wú)法通過(guò)固化經(jīng)驗(yàn)彌補(bǔ)人員頻繁流動(dòng)造成的損失，復(fù)雜工作依靠重復(fù)的手工勞動(dòng)完成；

圖1 設(shè)計(jì)明細(xì)

4、企業(yè)工藝信息化實(shí)現(xiàn)目標(biāo)

    4.1 打通企業(yè)主數(shù)據(jù)流，實(shí)現(xiàn)E2E變更管理，提升數(shù)據(jù)傳輸效率及質(zhì)量；

    4.2 部署工藝管理主系統(tǒng)，支撐工藝設(shè)計(jì)過(guò)程，提升工藝管理效率；

    4.3 縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期，加快定制需求響應(yīng)速度，提升市場(chǎng)機(jī)會(huì)把握能力；

    4.4 提升企業(yè)內(nèi)部協(xié)作水平，減少后端事故，規(guī)避企業(yè)損失；

    4.5 加速企業(yè)模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程，降低海量物料采購(gòu)成本；

圖2 企業(yè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)主業(yè)務(wù)流

     工藝信息化項(xiàng)目著眼的不僅僅是實(shí)現(xiàn)工藝資源信息化管理和效率的提升，而是期望打通產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝規(guī)劃、生產(chǎn)制造等企業(yè)價(jià)值實(shí)現(xiàn)流上的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，建立CAD/產(chǎn)品結(jié)構(gòu)/BOM/工藝規(guī)程的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，以此實(shí)現(xiàn)公司整體效益的最大化。

5、工藝信息化實(shí)施框架

    公司數(shù)據(jù)流在產(chǎn)品研發(fā)、工藝設(shè)計(jì)、生產(chǎn)交付等關(guān)鍵環(huán)節(jié)的打通，僅僅依靠工藝工程師的努力是不夠的，還需要設(shè)計(jì)工程師、生產(chǎn)工程師大力配合，共同實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)業(yè)務(wù)的變革。產(chǎn)品開(kāi)發(fā)各相關(guān)部門將基于一套集成的平臺(tái)開(kāi)發(fā)工作，通過(guò)貫通的數(shù)據(jù)流充分實(shí)現(xiàn)上下游部門的溝通協(xié)作與信息重用，以提升產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程的整體效率及質(zhì)量。

    CAD圖紙檢入產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的EBOM，使用EBOM產(chǎn)生MBOM，然后啟動(dòng)工藝規(guī)程的創(chuàng)建。在IT系統(tǒng)中創(chuàng)建工藝規(guī)程時(shí)，重用已有標(biāo)準(zhǔn)工序加速工序/工步的創(chuàng)建，并完成物料、資源的分配，同時(shí)，使用2D/3D的工藝插圖或者動(dòng)畫。發(fā)布通過(guò)后，以多樣的可視化形式發(fā)布作業(yè)指導(dǎo)書到生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，供生產(chǎn)制造使用。

圖3 工藝信息化實(shí)施框架

    從整個(gè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程來(lái)看，工藝設(shè)計(jì)是產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。下圖可以看出，工藝的活動(dòng)實(shí)際貫穿了整個(gè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程，包括前期的產(chǎn)品概念定義及系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段。目前，工藝設(shè)計(jì)活動(dòng)需要等到產(chǎn)品設(shè)計(jì)活動(dòng)結(jié)束才會(huì)啟動(dòng)，串行的過(guò)程使得產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期失去了競(jìng)爭(zhēng)力。因此，如何使工藝設(shè)計(jì)與產(chǎn)品設(shè)計(jì)并行開(kāi)展，成為了縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期、提升產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵問(wèn)題。

圖4 工藝設(shè)計(jì)

    （1）通過(guò)CAD/EBOM與MBOM的雙向關(guān)聯(lián)，打通產(chǎn)品設(shè)計(jì)與工藝設(shè)計(jì)信息流，確保BOM傳遞過(guò)程中的一致性；

    （2）通過(guò)CAD/產(chǎn)品結(jié)構(gòu)/BOM/工藝規(guī)程的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)變更向下游環(huán)節(jié)的主動(dòng)傳遞，準(zhǔn)確、高效，并提供完整的可追溯性；

    （3）實(shí)現(xiàn)工藝規(guī)程信息結(jié)構(gòu)化，以數(shù)字化方式管理工藝規(guī)程及相關(guān)資源，建立物料、資源、工藝規(guī)程間的關(guān)聯(lián)；

    （4）重用設(shè)計(jì)信息完成鈑金工藝設(shè)計(jì)，提升鈑金工藝三維可視化程度，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)變更向鈑金工藝的主動(dòng)傳遞；

    （5）實(shí)現(xiàn)可配置的作業(yè)指導(dǎo)書發(fā)布及工時(shí)/材料定額報(bào)表，重用三維裝配信息提供便捷的可視化，為生產(chǎn)可視化提供基礎(chǔ)；

    （6）建立并重用標(biāo)準(zhǔn)工序，實(shí)現(xiàn)工藝規(guī)程批改，細(xì)化工藝規(guī)程至成品碼層級(jí)，改善工藝規(guī)程維護(hù)效率，提升作業(yè)指導(dǎo)書準(zhǔn)確性；

    （7）推進(jìn)數(shù)字樣機(jī)工程，輸出三維裝配信息，通過(guò)模擬規(guī)避生產(chǎn)事故造成的損失，通過(guò)優(yōu)化工藝過(guò)程，降低生產(chǎn)成本；

6、結(jié)論

    本文通過(guò)對(duì)制造業(yè)工藝信息化管理思路和功能實(shí)現(xiàn)方式，實(shí)現(xiàn)了基于產(chǎn)品平臺(tái)的工藝信息化管理技術(shù)，基本滿足了設(shè)計(jì)和工藝人員對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造信息相結(jié)合，有效地解決了工藝與設(shè)計(jì)并行開(kāi)發(fā)的模式。同時(shí)也是對(duì)工藝信息化功能實(shí)現(xiàn)技術(shù)和工藝管理思路摸索，文中提到的業(yè)務(wù)方案的制定方法和思路對(duì)有此類需求的實(shí)施企業(yè)有一定的借鑒作用。

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本文標(biāo)題：2016產(chǎn)品創(chuàng)新數(shù)字化征文：基于產(chǎn)品平臺(tái)的工藝信息化技術(shù)微探

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