歡迎參加第十二屆產(chǎn)品創(chuàng)新數(shù)字化國際峰會 12月1-2日 長沙

1、概述

    一個企業(yè)的工藝信息化管理水平是衡量一個企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)過程的關鍵環(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，所以工藝信息化對企業(yè)來說是重中之重；工藝設計向上承接產(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)日益趨于整個產(chǎn)品開發(fā)過程的瓶頸。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)勢逐步喪失的情況下如何提升工作效率；在自動化生產(chǎn)的發(fā)展趨勢下如何確保作業(yè)指導書（工藝卡片）的使用效果；

2、工藝信息化背景

    基于產(chǎn)品平臺的工藝信息化技術微探工藝管理作為企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)過程的關鍵環(huán)節(jié)，多企業(yè)以手工為主的管理方式，信息化水平較低。工藝設計向上承接產(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)日益趨于整個產(chǎn)品開發(fā)過程的瓶頸。在業(yè)務飛速發(fā)展的背景下，工藝管理正在面臨如下幾個方面的挑戰(zhàn)：

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

    （1）企業(yè)隨著業(yè)務的不斷發(fā)展，特別是衍生/派生機型的數(shù)量逐漸增多，企業(yè)如何提升對定制開發(fā)需求的響應速度，如何在越來越激烈的國際競爭環(huán)境中脫穎而出成為企業(yè)尋求進一步發(fā)展的必經(jīng)途徑。

    （2）在傳統(tǒng)的產(chǎn)品開發(fā)模式中，設計全部完成后才能啟動工藝設計。為了進一步縮短產(chǎn)品上市周期，尤其是產(chǎn)品向生產(chǎn)發(fā)布的周期，產(chǎn)品設計與工藝設計并行開展已經(jīng)成為了集成產(chǎn)品開發(fā)過程進一步發(fā)展的必要條件。然后，在新的產(chǎn)品開發(fā)模式下，產(chǎn)品設計與工藝設計的交互界面如何定義，工藝工程師如何在產(chǎn)品設計反復、迭代的過程快速響應設計變更還需要基于自身的業(yè)務現(xiàn)狀進行新的探索。

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

    （1）隨著國際經(jīng)濟格局的不斷變遷，中國依靠低成本優(yōu)勢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)的一個分支，成本壓力不斷攀升，以往依靠人海戰(zhàn)術，手拉肩扛的經(jīng)營模式逐漸由優(yōu)勢轉(zhuǎn)變?yōu)樨摀�。企業(yè)效率提升對各環(huán)節(jié)、各部門的業(yè)務自動化水平提出了更高的要求。

    （2）傳統(tǒng)的工藝設計以作業(yè)指導書（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，沒有從產(chǎn)品研發(fā)、工藝設計、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)品信息在整個產(chǎn)品開發(fā)過程中高效地、準確地傳遞。低效的手工錄入與頻繁的格式轉(zhuǎn)換制約了產(chǎn)品開發(fā)能力的進一步提升。數(shù)據(jù)正確性，尤其是BOM正確性成為一個企業(yè)發(fā)展過程中的重大隱患。

    2.3 在自動化生產(chǎn)的發(fā)展趨勢下如何確保作業(yè)指導書（工藝卡片）的使用效果

    （1）隨著自動化生產(chǎn)的不斷發(fā)展，生產(chǎn)線的機械化水平終將不斷提升，以人為主的生產(chǎn)模式逐漸向以機器為主的生產(chǎn)模式進行轉(zhuǎn)變，這也對工藝無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形式將逐步弱化，在如此的發(fā)展趨勢中，如何順利完成轉(zhuǎn)身是每個工藝設計人員乃至整個工藝部門都將面臨的挑戰(zhàn)。

    （2）在傳統(tǒng)生產(chǎn)向自動化生產(chǎn)轉(zhuǎn)變的過渡期間，如何定位作業(yè)指導書（工藝卡片），如何提升工藝規(guī)程在生產(chǎn)現(xiàn)場的可視化效果，如何快速響應生產(chǎn)任務的不斷調(diào)整，都是迫切需要工藝工程師考慮解決的關鍵問題。

    （3）三維數(shù)字裝配水平不高，產(chǎn)品設計與工藝設計過程斷鏈，產(chǎn)品設計過程中產(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計過程，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，無法使用裝備動畫的方式動態(tài)展現(xiàn)裝備過程，且無法快速響應設計變更的相關要求。

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

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

3、企業(yè)工藝管理現(xiàn)狀和面臨問題

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

    3.2 非結(jié)構(gòu)化的編制方式無法支撐作業(yè)指導書細化到成品碼級別，無法展現(xiàn)準確、完整的信息以指導排崗及生產(chǎn)；

    3.3 無法維護工藝規(guī)程的繼承與重用關系，無法有效識別因設計變更、工藝優(yōu)化、物料替代引起工藝調(diào)整的影響范圍，作業(yè)指導書隨改及批改成為工藝管理的瓶頸；

    3.4 尚未實現(xiàn)工藝設計任務的分發(fā)與閉環(huán)管理，流程中各環(huán)節(jié)信息靠口頭傳遞，任務的完成依賴個人溝通能力；

    3.5 信息化水平整體較弱，無法通過固化經(jīng)驗彌補人員頻繁流動造成的損失，復雜工作依靠重復的手工勞動完成；

圖1 設計明細

4、企業(yè)工藝信息化實現(xiàn)目標

    4.1 打通企業(yè)主數(shù)據(jù)流，實現(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)，支撐工藝設計過程，提升工藝管理效率；

    4.3 縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，加快定制需求響應速度，提升市場機會把握能力；

    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、標準化進程，降低海量物料采購成本；

圖2 企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)主業(yè)務流

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

5、工藝信息化實施框架

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

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

圖3 工藝信息化實施框架

    從整個產(chǎn)品開發(fā)過程來看，工藝設計是產(chǎn)品開發(fā)的關鍵環(huán)節(jié)之一。下圖可以看出，工藝的活動實際貫穿了整個產(chǎn)品開發(fā)過程，包括前期的產(chǎn)品概念定義及系統(tǒng)設計階段。目前，工藝設計活動需要等到產(chǎn)品設計活動結(jié)束才會啟動，串行的過程使得產(chǎn)品開發(fā)周期失去了競爭力。因此，如何使工藝設計與產(chǎn)品設計并行開展，成為了縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、提升產(chǎn)品市場競爭力的關鍵問題。

圖4 工藝設計

    （1）通過CAD/EBOM與MBOM的雙向關聯(lián)，打通產(chǎn)品設計與工藝設計信息流，確保BOM傳遞過程中的一致性；

    （2）通過CAD/產(chǎn)品結(jié)構(gòu)/BOM/工藝規(guī)程的數(shù)據(jù)關聯(lián)，實現(xiàn)變更向下游環(huán)節(jié)的主動傳遞，準確、高效，并提供完整的可追溯性；

    （3）實現(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)程及相關資源，建立物料、資源、工藝規(guī)程間的關聯(lián)；

    （4）重用設計信息完成鈑金工藝設計，提升鈑金工藝三維可視化程度，實現(xiàn)設計變更向鈑金工藝的主動傳遞；

    （5）實現(xiàn)可配置的作業(yè)指導書發(fā)布及工時/材料定額報表，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；

    （6）建立并重用標準工序，實現(xiàn)工藝規(guī)程批改，細化工藝規(guī)程至成品碼層級，改善工藝規(guī)程維護效率，提升作業(yè)指導書準確性；

    （7）推進數(shù)字樣機工程，輸出三維裝配信息，通過模擬規(guī)避生產(chǎn)事故造成的損失，通過優(yōu)化工藝過程，降低生產(chǎn)成本；

6、結(jié)論

    本文通過對制造業(yè)工藝信息化管理思路和功能實現(xiàn)方式，實現(xiàn)了基于產(chǎn)品平臺的工藝信息化管理技術，基本滿足了設計和工藝人員對產(chǎn)品設計和制造信息相結(jié)合，有效地解決了工藝與設計并行開發(fā)的模式。同時也是對工藝信息化功能實現(xiàn)技術和工藝管理思路摸索，文中提到的業(yè)務方案的制定方法和思路對有此類需求的實施企業(yè)有一定的借鑒作用。

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

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