助力制造升级 | 软件定义制造过程SDM021

　　概述

　　无论是德国工业4.0和中国制造2025白皮书中，都浓墨重彩地提出未来工业发展的一种新型模式：智能制造。

　　和以往生产过程不同，主要是在生产全过程更加关注软件开发以及软硬件的集成应用。在新的生产制造过程中，利用软件的定义，给生产制造过程注入新的活力。软件对生产过程的定义和支撑，是实现中国未来制造目标的重要工程之一，也是制造业需要发展的重点方向。

　　三大组织，一种典型模式

　　对于生产制造过程的软件重新定义，首先要分析下生产制造型企业的典型业务模型。这样才能够在一个较为固化的模式下，进行生产过程的研究和实践。

　　对于典型的生产型企业来说，主要包含三种组织模式：

　　一种是大型企业生产组织模式，这主要是指以大型整机装备为核心产品的主制造商。这类企业规模庞大，通常分为企业、分厂、车间三层生产组织体系。
 

图1 大型企业生产组织结构

　　针对此类型企业，主要应用于大型装备制造企业，尤其是军工企业的主机制造装配厂，在中航工业的典型代表如西飞、成飞、陕飞等。

　　第二种是研究院所生产组织模式，在国内军工制造业领域，尤其是航空制造领域，机载系统及其它附件设备多是由研制一体的研究院所完成。
 

图2 研究院所生产组织模式

　　这些研究院所通常有研发和生产两条线，如动控所，雷电院等，都是典型的研究院所的生产组织模式。

　　还有一种是中小企业生产组织模式。一些市场化程度较高的电器仪表制造企业，弱化生产部的计划功能，直接由销售部门下达生产计划。
 

图3 中小企业生产组织模式

　　这种由销售部门直接下达生产计划的模式，缩短了计划周期，非常适合生产周期短交货期敏感的企业。

　　这类企业按照不同的产品系列设立若干个装配分厂，前端的零件加工按照工艺分为若干个加工车间。企业通常不设中央库房，由加工车间直接将半成品零部件交付装配分厂，基本实现了装配拉动的生产方式。

　　针对不同的生产组织模式，对应的生产业务模型也不尽相同，但是对于生产型企业来说，企业的创造价值的根本没有改变，企业主价值链的过程节点也趋近相同。生产型企业典型生产业务模型如下：

图4 典型生产管理业务模型

　　企业需求的来源多种多样，首先最重要的就是企业的销售订单形成的需求，这也是企业整个生产过程面向的最重要的利润实现点。

　　企业的需求确定以后，企业生产部门会根据需求编制企业的生产计划，包括年度计划、季度计划和月度计划，来从不同的颗粒度指导企业的生产。

　　企业的生产计划指导企业车间作业计划的制定并作用于其的执行，其作用范围包括企业所有生产类车间，如毛坯车间、零件加工车间、热处理及表面处理车间和部装总装车间。

　　以上所述就构成了一个典型的生产企业的业务模型，通过计划执行主线，搭建了企业价值创造过程的主流程，同时为了支撑主流程的正常运行，需要配套的物流、资源的支持，相互紧密联系，共同构成了企业的生产全过程。

　　五步骤助力制造过程

　　要实现企业生产制造向智能制造模式的转变，首先要对企业智能制造的业务模式进行研究。然而百变不离其宗，中航工业将其总结为十六字箴言：动态感知、实时分析、自主决策和精准执行。
 

图5 制造过程之变革

　　要实现智能制造业务模式的转变，需要集成车间现场软硬件技术，能够实现生产现场信息的动态感知，充分集成工程领域的产品三维数字模型，同时将三维模型充分应用到生产现场并进行模型信息的反馈和修正，基于生产全过程管理建立智能的生产管控系统，对生产过程信息进行实施分析并对生产过程做出相应调整，同时生产现场的软硬件也可以针对统计信息进行自主判断，以更好的服务生产。

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