1 引言
在國家大力倡導(dǎo)兩化融合和智能制造升級的大背景下，國家工信部提出《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》，為中國的制造業(yè)明確了未來 20 年的發(fā)展方向，其中一大亮點(diǎn)就是重點(diǎn)突出了工業(yè)軟件的地位。隨著近幾年制造業(yè)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的步伐逐步加快，生產(chǎn)型企業(yè)也逐步意識到企業(yè)智能化升級的必要性，并付諸行動(dòng)。但現(xiàn)實(shí)問題是大型企業(yè)擁有良好的管理基礎(chǔ)和雄厚資本，可以迅速確定企業(yè)信息化發(fā)展路徑，引入智能升級產(chǎn)品和服務(wù)，輔助其進(jìn)行智能化的改造和升級。而中小型制造業(yè)卻因自身生產(chǎn)經(jīng)營中人、財(cái)、物等的限制條件，部分處于這場變革的“圍觀”狀態(tài)。
現(xiàn)階段仍有許多中小型企業(yè)處于工業(yè) 1.0 至 2.0 階段，生產(chǎn)大多處于低技術(shù)水平，企業(yè)進(jìn)行智能升級的困難很多。眾多學(xué)者和科技公司從技術(shù)的角度來探究中小型企業(yè)的智能化升級之路，做出了很多的探索。
本文方案以中小企業(yè)需要什么特征的交付管理系統(tǒng)為切入點(diǎn)，系統(tǒng)分析了 ERP 和 MES 對中小企業(yè)不適用的原因。最終得出結(jié)論，國內(nèi)中小型企業(yè)需要的實(shí)際上是一種基于合同或契約的交付管理系統(tǒng)，其應(yīng)用范圍可以隨意的調(diào)整，實(shí)施簡單，操作簡單，費(fèi)用低廉，并且符合中國的制造傳統(tǒng)習(xí)慣。為此，我們建立一種新的底層邏輯，來構(gòu)建一套以交付為目的的管理系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)必須能夠幫助中小型生產(chǎn)企業(yè)實(shí)現(xiàn)從合同簽訂到徹底交付的全過程管理。
2 交付管理模型的底層邏輯
交付管理模型的核心思想源于中國早期就已成型的交付體系，并順應(yīng)社會(huì)主義新中國的發(fā)展趨勢，結(jié)合現(xiàn)代化信息技術(shù)手段為中小型企業(yè)提供易操作、符合中國國情的智能升級方案。交付管理模型是依據(jù)確定的計(jì)劃或任務(wù)(來源于合同)，向具有特定交付能力的工作單元配給資源，從而使計(jì)劃按照任務(wù)鏈的順序有序進(jìn)行，最終按目標(biāo)實(shí)現(xiàn)訂單交付。交付管理模型協(xié)調(diào)、管理生成訂單到完成交付的全過程。
交付管理模型經(jīng)過層層分解，可以抽象出基本單元，這些單元依照不同目的可以進(jìn)行不同的組合，但不管怎么組合，最終目的都是為了實(shí)現(xiàn)交付，這樣即保證了普適性，又保證了專業(yè)適配性。
這個(gè)抽象出來的基本單元叫做工作單元，是按照系統(tǒng)配給的資源在作業(yè)平臺(tái)上執(zhí)行任務(wù)，直接改變?nèi)蝿?wù)或計(jì)劃的交付狀態(tài)，是交付過程數(shù)據(jù)的采集點(diǎn)。工作單元依據(jù)企業(yè)實(shí)際需要的指標(biāo)來劃分，工作單元執(zhí)行作業(yè)過程中的交付數(shù)據(jù)是計(jì)算指標(biāo)所需的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。它一般由以下七個(gè)組成要素構(gòu)成。
1)作業(yè)平臺(tái)。每個(gè)作業(yè)平臺(tái)都是為了實(shí)現(xiàn)特定的交付，在作業(yè)平臺(tái)里規(guī)定了交付作業(yè)的方法、作業(yè)的環(huán)境、作業(yè)的管理和評價(jià)定義、如何進(jìn)行測量等。
2)任務(wù)指令。每個(gè)合同相當(dāng)于一個(gè)項(xiàng)目，這些項(xiàng)目又被細(xì)化分解成眾多的任務(wù)，每個(gè)工作單元對應(yīng)一個(gè)任務(wù)，工作單元開始工作的觸發(fā)指令，被稱為任務(wù)指令，這些指令是有觸發(fā)條件的，當(dāng)條件滿足時(shí)，該指令將自動(dòng)觸發(fā)工作單元開始工作。在這個(gè)任務(wù)指令中會(huì)明確給出作業(yè)要完成的交付物信息，以及對交付物的交期、成本、質(zhì)量的要求。任務(wù)指令信息是企業(yè)信息流管理的一部分。
3)執(zhí)行結(jié)果。工作單元在完成作業(yè)后，根據(jù)需要統(tǒng)計(jì)或整理作業(yè)過程數(shù)據(jù)和交付成果相關(guān)信息，包括交付物的交期是否準(zhǔn)時(shí)、作業(yè)成本是否超出預(yù)期、交付物的質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)等，這些信息也會(huì)反饋到作業(yè)平臺(tái)的管理和評價(jià)要素，以便于生產(chǎn)的異常處理和風(fēng)險(xiǎn)管控等，是企業(yè)信息流管理的一部分。
4)資源投入。任何工作單元在實(shí)施工作時(shí)都需要投入特定的資源，包括作業(yè)人員、機(jī)器設(shè)備、物資材料等。這些資源的投入在作業(yè)平臺(tái)中有明確的規(guī)定和約束，比如需要投入人員的能力是什么，人員的數(shù)量是多少，人員的產(chǎn)能是多少等。
5)可再用資源回收。作業(yè)完成后，回收還可用于其他工作單元的資源。
6)成果交付。作業(yè)單元作業(yè)的最終交付物。
7)廢品處理。從企業(yè)層面理解就是，對作業(yè)期間耗費(fèi)掉自身全部價(jià)值的資源進(jìn)行處理。
企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營狀況可以通過一系列指標(biāo)反映出來，而每個(gè)指標(biāo)都依據(jù)實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)計(jì)算得到，工作單元是指標(biāo)需要的數(shù)據(jù)所涉及的交付活動(dòng)的過程實(shí)例。根據(jù)企業(yè)實(shí)際需要指標(biāo)的不同，工作單元圈定的工作范圍也不盡相同，不同工作單元按各自任務(wù)的執(zhí)行順序采集交付數(shù)據(jù)，就可以得出指標(biāo)需要的全部過程數(shù)據(jù)。而交付任務(wù)鏈?zhǔn)沁@些有序的工作單元集合的最優(yōu)解。
交付任務(wù)鏈中的工作單元相互之間是有關(guān)聯(lián)的，可以依據(jù)企業(yè)實(shí)際情況按串行、并行、包含或其他組合方式有序地執(zhí)行交付任務(wù)。在串行方式中，前置工作單元的執(zhí)行結(jié)果信息將成為當(dāng)前工作單元的觸發(fā)信息之一，交付成果將作為當(dāng)前工作單元的投入資源繼續(xù)進(jìn)行生產(chǎn)。
系統(tǒng)給當(dāng)前工作單元配給的資源到達(dá)作業(yè)平臺(tái)后，任務(wù)指令與前置工作單元的執(zhí)行結(jié)果一同觸發(fā)當(dāng)前工作單元的執(zhí)行。在并行方式中，當(dāng)前兩個(gè)或多個(gè)工作單元互不干擾，但有交集。其中串行交付任務(wù)鏈的結(jié)構(gòu)如圖 1 所示。
圖 1 串行交付任務(wù)鏈
工作單元與交付任務(wù)鏈的構(gòu)建應(yīng)符合企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)活動(dòng)要求，同時(shí)應(yīng)考慮企業(yè)管理層究竟想要獲取什么樣的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)包括生產(chǎn)指標(biāo)，統(tǒng)計(jì)報(bào)表或其他圖表等，模型的靈活性在于可以按照企業(yè)的實(shí)際需要選擇性搭建。因?yàn)槊總€(gè)數(shù)據(jù)的獲取都需要相應(yīng)的投入和安排，太過精細(xì)的管理必然帶來成本的大幅增加，企業(yè)可以適當(dāng)粗放管理。比如有經(jīng)驗(yàn)豐富的車間主任來保證高效管理和管控風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，那么以車間為單位搭建工作單元即可，班組的工作單元可以少建甚至不建。工作單元和任務(wù)鏈的按需構(gòu)建，可以幫助企業(yè)輕松獲取需要的生產(chǎn)經(jīng)營數(shù)據(jù)，還可以保證管理的有效性。
3 與類似管理系統(tǒng)的不同
交付管理系統(tǒng)內(nèi)部是一種“生產(chǎn)”與“交付”結(jié)合的結(jié)構(gòu)，即“生產(chǎn)要素”與“交付要素”的結(jié)合。“生產(chǎn)要素”即企業(yè)的各種制造要素，包括人、機(jī)、料、財(cái)、環(huán)、法、測、評;交付要素是與交付成果相關(guān)的要素，包括成本、質(zhì)量、交貨期。交付管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)訂單交付的目的具體體現(xiàn)為，在不超過預(yù)期成本的情況下，按照訂單要求的質(zhì)量在交貨期內(nèi)完成產(chǎn)品的交付。類似管理系統(tǒng)主要指 ERP、MES 等，這里主要對照 ERP 來說明。
首先，交付管理系統(tǒng)與現(xiàn)有管理系統(tǒng)的不同體現(xiàn)在使用系統(tǒng)的目的。使用 ERP 系統(tǒng)的目的是整合企業(yè)資源，使用 MES 的目的是采集和管理生產(chǎn)實(shí)時(shí)信息，而交付管理系統(tǒng)的目的是完成合同交付。
其次，交付管理模型與他們的底層設(shè)計(jì)邏輯也不相同。ERP 以功能為導(dǎo)向，采用模塊化的設(shè)計(jì)方式，將業(yè)務(wù)劃分為模塊，再通過集成每個(gè)功能模塊的企業(yè)資源達(dá)成對整個(gè)供應(yīng)鏈的資源整合，是一個(gè)大而全的系統(tǒng)。而交付管理系統(tǒng)以完成交付為導(dǎo)向，工作單元模型的建立使每個(gè)單位自成體系。
再次，ERP 中有工作中心的概念，它指的是直接改變物料形態(tài)或性質(zhì)的生產(chǎn)作業(yè)單元，在這個(gè)工作中心的組成里，人、設(shè)備、作業(yè)場所，必然要依托于一個(gè)實(shí)體，但沒有明確的定義。在工作單元中，這些定義是明確的，并做了明確的要素劃分。工作中心與工作單元沒有內(nèi)在聯(lián)系，硬要進(jìn)行關(guān)聯(lián)的話，也可以理解為工作單元是工作中心的替代或升級。
最后，不同還體現(xiàn)在靈活性上，中小企業(yè)需要的是一款高度靈活、配置簡單的產(chǎn)品，可以與管理模式和管理精細(xì)度的升級同步，且高度吻合。
相較于類似的管理系統(tǒng)，交付管理模型更加注重管理的特殊指向性，更加重視交付環(huán)節(jié)的關(guān)鍵信息流通管理，更加支持柔性化、定制化經(jīng)營。這些發(fā)展正是當(dāng)前中國中小型企業(yè)普遍呈現(xiàn)的管理需求。
在交付管理系統(tǒng)中企業(yè)的基本組織是以交付為核心的動(dòng)態(tài)組合組織。工作單元的范圍動(dòng)態(tài)可變，可根據(jù)企業(yè)實(shí)際需要的指標(biāo)選擇重構(gòu)工作單元。通過任務(wù)鏈追溯重構(gòu)工作單元的交付數(shù)據(jù)，并計(jì)算出指標(biāo)，企業(yè)管理者就能分析生產(chǎn)經(jīng)營狀況。
由此可以看出，交付管理系統(tǒng)與 ERP 系統(tǒng)的“大而全”不同，它是一個(gè)精簡、柔性的管理系統(tǒng)，更符合中小企業(yè)“小而精”“小而活”的發(fā)展特色。
4 抽象模型與現(xiàn)有管理系統(tǒng)的結(jié)合
交付管理模型管理是從生成訂單到完成交付的全過程，從銷售人員與客戶簽訂銷售合同開始，到產(chǎn)品完整交給客戶結(jié)束。在模型中，交付活動(dòng)由各種任務(wù)或計(jì)劃驅(qū)動(dòng)。計(jì)劃完成過程中需要的內(nèi)部資源包括人、機(jī)、料、財(cái)、環(huán)、法、測、評這些方面，外部資源包括客戶資源、供應(yīng)商資源等。交付管理模型有時(shí)并不需要關(guān)注資源所有方面的信息，它可能只關(guān)注資源參與到交付活動(dòng)中的部分關(guān)鍵信息，而這些信息可以從各管理模塊的資源明細(xì)中獲取。
交付任務(wù)執(zhí)行時(shí)，系統(tǒng)按需向工作單元投入資源，這些資源都有各自的管理模塊，包括決策資源管理(DRM)、客戶資源管理(CRM)、供應(yīng)商資源管理(SRM)、人力資源管理(HRM)、物料資源管理(MRM)、設(shè)備資源管理(ERM)、費(fèi)用控制管理(CCM)等。交付執(zhí)行過程中的生產(chǎn)進(jìn)度，庫存情況，工作進(jìn)度及其他操作相關(guān)信息流也可以與 WMS、MES 等對接交互。交付任務(wù)完成后，交付物的成本、交付期、質(zhì)量信息會(huì)流向成本管理中心(CM)、質(zhì)量管理中心(QM)、交期管理中心(DM) 等。數(shù)據(jù)對接的簡易框圖如圖 2所示。
圖 2 各系統(tǒng)數(shù)據(jù)對接示意圖
工作單元可以從這些內(nèi)部或外接的管理模塊中采集與交付作業(yè)能力相關(guān)的數(shù)據(jù)，并存儲(chǔ)在交付管理模型中，整個(gè)交付任務(wù)鏈的工作完成后，按任務(wù)鏈的執(zhí)行順序統(tǒng)計(jì)相關(guān)數(shù)據(jù)，就可以計(jì)算出企業(yè)需要的各類指標(biāo)。對于交付系統(tǒng)來說，因?yàn)樯婕敖Y(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)較多，數(shù)據(jù)的管理要更謹(jǐn)慎，數(shù)據(jù)管理架構(gòu)框圖如圖 3 所示。系統(tǒng)需要將收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行歸集整理，標(biāo)簽化等操作，過程與大數(shù)據(jù)管理過程類似。
圖 3 數(shù)據(jù)管理架構(gòu)示意圖
5 未來與展望
本系統(tǒng)的底層邏輯是工作單元的定義與約束，也可以應(yīng)用在多組織與多企業(yè)的聯(lián)合生產(chǎn)上。比如某地有很多木制玩具生產(chǎn)企業(yè)，企業(yè)間緊密合作，甲企業(yè)生產(chǎn)玩具的 A 部分，乙企業(yè)生產(chǎn)玩具的 B 部分，最后由丁企業(yè)負(fù)責(zé)組裝和包裝，而市場上卻沒有基于這種合作模式的應(yīng)用軟件，協(xié)助企業(yè)進(jìn)行智能升級和改造，但交付管理系統(tǒng)可以做到。
再如在當(dāng)?shù)匾恍┢髽I(yè)把自己的項(xiàng)目進(jìn)行拆分、承包，企業(yè)提供場地、設(shè)備和訂單，承包人負(fù)責(zé)原材料的采購、加工和交付，這些承包組織之間存在各種交付關(guān)系，在定義好交付要素后，各項(xiàng)工作即可進(jìn)行。
構(gòu)建交付管理模型的目的是解決中小企業(yè)或組織的管理問題。希望交付管理的思想能被更多人理解，引發(fā)更多人思考研究，為更多中小企業(yè)智能升級提供依據(jù)。
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