當前,數(shù)字化和智能化是制造業(yè)高質量發(fā)展的主要趨勢,其實質在于將生產(chǎn)制造全過程產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)利用起來,使其成為新的生產(chǎn)要素,輔助運營決策,衍生新的服務模式和商業(yè)模式。作為我國企業(yè)中數(shù)量占比最大的群體,中小企業(yè)的數(shù)字化信息化改造與我國制造業(yè)的高質量發(fā)展密不可分。工業(yè)軟件作為企業(yè)信息流的載體,可起到數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)計算、數(shù)據(jù)管理的重要作用。
通過部署工業(yè)軟件,中小企業(yè)可以全面提升自身以及產(chǎn)業(yè)鏈整體的競爭力。然而,相當一部分中小企業(yè)的信息化水平仍處在較低層次。面對品類繁多、功能精細的工業(yè)軟件,不少企業(yè)出現(xiàn)了“不想選”“不會選”“不敢選”的難題。如何指導中小型制造企業(yè)順利實施工業(yè)軟件選型,已成為一項亟待解決的問題。
1工業(yè)軟件的分類
工業(yè)軟件的定義是指應用在工業(yè)領域內,提高企業(yè)的研發(fā)能力、生產(chǎn)效率、運營能力、裝備性能的軟件。按照其在生產(chǎn)制造過程中發(fā)揮效用的環(huán)節(jié),工業(yè)軟件可分為研發(fā)設計類、生產(chǎn)制造類、經(jīng)營管理類、運維服務類4種類型。
1.1研發(fā)設計類
研發(fā)設計類工業(yè)軟件包括計算機輔助設計(CAD)、計算機輔助工程(CAE)、計算機輔助工藝規(guī)劃(CAPP)、計算機輔助制造(CAM)、產(chǎn)品全生命周期管理(PLM)等:CAD的功能是以計算機及顯示器代替紙質繪圖工具,輔助設計人員進行設計工作,輸出幾何實體建模、三維圖形、工程圖紙等;CAE是對產(chǎn)品的外形和物理性能進行仿真分析和優(yōu)化設計的工業(yè)軟件,可根據(jù)計算結果修改幾何實體模型,設計出符合性能和經(jīng)濟性要求的最優(yōu)化產(chǎn)品;CAPP用于工藝設計,其功能包括工藝方案設計、工藝路線制訂、工藝規(guī)程設計、工藝定額編制等。通過與制造執(zhí)行系統(tǒng)集成可實現(xiàn)標準作業(yè)程序下發(fā)和工藝參數(shù)優(yōu)化;CAM用于創(chuàng)建零件制造的數(shù)控設備代碼,可根據(jù)加工路徑以及工裝設備完成產(chǎn)品生產(chǎn)制造所需的工藝設計、NC編程、機器人編程等工作并實施生產(chǎn);PLM用于管理產(chǎn)品從需求、設計、工藝、生產(chǎn)、維護到淘汰報廢的全部數(shù)據(jù),通過集成與產(chǎn)品相關的人力資源、流程、應用系統(tǒng)和信息,PLM可支持產(chǎn)品全生命周期的信息創(chuàng)建、管理、分發(fā)和應用。
1.2生產(chǎn)制造類
生產(chǎn)制造類工業(yè)軟件包括分布式控制系統(tǒng)(DCS)、數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)(SCADA)、制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)、高級生產(chǎn)計劃與排期(APS)、質量管理系統(tǒng)(QMS)等:DCS是由過程控制級和過程監(jiān)控級組成的儀表控制系統(tǒng),可實現(xiàn)對工業(yè)生產(chǎn)過程的分布式控制,提高生產(chǎn)效率、降低能耗、保證產(chǎn)品質量,確保生產(chǎn)過程的安全可靠;SCADA是以計算機為中心,通過分散的控制點對生產(chǎn)過程進行追蹤監(jiān)視的控制系統(tǒng),主要功能是監(jiān)控、預警、調度和控制;MES是面向制造企業(yè)車間執(zhí)行層的生產(chǎn)信息化管理系統(tǒng),負責承接企業(yè)資源計劃系統(tǒng)下達的生產(chǎn)計劃,根據(jù)制造工藝和設備狀況進行科學排產(chǎn),支持生產(chǎn)追溯、質量信息管理、生產(chǎn)報工、設備數(shù)據(jù)采集等功能;APS的功能是基于物料清單、工藝規(guī)劃、實際工時和設備產(chǎn)能等約束條件,根據(jù)生產(chǎn)計劃和優(yōu)先級進行自動計劃和排程,能夠顯著提升設備稼動率和生產(chǎn)效率;QMS是對企業(yè)內部質量相關流程及數(shù)據(jù)進行管理的軟件系統(tǒng),應用于產(chǎn)品全生命周期,涵蓋研發(fā)質量、供應商質量、制造過程質量、售后質量、體系審核、糾正預防管理等全流程質量管理活動。
1.3經(jīng)營管理類
經(jīng)營管理類工業(yè)軟件包括企業(yè)資源計劃(ERP)、設備管理系統(tǒng)(EMS)、供應鏈管理(SCM)、倉庫管理系統(tǒng)(WMS)、供應商關系管理(SRM)等:ERP用于管控企業(yè)的產(chǎn)、供、銷、人、財、物等資源,其功能是基于制造BOM、庫存、設備產(chǎn)能、采購提前期、生產(chǎn)提前期等因素,來準確地安排生產(chǎn)和采購計劃,實現(xiàn)及時采購、及時生產(chǎn)、按時交貨,降低庫存和資金占用;EMS用于管理生產(chǎn)設備從檔案、安裝、維護到設備保養(yǎng)、使用記錄、調度的多維度狀況,其核心功能包括設備管理、故障報修、設備維保、備件管理、預警體系、智慧報表、維保知識庫等;SCM系統(tǒng)管理企業(yè)從原材料采購到產(chǎn)品交付的整個供應鏈流程,實現(xiàn)供應鏈的可視化、協(xié)同和優(yōu)化,其功能包括供應商管理、物流管理、庫存管理、訂單管理等;WMS用于管理產(chǎn)品的入庫、出庫、庫存調撥等各項業(yè)務,實現(xiàn)產(chǎn)品批次整理、庫存盤點、質檢的一體化管理,確保庫存的準確性和可靠性;SRM系統(tǒng)將采購管理與供應商管理、價格協(xié)同管理、合同管理、庫存管理及財務管理等業(yè)務模塊深度融合,能夠優(yōu)化管理、降低成本、提升企業(yè)整體供應鏈競爭力。
1.4運維服務類
運維服務類工業(yè)軟件包括在產(chǎn)品服務和客戶服務過程中用到的軟件,主要包括客戶關系管理系統(tǒng)(CRM)。CRM是實現(xiàn)客戶信息收集、管理、分析和利用的信息系統(tǒng)。以客戶數(shù)據(jù)的管理為核心,記錄企業(yè)在市場營銷和銷售過程中和客戶發(fā)生的各種交互行為以及各類有關活動的狀態(tài),提供各類數(shù)據(jù)模型,為后期的分析和決策提供支持。CRM的功能一般包括客戶管理、營銷管理、銷售管理、客戶服務等。
2中小型制造企業(yè)的特征
中小企業(yè)是我國企業(yè)的重要組成部分。根據(jù)工業(yè)和信息化部公布的數(shù)據(jù),在我國現(xiàn)有4000多萬家企業(yè)中,95%以上是中小企業(yè),數(shù)量上占比最大。這些中小企業(yè)在規(guī)模、活動、基礎上均存在區(qū)別,影響工業(yè)軟件的選型依據(jù)。
2.1規(guī)模特征
企業(yè)的規(guī)模和體量直接決定了其在技術改造環(huán)節(jié)的投入總額,不同規(guī)模企業(yè)每年在工業(yè)軟件上的投入呈現(xiàn)出顯著差異。大型企業(yè)在1000萬~5000萬元左右,中型企業(yè)在100萬~500萬元左右,小微型企業(yè)投入金額在100萬元左右。資金欠缺和成本過高是制約中小企業(yè)推廣應用工業(yè)軟件的重要原因,工業(yè)軟件的推廣應用包括軟件購買、軟件維護以及員工專業(yè)培訓等。此外,中小企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營不具備規(guī)模效應,導致工業(yè)軟件的投入產(chǎn)出比遠遠不及大型企業(yè),影響了中小企業(yè)應用工業(yè)軟件的意愿。
2.2活動特征
受限于發(fā)展階段、知識儲備、戰(zhàn)略規(guī)劃等問題,中小企業(yè)普遍對信息化和數(shù)字化的認知不足,對工業(yè)軟件選型的依據(jù)和方法了解較少。此外,不同類型的中小型制造業(yè)企業(yè)對工業(yè)軟件的認知和需求程度存在差異。這種差異來自企業(yè)的所在區(qū)域、產(chǎn)業(yè)類型、發(fā)展階段、供應鏈水平等多種要素,導致中小企業(yè)的工業(yè)軟件部署步驟沒有統(tǒng)一的路徑,只能按需規(guī)劃,一企一策,無形中加大了企業(yè)選取工業(yè)軟件的困難。
2.3數(shù)字化基礎特征
部分中小企業(yè)受資金和技術的限制,數(shù)字化基礎薄弱,信息化水平多停留在文字處理、財務管理等辦公系統(tǒng)自動化及人力資源管理階段,在制造工序數(shù)據(jù)化、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)流通和數(shù)據(jù)應用等方面存在技術短板,抑制了工業(yè)軟件使用需求。由于長期使用線下的流程化管理,企業(yè)員工對既往的工作形式產(chǎn)生了慣性,往往會拒絕或較少使用后續(xù)部署的工業(yè)軟件,拖慢信息化、數(shù)字化的進程。
3選型建議
根據(jù)上述分析,中小型制造業(yè)企業(yè)的規(guī)模、活動、數(shù)字化基礎存在差異,對信息化和工業(yè)軟件選型的認識存在不足。應當按照其所屬行業(yè)、資金壓力、發(fā)展痛點難點等具體情況擬定工業(yè)軟件部署方案。
3.1按照行業(yè)選型
制造企業(yè)可大致分為離散型行業(yè)和流程型行業(yè)2種類型。離散型中小企業(yè)應當重點關注核心生產(chǎn)環(huán)節(jié),選擇適合提升局部效能的工業(yè)軟件。如對市場反應快捷性有要求的企業(yè),可部署CAD、CAE提升設計效率,降低重復工作;對生產(chǎn)批次顆粒度有要求的企業(yè),可部署APS提高排產(chǎn)的靈活性,實現(xiàn)小批量定制;對于產(chǎn)品質量和良品率有嚴格要求的企業(yè),可部署QMS,分析質量數(shù)據(jù)以改進工藝。流程型中小企業(yè)應當重點關注生產(chǎn)全流程,選擇可提高整體協(xié)作效率的工業(yè)軟件,如生產(chǎn)工藝繁多,在批次之間需不斷更改生產(chǎn)參數(shù)的企業(yè),可部署CAPP,形成工藝參數(shù)庫,降低工藝重復設計,提高換產(chǎn)時的效率;環(huán)節(jié)冗長設備多,生產(chǎn)難以監(jiān)控的企業(yè)可考慮部署SCADA和DCS,構建生產(chǎn)全過程設備的工控網(wǎng),細化管理,降低事故發(fā)生率。
3.2按照成本選型
中小企業(yè)用于技術改造的資金有限,選擇工業(yè)軟件必定要考慮其成本問題。而工業(yè)軟件產(chǎn)品的價格高低與其標準化程度密切相關。如CAD、CAE等研發(fā)設計類產(chǎn)品具有較高的標準化程度,世界范圍內也已形成若干穩(wěn)定的大型廠商和成熟的生態(tài)圈,這類軟件的收益/成本比一般較高。MES、APS等生產(chǎn)制造類產(chǎn)品需要根據(jù)企業(yè)的生產(chǎn)實際進行修改,其個性化特征明顯,難以形成通用的版本,購買這類產(chǎn)品的收益/成本比相對較低。中小型制造業(yè)企業(yè)制定信息化改造路線時,應當遵循先標準化、后個性化的路徑,使資金的使用達到最佳效益。
3.3按照痛點選型
企業(yè)的生產(chǎn)過程不同導致其面臨的痛點不同。部分企業(yè)渴望加強對生產(chǎn)過程的控制,這類企業(yè)可部署MES,打通企業(yè)計劃層和生產(chǎn)車間設備之間的間隔;部分企業(yè)的信息傳遞仍依靠紙質載體,嚴重影響管理效率,可考慮部署ERP,整合各個部門的管理流和信息流,實現(xiàn)精確化管理。對于倉儲成本占比較大的企業(yè),可部署WMS,降低庫存損耗,優(yōu)化出入庫方案;對于客戶數(shù)量多,市場渠道為關鍵要素的企業(yè),可部署CRM,強化客戶管理,提高響應速度;對于重資產(chǎn)企業(yè),生產(chǎn)設備在固定資產(chǎn)中的占比較高,可部署EMS優(yōu)化設備管理,及時發(fā)現(xiàn)設備故障和工裝損耗,降低設備折舊速度。
4結語
綜上所述,中小型制造業(yè)企業(yè)由于自身的規(guī)模和發(fā)展階段,在實施技術改造時天然具有資金投入不足、技術認知不夠、信息基礎薄弱等缺點,應充分考慮自身特點,按需進行軟件選型,以資金投入產(chǎn)出比最大化作為購置工業(yè)軟件的標準。此外,軟件廠商的特征也應當納入工業(yè)軟件選型的參考要點。企業(yè)選定軟件類型后,還需根據(jù)廠商實力、本地化服務能力、供應商重視程度、顧問能力、產(chǎn)品成熟度、產(chǎn)品功能與企業(yè)需求的匹配度、同行業(yè)實施情況等幾項原則對工業(yè)軟件廠商進行評估,確保購買、部署、培訓、維護、升級等環(huán)節(jié)的可靠性,保障技改的順利推進。
——長期致力于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺及工業(yè)APP的研發(fā)和服務,工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術國內領先。全力打造自動數(shù)據(jù)采集獲取技術+數(shù)據(jù)分析價值挖掘技術兩個核心技術,基于“平臺+APPS”的產(chǎn)品架構思想。從數(shù)字化底座、到智能化生產(chǎn)、再到生產(chǎn)環(huán)境的智能化,形成了完整的“中服云”數(shù)智化產(chǎn)品品牌。致力于業(yè)務層和物理層的深度融合,從根本上解決智能化的核心問題。
審核編輯 黃宇
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