制造企业数智化管理体系构建与实践路径研究
摘要
关键词
制造企业;数智化转型;实践路径
正文
引言
随着市场竞争压力的加剧,企业利用数字化融合人工智能技术构建数智化管理体系,实现生产、管理、决策等环节的智能化,成为制造企业提升效率、降低成本、增强创新能力和市场竞争力的必然选择。
1.数字化转型的重要性
数智化转型显著提升了制造业企业竞争力,且对竞争力的3个维度(创新动力、生产效率、产品质量)均具有显著的正向影响。[]
1.1快速响应市场需求
数智化转型借助先进的数字技术为企业提供充足的产品和市场信息,协助企业挖掘信息价值,从而加强与用户的互动,使组织的行为与决策更好地与外部市场需求相协调[]。
数智化转型有利于企业及时调整生产和营销策略,从而获取竞争优势。同时,优化供应链管理,加强与供应商和合作伙伴的协同,提高供应链的灵活性和韧性。
1.2实现降本增效
数智化管理体系对生产过程进行全面数字化和智能化控制,助力企业实现精细化管理,达成提质、增产、提效目标。通过计量仪表的数据采集,实时监控各工段、工序、设备的能源耗用,避免浪费并挖掘节能潜力;信息系统建立生产异常反馈与处理机制,促进快速解决生产异常,提升有效工时占比,进而提高生产效率;实时采集生产工艺关键参数,结合标准工艺参数管控,保证产品质量稳定。
1.3支持科学决策
数智化管理体系能够提供全面、准确的数据分析和决策建议。企业应逐步建立智能决策支持系统,以决策支持系统(DSS)为主体,以知识库、数据库、模型库为基础,集成神经网络、遗传算法、机器学习等AI新技术,帮助企业经营管理的决策科学、高效。
2.问题与挑战
在企业数智化转型过程中,受限于认知、资金、技术、人才等多重约束,中小企业普遍面临数字焦虑和数智化“转型找死、不转等死”的两难困境[]。
2.1数智化转型基础薄弱
2.1.1人才短缺
随着人工智能快速发展,大数据、人工智能等方向的专业化人才短缺,市场供求关系紧张。企业内部缺少自动化、信息化专业人才,系统与设备故障多依赖服务商解决,异常处理时效性较低。另外,业务与专业相结合的复合型人才短缺的问题异常突出,经营管理知识、业务流程、设备、技术与工艺全面精通的优秀人才稀缺,限制了数智化管理系统的改进与创新。
2.2.2规范化管理水平偏低
中小企业管理规范是限制数智化转型的关键障碍。制度不健全,流程不规范,管理人员配备不足,基础数据资料不齐全,是中小企业管理面临的普遍问题。这些问题影响数智化转型的基础,如技术图纸版本变更、BOM清单维护、标准工时、工艺参数更新不及时,导致成本管控、生产效率监控、工艺质量管理基础数据失真,严重危害数智化转型的有效性。
2.2资源投入不足
数智化转型是一个复杂且长期的过程,需要大量的资金投入用于技术研发、设备升级、人才引进和流程优化,庞大的资金投入以及融资约束使许多企业的数智化转型意愿下降[]。
数智化转型具有“高投入、长周期、慢回报”的特征。以笔者公司为例,前期投入费用已超300万元,不含后期维护费用,其中MES系统120万元,某国内主流品牌ERP系统单价80万元,部分功能模块另外收费,不含定制开发费用。尚未应用自动采集及智能算法,生产计划高级排产APS动辄数上百万。如此资金投入强度对于制造型企业而言,无疑是巨大压力。
人力投入。数智化转型须增加数据采集作业量,在自动化投入不足的情况下,只能选择人工采集数据或录入,如射频扫码系统、标签打印、质量数据录入等,将大幅增加一线人员的工作量。加之,基层操作执行人员文化水平偏低,优秀人才变动率大,导致数智化信息系统实施与持久运行难度较大。另外,数智化转型所需的,如数据处理、自动化、人工智能等,专业化关键人才成本较高,。
设备先进化、标准化程度低。企业在设备选型采购初期未考虑数字化应用,设备品牌不统一,甚至缺少数据采集、显示、控制、人机交互等功能,后期无法实现数据通讯,导致数据无法采集或难以实现跨平台兼容。为实现数智化转型,企业须额外付出数字化改造大量费用。
2.3信息系统
信息系统产品功能适应性差,影响企业实际效用。服务商出于成本摊销目的,提供的产品追求通用化,基础功能模块适应性差,无法满足不同行业、企业的现实存在的个性化需求,且定制化成本其高。在进行数智化转型时,企业客户只能选择退而求其次,进行局部或细节优化。另外,不同服务商的平台数据兼容性差,企业各类数据难以实现汇集、分析、处理与复用。
3.实践路径
企业应将数智化转型提升到战略层面,建立"一把手工程"推进机制,优化顶层设计,明确转型目标与实施路线图,打造“设备+技术+人才”三维支撑体系。
3.1软硬件升级改造,筑牢技术底座
增加硬件投入,完善网络信息基础设施。一方面,更新替代或改造升级老旧设备,部署工业互联网、5G专网等新型基础设施。另一方面,在新设备选型采购时,考量数据采集需求,选用支持数据通讯的生产设备、计量工具。
利用自动化技术,提高数据采集质量与效率。使用OCR数据自动化采集技术,实时识别设备上关键数据(如温度、压力、计数等),为数据监控、分析与分析提供高质量、高时效数据。
探索人工智能技术应用,充分发挥数据效益。利用大数据挖掘、机器自主学习、人工智能大模型、算法等,对生产数据进行分析和挖掘,通过视觉质量检测、设备故障预测、生产调度优化等功能,实现生产过程的智能化管理。
3.2重视人才培养与引进,打造执行铁军
吸引行业内专业人才。建立市场化引才机制,结合内部专业技术人员,打造面向实战的核心团队,坚强领导层。
规范系统操作规程,积极开展培训活动,建立稳定的中基层管理队伍,充实战略执行层,保障数智化转型顺利推进。
加强与高校、服务商的合作,建立人才实习基地和联合培养机制,做好数智化实施、维护与创新方面人才储备,培养专业化应用型人才后备军。
建立学习型组织,完善知识管理体系。鼓励自主学习,坚持全员参与,促进工作实践经验与专业理论知识有效融合。积极开展内外交流,向行业标杆学习,汲取成功经验,避免走弯路;与不同服务商深度交流,深入研究成功案例,共享行业最佳实践,拓宽转型视野。
3.3推动管理规范化,夯实管理基础
加强制度化、流程化、标准化管理体系建设,提升规范化管理水平。企业应推动管理模式由“人治”向“法治”转变,建立制度管理体系,推动业务流程优化与再造,健全标准化作业规程(SOP),以匹配数智化系统运行基本管理要求。
3.4构建转型共同体,维护协同创新生态
坚持行业内部协同创新。企业应秉承开放共享原则,着力打造行业示范案例,推动典型应用场景、新技术、新方法的成功复用,互相借鉴与学习,促进共同提高。
推进信息系统标准化建设。服务商应整合资源,推进管理系统软件标准化工作,建立统一的数据标准和接口规范,数据通讯向下兼容,满足企业设备落后的现实情况,降低设备改造成本。
积极争取政财政补贴。企业可关注所在地关于数智化转型项目相关补贴政策,研究数智化等级评估标准体系,做到有的放矢,评估综合投资成本与收益。享受政策红利符合企业自身利益,从而分摊部分成本。
结语
市场需求增长乏力和成本上升的双重压力,倒逼企业加速数智化转型,探索经营管理新模式、新技术、新业态,走向数智化转型深水区域,实现提质、降本、增效,提升自身竞争力。
参考文献:
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