装备制造业数字化的内涵、规划与实施

一.前言

信息技术已经成为现代产业转型升级的引擎。《中国制造2025》明确，新一代信息技术与制造业深度融合成为中国现阶段实施制造强国战略的主要工作。大型装备制造业也是如此。要在信息化时代的浪潮中保持话语权，就要逐步实现数字化、网络化、智能化[1]，帮助企业转型升级，构建良好的创新基础，提质增效，化解系统性质量风险，确保自身竞争力。

二、数字化对设备质量管理的意义

我国装备制造业的信息化水平普遍不高，没有有效的方法收集和分析数据。大部分还是以纸质数据为载体。纸质数据信息有以下缺点：

1.纸质工艺卡流转慢、漏项风险大、易丢失、工艺数据记录个性化、记录不规范、不全面。一个产品可能有多个部分，工艺卡拆分流转困难，往往导致流转卡与实物脱节，且出具报告时没有法就能有效保证“三按”生产，个性化明显，记录版本多样，数据不规范结构化，后期提取分析困难。

2.数据整合度低，信息传递效率低，检索时间和人员成本高，没有法快速溯源。设备制造过程中会形成大量的纸质数据记录和报告，质量管理人员需要花费大量的精力对数据进行收集和整理，以确认数据的合格性和完整性，效率低下。但是随着产品的出货，数据被归档到档案馆的某个角落，前期收集记录的大量数据就会失去价值。当产品在使用中出现问题，需要调查原因时，很难查询到数据。

3.质量资料归档保存压力大，质量证书准备费时费力，重复性强。大型装备制造业需要专门的档案对产品信息进行归档，产品信息保存期限有限，转运过程中丢失损坏风险大，没有备份很难恢复。质检员在收集过程数据后，一般需要从原始数据中逐一提取信息，准备质量证明，并汇总成册发给用户审阅归档。这个过程耗时耗力，抄写错误率高，影响企业形象。

现在企业设备越来越智能化。如果生产不数字化，就难以满足现代企业的发展需求，智能设备的功效也难以充分发挥。不建立产品质量数据库，不保证质量数据的可追溯性，全生命周期质量管理只能是一句空话。我们企业的改进和创新也需要数据的支持。法卓越绩效模式、六西格玛管理、精益生产等的应用。必须有丰富的数据支撑，才能有效分析和改进，促进企业间生产过程和协同制造的无缝连接，实现生产系统的智能分析和决策优化。因此，数字化是企业现代化的前提，必须提前规划和部署。

三。装备制造业的数字化方向

大型装备制造不同于简单的流程，涉及材料和部件多样，制造工艺复杂，工艺问题多变，生产数据复杂，自动化水平普遍较低。要实现数字化和信息化，必须统筹规划，精准实施，确保能够获取产品的重要数据，并以最方便直观的方式进行分析和使用。

1.技术文件的结构

现代企业普遍拥有PLM、BOM等主流技术体系，但部分技术内容不规范、结构化，难以有效识别并在系统间自动传递。因此，我们首先要做的就是对源数据进行结构化，并赋予其可识别的身份，这是实现数字化，保证系统之间能够串联和共享的基础工作。制造工艺流程和产品设计信息一般是企业的主要生产线，是数字化系统的骨干。我们的生产过程实施就是以此为基础和指导的，尤其是生产过程作为主生产线，应该是骨干，生产过程数据要挂在每个生产节点上，实现全过程的质量控制。因此，在骨干网上可以自动调用的基础数据越多越好，可以减少大量的基础输入工作，提升使用体验，保证数字化的实施。

2.控制节点的梳理和确认

根据产品的生产特点、难点、标准和体系要求，合理设置工艺流程的控制点，既保证对工序质量的有效监督，又不至于事事监督，确定关键节点并控制好，同时保证生产的顺利进行。每个控制点应配备一个数据输入接口。检查结束后，检查员应及时录入检查结果并生成报告，以确保数据收集的方便性、及时性和有效性。前期要统筹规划，整理统一所有的检查需求和报表，同时保证我们数据录入的规范性和结构化，为后期的数据提取打下坚实的基础。这是一项相对复杂的基础工作，是数字质量的有效保证。这件事必须小心做。

3.评估基础设施并升级必要的设备，以确保实施智能化数字化。

数字化必然需要一定的设备支持，比如一些复杂高频流程的数据采集，仅靠人力很难保证效率和准确性。因此，需要提前做好整体规划，分析和测试方案的可行性，例如，引入传感、编码和扫描装置，更换旧设备实现参数自动提取等。如果还需要手工输入，只是电子记录，不仅会增加基层的负担，也违背了数字化的初衷，还是先给自己打好基础吧。如果盲目进行数字化，规划方向错误，最终可能难以实施，反而成为生产的负担，将面临前功尽弃的风险。

4.集成调用资源，实现产品全生命周期管理。

每一件产品都有自己的标识，从原材料接收，到生产过程记录、竣工验收和交付，再到现场使用的反馈，都要整合调用到数据库中，并保留记录进行跟踪管理，真正实现全生命周期的质量控制，任何一个阶段发现的问题都能快速响应、分析和处理，确保客户满意。同时，形成问题数据库有助于我们举一反三，避免质量问题的再次发生。因此，数字化的核心是保证系统之间的串联，打破过去数据孤立的格局，以生产为依托，整合资源，建立数据汇总分析中心。当然，更重要的一步是确定公司的生产要素，并进行数字化改造。比如，由于生产完成的及时性，导致生产滞后的因素很多。套路可分为人(员工)、机(机器)、(物料)、(法)法，环境等。可以为各种产品确定生产节点和生产要素。系统根据实际执行情况统计各要素的滞后程度，也有其自身的原因。在生产过程中，操作人员要做好分类记录，以便系统自动识别。有了这个深度，就可以形成直观的报表和控制曲线，就可以观察到生产的症结所在。结合应用

装备制造企业缺乏专业的信息化人才，自身一般难以实现数字化，都需要依靠专业的数字化团队。但企业不能简单外包，要有专人投入数字化系统建设，并带领团队进行充分调研，及时传达需求，解决问题。各部门要互相配合，互相支持。他们不应各自为政，而应建立或引入信息化建设管理系统，形成完善的战略管理体系。同时也是我们数字化人才培养的契机，后期要保证整个系统的运维。企业要不断增强基层员工的数字化意识，表达实施数字化的勇气和决心，保证每个人都能迎难而上，取得成功。

四。数字化过程中的难点及注意事项

在数字规划中，我们应确保系统的以下性能和要求。

1.保证系统的适用性和先进性。

需要采用成熟可靠的硬件产品和软件技术构建开发框架，保证系统的稳定运行。系统设计应具有用户友好性、易用性、可操作性、指导性、帮助性和容错性。因为系统的最终用户是人，而且大部分是基层工作人员，所以界面要尽量简洁明了，权限明确。要有良好的兼容性，系统功能的使用不应受到操作系统版本的限制，这样才能保证数据可以跨平台传输。

2.保证系统的开放性和集成性。

系统应采用国际开放标准技术，具有良好的接口开放性和快速的二次开发。可以采用松耦合组件技术，快速响应业务需求的变化，支持系统的逐步扩展、完善和应用，适应公司未来的业务变化和发展需求。系统各层次的信息应充分交换和共享，模块之间的功能和数据应明确定义，消除信息孤岛。考虑实际使用需求，充分考虑用户和并发的限制。

3.确保系统的可靠性和安全性。

合理配置，保证系统持续、有效、稳定运行和快速响应。要考虑完善的数据和系统的容灾备份方案和应急恢复方案，确保数据不丢失。比如采用双机备份运行方式，提供安全的恢复方法。当数据由于灾难性的数据库崩溃而丢失时，也可以根据备份来恢复数据。当然，使用安全性也不容忽视。如果是机密数据，要保证内外网分离，设置严格的角色识别程序，业务隔离，保证终端设备、生产控制系统和数据的安全。

动词（verb的缩写）结论

企业数据化、信息化很难一蹴而就。需要基础积累，资源整合，统筹规划，然后通过精准扎实的推进，才能一步步实现。不要操之过急，否则之前所有的努力都可能白费。整个过程会有波折，但不要气馁，坚定信心，扎实调研，倾听基层经营者的声音，努力实现，为前进打好基础，推动企业逐步走向数字化。

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