數(shù)字化車間是智能制造的重要組成部分，是企業(yè)進行智能制造的核心場所[1]。《中國制造2025》發(fā)展戰(zhàn)略中明確提出，數(shù)字化車間是智能制造工程的重點建設(shè)內(nèi)容之一。數(shù)字化車間依托信息技術(shù)、測控技術(shù)以及人工智能技術(shù)等先進手段[2]，對“人、機、料、法、環(huán)、測”等生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)資源、工藝流程、生產(chǎn)設(shè)計、車間運行及人員等進行精細、高效的數(shù)字化規(guī)劃和管理控制，從而實現(xiàn)智能化的制造過程[3]。在信息化和智能化高度集成的數(shù)字化車間中，生產(chǎn)模式的進步對其運行和管理模式提出了更高要求。但是，相關(guān)標準的相對滯后和缺失，已經(jīng)成為影響數(shù)字化車間運行和管理的嚴重阻礙。因此，如何建立科學(xué)的標準體系對數(shù)字化車間的管理能力進行評價已成為發(fā)展智能制造的迫切需求。數(shù)字化車間的評估主要涉及制造設(shè)備與資源、制造運行管理兩大方面。其中，制造運行管理是其評價的核心和難點。本文通過對影響數(shù)字化車間制造運行管理的主要指標和影響因素進行分析，提出了一套系統(tǒng)和可操作的評價指標體系。

　　一、評價指標

　　基于“科學(xué)性、系統(tǒng)性、可操作性”的基本原則[4]，該評價體系采用層次分析法，研究確定了數(shù)字化車間制造運行管理的評價維度，主要包括車間計劃與資源配置、工藝執(zhí)行與管理、生產(chǎn)過程質(zhì)量管理、生產(chǎn)物流管理、車間設(shè)備管理、創(chuàng)新功能等六方面，并在此基礎(chǔ)上細化、構(gòu)建二級指標，如表1所示。

　　二、重點指標分析

　　1.車間計劃與資源配置

　　(1)車間計劃。數(shù)字化車間應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的工藝路線和工廠的可用資源，制定工序作業(yè)計劃，在此基礎(chǔ)上分派設(shè)備及人員開展生產(chǎn)，并能夠?qū)ι�產(chǎn)過程出現(xiàn)的異常情況進行管理，從而達到車間生產(chǎn)計劃的要求。(2)資源配置。數(shù)字化車間的資源包括生產(chǎn)設(shè)備、人員物料等生產(chǎn)要素。根據(jù)工序計劃，應(yīng)綜合考慮車間設(shè)備管理、生產(chǎn)物流管理中的設(shè)備、人員、物料等的可用性。例如針對作業(yè)計劃與設(shè)備維護保養(yǎng)計劃之間的相互影響，數(shù)字計劃車間應(yīng)減少技術(shù)準備時間，提高排產(chǎn)效率;對于物流、車間班組等不同部門，應(yīng)加強人員之間的協(xié)同，提高工作效率。

　　2.工藝執(zhí)行與管理

　　(1)工藝規(guī)劃與仿真。在數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化以及自動化條件下，數(shù)字化車間的作業(yè)計劃和作業(yè)程序應(yīng)能自動下發(fā)，并且生產(chǎn)工藝和過程應(yīng)能實現(xiàn)精準開展。同時，通過對生產(chǎn)信息、質(zhì)檢數(shù)據(jù)、現(xiàn)場信息等反映的生產(chǎn)實時狀態(tài)，數(shù)字化車間應(yīng)實現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)工藝的可追溯和生產(chǎn)現(xiàn)場的快速響應(yīng)，并能夠通過計算機輔助系統(tǒng)、仿真軟件等手段開展產(chǎn)品工藝規(guī)劃。(2)調(diào)度及監(jiān)控系統(tǒng)。在工藝執(zhí)行過程中，數(shù)字化車間的調(diào)度信息系統(tǒng)能通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將生產(chǎn)數(shù)據(jù)實時傳輸反饋到工廠層面的控制系統(tǒng)和上層業(yè)務(wù)系統(tǒng);生產(chǎn)監(jiān)控信息系統(tǒng)應(yīng)具備可視化工作管理和信息處理功能，可監(jiān)控車間的生產(chǎn)情況、預(yù)測生產(chǎn)趨勢，并對車間工藝進行指導(dǎo)。

　　3.生產(chǎn)過程質(zhì)量管理

　　(1)生產(chǎn)過程質(zhì)量數(shù)據(jù)采集。數(shù)字化車間應(yīng)具備質(zhì)量管理信息系統(tǒng)，對原料(原材料和零部件)和產(chǎn)品(半成品、中間品和成品)的質(zhì)量數(shù)據(jù)進行全面采集，對影響和反映質(zhì)量的關(guān)鍵數(shù)據(jù)(工藝參數(shù)、檢測結(jié)果等)能夠?qū)崟r在線自動采集，并能對獲取的質(zhì)量數(shù)據(jù)進行及時和準確分析，保證產(chǎn)品質(zhì)量檔案的準確性和完整性。另外，為提高質(zhì)量數(shù)據(jù)的分析結(jié)果，盡可能提高數(shù)據(jù)采集和分析的及時性和可靠性。(2)預(yù)警和評估。在預(yù)防為主的原則下，數(shù)字化車間應(yīng)能實時依據(jù)對質(zhì)量數(shù)據(jù)自動分析后所反映出的總體質(zhì)量趨勢，對生產(chǎn)過程潛在的質(zhì)量問題進行防控，在必要的情況下發(fā)出警告，從而實現(xiàn)降低或避免可能發(fā)生的質(zhì)量問題的目標。(3)正向、反向追溯。基于產(chǎn)品質(zhì)量檔案，數(shù)字化車間應(yīng)可利用信息化的產(chǎn)品標識(批號、編碼、條碼或標簽等)，追溯產(chǎn)品所有的關(guān)鍵生產(chǎn)信息。如原料供應(yīng)商及批次、工藝參數(shù)、生產(chǎn)人員、生產(chǎn)地點(生產(chǎn)線/工位等)、生產(chǎn)時間、質(zhì)量檢測結(jié)果等。(4)質(zhì)量改進策略。對于發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量缺陷，數(shù)字化車間應(yīng)基于PDCA循環(huán)建立質(zhì)量改進機制，利用質(zhì)量異常分析工具，完善并固化質(zhì)量改進流程，從而積累形成完備的質(zhì)量改進經(jīng)驗庫。同時，數(shù)字化車間應(yīng)建立質(zhì)量改進經(jīng)驗庫，跟蹤質(zhì)量改進過程，形成質(zhì)量改進記錄。

　　4.生產(chǎn)物流管理

　　(1)物流管理系統(tǒng)。數(shù)字化車間應(yīng)能夠通過物流運輸管理系統(tǒng)實現(xiàn)訂單、運輸計劃、運力資源和調(diào)度等的綜合管理，且能夠通過應(yīng)用軟件、電話、短信等形式將運輸配送的關(guān)鍵節(jié)點信息反饋給管理人員。同時，物流管理系統(tǒng)應(yīng)具有安全防護設(shè)施、人機交互系統(tǒng)、先進物流設(shè)備、物料編碼感知設(shè)備、物流應(yīng)用軟件及數(shù)據(jù)庫等軟硬件。(2)庫存管理。數(shù)字化車間應(yīng)可以對庫存數(shù)據(jù)進行采集、追溯和分析，實時跟蹤物料所在的位置、數(shù)量和狀態(tài)等詳細信息，并依托信息化技術(shù)和自動化技術(shù)使庫存管理變得更加精確和智能。

　　5.車間設(shè)備管理

　　(1)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控。數(shù)字化車間的設(shè)備控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，應(yīng)能夠開展設(shè)備的數(shù)據(jù)采集、運行分析、故障分析及遠程診斷，并能自動在線采集反映設(shè)備狀態(tài)的關(guān)鍵數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)采集過程中，既可以直接采用已有的以太網(wǎng)等標準通訊接口采集，也可以通過增加專用采集終端進行采集。(2)設(shè)備維修維護。數(shù)字化車間應(yīng)建立完善的維修維護體系，涵蓋計劃制定、任務(wù)分配、計劃下發(fā)、計劃執(zhí)行、結(jié)果反饋和改進等維修維護的全流程節(jié)點，實現(xiàn)標準化的維修維護保障，并利用智能移動終端等設(shè)備完成維修維護的執(zhí)行和反饋。數(shù)字化車間應(yīng)建立維修維護經(jīng)驗庫，基于數(shù)字化采集系統(tǒng)對于車間涉及的典型故障能夠進行自診斷。另外，數(shù)字化車間應(yīng)提供圖文、視頻等標準化的維修維護作業(yè)指導(dǎo)，以確保設(shè)備安全穩(wěn)定運行。

　　6.創(chuàng)新功能

　　在智能制造時代，人的因素并沒有減弱反而變得更加重要。無論是機器設(shè)備，還是各種信息化軟件系統(tǒng)，都是以幫助人、服務(wù)人為出發(fā)點，而不是簡單的為了替代人、減少人。因此，在數(shù)字化車間建設(shè)中，應(yīng)加強人員管理，實現(xiàn)以人員的高效率帶動車間生產(chǎn)系統(tǒng)的高效能。

　　三、結(jié)語

　　數(shù)字化車間的運行，既需要依靠數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的先進設(shè)備和生產(chǎn)模式，也需要充分發(fā)揮人的作用，在科學(xué)高效的管理基礎(chǔ)上實現(xiàn)提質(zhì)增效。為引導(dǎo)企業(yè)提高智能制造水平，數(shù)字化車間的制造運行管理能力評價需要結(jié)合技術(shù)進步和行業(yè)發(fā)展水平，不斷完善體系的評價內(nèi)容和指標量化，保證指標體系的科學(xué)性和適用性。

　　[參考文獻]

　　[1]付仙良.數(shù)字化車間綜述及示范項目.中國煤礦信息化與自動化高層論壇[C].北京.2013

　　[2]朱霞,王思鍇,馬全明等.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支持下勘測生產(chǎn)監(jiān)控與設(shè)備資源管理信息系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[J].測繪通報,2016(11):126-130,147.

　　[3]鄒旺,李少波.數(shù)字化車間生產(chǎn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集與智能管理研究[J].組合機床與自動化加工技術(shù),2018(1):150-153.

　　[4]吳相科,王成城,孟維,家電制造企業(yè)定制化生產(chǎn)能力綜合評價研究[J].質(zhì)量與認證,2018(10):65-66.

　　《數(shù)字化車間制造運行管理評價體系的構(gòu)建與分析》來源：《質(zhì)量與認證》，作者:孟維 崔文喆 孫博