本文是一篇生產管理論文，本論文課題來源于管理實踐，通過本人理論學習與工作實踐的結合，制定出的針對熱敏打印產品生產管理智能化方案，能有效提升 A 公司熱敏打印產品生產管理智能化水平，同時為其他企業生產管理改進提供一定的借鑒。
1  緒論
1.1  研究背景
制造業既是我們國家市場經濟的生產力主體和基本支撐，同時也是我們黨和國家在社會主義經濟建設中的動力引擎和重要保障，更是一個社會主義國家經濟與社會進步的綜合表現。尤其對人口眾多的我國而言，安置就業崗位最多的制造業是我國的立國之本，也是社會穩定的強國之基。改革開放以來所不斷獲得的一系列光輝發展成果，更是充分體現和突出了制造業對于我國的經濟社會發展、人民富裕和經濟社會持續進步所發揮的各種關鍵性推動作用[1]。
近年來，市場和客戶需求的不斷變化、互聯網技術的發展以及全球市場競爭的加劇，使企業發展的外部經濟環境和內部管理需求產生了一系列根本性的變化，企業對于生產的關注焦點從 60 年代的規模化批量生產、到 70 年代的追求低成本、80 年代的產品質量最佳優先、90 年代的小批量市場響應能力的增強，21 世紀對技術與服務要求更加提高。德國率先推出“工業 4.0”，而深入的智能化、信息化、網絡技術、數據處理技術和其他相關技術的加速發展促進了生產智能化系統的實際應用，生產過程也由操作工人的手工、單一的加工設備、加工工藝的剛性化逐漸向柔性化、高效化、智能化轉變。制造業也由以前傳統模式下的人員和設備密集型，向信息化、數字化和智能化的產品和服務密集型轉變，新的產業革命已經到來[2]。 目前，全球的十大裝備制造業在高新科學技術的系統化、生產管理方法、產業管理模式、價值鏈等各個方面經歷著巨大的產業變革，尤其是近年來一系列基于顛覆性高新技術的產業創新不斷涌現。云計算、大數據、物聯網、移動端和互聯網等全新的現代信息基礎技術也開始迅速大規模爆發，從而正式拉開了生產管理智能化的全新發展序幕。智能機器人、數字化裝備制造、3D 激光打印等現代科學技術領域取得重大突破，正在不斷推動各國制造業的現代科學信息技術產業結構升級。大數據的應用、網絡共享外包、異地合作協同產品設計和大規模的客戶個性化產品定制、精準化的供應鏈、電子商務等多種網絡化的協同生產的商業模式正在進一步創新和重塑制造產業鏈和價值鏈體系，隨著近年來制造業的持續高速發展，國際、國內市場競爭也日益激烈，從而對制造企業的未來發展方向提出了更加嚴格的戰略布局要求，產品研發制造的全過程及其中在國內、國際市場的分工也隨之不斷發生深刻的變革，同時產品制造過程中的分工也在發生深刻的變化[3-6]。
1.2  研究內容與意義
1.2.1  研究內容
本文就 A 公司生產管理智能化的研究，通過對生產管理的信息化、數字化、智能化的轉型升級措施，解決在生產管理中所面臨的問題，提高在交貨期、產品質量、停機率的管理水平，在企業資源計劃(Enterprise Resource Planning，簡稱 ERP)框架下運行制造執行系統（Manufacturing  Execution  System，簡稱 MES）和基于 3C（Computing、Communication、Control）計算、通信和控制技術的信息物理系統(Cyber Physical Systems，簡稱 CPS)的融合應用模式[8-9]，從影響企業的交貨期、質量、成本的角度上分析問題產生的原因和背景，通過與國內外其它相關企業的生產管理智能化過程進行對比，探索更高效的熱敏打印頭產品生產管理智能化方案，解決產品在生產管理過程中存在的問題。
信息化是制造生產企業根據客戶訂單制定的生產計劃，對物料配套、人員和設備的狀況、異常處理等整個的生產過程，通過企業信息處理平臺系統、網絡技術和物料可視系統等形式生成全新的生產管理信息系統資源。它的設計目的主要是為了通過促使各個企業內各個不同層次的業務管理者清晰地及時掌握“業務現在是什么情況”，“流程進展到哪里”，“有沒有出現問題”等所有生產相關業務動態信息，從而為企業生產管理得出更多的、準確的、有利于及時實現企業生產要素和資源組合更加優化的戰略決策，合理配置企業人力和物料資源，增強企業自身的主動應變能力，獲取最大化的生產管理效率和最大化的企業經濟效益[10]。
數字化是基于對企業信息化生產系統中所有記錄數據進行分析，對存在問題提供分析報表和提出解決的方案，管理者可以依據自身的現實情況來修正所需要的解決方案，系統經過不斷地學習和優化解決方案，最終為客戶提供一個最優的解決方案，反過來再指導生產加工的相關過程。這實際上就是一個“智能學習”的過程，這一過程一旦突破，企業的生產管理的水平會大幅提升，企業的盈利能力也會大幅提升[11]。
2  生產管理智能化理論與方法
2.1  信息物理系統（CPS）
信息物理系統（Cyber Physical Systems，簡稱 CPS)是一個綜合了計算、網絡和物理環境的多維系統，通過 3C（Computing、Communication、Control）技術有機融合與深度協作，實現大型工程系統的實時感知、動態控制和信息共享，讓物理設備具有計算、通信、精確控制、遠程協調和自治等五大功能，從而實現虛擬網絡數據與現實物理控制的融合。CPS 技術可以把資源、信息、物料和人等緊密地聯系到一起，從而為企業創建物聯網和其他相關的服務，使企業生產管理升級成為更加智能的系統。
信息物理系統改進了以前制造行業的邏輯，在該系統中每一個工件都要計算得出有哪些加工過程才能滿足生產要求，當現有的生產設備進行升級時，這個生產系統的整體體系和結構也就被不斷地進行升級和優化。這就意味著現有的生產管理可以經過不斷的升級而得以完善和優化，從而將以往較為僵化的集成型企業自動控制系統模式，轉變為智能化的分布式控制系統模式，并且利用傳感器準確地記錄生產的實時環境，使用智能生產自動化控制系統和智能化處理器系統來做出最優決策。CPS 系統是作為該生產體系的關鍵技術，在實時信息感知的條件下，實現了對信息進行動態管理的功能。CPS 系統被廣泛地應用于對計算、通信和物理系統一體化的環境中，其在各個系統應用中都嵌入了計算和通信的整個過程，使這種交換式互動大大地增加了系統實際可以使用的功能。智能化生產的核心技術是信息物理系統的應用，該技術也被德國人稱為智能化核心技術，其研究的主要方向是智能化生產管理，以及現場與實際生產活動密切相關的設備自動化和智能化應用的各種場景[13]。
2.2  信息化的技術基礎與特性
信息化的基本概念最早起源于 60 年代的美國和日本，最先使用信息化的概念是由當時的日本著名政治經濟學家梅槕忠夫提出，迅速被商業社會認可并發展應用起來的，而后經過翻譯成英文，得以將其傳播至西方，西方社會中所廣泛使用的“信息社會”和“信息化”這兩個基本概念最早也都是 70 年代后期才開始的。信息化技術代表了一種新式的現代信息處理技術，它得到了高度廣泛的研究應用，信息技術成果也因此得到了高度的分享。隨著電子計算機信息技術、互聯網信息技術和移動通訊信息技術的快速進步與不斷發展，應用范圍也越來越廣，生產管理信息化正逐漸發展成為促進各類企業的管理水平提高，實現行業可持續性健康發展及不斷提升其市場競爭力和盈利能力的主要技術保障[14]。
現代信息化技術高速發展，我國正在從工業化的時代逐步邁向信息化的時代，經濟學家們已經普遍意識到，當我國進入 21 世紀后，信息將會發展成為第一個生產要素，同時也會形成信息化系統的重要科學技術和物質基礎。互聯網作為一種正在形成和發展中的、有價值且潛力很強的信息存儲系統和信息共享中心，技術日趨成熟。同時，借助信息化技術平臺，企業可以實現諸多數據系統之間的互聯與互通。信息化系統的集成及互聯互通，包括設備數據采集的互聯互通，也包括生產車間系統數據的互聯互通。
3  生產管理現狀與問題分析 ................................. 15
3.1  公司簡介 .............................. 15
3.2  產品介紹 .................................... 17 
4  生產管理智能化方案 ................................... 33
4.1  生產管理智能化整體思路 ............................. 33
4.2  生產計劃智能化 ...................................... 34
5  生產管理智能化保障措施 ............................. 46
5.1  資金保障 ..................................... 46
5.2  組織人員保障 .................................. 47
5  生產管理智能化保障措施
5.1  資金保障
A 公司通過生產管理智能化的實施，針對車間生產計劃進行智能化改進，A 公司生產管理智能化系統對每一張訂單設定的加工開始時間和訂單的完工時間，可視化的展現訂單在生產過程進行的狀態，制定相應的處理反饋和處理流程，這些都需要系統平臺和車間里的可視系統，為提供生產管理智能化平臺的資源，需要提供資金保障，資金用來搭建智能化的系統平臺和購入車間里可視系統、網絡系統所需要的硬件資源。如前文所述，這些資金的投入會帶來更多的效率、質量提高和成本的降低，初期的資金投入后，后期的資金可以由產生的收益進行填補，使生產管理智能化平臺和車間可視系統的投入資金得以保障。 A 公司的最終質量檢測為印字檢查，智能制造升級后由人工檢查改為三維測量系統，三維重構的絕對檢查精度可以達到 6μm，遠遠超于檢查員所能達到的檢查精度，這樣非常有效防止規格外不良品的市場流出，同時也杜絕因質量檢查過度產生損失。印字的檢測成像系統和數據處理系統也需要資金保障才能實現，主要用來購入成像設備和數據系統的平臺搭建、網絡鋪設的相關費用。初期的資金到位后，由于檢查人工和熱敏打印紙耗材的大幅減少，短期內即可收回資金，并產生盈余。這樣有利于投資和產生收益的良性循環，推動檢測作業智能化的全面展開，使熱敏打印頭產品的整體質量管理水平提升到新的高度。
結論
本文針對 A 公司產品工藝特點，并結合生產管理智能化的理論基礎和技術發展，提出了生產管理智能化的改進方案，就改進方案的研究進程和結果來看，有以下幾個方面：
（1）生產計劃智能化的改進方面，企業實現了生產調度管理智能化，運行良好；計劃管理智能化具備了信息化、數字化的基礎應用環境，接下來是針對“最大完成工期”和“最小化延期交貨時間”的算法植入和優化的過程。
（2）檢測作業智能化的改進方面，三維成像功能已經實現；接下來是根據三維立體圖像的交點在數碼相機和三維投影儀的空間標定中分別進行計算，進入調試優化階段。
（3）故障響應智能化的改進方面，如第 4 章所述故障管理系統已導入應用；停機響應的改進和設備綜合效率（OEE）的改進相結合，不斷進行完善。
（4）員工技能管理的改進方面，員工技能管理系統已經建立，接下來是把員工技能管理系統與設備操作系統進行聯機，即可實現對員工技能、操作資格認定的閉環管理。
但是，因為筆者的工作實踐和技術水平有限，本篇論文仍會存在著一些缺陷，是否真正能夠被推廣至其它企業還亟待商榷。鑒于筆者的理論知識和技術能力及其準備時間的倉促，還有以下幾個問題仍然需要我們做進一步的探究。
參考文獻（略）