本文是一篇生產管理論文，本文從HG公司車間數字化管理的需求出發，詳細介紹了公司車間數字化管理現狀及問題，圍繞業務需求，提出了車間數字化管理優化方案，從建立需求用例模塊到設置系統具體功能用例，再到設備智能化改造設計，詳細介紹了優化方案的整個過程，并從制度、人力、管理、經費等四個方面提出保障措施，最終為HG公司提供了一個全面的車間數字化管理優化解決方案。
1緒論
1.1研究背景及意義
1.1.1研究背景
制造業在中國國民經濟中有著舉足輕重的地位，其可以充分反應中國民眾的物質和精神文明程度。但是現代制造業仍然存在諸多的限制，尋求適合新經濟體的高效生產模式是當前制造業的首要目標。隨著制造業市場需求的不斷細化，制造業的生產模式已由大規模剛性的生產模式向多品種小批量的生產模式逐漸轉變。然而，面對多品種、小批量的生產，企業的定貨需求會隨著產品的變化而變化，制定的生產計劃取決于市場情況和企業的實際生產執行情況，而非單純依靠物料和存貨來進行生產的控制，企業的經營模式已經不能適應當今的激烈變化。在常規生產車間的建造中，大多采取了以經驗為基礎的生產經營方式，對企業的合理化經營管理需更多的人力、財力、物力。如何提升產品的質量，減少制造費用，為顧客提供高質量的服務，提升企業的競爭力，是當前各生產制造的中小企業都要面對的問題。
信息技術正在企業發展中發揮著其重要的作用。當前世界正在圍繞數字化、智能化這一主題發生重構，特別全球新冠疫情“黑天鵝”對推動制造業“數字化轉型”起到了巨大的推動作用，德國工業4.0、美國工業互聯網、中國制造2025、貴州省新型工業化等戰略提出，我們正處在時代之變、行業之變和競爭之變的挑戰中，身處數字化時代洪流中的企業必須與時俱進，與時代同頻共振才能避免被時代的遺棄。因此，數字化轉型是企業順應時代的必然要求。面對數字時代的變革，公司就像是一條逆流而上的船，不進則退。外在條件：若不進行數字轉換，將會被用戶拋棄，被競爭對手超越，被市場邊緣化，直至破產。內部要素：數字化經濟的轉變能夠把握新的商機，探索新的經營方式，從而為企業在未來的商業中建立起強大的競爭優勢。所以，在企業打造競爭力的過程中，必須進行數字化轉換。中國制造“2025”提出，要把工業生產與信息化相融合，加強工業的生產能力、提高生產技術、提高產品品質、推動智能化和綠色化制造。隨著“中國制造2025”戰略的推進，未來的5到10年是制造企業實現智能化改造的關鍵時期，而生產車間數字化已經成為小型制造企業實踐這一戰略的主要方式。
1.2文獻綜述
1.2.1國內研究現狀
相對于國外先進的工廠數字化建設，國內起步較晚，但發展較為迅速。2015年中國出臺“中國制造2025”報告，為期10年，正式拉開向制造強國前進的序幕。報告指出兩化（工業化和信息化）一體化是工廠數字化建設的目標，也是加速我們智能化生產的基礎，制造業依靠網絡信息技術實現生產的數字化，從本質上改變了產品制造的方式，實現了質的飛躍，大大提高了生產效率和品質[1]。
根據“中國制造2025”戰略，國家十分注重培育和研發智能化制造技術，并在《智能制造科技發展“十二五”專項規劃》中確立了《智能制造裝備產業“十二五”發展規劃》，主要開展智能化數字化裝備發展規劃研究和其他重要的研究課題。在西門子的數字化思想下，國內專家對全國智能化生產的試點進行了深入的調查，并實現了4.0時代的全壽命周期的智能化生產線[2]。目前，我國部分先進制造生產企業對基于數據挖掘技術的虛擬生產車間進行了大量的理論和實踐，并在實踐中得到了良好的應用[3]。在電子制造、發動機、焊接、汽車制造、廠房布局、航空航天制造、石油化工，數字化裝配、信息管理等多個方面，數字化智能化工廠技術進行了大量的研究和實踐[4]。
近幾年，國內企業逐漸引進MES系統來管理車間數字化操作，MES主要針對生產車間的執行層，可有高效率管理生產車間。中國企業在信息化構建過程中往往只注重某一個模塊，如引進ERP(Enterprise Resource Planning)系統。ERP系統比較側重于生產資料供應鏈的管理，通過生產資料的管理分析來制定生產計劃，而不涉及具體的生產流程。MES系統避免了ERP等系統僅僅注重某一模塊的缺點，是提高我國制造業自動化水平的新選擇[5]。在我國的先進制造企業中，運用ERP、PDM、MES、ANSYS等軟件，在產品設計、流程管理、生產計劃管理、財務報表統計等方面都得到了廣泛的應用，但在數字化智能化控制、生產制造與國際先進水平仍有較大差距。目前我國很多企業都積極實現工廠的智能化和數字化建設，比較突出的代表是中國一汽、海爾、中國航空、寶鋼、聯想、華為等[6-13]。為了提高我國企業的制造水平，必須充分將信息技術應用到企業生產中，生產車間數字化就是為了解決一些小微制造企業的智能化生產改造問題的。
2相關理論基礎
2.1生產車間數字化管理概述
2.1.1數字化管理和信息化管理的含義
1.數字化管理是指利用計算機、通信、網絡等技術，通過統計技術量化管理對象與管理行為，實現研發、計劃、組織、生產、協調、銷售、服務、創新等職能的管理活動和方法。
2.信息化管理是企業為了達到其經營目標、以適量投入獲取最佳效益、借助一些重要的工具和手段而有效利用企業人力、物力和財力等資源的過程。
3.數字化管理與信息化管理的區別：
（1）實施效果不同
信息化是指通過計算機建立信息收集系統，將傳統業務中的流程和數據通過信息系統來處理，然后結合信息處理結果，通過將計算機技術應用于個別資源或流程，來達到提升內部效率的效果。
數字化是指基于企業信息化建設中，所使用的技術支持和能力，讓內外所有資源、全業務流程都與技術產生真正的交互，并對內外數據的交互做分析和處理，進而改變傳統的商業運作模式。
（2）應用層面不同
信息化主要在企業單個部門的應用，包括生產管理、銷售管理、客戶關系管理、企業資源管理、人力資源管理等，數據信息都分散在不同的系統里，沒有連通。比如ERP（企業資源計劃系統）能幫助企業進行管理，但ERP沒有改變企業模式、原有流程，只能加快企業內部信息流通和效率。
數字化是信息化的升級版，信息化是實現數字化的基礎。數字化是在企業全部工作流程開展數字化的連通，破除部門墻、數據信息墻，完成跨部門的系統互通、數據信息互聯，全程連通數據融合并為業務賦能，包括企業管理、業務模式、研發模式、服務模式和決策模式，不僅改變企業作業的方法、生產流程，而且改變了企業的經營模式。
2.2實現生產車間數字化的關鍵技術
2.2.1數字化管理技術
現代生產車間的數字化管理技術主突出的特點就是網絡化，通過終端設備和通信手段可方便的管理現實中企業生產過程。數字化管理技術雇傭先進的信息化手段來對生產車間的管理模塊和規則進行建模，通過模型分析量化為管理準則。數字化管理技術可以綜合管理產品設計、制造工藝、調度、生產協同、倉庫管理、物流路徑和售后服務等業務流程。生產車間的數字化管理技術本質上是數據采集和數據分析的問題，不僅需要及時大量的采集生產過程中有效數據，還需要按照某一管理目標從數據庫中提取典型數據，并分析輸出結果或指令。
現代生產車間的數字化管理分為兩個步驟，首先對生產資源、信息資源和管理指令等模塊單元利用信息技術按照某一規則進行數字化操作，其次把管理問題分解為獨立的模塊單位，數字化的模塊單位很容易被量化，從而實現了管理問題的可計算性。數字化管理按照企業生產車間不同而有所差異，圖2-1是生產車間數字化管理模塊的示意圖，大體把生產車間的數字化管理分為生產計劃管理模塊、生產準備管理模塊和生產調度管理模塊，每個管理模塊又細化為多個獨立的子模塊，每個子模塊都可以數字化和量化。這樣細致化的管理可以提高生產效率，減少生產過程中出現故障的概率。從圖2-1也可以看出，數字化手段（計算機、數據庫、通訊、信息和網絡手段等）在數字化管理中起到無可替代的作用，如CAD(Computer Aided Design計算機輔助設計)、CAM(computer AidedManufacturing計算機輔助制造)、CAPP(Computer Aided Process Planning計算機輔助工藝設計)和PDM（Product Data Management產品數據管理）等，通過這些手段將數字化生產過程轉化為數字化管理。 3 HG公司生產車間數字化管理現狀及問題分析..................21
3.1 HG公司概況............................21
3.2生產車間數字化管理現狀....................22
4 HG公司生產車間數字化管理系統改善方案設計.........................34
4.1方案設計的目標、原則和思路...................................34
4.1.1設計目標......................................34
4.1.2設計原則....................35
5 HG公司數字化管理系統方案實施和效果評價.....................51
5.1實施策略........................................51
5.2實施進度計劃...................................51
5 HG公司數字化管理系統方案實施和效果評價
5.1實施策略數字化管理是一個復雜的系統工程，可以從以下幾方面實施策略：
1.統籌規劃，服務戰略。公司以降低成本、提高質量、提升效率、打造企業競爭力為基本宗旨。數字化管理的建設也應遵循該理念，始終應服務于公司的整體戰略的大局中。數字化管理建設是指運用新技術、自動化、數字化、網絡化等多種技術手段。同時，也要考慮到生產計劃、生產過程、物料分配、精益生產等諸多要素，這些都影響生產各層次，必須有系統概念和系統思維。企業要按照自身實際情況和企業發展策略進行智能化的開發。
2.聚焦問題，分步推進。以減少成本、提高質量、快速響應市場為目標，針對制造中的困難，從實際問題著手，建立一個對癥下藥的數字化生產管理系統，最大化發揮生產效率、提升管理水平。聚焦問題就是抓住主要問題，比如質量不穩定、效率低等問題，并對癥下藥的制定整改措施。分步實施及時將方案分為不同的實施階段，不同階段都會產生不同的問題，這些問題包括產品特性、生產特點、資金保障等多種因素。
3.以人為本，加強管理。數字化管理建設中，堅持以人為本理念是基礎，才能更好的發揮人的價值。另外，要充分認識到數字化管理系統建設的主體與應用目標的不同，主要管理系統的用戶是那些文化程度低、較年長的生產工人。因此，建設過程需充分考慮適用性、實用性，如易操作性、安全、環保，堅持以精益生產為指導思想、用戶為中心；在優化流程的基礎上，采取自動化、數字化，網絡化、智能化為手段，降低成本的目標，提高質量水平、工作效率；以優化管理為切入點，通過數字化生產建設，實現智能化、高效率生產模式，為企業智能化數字化轉型升級之路奠定堅實基礎。 6研究結論與展望
6.1研究結論
隨著軍民融合進程的不斷推進，在行業的激烈競爭中，傳統車間管理模式無法適應當前HG公司的發展需求，實行生產車間數字化管理優化項目建設目前企業面臨的唯一出路。本文從HG公司車間數字化管理的需求出發，詳細介紹了公司車間數字化管理現狀及問題，圍繞業務需求，提出了車間數字化管理優化方案，從建立需求用例模塊到設置系統具體功能用例，再到設備智能化改造設計，詳細介紹了優化方案的整個過程，并從制度、人力、管理、經費等四個方面提出保障措施，最終為HG公司提供了一個全面的車間數字化管理優化解決方案。結合本文內容總結出以下幾點內容，力求為行業乃至整個制造加工業車間信息化管理提供一種新方向：
（1）針對當前盤環制造車間的特點，對生產管理流程進行了全面剖析，從產品的生產工藝特點和已有管理系統存在的問題出發，全面分析了盤環制造車間的生產流程、生產特點、數字化管理、供應鏈狀態，結合HG公司未來發展戰略，提出了生產管理流程的設計方案，以及數字化管理系統的實際需求。
（2）從方案規劃架構、關鍵技術、硬件選型、保障機制等方面，設計符合盤環制造車間需求的基于MES系統集成的數字化管理系統方案，提出車間數字化管理系統方案并開展了實施評價。
（3）通過從數據集成、生產管理、供應鏈管理等方面現狀與問題分析，找出對HG公司生產運營方面問題；同時，結合HG公司已有的各類生產管理系統的基礎上，對盤環車間數字化管理系統方案進行了總體系統設計，并將該車間基于MES、ERP系統集成為數字化管理系統、精益生產管理系統、供應鏈管理系統進行了統一的功能規劃。
參考文獻（略）