醫(yī)藥生產(chǎn)企業(yè)數(shù)字化精益生產(chǎn)管理研究

       一、背景

       放眼國(guó)際，新一輪科技和產(chǎn)業(yè)革命正在興起，制造業(yè)發(fā)展態(tài)勢(shì)和競(jìng)爭(zhēng)格局面臨重大調(diào)整。發(fā)達(dá)國(guó)家紛紛提出“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略，圍繞制造業(yè)，制定戰(zhàn)略、出臺(tái)政策、投入資金幾大方面，試圖贏得制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)新優(yōu)勢(shì)。

       我國(guó)工信部也提出“兩化深度融合”和“中國(guó)制造2025”戰(zhàn)略，以推進(jìn)信息通信技術(shù)與制造業(yè)深度融合為主線，以推廣智能制造為切入點(diǎn)，強(qiáng)化工業(yè)基礎(chǔ)能力，提高綜合集成水平，全面推進(jìn)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，推動(dòng)中國(guó)制造實(shí)現(xiàn)由大變強(qiáng)的歷史性跨越。

       二、數(shù)字化轉(zhuǎn)型解決的問題

       醫(yī)藥生產(chǎn)企業(yè)所關(guān)注的問題是生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量、制造成本和產(chǎn)品維保，數(shù)字化技術(shù)提供了一個(gè)解決以上問題的有效路徑。通過打通企業(yè)內(nèi)部的數(shù)據(jù)價(jià)值鏈與有效利用企業(yè)外部數(shù)字化資源，企業(yè)將實(shí)現(xiàn)各方面的持續(xù)創(chuàng)新，包括產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng)新、生產(chǎn)方式創(chuàng)新、管理方法創(chuàng)新和運(yùn)營(yíng)模式創(chuàng)新等。

       圖 企業(yè)通過數(shù)字化技術(shù)解決核心問題

       企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型本質(zhì)是用信息化的手段，實(shí)現(xiàn)企業(yè)中各部門、各崗位中的人與人、人與設(shè)備，以及設(shè)備與設(shè)備之間的全鏈接，實(shí)現(xiàn)內(nèi)部員工與供應(yīng)商、合作伙伴、客戶的廣泛互聯(lián)；產(chǎn)品研發(fā)、工藝、制造、質(zhì)量和內(nèi)部物流等與產(chǎn)品制造價(jià)值鏈相關(guān)的各個(gè)環(huán)節(jié)，都基于數(shù)字化軟件和自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行支撐，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)采集和分析，并快速地交換大量數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)流程數(shù)字化并重塑業(yè)務(wù)流程。

       數(shù)字化轉(zhuǎn)型首要因素是要建立企業(yè)級(jí)數(shù)據(jù)中心，全面實(shí)現(xiàn)跨業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的整合，打通數(shù)據(jù)孤島，通過數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理、常態(tài)化檢查機(jī)制，為數(shù)字化工廠生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管控提供全面、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支撐，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)全業(yè)務(wù)領(lǐng)域的在線管理。

       三、醫(yī)藥企業(yè)生產(chǎn)管理現(xiàn)狀及痛點(diǎn)

       如何以較低的IT成本搭建按需管理方案？如何推動(dòng)業(yè)務(wù)增長(zhǎng)、實(shí)現(xiàn)卓越運(yùn)營(yíng)？如何通過數(shù)字化系統(tǒng)管理關(guān)鍵的業(yè)務(wù)流程？在此，我們羅列了部分醫(yī)藥生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)管理中遇到的相關(guān)問題。

       1. 物料信息的管理較難做到全業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)貫穿與共享

       從銷售端的詢盤開始，需要物料的各類信息，從化學(xué)性質(zhì)、合成方法、價(jià)格、市場(chǎng)供應(yīng)、海關(guān)監(jiān)管、危險(xiǎn)品管理、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、EHS安全性、采購(gòu)、物流等各個(gè)方面都有要求和規(guī)范，這些信息需要在各個(gè)業(yè)務(wù)部門之間及時(shí)有效的共享流轉(zhuǎn)和整合。

       2. 銷售與生產(chǎn)計(jì)劃協(xié)同的問題

       企業(yè)進(jìn)行定制化生產(chǎn)時(shí)產(chǎn)品的工藝并不穩(wěn)定，客戶的產(chǎn)品大部分處于研發(fā)階段，都需要盡快生產(chǎn)，容易造成銷售和產(chǎn)能之間的失衡。如何最優(yōu)利用有限產(chǎn)能，特別是在項(xiàng)目數(shù)越來越多的情況下，是一個(gè)亟待解決的問題。

       3. 研發(fā)-生產(chǎn)工藝轉(zhuǎn)移的效率和質(zhì)量平衡的問題

       企業(yè)研發(fā)的產(chǎn)品大部分要進(jìn)行工藝開發(fā)，然后轉(zhuǎn)移至工廠做中試、商業(yè)化生產(chǎn)。為了確保技術(shù)轉(zhuǎn)移的質(zhì)量，研發(fā)就需要準(zhǔn)備大量的技術(shù)文檔和更嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，但是這樣做效率會(huì)較低，如何通過智能化的技術(shù)提升效率和質(zhì)量，成為效率和質(zhì)量平衡所要處理的問題。

       4. 項(xiàng)目任務(wù)跟進(jìn)與協(xié)同

       企業(yè)每年都有幾十至上百個(gè)項(xiàng)目需要交付。整個(gè)交付過程中涉及的環(huán)節(jié)和人員非常多，急需工具進(jìn)行項(xiàng)目任務(wù)跟進(jìn)與協(xié)同，減少項(xiàng)目異常。5. 產(chǎn)能異常的管理

       企業(yè)在生產(chǎn)過程中，會(huì)出現(xiàn)產(chǎn)能空閑或產(chǎn)能沖突。通過追蹤物料準(zhǔn)備（充足/短缺）、設(shè)備狀態(tài)（空閑/運(yùn)行/等待/清洗）等，可利用產(chǎn)能排期優(yōu)化模型盡快解決出現(xiàn)的問題。

       三、企業(yè)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的基本步驟

       步驟一：企業(yè)數(shù)字化現(xiàn)狀評(píng)估

       數(shù)字化企業(yè)是現(xiàn)代企業(yè)運(yùn)行的一種新模式。它將信息技術(shù)、現(xiàn)代管理技術(shù)和制造技術(shù)相結(jié)合，并應(yīng)用到企業(yè)產(chǎn)品生命周期全過程和企業(yè)運(yùn)行管理的各個(gè)環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造、企業(yè)管理、生產(chǎn)控制過程以及制造裝備的數(shù)字化和集成化，提升企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)能力、經(jīng)營(yíng)管理水平和生產(chǎn)制造能力，從而提高企業(yè)綜合競(jìng)爭(zhēng)能力。

       數(shù)字化企業(yè)的建設(shè)，其最終目的不僅是要提高經(jīng)濟(jì)效益與資源利用效率，還要提高企業(yè)的非經(jīng)濟(jì)效益，增強(qiáng)研發(fā)創(chuàng)新能力，提高人員素質(zhì)，改善業(yè)務(wù)流程等。這種多重性決定了選擇評(píng)估方法時(shí)，應(yīng)采用多指標(biāo)的綜合評(píng)價(jià)，進(jìn)行全方位的考核與評(píng)估。

       步驟二：精益生產(chǎn)與工藝優(yōu)化為深入了解生產(chǎn)過程的現(xiàn)狀

       在數(shù)字化轉(zhuǎn)型規(guī)劃期的起始階段，對(duì)公司的現(xiàn)有價(jià)值流進(jìn)行了系統(tǒng)的分析，覆蓋到全部工序環(huán)節(jié)，收集數(shù)據(jù)包括每個(gè)工序：加工周期、批量大小、在制品數(shù)量、換型時(shí)間、班次、操作員數(shù)量、一次合格率、設(shè)備年檢修時(shí)間等?；谛枨蠛彤a(chǎn)線的設(shè)計(jì)節(jié)拍，從整體的產(chǎn)線平衡、生產(chǎn)柔性限制、拉動(dòng)導(dǎo)入、工藝痛點(diǎn)以及數(shù)據(jù)采集需求五個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn)空間識(shí)別，分別有助于提高效率減少投資、減少批量限制、縮短制造交付周期、優(yōu)化工藝流程以及提高智能化水平。

       步驟三：自動(dòng)化優(yōu)化與集成規(guī)劃

       自動(dòng)化實(shí)施點(diǎn)的篩選基于兩個(gè)重要的指標(biāo)：少人化和可實(shí)現(xiàn)性。少人化用于考察實(shí)施自動(dòng)化后帶來的價(jià)值，可實(shí)現(xiàn)性用于考察自動(dòng)化方案的實(shí)現(xiàn)難度。自動(dòng)化設(shè)備替代人工作業(yè)，替代率高。具備基本的人機(jī)交互功能。

       自動(dòng)化優(yōu)化與集成面向生產(chǎn)自動(dòng)化和檢測(cè)自動(dòng)化的一體化，包括設(shè)備的互聯(lián)互通、設(shè)備與信息系統(tǒng)的無縫連接、人機(jī)交互的界面等方面：

       （1）實(shí)施點(diǎn)篩選，識(shí)別出自動(dòng)化實(shí)施點(diǎn)的優(yōu)先級(jí)；（2）功能概念描述，對(duì)自動(dòng)化需要完成的功能、操作進(jìn)行文字描述；（3）數(shù)據(jù)傳輸與控制，分析不同智能體之間的信號(hào)傳遞及響應(yīng)；（4）全自動(dòng)化集成，在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)設(shè)備的互聯(lián)并與上層應(yīng)用系統(tǒng)集成；（5）設(shè)備選型/供應(yīng)商評(píng)估。

       步驟四：信息化優(yōu)化與集成規(guī)劃

       隨著企業(yè)的發(fā)展，越來越多的信息系統(tǒng)被導(dǎo)入企業(yè)，而系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交互、系統(tǒng)與流程間的匹配程度、系統(tǒng)構(gòu)架本身的合理性等問題，向信息化集成提出了挑戰(zhàn)。

       通過對(duì)企業(yè)架構(gòu)的分析，在對(duì)業(yè)務(wù)戰(zhàn)略和業(yè)務(wù)流程理解的基礎(chǔ)上，對(duì)企業(yè)的信息系統(tǒng)進(jìn)行總體規(guī)劃和科學(xué)實(shí)施，從而可以將企業(yè)的業(yè)務(wù)戰(zhàn)略和業(yè)務(wù)流程與具體的信息系統(tǒng)緊密地結(jié)合起來，為企業(yè)描繪出一個(gè)未來的數(shù)字化企業(yè)中業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)、應(yīng)用和技術(shù)互動(dòng)的藍(lán)圖。

       業(yè)務(wù)架構(gòu)是基于戰(zhàn)略決定企業(yè)各組成部分如何運(yùn)轉(zhuǎn)的工具，建立了企業(yè)戰(zhàn)略與日常運(yùn)營(yíng)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。從企業(yè)級(jí)視角以一種結(jié)構(gòu)化、層次化的方式描述業(yè)務(wù)流程，它具有以下兩種特征：（1）以企業(yè)級(jí)視角描述全局的價(jià)值鏈；（2）采用結(jié)構(gòu)化的方式來組織價(jià)值鏈到任務(wù)步驟的業(yè)務(wù)流程。 自動(dòng)化設(shè)備的部署是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程精確化執(zhí)行的物理基礎(chǔ)。

       此外，智能化中樞系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)劃調(diào)度、生產(chǎn)物流、工藝執(zhí)行、過程質(zhì)量、設(shè)備管理等生產(chǎn)過程各環(huán)節(jié)及要素的精細(xì)化管控。精益生產(chǎn)作為數(shù)字化工廠建設(shè)的目標(biāo)，精益思想要貫穿數(shù)字化建設(shè)的始終。

       四、解決方案舉例

       針對(duì)醫(yī)藥生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)管理現(xiàn)狀與痛點(diǎn)，我們提供的系統(tǒng)化解決方案，簡(jiǎn)言之就是要把握好2個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：

       （一）統(tǒng)籌規(guī)劃，服務(wù)戰(zhàn)略

       企業(yè)真正目的是通過智能制造實(shí)現(xiàn)降本提質(zhì)增效，提升企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。數(shù)字化工廠建設(shè)不僅僅是一系列新技術(shù)或新系統(tǒng)的單純應(yīng)用，既涉及生產(chǎn)自動(dòng)化系統(tǒng)，又涉及數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化等信息化系統(tǒng)，還要考慮計(jì)劃調(diào)度、生產(chǎn)工藝、物料配送、精益生產(chǎn)、安全環(huán)保等各種因素，是一項(xiàng)影響到工廠各個(gè)層面的綜合性工程，一定要有全局的概念與系統(tǒng)的思維。

       （二）聚焦痛點(diǎn)，扎實(shí)推進(jìn)

       基于降本提質(zhì)增效、快速響應(yīng)市場(chǎng)的目的，從工廠存在的實(shí)際痛點(diǎn)出發(fā)，打造一個(gè)能解決實(shí)際問題的數(shù)字化工廠管控系統(tǒng)，在工藝、設(shè)備、管理，以及信息化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化等各方面有重點(diǎn)地進(jìn)行優(yōu)化、挖掘潛力，最大程度地提升企業(yè)生產(chǎn)效率及管理水平。

       1. 聚焦痛點(diǎn)。根據(jù)痛點(diǎn)明確要解決的主要問題，比如，是生產(chǎn)效率不高，是產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，還是生產(chǎn)過程不透明等，并以問題為導(dǎo)向，制訂相應(yīng)的解決方案。

       2. 分步實(shí)施，扎實(shí)推進(jìn)。數(shù)字化工廠建設(shè)有很多階段，其實(shí)施順序取決于存在問題、生產(chǎn)特點(diǎn)、企業(yè)基礎(chǔ)及資金投入等多種因素，可從基礎(chǔ)、較易成功的地方著手。

       五、總結(jié)

       綜上所述，醫(yī)藥生產(chǎn)企業(yè)必須認(rèn)識(shí)到，建設(shè)“數(shù)字化工廠”是一個(gè)龐大、復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要按照“總體規(guī)劃、分步實(shí)施”的原則，做好頂層設(shè)計(jì)，對(duì)工程的建設(shè)目標(biāo)、內(nèi)容及建設(shè)步驟、優(yōu)先級(jí)等進(jìn)行詳細(xì)的規(guī)劃。

       在實(shí)際情況中，公司的數(shù)字化轉(zhuǎn)型路徑應(yīng)遵循精益生產(chǎn)的思想，并結(jié)合業(yè)界最佳實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，構(gòu)造出針對(duì)數(shù)字化企業(yè)的綜合評(píng)估體系，同時(shí)整合匯總公司的企業(yè)戰(zhàn)略目標(biāo)，通過價(jià)值流分析，得出實(shí)現(xiàn)均衡化生產(chǎn)、現(xiàn)場(chǎng)可視化管理的策略及具體措施，應(yīng)用仿真技術(shù)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、工藝、生產(chǎn)一體化并建立持續(xù)改進(jìn)機(jī)制。

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