數字化轉型|基于精益生產管理的數據決策分析體系

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本文作者寫于2018年，時今兩年之后再看，其所述的理論和模型還是很有參考性。

隨著“工業4.0”、“兩化”融合、《中國制造2025》等理念或政策的提出，粗放式的制造生產模式的弊端被越來越多的暴露出來，中國制造昔日冠以“世界工廠”的稱譽近年來已被“夕陽產業”這個詞所替代，管理無疑是最大的問題，其中數字化管理也是最容易被人忽視的，本文基于精益生產理論，給大家介紹下如何構建統一的數據決策分析體系。

一、何為精益生產？

“如果TPS的信息量是100，那么最早的LP的信息量大約是30，這是信息抽象帶來的損失”，從這句話里我們可以發現精益生產LP（Lean Production）理論最早起源于豐田生產方式TPS（Toyota Production System），TPS最早由大野耐一提出并推廣應用，LP的概念最早是在《改變世界的機器》書中提出，后來通過不斷實踐完善，LP已趨于成熟，現在被廣泛應用于多品種、小批量型生產企業，這與其中準時生產JIT（Just in time）理論是密不可分的。

1.精益生產理論體系

精益生產理論體系中包含了準時生產、自動化、單元生產方式與多能工、快速換模SMED、現場管理、可視化管理等部分，智能制造的實現也參考了其中的自動化、快速換模、可視化管理等模塊。

2.精益屋

實現精益生產理論體系的方法就是搭建企業自己的精益屋，精益屋包含目標層、準則層、方法層和運作環境共四層。運作環境是精益屋的地基，包括人、機、料、法、環等方面，方法層是構建精益屋的磚瓦，準則層是精益屋的承重梁，方法層圍繞四大承重梁層層搭建，構成了精益屋的主體，目標層是精益屋的屋頂，通過降低成本和現金流最大化來實現最終的利潤最大化。

慧都產品質量分析及預測解決方案將精益生產理論體系和數據分析思維結合，將質量分析五要素人、機、料、法、環融入體系，創建慧都質量分析demo，給用戶更直觀的解讀。

3.精益生產的核心思想

上述精益屋不一定適用所有企業，比如流程型制造或者以計劃型生產為主的制造企業，但是我們可以圍繞精益生產理論的核心思想，取其精華，形成適用于自己企業的精益生產方式。

消除一切浪費是精益生產的核心思想，TPS的創始人大野耐一曾說過“減少一成的浪費就等于增加一倍的銷售額”，在10%固定利潤的前提下，要想將利潤提升一倍，要么將基數（即銷售額）增加一倍，要么從90%的成本中縮減10%的成本。銷售額增加一倍會在市場飽和的情況下導致產能過剩和庫存積壓，對企業長期發展不利。

成本結構中存在大部分的增值活動，是生產產品過程中必不可少的環節，而我們減少10%成本的前提就是識別非增值活動，包括馬上可以消除的浪費和改變條件可以消除的浪費。

二、基于LP的決策分析平臺架構搭建

1.打通雙向數據鏈路

在整個供應鏈環節中融合精益生產理論思想，以客戶個性化需求為導向的訂單型生產模式逐步取代大批量推式生產模式、以零庫存為目標的原料采購管理、以柔性生產為主的個性化制造方式、以消除搬運等候浪費為目的的智能物流系統，構建橫向集成的數字化平臺。

將上述所有環節的數據采集分為四個層級，分別為傳感器級、自動化控制級、制造執行系統級、企業資源級，構建縱向集成的數字化運營體系。

慧都供應鏈管理解決方案，為企業打通供應鏈計劃流程，提供包括數據準備、構建預測模型、商業智能BI的端到端的解決方案。

2.IT實現架構

通過搭建開放共享的數字化平臺，實現全過程的信息化管理，以“54321”協同管理模式提升供應鏈運營質量和效率，以信息化技術促進管理的全方位創新和提升。

打通各個業務系統間的數據壁壘，通過ETL工具進行數據的抽取、清洗、轉化等操作，搭建ODS層（查詢即時性較高的業務數據，轉移業務系統查詢壓力）和DW層（面向分析主題的歷史匯總數據倉庫）。

三、基于LP的數據分析模型

1.數據分析三要素

數據分析三要素包含指標、維度、分析方法，針對精益生產分析報表按照三要素梳理出分析結構，不僅對我們后期的報表制作有很大幫助，還可加深我們對業務邏輯的理解。

2.數據分析金字塔模型

采用金字塔模型搭建企業數據分析平臺，按使用對象需求層級可分為企業級領導戰略駕駛艙、各業務模塊經營管理分析、基層業務人員數據查詢。結構清晰且職責明確，在設計指標和報表時就會事半功倍，避免同一指標既要給領導看又要給業務人員看且他們需要的展現樣式不同導致的矛盾。

3.基于LP的數據分析模型

精益生產關注計劃、設備、質量等，通過分析產能和計劃，調節生產節拍，做到在客戶需求時間點完成讓客戶滿意的多少數量的產品，符合準時生產的思想；通過對設備的監控，做到設備最大利用率，避免閑置，對生產異常通過設備報警來實現，減少問題處理的等待時間，體現精益生產中避免浪費的思想；通過報表駕駛艙對產線直通率、不良品的實時監控，體現了精益生產中的可視化管理模塊。

針對廠長級領導制作QCD駕駛艙，反饋生產三要素質量、成本、交期相關信息；針對車間主任制作車間管理駕駛艙，便于實時管理產線人員、開線情況、7S、生產情況等；針對班組間制作班組競技場，創造良性競爭體系，實現自我管理。

慧都管理駕駛艙，幫助企業突破管理盲區，創建企業決策系統。

四、基于LP的數據分析應用案例

提供并支持多屏可視化應用方案，包括大屏展示、臺式或筆記本、平板電腦、手機移動應用、數據移動提醒等，下面介紹一些基于帆軟產品制作的數據分析報表案例。

1.大屏應用

制作QCD駕駛艙，監控生產車間實時情況，將設備狀態、人員效率、報警信息、產能、良率等指標通過環形圖、柱狀圖、折線圖等方式展現，清晰明了，提高生產管理水平和問題處理及時性。

2.PC端應用

對成品備貨進行追蹤，對批量備貨影響計劃和庫存周轉的要責任到人，設定動態閾值，不斷降低庫存空間，提升庫存周轉率，體現了PDCA問題閉環和持續改進的管理理念。

TQM質量管控分析，區域、車間、生產線、產品、工段多層鉆取分析，質量問題逐本溯源，責任到人。

3.移動端應用

廠長、車間主任巡視時，直接打開移動產線管理報表進行工作指導；晨會直接打開報表開會，復盤昨日生產情況，異常指標現場問責；生產管理者出差，實時掌握一線生產情況。

五、總結

精益生產的理論是有局限性的，針對不同類型的企業有不同的應用方式，其核心思想——消除一切浪費，卻是適用于所有企業的，包括非生產制造型企業。推廣施行精益生產理論的重點在于如何識別企業中的非增值活動并找到將其消除的方法。

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慧都工業大數據分析方案即將精益生產理論體系進行了完美的融合和應用，并對大數據總體架構進行了更細致明確的解讀，提供自主研發的大數據平臺，實現ETL、數據管理及存儲、數據建模。如下圖所示：

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