寻找模具企业数字化转型的切口

切口是什么，华为的数字化方法论提出，数字化转型要找到一个个小场景，做到“小切口、大切面”。举例，要做智能化无人码头，先得做无人吊车，这就是一个小切口；还要解决无人驾驶，这也是一个切口。切口就是解决大场景的关键入口。笔者近期写了一篇文章讨论模具企业管理数字化怎么搞，同时论述信息化和数字化的关系，听到意见反馈，似乎大家更关注模具企业数字化转型问题。笔者认为目前单个模具企业不具备数字化转型的条件，企业的转型并不是一个简单的事情，数字化转型是要充分利用数字化技术的能力实现企业组织形态和业务模式的变革。诚然企业数字化转型的话题在目前非常火热，但泡沫化也很严重，所以笔者故意回避、淡化数字化转型的概念。要说清楚模具企业的转型怎样搞、路在何方，笔者总感到跳不出很多套话，又未必能讲清楚。看到华为的数字化方法论，笔者想谈论模具行业数字化转型可以试着从一个个切口展开。

切口一，MDC（设备数据采集）。近几年模具企业对MDC不陌生，但是很多企业上了MDC，只用于加工设备停开机状态的监测和稼动率统计，很奇怪，似乎与MES不沾边。如果是这样，那笔者这里讲的MDC就是升级技术。升级一：MDC不仅要采集设备运行状态（如开机、停机、调试、转速、进给率等），还要采集同一时点机床的加工工件和工序信息，这就要与企业的MES系统对接；升级二：MDC要对接机床加工程序，自动跟踪程序指令，自动推算程序结束时间，从而通过迭代提前精准预测到工件完工时间。提前预测、迭代逼近完工时间与MES排程的滚动运算相结合，可以精准、适时发出设备加工指令。

解决升级一与升级二，所对应解决的大切面是MES排程目前工件完工时间不确定、计划与实际脱节的困境。模具企业MES如果应用不了自动排程，就好像计划爬山却在山脚徘徊，企业导入MES完全不达预期。过去我们强调企业管理和人员素质的原因，殊不知我们导入信息化、数字化本身就是要解决人和管理不足的问题。

MDC还要升级三，要利用传感技术采集设备运行负荷、振动等信息，通过设备端边缘计算感知、预警设备运行的健康状态，让工程师远程监控胜过在现场无目的的巡检。

解决升级三，所对应解决的大切面是模具企业提升企业设备管理水平和设备使用水平。通过自动感知设备运行负荷，可以实时分析加工程序的合理性，及时优化加工参数，也可以通过大量的实时反馈数据优化编程的工艺模板，用足先进设备的功效，大幅提升企业加工工艺水平。

如果MDC完成这三重升级，结合“新基建”的信息基础设施（互联+云计算）应用，则这个切口所对应解决的大切面远远不止以上描述的场景，而是一个跨区域模具协同制造的数字化平台。如果我们通过MDC技术可以精确预测工件完工时间、远程监控设备运行状态和实时获取加工工件、工序、程序等信息，试想一下，模具企业内部管理都实现信息化，通过计算机系统（MES）自动排程，厂内网络与外部的外协工厂的MES系统连接，实时了解协作工厂的资源负荷；模具工厂 MES自动排程优先安排本厂资源，又能根据外部资源的负荷分布提前精准发出预约信息。在模具工厂和外部的协作工厂，每个车间和机台都安装很多传感器，不断的采集数据，实时的分析数据，精准预测各个机台的在制件完成时间，后台MES排程自动调整计划，优化对工序、资源的调度，最大限度提高设备稼动率；同时模具企业还可以从设备端同步获取各台数控机床（包括外协）的加工程序，让有经验的工程师远程检查分析加工程序的合理性、管控加工质量与效率、监测设备运行是否正常，现在让老板们头疼的外协工时核算、加工成本黑洞也变得简单透明。接着，通过大数据处理和人工智能技术，我们可以动态监控机床的运行负荷状态，优化加工工艺，帮助企业在现有工艺装备的条件下提升质量、提高效率、控制成本。

这是一个模具产业数字化转型必然的场景，参与其中的企业必定要完成数字化改造，每个模具企业只有明确产业数字化的趋势才能找准自身转型的定位。

如果模具产业都由一个个这样的数字化车间组成，数字化使得企业管理资源能力可以突破自身的物理边界，按照经济规律，产业发展的蓝图将会按以下步骤徐徐展开：

——模具企业与外协管理协同化，透明化，能够更多更好依赖外协资源；

——模具企业的自有加工资源可以与外部共享，提高利用率；

——模具产业链分工协作加强，促进外协资源按专业化发展，加快能力提升；

——龙头企业实现U型战略，专注于两头，管好设计，把加工转移出去；

如果这样，整个模具产业结构优化，效率提高，成本下降，可能单个企业外延变小，但内涵扩大，人均产值利润增加，专业化使人尽其才，产业结构应变能力增强，模具竞争力快速提升。

切口二，工时估算和核定。模具是单件定制化生产，与连续批量化的产品生产不同，其工时定额需要依靠经验估算并且一次性使用，没有多次使用再调整完善的机会，是工艺管理的难点，也是大多数成本黑洞的源头。单件加工的工时核定既要及时准确，又要排除人为的影响，做到公正客观，其实很难，这个“难”使得模具企业以绩效为导向的管理激励机制难以有效建立。同时，工时核定是企业产能评估、生产计划和MES排程的基础。因此选择工时估算这一业务场景作为切口，其对应解决的大切面是模具企业提升工艺管理能力和有效建立绩效管理机制，尽管看起来比切口一的大切面小很多，但是对于模具企业的内部管理意义非凡。

模具企业的工时估算和核定包括加工工时、钳工工时、抛光工时、合模工时等，不同类型、不同用途的工时需要建立不同的模型，需要数字化工具与企业经验（工程知识）的结合。举例说明数字化建模的过程，譬如数控铣，中加工以清根+面切削为主，精加工以面切削为主，从零件3D的轻量化模型中自动识别和提取特征，计算出加工区域的表面积和投影面积，以这两个面积为变量，建立估算公式和各系数的列表，各系数遵循一定规则自动选取，由此建立数字模型，人工输入提示性信息（如工序、材质、设备、精度要求等），数字化系统自动输出工序工时估算值。这一工时估算值可以作为工艺工时和加工核价的依据。将该工时估算值进入MES系统，能够与MES系统实时采集的实际工时反馈相比较，自动优化估算模型的数据库，形成系统自学习，这也相当于把工业人工智能技术应用到模具企业的知识管理和工艺管理中。

通过以上两个小切口，窥一斑而知全豹，从切口一，我们可以看到数字化技术可以为模具企业的数字化转型创造怎样的可能，基于模具产业目前面临的同质化经营和成本无限挤压的困境，今后产业转型的大趋势是确定的，目前最关键是需要数字化技术的开发作支撑，与此同时模具企业的格局和意愿也是非常重要的因素，模具企业真正的数字化转型不可能是孤立的，它必然与产业链的数字化重组联系在一起，这不仅仅要求模具企业参与开发、突破某些数字化技术瓶颈的问题，还要解决产业链重构的利益冲突、企业经营理念转变等问题。切口二则展现了模具企业内部管理数字化改造的应用场景。眼下模具企业的数字化转型还做不到，最需要的是加快数字化改造和提升。企业数字化改造和提升首先要明确企业的战略定位，做好数字化规划，按照既定目标，寻找需要自动化并且能够自动化的一个个“小切口”，循序渐进，不断迭代，逐步达到企业组织形态创新、管理模式转型的目标。