抓住机遇有的放矢推进数字化工厂两化融合实践

罗余作

（江西中烟井冈山卷烟厂，吉安343100）

摘要：江西中烟井冈山卷烟厂“十二·五规划”、“十三·五规划”易地新厂技术改造数字化工厂信息化项目建设围绕国家“互联网+”、“中国制造2025”、《信息化和工业化融合发展规划（2016-2020年）》、烟草行业和公司信息化发展战略，“领航江西中烟信息化技术”和建立地方数字化工厂向着“两化融合”标杆，以创新提高精益管理和“两化融合”管理体系建设思路和建设总体规划与要求，在同步增强迁移建设了原行业“一号工程”、公司财务供应链和营销管理等信息系统基础上，系统规划实施了生产制造（MES）、批次管理（PBMS）、制丝集控、卷包数采、物流高架、动力能管、消防工程、生产监控信息系统建设项目，较好地构建了统一、全面、先进的生产指挥和管理信息化平台。在“两化融合”方面取得实质性进展，先进的信息化工具和手段为实现企业精细化管理、柔性化生产、均质化加工提供了良好保障。企业在打造江西企业信息化建设企业特色和达成物联网数字化工厂目标建设方面成为了一张“吉安名片”。

关键词：数字化工厂 两化融合管理体系

引言：

随着互联网、工业4.0和国家“互联网+”、“中国制造2025”的战略推进，给“两化融合”开辟了广阔的前景。它可以使得单件生产成为可能，充分满足个别用户的定制需求。在这个世界，商业环境和工艺流程的动态结合，这使得即使在最后一刻需求发生变化的时候，生产仍然成为可能。与此同时，在整个供应链上，当个别供应商出现问题的时候，整个工厂仍然可以保持充分的柔性。而终端用户也呈现出连接的状态，其巨大的透明性，可以贯穿整个制造流程之中，这使得商业决策可以大大优化。这就会产生许多不同的价值和全新的商业模式——尤其对于我们的中小企业，它们很容易在全流程的价值服务中找到自己的位置。

为贯彻落实《中国制造2025》、《国务院关于深化制造业与互联网融合发展的指导意见》，深入实施《信息化和工业化融合发展规划（2016-2020年）》和《关于深入推进信息化和工业化融合管理体系的指导意见》，提升全要素生产率和产业竞争力，井冈山卷烟厂数字化工厂加快了推进两化融合及其管理体系建设，加速了技术创新和管理变革。

本文谈谈本单位在“两化融合”工作中取得的一些进展和今后努力方向。

一、“两化融合”工作进展情况

井冈山卷烟厂“两化融合”工作起步较晚。老厂于2000年实施了《电子控制卷烟生产配套工程技术应用》国家“倍增计划”项目，实现了卷烟生产质的飞跃。那时，生产的系列卷烟产品能够迅速占领市场，得到了消费者的普遍认可，经济效益得到了显著提高。事隔10多年，井烟人更加表现最有自信心和自尊心，能够自强，能够虚心向各行各业的长处学习，并在对接新厂数字化工厂两化融合及其管理体系建设中发挥了越来越明显的作用。

新厂的建设梦想的是企业进步、管理一流、员工卓越。易地技改项目于2014年9月23日通过国家烟草专卖局批复后开工建设，2016年10月22日转入投产。企业生产网与管理网网络连接架构，如图1：

引导企业建立数据集成与创新中心。利用虚拟网、云计算、物联网、大数据等新一代信息技术，不断增强企业数据自动采集、传输、存储、分析、决策和优化水平，实现企业内部核心业务系统纵向整合、企业间业务系统横向集成以及业务协作、产品全价值链和全过程数据的集成共享。以数据为新驱动要素，加快培育新技术、新产品、新模式、新业态，充分提升企业生产转型升级能力。

探索面向新工业革命的管理新模式。在持续打造企业新型能力方面，企业通过贯标达标建立系统化的运行管理新机制，围绕战略转型和差异化竞争的迫切需求动态制定新型能力规划，构建并持续打造新型能力。近期，企业积极探索两化融合管理体系与内控、质量、环境等多体系融合的方法和路径，建立一体化管理体系。目前，拥有A、B两条制丝线，达产达标后，成为吉安地方经济发展支柱企业和社会效益最好的项目之一。

二、“两化融合”具体应用实践

井冈山卷烟厂数字化在“两化融合”实践进程中，能够结合市场和业务需求，开展了以技术创新、应用创新、模式创新为内核相互融合的新型信息化建设的探索实践。

首先，在动力装备和保供层面，多层面采用开关控制设备、变压器—避雷器、绝缘子、电力电容器、中低压开关、控制柜及真空器件、信息传感技术等助推数字物联智能升级，实现物联网—智能动力能管。

其次，在制造装备和生产控制层面，原料、辅助材料和成品三类仓库管理和输送环节，采用RFID技术、数字传感控制微型车、机械手等建立了现代物流高架管理系统；在制丝生产线，广泛运用通信模块、RFID传感器技术等中间件传感技术，实现了香精香料投料跟踪和制丝生产集中控制；在滤棒成型生产和发射环节，采用RFID传感器技术、射频识别（RFID）技术，建立了滤棒高架管理系统，实现丝束与滤棒物料管控；在卷制和包装生产环节，应用多种数字信息传感技术，建立了卷包数采控制系统。在此基础上，通过对动力能管、高架物流、制丝集控和卷包数采等环节的系统集成，建立了生产制造执行系统。

第三，在智能物流管理层面，广泛运用无线网络、二维码、数据采集器手持终端（PDA）和射频识别（RFID）条码系统配套硬件、传感器和物联网等技术，建立了批次管理系统，集成了动力能管、高架物流、制丝集控、卷包数采和生产制造执行系统等各环节数据，建立了覆盖卷烟工业全产业链的数据采集、物料全生命周期信息追踪追溯和数据共享能力，实现了企业供应链和生产无缝衔接、实现了工厂物理世界和数字系统融合和数据驱动生产协同，促进了企业物资流转、库存管理和产品质量控制效率；同时，基于生产线过程检测、实时参数采集、生产设备、材料消耗等领域的智能监测，实现生产过程物料、设备、系统、人员等信息即时交互能力和大数据分析，提高了生产智能控制，为企业决策制定和产质耗效率协同改善提供支撑。

另外，在安全管理层面，采用通信和互联网的延伸，建立了消防和生产监控信息系统，增强企业生产保障。

目前，信息传感技术和物联网技术中的二维码术和RFID两个关键技术，企业得以充分运用，通过逐步推进现代信息技术的广泛嵌入和深化应用，大大提升了感知企业，提高了装备智能服务水平。

批次管理系统上线后，作为公司试点建设项目将向下属企业推广应用，为江西中烟快速形成卷烟生产全数据链过程管理精益化与信息化提供支持，提升了企业的供应链管理精细化程度与业务信息追溯能力。为提升品牌全生命周期产品质量精细化管理夯实基础。

在工厂“两化融合”各系统项目建设过程中，企业还探索出了一条快速培养人才的新途径。从项目一开始，企业就把多位近年来入厂的大学生员工分别编入相关实施小组参与系统开发交流学习，使他们较快熟悉掌握了生产、物资、工艺、质量、仓储、统计等方面的业务流程和业务知识管理，实现了完成项目和人才培养的双赢目标。

三、“两化融合”存在的不足与今后的方向

井冈山卷烟厂“两化融合”在架构、开发和发挥作用上，通过建立覆盖卷烟生产和成品的批次管理应用、生产制造过程大数据挖掘运用，精益生产和智能物联应用，系统上游对接了烟草行业生产经营管理决策、公司原料综合管理、营销综合管理等系统，下游或集成了企业（MES）、制丝集控、卷包数采、动力能管、物流原料、辅材和成品高架等信息管控系统，实现了卷烟生产数据链全过程的信息跟踪与追溯，从而较好地构建了统一、全面、先进的生产指挥和管理信息化平台，为企业精细化管理、柔性化生产、均质化加工提供了先进的信息化工具和手段，为下一步建立实施信息化和工业化融合（即“两化融合”）管理标准化体系夯实了坚实的基础。

目前，存在的问题与不足主要表现在缺乏统一的数据分析（含审计）与应用平台，尚未建立健全的“两化融合”水平企业评价机制等等。

由于“两化融合”可以在整个价值链上优化资源效率，从而形成有效的组织。而作为工业价值链上重要的一环——智能服务，作为相辅相成的补充概念，可以使得制造业的环节，更加广泛地向外延伸。

在未来，各种设备、库房和产线都能形成一个全球化的网络。在制造环境中，包含了智能机器、自动化仓储、自适应产线等。它们自主交换信息，实现各自独立的自动执行和控制，使得生产、工艺、物料和供应链，可以在全生命周期内得到系统性地优化。最重要的关联点就是智能工厂，其中，整个生产流程和供应链都是虚拟的，而且高度柔性化，高度互联的物理实体、设备和机器，从而产生大量的数据。通过有意义的分析、解读、连接和补充，成为“智能数据”。

基于这些认识，今后企业的“两化融合”，首先要在公司层面建立统一的数据中心分析（审计）与应用平台，建立“两化融合”水平企业评价机制。这是一个顶层框架，具体到“两化融合”具体工作，应该建立一个三维模型，分别是生产层、生命周期价值流、系统层级即“层、流、级”三个维度，而在每一个维度上，都有相应的技术指南和标准。

企业内部，首先要建立有效地控制、维护和提升智能产品的“智能服务”的基础。实际上，智能服务是全新的、定制化的服务，并且基于数据驱动的商务模式，从而提供了更多商业化的机会。要提供智能服务，所有的机器、设施和工厂都必须通过数字化平台连接到物联网上，而这个数字化平台就会逐渐演化成一个生态系统。这个生态系统有一个基本原则，那就是“即插即用”。通过数字服务平台，一个公司的服务就可以模块化，与第三方的各种服务平台有机结合，共同对外来满足用户的各种实时需求。

在平台经济或者服务驱动的商业模式下，制造的重心都转移到用户的个性化需求上。高品质的产品供应商，将转向基于产品服务系统或者智能服务系统。要实现从产品销售到“服务为基础”的商业模式，要向将其增值的价值链部分进行数字化，我们的企业都面临巨大的挑战。主要来自于足够的领导力、优秀的员工和良好的财务结构方面的挑战，以用来识别急需优化的领域，以及实施路径。

其次，企业的“两化融合”要真出效果，我们可以采用不同方法、不同工具来实施。比如，工业4.0有进阶六步法，将企业结构分解为资源、信息系统、文化和组织结构四个结构领域。每一结构领域都包含两个指导原则和必要能力。这些能力用于实现各个发展等级，并为制造型企业向敏捷型组织的转型提供基础。按照工业4.0 的设想，数字化需要全社会介入，每一种业务都需要重新考虑工作地点、流程、组织领导风格。需要在一个全新的教育理念下，建立领先的数字化能力，让有能力的专家用得其所，从而真正能够推动一个全新的制造范式。

截止当前，井冈山卷烟厂“两化融合”设计按照“统一标准、统一平台、统一数据库、统一网络”的思路，实现了“系统集成、资源整合、信息共享”的信息化建设总体规划，适应物联网工厂发展和生产制造过程大数据挖掘运用以及未来联营加工统一批次管理业务的需要，基于大数据管理基础架构，以批次管理理念为导向，以物料最小包装单元的一次收货、一次发货或一次使用划分批次的基本依据，与项目合作单位精诚合作，围绕批次生产数据链完整性管理这个核心，通过对核心业务现状与流程分析，同步从理论层、方法层和应用层的物流批次管理、追溯模型及集成技术等方向开展了课题研究，建立并完善实物信息识别码标准规范，实现物料和卷烟成品批次数据的快速录入采集、判断防错、查询统计等基本操作，做到能及时跟踪物流流转和生产过程批次的变更情况，充分体现了精益生产和智能物联应用，实现了卷烟生产数据链全过程的跟踪与追溯，综合体现了技术创新与管理创新完善结合，提升了企业的供应链管理精细化程度与业务信息追溯能力。

今后的工作方向，就是要在国家《信息化和工业化融合发展规划（2016-2020年）》前景下，分两步向着“两化融合”迈进。

一是加快实施数据开发利用及其监督与控制。要在目前对接公司数据中心平台的前提下，提出并形成统一的数据开发利用方案，确保对数据开发利用的价值形成共识，确保数据开发利用的需求得到有效安排的沟通，包括与业务流程与组织结构优化、技术实现相关的主管部门进行沟通和确认，并得到相关管理者的批准。在业务系统中部署建立相应的数据应用模型，并进行评审和批准，利用外部的数据服务，开发内部的数据，为外部提供服务。同时，制定适宜的措施，有效防范数据开发利用风险。加速技术、业务流程、组织结构的同步创新和持续优化，并保留文件化信息。实现数据、技术、业务流程、组织结构的匹配与规范及其调整。不断推进信息资源的标准化，可用性、完整性和保密性，持续提高信息资源的传递和共享水平。

二是加快融入信息化和工业化融合管理体系。要在企业质量、环境和职业健康安全三标合一的综合管理体系架构中，瞄准《信息化和工业化融合管理体系要求》（GBT-23001-2017），逐步依据《烟草行业网络安全基线安全规范》、《工业控制系统信息安全防护指南》、《烟草工业企业生产网与管理网网络互联安全规范》等要求，识别可能存在的信息安全风险，进行持续性管理，确保“两化融合”效果和信息安全事件得到有效处理。要在目前企业网络与信息系统运维管理体系基本形成，并已融入到企业综合管理体系前提下，坚持滚动开展制修订两化融合管理体系相关标准。加快应用新型能力参考模型、多体系融合技术、方法工具、以及制造业与互联网融合、“互联网+”、大数据等应用领域有关的解决方案标准的探索实践，建立标准应用效果评价和改进完善机制，促进标准化工作良性循环。推动支撑两化融合管理体系标准的软件工具开发和测试验证平台建设。

参考文献：

[1] 国烟办综〔2011〕212号国家烟草专卖局办公室关于卷烟工业企业信息化建设的指导意见;

[2] 金江军《两化融合的现状、经验和趋势分析》,《中国信息界》, 2011; 

[3] 马汉武 王跃，王建华，... 《面向两化融合的自适应制造模式》,《计算机集成制造系统》 , 2013;

[4] 周剑 陈杰《制造业企业两化融合评估指标体系构建》,《计算机集成制造系统》 , 2013;

[5] 张龙鹏，周立群《“两化融合”对企业创新的影响研究——基于企业价值链的视角》,《财经研究》 , 2016;

作者简介：罗余作（1963－），男 ，江西吉安人，研究方向为学科中的轻工业、工业经济、企业经济、计算机软件及应用、计算机硬件技术；研究层次包括社会科学中的行业指导和基础研究、自然科学中的基础与应用和行业技术指导等。

（注：本文应邀入编2018中国区域经济杂志社、当代改革文库丛书编纂委员会《决胜小康·共筑中国梦――领导干部实践文献》）

作者声明：

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作者简介：罗余作，男，汉族，1965年11月出生，江西吉安永和人，中共党员，高级工程师，网络与信息管理师，吉安市制造业信息化指导专家，中国知名专家学者。1982年考入江西工业大学（今南昌大学）学习。1986年8月参加工作，长期从事设备技术、网络与信息技术和企业管理实践。现任某央企信息部门主任。

职场上主要擅长机械自动化、电子信息化、管理标准化和企业文化等专业领域的探索与实践，有十多项科技和创新成果、技术改造项目成果、技术改正重大成果荣获省部级和市级表彰，主要作品有专业论著、科技论文、讲义（课件）、调研（技术）报告、案例、QC成果、科技创新成果。在国内重要学术期刊、交流会议和网络媒体上发表论文50余篇。

业余爱好旅游、体育、写作、摄影。主要作品有文学杂文、小说、评论、散文、游记、诗词、格言（语录）、评论、新闻及摄影。在报刊媒体发表新文学作品300余篇。在《中国作家文库》等各类书籍、报刊和文学网发表作品500余篇。其中50多篇作品应邀参赛获奖，曾荣获“中国当代实力派作家”、“中国诗词家”和“当代百强才子”等荣誉的称号。个人辞条已编入《走进大家》、《中国知名专家学者辞典》、《世界优秀专家人才名典》、《百度百科》、《世界名人录》等大型文献。目前参与全国科监委行业发展战略委员会、全国品牌委行业调查委员会、全国高科技创新品牌产业发展研究课题组、中国通俗文艺研究会，中国作家（交流）协会等十多个学会团体活动。

作者自述：我的业余只想静守自己的内心，做岁月里的宁静人。平时业余喜欢随笔写点人生经历和感悟文字，用以调理白天强于工科的头脑。记得在我40岁生日那天，一位朋友给我发过一条短信：“你，一口气在人生的跑道上跑了N圈。今天，又到了起跑点。累了吧？休息一下吧。明天你又将开始新的一圈。而我，将一如既往的站在跑道边为你呐喊助威。”我回复朋友说：人生是一场自我完善的修行，所有的经历，无论悲喜，都为塑造更完美的自己，待那时，即使青春不再，年华已逝，也终究会遇见最美的自己。如果把人生比作一次旅行，降生人世，我们就坐上了生命的时光列车。如果按生命83年计，我们的人生时光也就只有3万天。可是，仔细想想，我们会发现，这些日子，我们没有多少是属于自己的豪迈之行。感念之余，我回顾了过去，检讨了自己。认定了两点体会：一是要把人生奉献给那些永恒不变的事物，因为生命的伟大用途，是要把它花费在比本身寿命更为长久的事物上面。二是要决心为年岁增添生命，因为思想得最多，感受到最高尚的东西，做出最佳行为的人，生活得最丰富。