本文是一篇管理学论文，本文分析了CF公司生产管控的业务流程特点与现状，以及现有管理模式存在的不足，回答了CF公司这种军工离散制造企业生产管控应该管什么的问题，在此基础上进一步提出了建设可视化系统的必要性与目标。
1 绪论
1.1 研究背景与意义
1.1.1 研究背景
近年来，伴随“一带一路”、“军民融合”等国家战略背景，航空产品制造业面临着前所未有的发展机遇。在2015年5月19日国务院印发的《中国制造2025》中明确提出，航空装备制造作为“五大工程”和“十大”领域之一，要“紧密围绕重点制造领域关键环节，开展新一代信息技术与制造装备融合的集成创新和工程应用”，要“依托优势企业，紧扣关键工序智能化、关键岗位机器人替代、生产过程智能优化控制、供应链优化，建设重点领域智能工厂/数字化车间”，要“加快大型飞机研制，适时启动宽体客机研制，鼓励国际合作研制重型直升机；推进干支线飞机、直升机、无人机和通用飞机产业化。
CF公司作为国内航空制造企业的代表性企业，代表了典型的离散型大型复杂装备制造企业，其产品结构复杂，工艺流程长，质量要求高，多品种小批量的订单模式采用大集成生产方式进行消化，内外部供应链冗长且复杂。先进产品的生产应该有先进的管理作为支撑，但CF公司其生产管理模式较之过去的几十年并未产生革命性的变革，这与我国目前大型复杂装备制造业的整体管理水平有紧密的联系。
为了应对飞机制造过程中生产管控的种种难点，CF公司近年来向先进制造业企业学习，推行准时制生产模式。通过迭代收集生产期量基础数据及动态维护MBOM，不断从上而下强化计划的科学性和准确性。此外，通过建立覆盖全生产要素和全生产流程的联动计划体系，保证主线计划的实现能尽可能的屏蔽干扰，拉动辅线保障资源的配套。在此背景下，以往“以调度职能为主”的生产管控模式向“以计划为龙头牵引过程生产管控”的模式不断转变，生产管理水平得以快速提升。与此同时，PDM、ERP、MES等信息系统的不断完善和深入应用，得以建立自顶向下覆盖产品全生命周期的信息收集、处理渠道，保证了产品实现过程中的可追溯性，生产管控的触角得以向最底层进行延伸。生产信息系统的全面使用，也带来了信息冗余的问题。对于各级生产管控人员来说，面对生产过程中大量的碎片化信息，需要抽象业务场景，建立与之对应的生产管控信息模型，将分散于各信息系统之间的碎片化信息重新组合成可提供决策分析之用的生产可视化信息。
1.2 研究内容、方法和思路
1.2.1研究内容
依据研究背景与研究意义，本文从公司生产管控的现状进行分析，识别管理痛点，从而据此进行业务流程重构，构建信息集成共享的生产可视化管控架构，并进行应用实施，主要研究内容安排如下：
（1）CF公司生产管控的现状梳理及难点分析
产品特点决定了生产组织方式，生产组织方式决定了生产管控方式。CF公司组建60余年，始终处于欧美先进管理方式管控苏式生产线的变革中，涉及的内外部管理要素多、制造过程专业性强、产品实现过程流程长，由此带来的管理难度大。需要从业务流程角度分析生产管控可视化的范围以及待解决的问题点，从而支撑生产管控可视化系统的构建。
（2）基于数据视角的可视化管控业务重构
基于CF公司的生产管控难点，提取现状问题，通过价值链模型映射，重构的业务流程，确定匹配的业务数据，根据生产管控的本质要求筛选、枚举字段级数据信息。
（3）基于管理数据重新整合的，且满足生产管控可视化要求的架构设计
研究构建包括四个层级（平台层、引擎层、模型层、呈现层）、四个维度（时间、空间、数据、状态）以及三个视图（计划进展、物流指标、空间实景）等在内的整体架构。通过静态数据和动态过程数据将管理的目标、要素、控制点、管控颗粒度等管理行为转化为管控模型的视化管控需求。
2 文献综述与相关理论
2.1 文献综述
2.1.1 生产管控系统研究现状
起初的生产管控系统的构建，多基于MES系统进行建设，包含进过程管理、工艺管理、工厂管理、质量管理等模块，并且与ERP系统相关联，以达到数据的实时采集与同步传输。Kletti J提出MES系统主要产生于20世纪末的生产形态变革，通过对低层控制系统的高效连接，能够促进生产计划的有效实施，强化了生产过程的管理[1]。根据MES国际联合会MESA在1997年发布的MES标准，MES系统是贯穿于生产全过程的系统，并且将生产中的软硬件都进行了有效的整合，能够做到对生产信息的实施接收和处理，并将分析结果提供给管理者，提高了生产管理的效率和效果[2]。何双来基于MES完成了冷轧生产管控系统的设计与实现[3]；高兴彦以MES为核心完成了炼化生产管控的一体化信息化方案设计[4]；董立敏对基于MES的生产管控系统进行了系统的研究[5]。后来，在物联网、大数据等先进技术以及流程指导等先进管理模式的驱动下，更加完善了生产管控系统的功能模式、数据处理以及逻辑架构的完善。其中：张岩在《流程驱动式生产管控系统设计及研究》[6]中指出，现在航空产品生产线为解决生产的智能调度问题，逐步引入了流程驱动的生产管控系统架构搭建。连民杰在《基于物联网的富全铁矿智能生产管控系统开发与应用》[7]中指出，为提高生产能力以及信息的流通效率，建设了面向资源、基于物联网的智能生产管控系统。赵春波在《采矿数字化生产管控系统在乌山铜钼矿的综合应用》[8]中指出，为提高生产业务管理的集约化、数字化、信息化，开发建设了包含10个模块的生产管控系统。宣义友在《服务器虚拟化技术在生产管控系统的应用研究》[9]中指出，为减少物理服务器的使用数量，提高CPU资源利用率，搭建了生产管控系统服务器的虚拟化平台。范省伟在《基于工业技术的生产管控系统应用》[10]中指出，为解决生产现场控制系统的实时性问题，通过工业自动化控制技术，满足了生产管控与质量SPC的动态组合。
2.2 相关基础理论
2.2.1 生产管控系统内容
生产管理与控制的核心就在于根据产品的制造工艺特点，结合制造资源（人、机、料等），合理的进行生产调度，对产品制造过程进行组合，从而保证按时按量的生产出质量合规的产品。
《一种生产管理信息系统的设计与实现》[25]中指出，生产管理信息系统是指对生产过程中产生的数据信息进行实时采集、分析并处理，建立一定的模型对统计结果进行储存、传递与监控，及时支撑管理层的生产决策与调度管理。
张森唐在《航空产品自动化机加线的探索与研究》[26]一文中指出，生产管理系统连接了计划流、物流、作业流、工艺流以及质量流，是这几大部分的组合，是系统集成的综合体。
在近年来研究设计的生产管控系统，几乎基于流程将与生产相联系的各方模块包含在内，主要包括工艺、质量、检验、计划、调度、库存、过程监控等，从而通过这些模块的数据收集最终支持生产决策所需的指标。
3 CF公司生产管控的可视化需求分析.......................... 15
3.1 CF公司简介 .................................. 15
3.2 CF公司生产管控现状 ........................ 16
4 基于价值链模型的CF公司生产管控可视化系统分析 ...................... 30
4.1 CF公司价值链分析 .................................. 30
4.1.1 基础活动 ..................................... 31
4.1.2 辅助活动 .................................. 37
5 CF公司生产管控可视化系统设计和应用.............................. 45
5.1 CF公司生产管控可视化系统设计 .................................. 45
5.1.1设计思路 ............................................ 45
5.1.2设计原则 .................................... 45
5 CF公司生产管控可视化系统设计和应用
5.1 CF公司生产管控可视化系统设计
5.1.1设计思路
本设计方案主要遵循现实性和系统性的设计原则，针对前文所分析的CF公司生产管控系统存在的问题、CF公司生产管控业务价值链以及可视化系统在生产管控价值链上的主要作用，来进行可视化方案的设计。方案设计的整体思路是：首先，从CF公司生产管控业务的现状入手，寻找其中存在的问题，以及可以通过可视化系统来得到解决的问题。其次，对可视化系统进行分析，了解其基本构成、主要作用，并与CF公司生产管控业务的可视化需求相结合，进而确定可视化系统设计的总体构架。最后，对CF公司生产管控业务价值链进行分析，并与可视化系统的作用相结合，并采用价值链模型来体现可视化系统对CF公司生产管控业务的提升作用。
5.1.2设计原则
第一，现状与需求相结合。CF公司生产管控业务的现状中存在不少问题，需要通过各种不同的方法来解决，但是不是所有问题都对可视化系统有需求，因此可视化系统的设计原则是要解决CF公司生产管控业务中存在可视化需求的问题，而不是要替代原系统或者是解决所有问题，因此要注意设计的针对性。CF公司目前的生产管控系统中存在的主要难点有以下一些：首先是生产计划不精确，由于许多零部件生产及装配过程需要靠手工，加上产品工艺复杂，流程很长，导致期量标准的测量、计算非常不精确，从而无法制定精确的生产计划。其次，目前CF公司仓库只能根据生产计划需求预测提前准备物料，准确度低，配套率不高，仓储成本增加。由于预测错误，可能还会导致物流量增加，甚至可能影响到正常的生产工作。第三，由于生产计划不精确，计划不能准时完成，经常会造成拖延，上游专业厂不能及时交付。最后，由于物流系统不完善，加上物流信息太多，导致无法实现对信息的完全监控；信息不畅、计划不力、管理不善最终导致物流不畅。
第二，管控程度与价值链匹配原则。对于CF公司生产管控业务可视化方案设计应充分考虑到CF公司的价值链、CF公司生产管控业务的实际情况等，并结合CF公司生产管控业务价值链的特点，突出可视化对不同环节的改变，同时要考虑CF公司的管控能力，对其中的重点环节应该加强控制力度。
6 结论与展望
6.1结论
本文以CF公司生产管控系统为研究对象，基于其生产管控业务流程特点，详细分析公司在计划管理、物流管理和生产信息化建设方面等方面的现状与不足，进而提出建设生产管控可视化系统的必要性。以此研究生产管控最为核心的管理内容、管理要素、管理方法，以可视化的方式分层级对各级生产管理者展示所需要的信息。从多角度多维度对可视化系统的整体架构及详细设计进行了分析论证，并以计划进展视图为例，将业务数据拆分至“元数据”层面并依据核心管控模式进行了重新组合。通过结合价值链模型的生产管控可视化系统应用场景的实施，证明该系统达到了预设的管理目的。
本文通过详细的研究与论证，完成了以下工作：
（1）分析了CF公司生产管控的业务流程特点与现状，以及现有管理模式存在的不足，回答了CF公司这种军工离散制造企业生产管控应该管什么的问题，在此基础上进一步提出了建设可视化系统的必要性与目标。
（2）利用价值链模型论证目标企业生产管控可视化系统需求，提出了生产可视化管控系统构建的总体框架以及系统结构，建立了相应的功能模型，同时集成企业现有信息系统解决现有问题。
（3）建立了公司生产可视化管控系统，基于生产管理方法与实际需求的开发建设，具备理论上的自洽性和实际管理中的可实现性，在企业的实际运作中取得了良好的效果，并具有可复制性。
参考文献（略）