基于数据驱动的生产管理方法及应用

[摘要] 生产管理是每个企业持续获得高效益的关键。该文提出基于数据驱动的生产管理方法，其本质就是生产作业中心的设计以及数据驱动的统计算法。作业中心是工业过程中的流程关键点，是由一系列相互联系并能够实现某种特定功能的作业集合；数据驱动的统计算法是制定生产策略的重要依据。在开发某药业企业生产管理系统中应用了该方法进行生产管理与调度，应用表明提高了管理效率，减少了人为管理成本。

[关键词] 数据驱动； 生产管理； 作业中心

[中图分类号] F273； TP274 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194（2013）06- 0081- 03

0 引 言

面对当今企业发展急切的需求，国内外出现了许多先进的生产管理方法，如准时制、精益生产、制造资源计划、企业资源计划、业务流程再造、计算机集成制造系统、供应链、敏捷制造等[1-2]。这些先进制造技术和生产管理模式应用到各个制造企业后，为企业创造了可观的经济效益、强大的竞争力和持续发展的动力，但在应用到药业类制造企业时，由于药业企业是典型的流程工业，过程模型不易获得，在过程的关键环节却容易获取大量的生产管理数据，因此上述各种先进生产管理方法在某些药业类制造企业的生产管理却出现困难[3-4]。针对该类问题，本文提出基于数据驱动的生产管理方法，即核心思想是利用容易获取的关键点数据来驱动流程、进行管理的方法。具体做法是：企业管理者将获取的关键点数据进行统计、并将统计结果与经验值进行对比作为生产调整的依据。目前，基于数据驱动的方法在水文预测、通信行业企业、流程系统企业得到了应用[5-6]，都获得了较好的效果，但很少有文献将数据驱动的方法应用于药业类制造企业。本文提出的基于数据驱动的生产管理方法已在某药业企业中得到应用，应用表明该方法能够改善企业生产管理，明显提高生产效益。

1 基于数据驱动的生产管理方法

1.1 问题描述

生产过程中获取的数据反映了生产过程的质量状态，这些数据不仅反映了生产过程中有关生产技术参数和生产质量特征参数的实时动态变化，更重要的是数据中还隐藏着大量的生产质量信息，如进一步对其进行整理和综合概括，可从中找出生产中隐含的质量缺陷和质量变化规律。这些信息可为生产管理提供科学依据，为生产调度提供技术支持，同时，也可预测生产发生异常的可能性和范围。

制药企业生产的产品的生产工艺多种多样并且十分复杂，本文以产品A为例。A 产品的工艺流程一般可分为若干阶段，如发酵、气流干燥、提取以及精制，其中每一个阶段又分为若干步骤。本文采用作业中心概念来确定产品的作业流程图，以帮助企业进行生产管理。作业中心是由一系列相互联系并能够实现某种特定功能的作业集合，作业中心之间的环节为作业关键点。产品A的作业中心划分图如图1所示。

产品A在每个作业中心都会有投入量和产出量，并且都对数据做统计分析处理，本文以其发酵环节为例，经分析总结得知，发酵环节是药品生产的重要环节，在发酵完成时的作业关键点获取产品发酵的实际产出量的数值，进行统计分析，并与经验值或设计值进行比较，从而帮助生产管理人员做出相应生产调度策略，作业关键点的数据驱动统计流程如图2所示。

1.2 作业关键点的统计算法