提升制造卓越性 沿着价值链管理生产流程
注by Yujia，本文是上篇
制造企业3.0 基于流程的新的信息管理范例
的后续。
==========================================提升制造卓越性
沿着价值链管理生产流程
执行总结
生产流程管理是一个察看、创建并发展信息系统架构的一个新方法，并废除了在当今的全球化制造企业中可以看到的过于复杂的软件应用竖井。许多年来以部门为导向的应用被安装然后用系统整合技术强行合并，其结果通常是在项目生效之前早已过时。往往，每当在业务或技术发生改变时，对追寻敏捷性的需求仅被束之高阁。其结果是一个由信息孤岛组成的以数据为中心的世界而不是一个健壮、充满活力的生产系统。
现在我们需要将生产流程视为一个组织内和其价值链的提升和自动化的基本单元-一个思维和IT管理，从以往的数据-和应用为中心到流程为中心的转换。以流程为中心的观点审视业务是如何被管理的和生产是如何被完成的。这与讨论ERP企业资源管理、MES制造执行系统、QAS质量保证系统、WMS仓库管理系统或者任何其他已有的缩写截然不同。消除信息系统背后的架构历年并使用信息系统网络中的所有工具来最有效地完成业务目标并创建你的竞争优势。
生产流程管理不是一个技术，而是一个包含了流程为中心的最佳实践的框架，一个在流程为中心的业务中的合适的组织、部署和全生命周期管理的模型和一个基于模型驱动比如在BPM中可找到的组成技术的IT架构。生产流程管理是用来解决生产问题实现并利用已有的旧的应用架构来管理和支持横跨企业和它的价值链的流程的机遇，一旦你以一系列的流程来审视你的业务，你会惊讶于为何它花费了这么长时间。
什么驱使我们朝向
生产流程管理
一个早期的名为之制造企业3.0的文章描述了信息系统和横跨扩展了的企业所普及的信息使用的整体收敛性，消除了在管理视角和运营视角中间的界限。这个后续的白皮书将会提供大量关于在上篇中所展示的理念的表格和功能，同时展示如何以及为什么我们需要重新旨在习惯性的或现成的应用来满足业务的需求考虑IT战略，而不需要考虑它们所创建的应用竖井。本文将在一个业务流程的环境下，描述并专注于公司流程的包容性视角（事情是如何被完成的）和审视信息及其在系统中和被人的使用。另外，这里有一个论点，即企业级的系统，包括ERP，产品生命周期管理PLM,供应链管理SCM以及旧有的制造业工厂系统应该被视作为同一个单元的不同元素，而不是一个不同世界的集合。我们不应该以记录的系统而要以这些系统所支持的流程和流程级别来思考，并从一个以数据为中心的视角转变为一个企业范围内的整体的流程为中心的视角。
下面的这些集团目标是从一个大的国际化的多工厂的食品生产商在其开始一个企业信息技术系统的全面革新时获取的：
“提升并重新设计我们运行并管理我们的业务的核心业务流程并使得它们在整个公司内成为常规。”
“提升我们如何捕捉并维护我们关键业务信息，连接性是共享信息，共享需要一个通用的‘语言’。”
“
标准化核心公司数据并部署这些数据标准以便我们可以有一个唯一的业务语言，让公司内的信息共享变得更容易。”
“简化和巩固我们的软件应用构成并升级支撑它们的技术。”
分析公司们对在制造型企业中重新调整信息系统应该如何做以及要做什么已经持有了很明确地看法。下面这段话是从Gartner在2010年写的白皮书中提取出的，这段话今天仍然适用。
“制造业组织需求一个能够与更宽泛的企业架构用于全局可视化、协作和控制，同时能够保持足够的灵活性来支持各自厂区的目标的制造架构，这是一个挑战，特别对于那些已经继承了多个分区、厂区和制造类型及模型的公司（即自主生产、虚拟或外协生产）。”
“将具体的并且多种多样的制造运营与供应链连接需要支持不仅是全局安排协调而且本地执行的产品供应架构。将制造和供应链放在一起需要一系列多工厂的和扩展的业务流程能力，这些是当前制造业标准努力所不能处理的。”
“关于应用全面革新，没有其他领域比制造业运营更为时机成熟，客户们持续地受到因为缺乏全面分布和可用的技能和技术知识用于部署、重新配置和维护制造软件的挑战。软件本身是陈旧的且无法与频繁的重新配置和需求来支持精益和6西格玛行动同步-更不用说给关键利益相关者或证明遵守提供及时的数据访问了”
传统的制造业公司信息系统是在标准的中央ERP系统之外的令人望而却步的由成百上千个应用组成的复杂网络，广泛的用户利益只是使得制造业信息系统如此复杂的原因之一，其他额外的因素驱使着制造业包括：
制造业企业是独特的 制造业公司的信息技术管理与其他业务不同。首先是在使用的许多不同的应用，另外则是在价值链中的客户和供应商那里的范围更广的应用。
不作为是不可取的 制造企业都积极地进行着它们持续的提升和竞争的努力， 这个不会短期内改变。
基于用户角色的信息-查看报表不再是一个有效的方法，诠释信息以做出一个通告的决定亦不是。信息必须支撑决策，对于用户必须特定的，且必须基于信任的基础上创建。再者，这并不是关于数据或者背后的单个的计算机系统，而是关于对于适合在扩展了的价值链中的任何位置的用户的内容、工作流和流程专注。。
相干性-在制造型企业中有诸多要处理的事实的源，包括ERP、PLM、MES、数据库、CRM、多种数据库、维护、物流、仓库管理、APS、SPC、质量保证等等。数据混沌世界在公司专注于他们的流程而不是应用时终结。管理跨部门的、流程的水平的特性以及用正确的信息在正确的地点和时间支撑流程，将会以有用的和可执行的数据来替代数据的喧嚣。
敏捷的 – 敏捷性是应对你的业务和业务环境中的变化的能力。有些变化需要迅速的相应，而其他的需要战略的应对。信息系统必须且终将成为首要的响应机制，但是他们会在良好定义和支撑的的流程中运作。
竞争优势 – 通过更好地信息使用来创建竞争优势是更快速的且明显比其他任何行动都要省钱。
还有很多其他推动力这里可以在这里提及但是以上的基础已少有人会质疑。在本文中我们将专注于制造型企业两个重要的领域-工厂运营信息架构，和跨越企业及其价值链的生产运营。
“现今”的制造企业
确定或者定义用于完成生产的完整的应用范围是很困难的，因为各个产业都不同且厂商们也通过标榜以区分差别增加了这个困扰。广泛的定义起始于一个整体的视角包括整个生产系统架构和业务流程的集合，提供按事件、实时管理和所计划的生产需求的执行。但是这样仍然不是一个准确的定义指导我们囊括了价值链中的每个企业包括供应商和需求方面。
如果工厂流程和这个图示一样这么简单的化，那么一切都会容易。
不幸的是，现实情况是工厂通常都运转着60到100个不同的应用，它们于过去的10年里不断地安装。在一个有多个工厂的公司，或者一个供应链里，涉及到的应用增长至则多以百计的分散的数据产生和信息源。这些应用的价值是基于每个系统用来一个单独的对于一系列特别的运营条件的解答。
烟囱、竖井、信息孤岛、自动化孤岛等等都是贴合工厂和企业应用的比喻。工厂的信息遗产是基于狭隘的部门的需求的，这在同一个公司的不同工厂都通常有所差异。这些应用的花费从几千美金到几十万美金。不过，在大多数情况下，它们都是单独的明显不透明的信息孤岛。而真实的成本和困难在当有需求访问信息来支持更广泛的集团社区和需要在IT地形中扩展应用领域时才体现。
数据为中心对比流程为中心
通过一个应用的透镜来看信息管理创建了一个数据为中心的视角，这是狭隘的且专注于原始的需求用一个内向观念的来支持一个特定系列的目标。作为一个例子，考虑一个应用设计用于支持质量保证部门。尽管重要的质量管理问题，包括统计过程控制、不符合测量和统计、纠错动作支持、过程中测试和包括更多其他的，这个应用包却很少解决或者与重要的问题比如WIP追溯、成本变动或排产有任何相关。早期的MRP系统通常被描述为一个闭环的系统。操作员输入数据，软件做出计算然后清晰的事实便出现了。实际上它是一个专注于内在机制(纯逻辑不掺杂外部力量的)的闭环来获得答案。这个内向的专注于狭隘地确定了的部门化的需求促使了频繁的作为信息孤岛或竖井的多个工厂系统实例。当我们从数据位中心的视角转换为流程为中心的视角时，更大的价值可以被设想出来。
在早期关于制造业的文章中，我们给予了制造业2.0以很大的关注。许多明显的业务问题被确认同时在日常的制造活动中被解决以及如何提升多个厂区的运营卓越性、全局的可视化、整合的等等，横跨整个价值链网络。
生产流程管理 通过提供了一个框架用于流程和流程管理技术的分层补充了2.0的讨论。这一流程为中心的方法是不同的且承诺对于制造业和供应链敏捷性有着类似因特网过去15年内一样大的影响。
挑战是不要专注于数据和应用，而是过程，作为以计算机为基础的自动化的基本单元。记录的系统的理念必须被重新审视为流程的系统以及流程的层级的视角，为了达到所需要的成为更流程为中心的目标。
对于制造业，流程的正是理念在近100年前已经在Frederick Taylor的工作场所分析中体现。。制造业长久以来使用流程来规定任务应该以什么顺序被完成。想象一下这样的混乱，如果在波音公司的每个机械师都决定如何来组装一个飞机，或者考虑如果奥利奥饼干是以与基本配方不同的任意方式制造的（看图2）。在制造业中，遵循指定的流程是典型的行为模式。
在制造波音747和奥利奥饼干的过程中有相似性吗？
是的。每个都定义了一系列的有开始和结束的流程。这些流程遵循规定的架构并且划分成了不同的群体。
现在，每个制造业公司都在他们的制造设施里部署了一些数量的软件应用。这些应用从简单地PLC，到其他的比如说统计过程控制SPC、制造执行系统MES、质量保证、维护管理、排程、库存管理、物料传输、制造过程管理、接收系统、计时和考勤等等。一个中型的工厂拥有多达60个不同的软件应用系统并非不常见。在很多情况下这些应用并不与彼此通讯，需要数据的重新输入，交叠的功能是相当冗余的，基于频繁改变且过时了的技术，并且越来越难理解和修改。已安装的基础通常被称为旧有的系统。
通过将公司转换为一个流程为中心的方法，我们可以消除或者减轻与数据为中心的系统所关联的问题，并且使得组织可以通过使用精确地定义了且支持的业务流程，横跨扩展的企业/价值链应用整体的、预防性的管理。可以方便的耦合和松脱的信息资源可以提供在任何和所有资源间的实时信息，同时专注点是由人处理和改进的流程。这个新的远景是超前的，它最好地利用了过去一些年里投资的资产。它是足够鲁棒的，可以在接下来20多年里引领公司任何想达到的地方。过去我们部署了主要倾向供应商的标准产品，而这个新视点则是最容易的以基于一个业务流程平台和自我信赖，利用内部的知识资源来促成你所需要的改变。
引入生产流程管理
当一个有多个工厂的公司着手部署一个需要与工厂车间的架构通讯的新的ERP系统时，旧有的应用的种类则变得令人烦恼地明显。作为例子我们考虑一个有20个分布在全球的全球化的食品生产商，新的ERP系统要求一个广泛的数据范围要被传输至工厂（配方、排程、客户订单那等等）以及重要数据（生产结果、报废、排程的扰动等等）要从工厂传输到集团办公室。该公司希望以实时或近实时的方式操作信息网络。
因为公司基本上是通过并购方式建立的，这里有很多的旧有的应用系在使用中。在过去处理这种不和谐系列的方法通常遵循下面两种途径：
1.用新的通用应用系列替换掉所有现有的系统，一些可确认的应用系列包括MES、QA、测试、打标、称重等等是部署在每个工厂的范围内的。这使得从ERP到工厂的软件整合多少有些相似。每个工厂的唯一性是通常以一个ERP委员会所接受的方式，通过定制化标准的通用应用所解决。
2. 确认每个工厂唯一的需求并研发出一个广泛的软件整合代码在形势和功能上来满足集团需求。这使得工厂可以基于已有的安装基础运作但可以完整地支持集团ERP双向的信息需求。
这里有另一种方法可以获得这样的信息管理结果，花费更低、耗时更少、风险更低同时提供更广泛的额外收益。这个方法叫做生产流程管理 (PPM)。生产流程管理描述了一个理念，它应用业务流程管理涉及和工具在制造工厂的区域和在扩展了的企业内的供应链活动管理。生产流程管理背后的首要理念是集中精力在业务功能和活动对比哪些软件包或者软件包的组合可以被应用。流程被设计来遵循你希望如何运转的业务的时序步骤，通过链接和支持预定义的、序列化的事件，其中包含了对预期的用户带有以角色为基础的形式的正确的信息。一个流程可能是完全电子化的、完全或者部分人工的、或者是任何的组合。一个核心想法是，一个流程对于给定的业务需求来说是特定的且可变的。
上面的图提供了一个对于当今大多数制造型公司典型的应用架构概览。图3显示了通常的ERP系统用以专注于业务监管应用，在下面是整合层，其由大多数旨在连接工厂应用活动和ERP的需求之间的差距的客制化的软件构成。接下来低层是一个在制造中使用的工厂应用的符号化展示。这些是典型的独立的、部门化的以数据为中心的系统。再往下是机器层面的可编程控制器，其他控制系统或传感器。最底层说明了本地工厂特定的运营需求，这可能基于诸如产品、传统或劳工协议等事情。
图4显示了类似的架构除了在整合层已经用一个流程层替换了。不是用软件开发工具来创建并部署新功能，而是用流程开发建模工具比如说Visio、ARIS或Provision被用来协同地利用建模语言（不是C++）开发流程。所建模了的流程将会由从已存在的系统中所获取的数据所支撑，作为流程执行功能的一部分。
流程的应用，当然，不仅仅限于最重要的全局的计划铺展。每当有需求要提取并连接信息至一个新的流程，不管是大而复杂的或者小而简单的，生产流程管理都能适用。
图5展示了一个简单的生产流程的例子，任务是获取在每个班次结束时每个工厂所产出的报废品的数量并计算当前班次报废品占产出的完成品的百分比。工厂需要对每个报废品称重并在一个按规模安装了的PLC中收集整个班次的总数。生产流程平台将会在每个班次的结束自动的开始这个过程，通过收集报废品和完成的商品数据并做计算。该信息然后会被发送至ERP系统，作为财务的和度量测量监管流程的一部分。
图6中现实的另一个例子是一个订单满足流程。这由在建议的流程中概述出的步骤开始。一旦这些流程步骤被确认，那么需要哪些信息及信息在哪里便确定了。在这个节点，可以利用泳道图或其他业务流程建模注释技术和工具来开发一个流程模型。
生产流程可以是任何形状和形式，在大公司里，有可能数以千计。它们可能是企业范围的，连接横跨工厂的应用。它们可能是在一个工厂内的，可能是附加于一个已存在的应用的一个新流程或者是开发用来连接已存在医用的一个综合应用。流程的执行可能是在一个工厂外的地点、在本地厂区或者在云端，那样流程执行可以提供为一个服务。
用来定义并部署一个新流程的关键步骤通常是遵循着以下面这几行：
l 以序列化的步骤描述要做什么。
l 确定所需要的数据元素。
l 选择所首选的数据元素的地点和可用性，或创建数据源。
l 对流程进行建模，必要时修订。
l 通过生产流程平台部署流程。
l 检查、编辑并修改和管理流程，维护一个流程的生命周期历史。
随着我们将流程层增加至包括成百乃至上千个流程时，则需要一些用来索引并重用流程的架构。生产流程架构是随着流程并可视化并部署于整个企业时，一个可以带来实际的组织收益的体系。
业务流程架构应该符合公司的流程架构，紧密追随财务报表的架构。力求达到与财务报表系统类似的数据卷积。
企业战略
支撑战略的管理行动
支撑行动的业务流程
支撑流程（生产流程）
流程应用(MES、PLM、LIMS、ERP等等.)
数据元素
本文前面描述了在制造业中应用信息技术，部署诸如MES、仓库管理系统或维护管理的狭隘目标的软件应用来满足特定的运营需求然后修改（客制化编程）这些应用以符合公司实际地操作方式时。这被证明是昂贵的、耗时且一旦完成很难修改的。相反地，一开始就专注于如何运营业务（流程），利用生产流程管理提供了很多优势：
l 无需直接的系统整合，更便宜的方法来完成信息交互。
l 显著地降低系统连接的部署时间。
l 应用了的业务流程拥有企业的全局化的标准，随着业务单元和/或工厂层级的而改变粒度。
l 对于业务信息和生产流程的更方便的全局可视化。
l 生产流程层是归公司的用户专属的，不由任何厂商推动或可视。
l 这个专属的智能资产组成了创建竞争力优势的基础。
l 新的通用的运营信息系统比如MES、维护、LIMS、质量、SPC、排程等等可以更低的价格购得。
l 系统层的定制成本和时间将会直接地降低。
l 操纵活动的业务实践并快速改变的能力。
l 在实体内或之间对业务流程的优化。
l 通往零延迟时间和一个完全实时的企业的途径。
l 与外部和内部实体方便的信息共享耦合/松脱。
l 通过流程层环境的系统管理对于系统用户来说扰动更小。
开始征程
现在许多读者有可能相信他们已经找到了关于许多疑难的问题的答案。考虑到现有的流程可能存在了很长的实践而人们可能对于旧的习惯感到最舒服。大多数用户不能理解或者看到整个现有的流程和流程元素，所以可能会碰到点逆风。在初始的顶级管理层章程之后，最好的起点是创建一个支配能力，可能包括一个掌舵的委员会和/或者一个卓越流程中心，也叫做COE。图7和随后的图8提供了在创建这个团队时需要考虑的扩展的技能和责任。有些公司甚至有一个流程经理来领导所有的努力并处理区域的冲突。不管怎样，应用生产流程平台将会改变公司最广泛的指导方针，而且支配是等式的一部分。根据内部的企业政策增强业务流程标准化，不仅仅是在一个特定的地点以及跨越扩展的产品供应网络，将会是COE团队的流程管理和定义任务的一部分。在创建并为COE挑选人手时，有如下的关键建议和最佳实践：
l 为了效率，保持一个小的且可管理的团队大小。如果团队太大的化，它应该被划分为小的、单独的团队，专注于更小范围的流程，由一个主管或经理领导。
l 需要包括IT和业务用户的人手，都要由关于范围内的流程的知识用于基于生产流程管理COE,并且要担任你的组织内足够长任职期间，至少要5年以上，有可能作为一个业务分析员，对于项目的成功来说是最低的限度。
l 集团IT需要完全参与，提供对于你的生产流程平台项目的强劲的架构监管，如果他们们有直接涉入到COE团队或管理委员会的话。
l 一个流程通常会遍及多个组织的界限；流程所有者必须熟悉一个广阔范围的部门间的日常惯例。这通常是一个有多重背景的人员。
l 最好的流程所有者将流程改进连接至业务目标；管理组织本身的可持续性取决于其向管理者和员工一同展示可量测的且迫切的业务收益
l 来自多重流程区域的经理或者总监级别的人员通常是你的最好选择；他们通常都有手把手的关于监督流程改进的角色。另外，他们通常在处理公司政治调解纷争时都很熟练。
一旦一个管理委员会已经建立了且COE团队的成员已就位，你们必须在项目章程和其初始目标及战略上取得一致，将其文档化并有效地沟通。在形成这些时，要考虑如下的事项：
l 明确地将与团队目标一致的团队成员的角色和职责文档化并沟通。
l 文档化并部署任何额外的生产流程管理所特别需要的政策和手续，明确地创建并与已经在其他集团和IT项目中存在的保持一致。
l 分析并文档化通过改进流程成熟度和敏捷性来改进业务文化和IT架构所需要的努力。
l 将你的生产流程管理战略对应至你普遍现成的BPM流程成熟度模型。
l 为BPM平台和技术定义需求并做出选择；BPM技术在一个流程为中心的系统的成功中扮演了一个重要的角色。
l 着眼于增强和进化流程而不是替换他们。
l 同时展开多个流程改进项目。
l 一旦价值和收益已经在试验性或首次部署被验证，一定要并行地且全局地展开。
几乎每个流程管理的方面都偏离于组织视图的小盒子并跨越部门的界限。大多数时候它是组织视图的空白处，其造成了大部分顾虑。
生产流程平台
横跨许多产业应用流程管理理念，包括制造业，已经很流行。在大多数公司这意味着故意地对每个流程进行建模和重新设计然后将这些模型存储在日记本中直到下次检查。对于生产流程管理有另一个维度，它通过生产流程平台实际地执行了所建模了的过程。
生产流程平台是一个整合的工具集作为开发并执行生产流程的中心。这个中心围绕着一个流程管理套件，这个套件是一系列的管理围绕着完整的流程循环的活动和实体的技术，包括开发流程模型，通过流程执行和量测。流程管理平台明显是流程网络的一个重要的部分，因为这是所有的生产流程管理方面设计，储存并运行的地方。通过流程管理使得非IT人员更多的管理的访问以及做出改变的机会；不过，它同时还是一个非常技术性的工具系列且IT专家必须随时待命。
生产流程平台的关键功能包括：
流程建模、设计、模拟和管理 生产流程是由流程设计器利用图形化的图标和协同的交互来设计并可视化的。这不是软件开发，而是容易理解的、可供人阅读的流程模型，通常利用业务流程建模注释标记。早期的建模工具，包括ARIS、Provision和其他，都可以导入到较新的流程管理系统中。建模的可视化给所希望理解流程内全部宽度和功能的用户提供了洞察力。建模了的流程被以类似微软word文件的方式，在一个原始的流程开发以及一个所有修订的历史和共享者提供一个流程的生命周期追溯文档的记录中管理着。提供对于所有人的透明性，从每个用户到经理，是流程管理的一个重要方面。
流程部署和执行 建模了的生产流程可以在生产流程管理的执行方面部署。简单来说，平台将流程转换成一个按步骤运行的工作流来完成建模的任务或逻辑。一个时间启动了流程模型的实例（通常称作一个流程的启动）遵循着模型直至结束。已经启动但是还没结束的流程通常被称为运行中。重要的是要记住在一个生产环境中，运行中的流程可能在长时间内持续开启，包括几天或数周。
模型设计器/流程管理器同时还考虑到对于运行中的流程的增殖的版本控制情况以及如何在多个工厂的公司内支持。这些是一些将生产流程管理与通常的业务流程管理环境区分开来的问题。
在当今互联的世界，用户的对于信息访问的需求以及当天的生产绩效的快速洞悉，或者是在一个厂商的完美的订单绩效中最新的趋势，或一个流程或者刚刚发生的产品问题的细节，生产流程平台本身必须基于一个稳固的技术架构，其要能够部署横跨企业IT地形和它的价值链。
结论
很多主题可以用来描述本白皮书。比如说“任何你想要的”方式来建议利用数据即视地来创建你的流程。再比如将整个IT工具集视为一个数据源来在新的流程驱动的方式中重用。或者另一个主题是流程定义和流程管理是一个团队事务。流程有时候被描述为IT和运营人员的收敛点。如果收敛意味着相同的理念的话这便是真的。围绕着一个流程的讨论必须在一个朴素的公司语言下进行，描述业务事件和所期望的产出，避免鸡同鸭讲和部门的绝缘。另外流程对于用户的透明性和可由非技术经理修改的能力以，这个方法在我们将流程视为基于计算机的自动化的基础单元时对于所有人来说都是双赢的。
一些定义
l 业务流程 一系列的步骤用来完成一个业务动作、比如发布一个支票、邮寄一个发票、打开一个HR请求等等。
l 业务流程管理BPM 一个管理原则，专注于相关流程的业务活动/功能来完成事情。
l 业务流程管理套件 一系列的软件工具的集合用来设计并执行业务流程。
l 业务流程建模注释标记 一个高级的业务流程建模语言。
l 制造业流程 一系列来制造一个产品的步骤。
l 运营规则 一系列组成生产流程定义和执行基础的规则
l 流程模型 一系列互相关联的、结构化的活动或功能来产出特定的服务或产品（为一个特定的目标服务）。
l 流程一系列步骤或任务（手动的或自动地）旨在完成一个定义的业务目标。
l 流程元素数据元素、一个元素的操作、一个操作的结果或者一个流程中的流程。
l 生产流程一系列步骤来完成一个企业在生产和供应链方面的业务流程
l 生产流程管理相关一个制造企业和其价值链的运营/生产方面的流程的设计、部署和管理
l 生产流程平台管理并协调生产流程的技术工具的布置
l 运营规则构成了生产流程定义和执行基础的管理规则