KPI，使管理变得更加简单

发布时间：2007-06-30 作者：Hans Georg Kumpfmler

　　自从数据墙和管理显示板出现以后，决策所依照的衡量标准与实时数据、层级数据的关系就开始变得越来越紧密。为了工艺生产改进而投资，您对关键绩效指标(KPIs)和制造执行管理系统(MES)有足够的了解吗？

　　在过程控制不断被追捧的同时，生产线优化技术开始日渐降温。从CEO至上而下，每个人都非常希望能从过程控制受益。而透过围绕电视墙，信息入口，以及管理显示板等提出的要求，我们看到，大家都希望能够使影响系统性能的控制过程可视化。
　　各公司之间在优良基础操作水平上的竞争压力及其国际化趋势，使得大家更关注于工厂、制造厂或是车间。控制工程学能否在详细研究的水平上完全熟练掌握这个战略角色是一个巨大的挑战。
　　角色的战略意义可以被总结为三个字母：K-P-I。关键绩效指标，为判断是否成功或达到预期目标的衡量标准，而且行业中到处是如何衡量它们的各种意见。行业分析员、行业组织和企业正在进行深入调查，并分析该怎样定义，创建，计算和分布KPI。控制工程师需要充分掌握这些，才能有针对性的利用KPI。
　　“控制工程师不再满足于看控制图上的曲线有多直来了解控制器的性能好坏”，Chemtura公司，一家专业化工企业，在美国西弗吉尼亚州摩根城分部的控制工程师John Snodgrass 说。
　　“以当今的技术发展，在现在的市场上，专业操作员不再是传统意义上的‘操作工’了。他们并不仅仅只是转动阀门的操作员。而控制工程师也不再是单一的控制人员，”Snodgrass说，“他们应该着眼于已有的信息，并设法弄清为了让产品更有效他们可以做什么。如果不这样做，那他们被市场摒弃的时候也就不远了。”
　　MESA International (MES国际联合会)，是围绕制造执行管理系统（MES）而形成的一个贸易联合会，去年早期就开始对KPIs进行积极的调查研究。在2006年10月，在调查基础上MESA发表了一个初始报告，报告的题目是“Metrics that Matter：Uncovering KPIs that Justify Operational Improvements”（用数字来说话：揭示KPI如何说明生产运营方面的改进）。但MESA解释说这只是对一个很复杂项目的初步研究成果，还只是浮于表面的。因此，MESA工作组还在进行更深入的研究，特别是应用于不同运营级的KPI之间的复杂联系。其中一个公用通道是工厂管理层，在这里会产生大量的数据供多个KPI调用。另一个公用的系统就是MES平台，数据在向上层总公司系统传输之前，在这里进行汇集和交互。显示板以及数据墙会将这段执行过程以输出的方式展现在大家面前。

在浮华的数据和可以连入网络的显示板的背后，是充满了模型、表格和图形的矩阵。
KPIs 是能否达成目标的量度。来源：Invensys（后端）、GEFanuc（前端）

　　由于其对企业运营的重要性，KPIs和MES正在逐渐成为工厂级运营的不可或缺的基础。在当今世界，不认真思考运营模式的人，是不可能达到他们本可以达到的经营业绩的。

用工程技术来赚钱
　　“控制工程师所作的一切最终都会以金钱累积的形式出现”，Honeywell的产品经理Jim Christian说，“重要的是要知道你所做的给公司带来了多少利润。稳定的运行会转化成更可靠的性能，更高的产量，更好的催化作用以及更长的设备寿命，还可以相应地减少化学品的使用。所有的这些都是可量化的”。
　　Christian认为，控制工程师对KPIs的解释之一是“一种了解你的工作如何为公司的盈利做出贡献的度量方法，由此，你才能了解你是否已经做出了最大的贡献？”
　　在不同标准的数据删选和数据流联接方面，目前的大多数组织都存在着相当普遍的脱节现象。 “我们的很多客户只把KPI当成收集数据的工具，”Wonderware的产品营销及开发组的经理Claus Abildgren说，“他们不明白商业运营的关键是如何鉴别那些可用于决策的有用数据”。
　　脱节现象存在于自上而下和自下而上的双向过程中，这个在MESA的报告后面的调查中有显示。“让我们十分惊讶的是：几乎没人意识到从经济目标和衡量标准到销售层之间的每一步都是不可分割的。”波士顿地区的一个行业顾问，行业指导中心的负责人Julie Fraser说。 Fraser已经和MESA签订了参与“Metrics That Matter” 行业调查报告的协议。“我们所调查的公司中，仅有3%认为他们的联接很紧密。我们并没有期望这个数字有多大，但也没有想到会这么小”。

AMR 研究中心的研究室任Colin Masson说，可以跳过某些数据点，而着眼于一个，
来建立一套衡量标准。上图以百分比的形式列出了不同的衡量标准的使用情况。

　　导致这个问题的原因是下游基础技术的薄弱，换句话说，是因为无力处理正在使用中的以及正在产生的庞大的数据量。　“AMR已经与一些厂家建立了合作关系，这些厂家的管理层拥有超过5,000个解决方案”。波士顿AMR研究中心的网络运营供应部的主管Colin Masson说。
　　在这种情况下，他说，“可以跳过某些数据点，而着眼于一个，来建立一套衡量标准。虽然，比起从每天上百万次的系统工作数据读取中找出对公司上层有用的信息来说，这只能算是一种权宜之计，但很多时候，它也是能发挥些作用的。”

数据模型的发展
　　这种大量的数据采集，从根本上迎合了人们日渐加强的建立可广泛使用的生产资料数据标准化模型的需要。
　　建立可广泛使用的生产资料数据模型，是为了在MES受到广泛关注之后，模型作为软件功能的核心能成为市场驱动之一；同时也是实时自动控制和人机界面的供应商为什么要投资于诸如Rockwell的FactoryTalk，GE Fanuc的Proficy，以及Invensys的Infusion平台一类的模型驱动集成设备的原因。引用Invensys公司战略风险部门的副总裁Peter Martin先生的话说，这就是一个“通用计算环境”。

众多制造业企业正在努力将生产制造部门所使用
的KPI 与管理执行部门所遵循的衡量标准统一起来。

　　MES和KPI大受欢迎的其他因素还有很多，如提高产品和工艺的复杂度，满足企业循规一致性要求等。Align Technology公司制造了一条生产线，可以针对个体客户做出特别设计定做的矫正牙齿的工具。公司位于美国加州Santa Clara的总部收到订单后，会将订单转发至其位于哥斯达黎加的实验室，临床技术员据此制作出3-D图并传回给负责的医师确认后，最后将订单的所有资料转送到公司位于墨西哥的制造分部以完成最后的工作。
　　使用企业资源规划(ERP)系统后，Align Technology公司转向使用MES，以恢复手动记录所丢失的信息。它采用的是Production Centre MES，该系统是Rockwell Automaiton公司开发的FactoryTalk平台中的组件。
　　“我们每天要生产50,000份订制的模件——而且每天都是不同的50,000份，” Align Technology的CIO（首席信息官）兼信息技术部门的副总Michael Henry先生说，“我们最初采用的是那些大众化的KPI标准——循环周期和毛利”。
　　通过更清晰明确地掌握订单的物流情况，MES帮助解决了循环周期时间过长、成本消耗过高等问题。这种对订单在不同地域间传送的流程进行实时监控的方式，帮助Align Technology公司弄清了它的瓶颈所在，并实现了从获得订单到产品成型以至最终修整的整个处理流程的无缝化衔接。
　　“生产周期，以前是二个星期，现在减少到只需要五天；而毛利以前是58%，现在已经提升到69-70%”。Henry说。

规范有什么作用？
　　通用的商业标准，比如循环周期和毛利，相对来说已被普遍接受；生产标准的制定和推广要难得多——除非您的行业已经具备了可供参照的生产标准。Utica，坐落于纽约的ConMed Corp.，是一家生产外科手术用品、医用支架及其他医疗器械的公司，遵从美国21CFR PART820法规里大纲规定的适用于医用设备制造厂商的Good Manufacturing Practices (GMP)。

“ 让我们十分惊讶的是：几乎没人意识到从经济目标和衡量标准到销售层之间的每一步
都是不可分割的。”MESA的行业报告“Metrics ThatMatter”研究的负责人 J u l i eFraser 说。

　　“我们处于一个拥有严格规范的行业中，这就决定了我们在运营过程中必须遵循的那些KPI。我们必须首先根据规范来验证我们的过程系统，以测定所需的变量数据，这样，当指示器设定好后，只要看到这些数据，我就知道这个系统正在平稳地运行。”ConMed公司制造工程部的经理Bill Wheatley说。
　　“然后，我们就开始考虑：我们的直通率如何，我们是否能够继续这样的产量，我们的预防性维护是否有效，我们是否面临巨大的风险？”。Wheatley说，实施MES是使整个过程平稳有效地运行的关键。ConMed采用的是Visiprise MES系统。
企业如何确定应该使用哪一种KPI？基本上，这是一个自上而下的决策过程。“从理论上说，你要先了解决策层的目标和战略，然后建立起各部门为了达到目标所必需的执行标准，然后再依次决定更细化的东西，”行业趋势研究员Fraser说，“你甚至会希望给机器本身也制定一份标准。”

消除界限
　　从整体来看，KPI是非常复杂的，而且作为一门“科学”，它还处于初始阶段，并在不断地进化。但从目前已取得的进步来看，它始终与控制工程领域息息相关。在这个领域的研究显示，所有的一切都有着内在的联系。
　　“多年来，人们依照传统，将自动控制、MES和 IT分为三个独立的层面，”Martin说，“但这只是人为的分类。”在过去，这的确是必要的，他说，因为受过去的技术水平所限，不同的问题只能按照各个层面的特殊要求被分开后，分别处理。
　　随着技术的进步，“这种分类的时代已经过去。” Martin说。商业运营需要的推动使得KPI能将决策到零售联系在一起。　　因此，KPI成为了商业运营的专用工具。
　　这就是控制工程师所需要掌握并精通的。忘记那些浮华的数据墙和联网的显示板，把注意力放到这些数据背后的标准上来吧。您公司的未来将更多地取决于您将数据转化为决策的智慧。