兩化融合下的數(shù)字新工廠

文 | 本刊記者 邢帆

兩化融合下的數(shù)字新工廠

文 | 本刊記者 邢帆

萬華寧波與帥特龍集團(tuán)在轉(zhuǎn)型到智能化的過程中，都找到了適合自己的發(fā)展路徑，最終實(shí)現(xiàn)了數(shù)字工廠的目標(biāo)。

2016年是傳統(tǒng)企業(yè)向數(shù)字化轉(zhuǎn)型過渡的關(guān)鍵一年，不少轉(zhuǎn)型中的企業(yè)都在2016年收到了不同階段的成效。

萬華寧波是一家高科技上市公司，在快速發(fā)展中，提出了“創(chuàng)建安全、可靠、高效、統(tǒng)一的數(shù)字萬華”的信息化建設(shè)目標(biāo)，并制定了依托兩化深度融合實(shí)現(xiàn)企業(yè)商業(yè)模式創(chuàng)新、提高戰(zhàn)略執(zhí)行力、助推管理與變革的信息化戰(zhàn)略思路。帥特龍集團(tuán)是一家集設(shè)計、研發(fā)、制造、銷售汽車內(nèi)、外飾件為一體的國家高新技術(shù)企業(yè)。二者雖經(jīng)歷了不同的發(fā)展過程，卻都在智能化的過程中，找到了合適自己的發(fā)展路徑，最終實(shí)現(xiàn)了數(shù)字工廠的目標(biāo)。

萬華寧波：建設(shè)數(shù)字智能工廠

隨著新一輪技術(shù)革命的興起，傳統(tǒng)制造企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營和管理模式正在發(fā)生深刻的變化，數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化成為智能制造新的發(fā)展方向。萬華寧波是一家高科技上市公司，是萬華化學(xué)集團(tuán)股份公司的全資子公司。公司打破跨國公司的技術(shù)壟斷，不斷創(chuàng)新技術(shù)，逐步成長為世界第二、亞太地區(qū)最大的MDI供應(yīng)商和服務(wù)商。

在快速發(fā)展中，萬華化學(xué)認(rèn)識到借助信息化手段解決協(xié)同、效率、集團(tuán)管控、業(yè)務(wù)模式創(chuàng)新等問題迫在眉睫。經(jīng)過探索，萬華化學(xué)于2008年提出了“創(chuàng)建安全、可靠、高效、統(tǒng)一的數(shù)字萬華”的信息化建設(shè)目標(biāo)，并制定了依托兩化深度融合實(shí)現(xiàn)企業(yè)商業(yè)模式創(chuàng)新、提高戰(zhàn)略執(zhí)行力、助推管理與變革的信息化戰(zhàn)略思路。

四大平臺一個工廠

至今，萬華先后在信息化整體規(guī)劃、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)（包括網(wǎng)絡(luò)、機(jī)房等），人才培養(yǎng)，協(xié)同辦公，生產(chǎn)管理，采購管理，銷售管理，人力資源，財務(wù)管理，工程管理，HSE管理等企業(yè)運(yùn)營的各個方面開展了上百個兩化融合項目，總投資超過10億元，初步建成以MES為核心的生產(chǎn)運(yùn)營管理平臺、以ERP為核心的企業(yè)資源計劃管理平臺、以BW為核心的商務(wù)智能平臺和以O(shè)A為核心的協(xié)同辦公管理平臺四大IT管控平臺。

在四大平臺建設(shè)的基礎(chǔ)上，萬華化學(xué)進(jìn)一步提出建設(shè)“數(shù)字智能萬華”的目標(biāo)，陸續(xù)推進(jìn)和建設(shè)了以調(diào)度和應(yīng)急指揮平臺為核心的現(xiàn)代化智慧園區(qū)，以SAP和MES集成應(yīng)用為核心的智慧工廠，和以模型預(yù)測控制為核心的智慧車間項目。通過現(xiàn)代通信技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、計算機(jī)多媒體技術(shù)和智能控制技術(shù)等，在不同業(yè)務(wù)層面上實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的綜合集成應(yīng)用，提高預(yù)測和預(yù)警能力，進(jìn)一步提升萬華化學(xué)兩化融合的建設(shè)水平。

通過生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)建設(shè)，萬華化學(xué)搭建了統(tǒng)一的生產(chǎn)實(shí)時數(shù)據(jù)集成平臺，將萬華超過20套裝置的不同DCS控制系統(tǒng)的生產(chǎn)實(shí)時數(shù)據(jù)、實(shí)驗室管理系統(tǒng)的質(zhì)量信息、企業(yè)資源計劃系統(tǒng)的生產(chǎn)計劃和發(fā)貨數(shù)據(jù)等信息進(jìn)行全面集成，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)監(jiān)控、生產(chǎn)過程跟蹤、成本控制、運(yùn)營績效分析等九大功能，從根本上改善了原來生產(chǎn)裝置各自為政的情況。集團(tuán)管理層可在辦公室實(shí)時查看各工廠的生產(chǎn)數(shù)據(jù)和各類報表；同時MES系統(tǒng)為集團(tuán)統(tǒng)一的生產(chǎn)工藝考核、操作考核、設(shè)備考核、工藝參數(shù)優(yōu)化、生產(chǎn)成本統(tǒng)計以及六西格瑪管理等提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，有力地提升了公司的生產(chǎn)運(yùn)營效率和集團(tuán)管控能力。

通過對生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，辨識裝置穩(wěn)態(tài)和動態(tài)模型，通過模型預(yù)測控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)裝置的多變量預(yù)測控制，減少裝置波動實(shí)現(xiàn)卡邊操作，有效提升裝置處理量。例如通過對甲烷含量進(jìn)行卡邊控制，提升冷箱單元處理量1%以上，按照每標(biāo)方CO一元計算，每年平均生產(chǎn)8000小時，每年至少創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益136萬元。通過MES系統(tǒng)的使用，公司生產(chǎn)管理部可以有效避免蒸汽排空、降低能耗，按40公斤蒸汽280元/噸，每天減少20分鐘排空量計算，每年僅此一項就節(jié)省336萬元；通過MES系統(tǒng)對設(shè)備的有效監(jiān)控和趨勢分析，事前發(fā)現(xiàn)設(shè)備的安全隱患，進(jìn)行預(yù)防性維修，有效避免非計劃停車、設(shè)備綜合利用率OEE從84%~86.7%提高至90%~95%；通過MES系統(tǒng)物料平衡功能有效提高了生產(chǎn)管理部門和財務(wù)部門成本結(jié)算的效率，未實(shí)施MES時結(jié)算需要半個月，MES上線初期結(jié)算需要1周，目前縮短為1~2天。通過實(shí)驗室信息管理系統(tǒng)與MES系統(tǒng)的無縫結(jié)合，將質(zhì)量信息實(shí)時傳遞至生產(chǎn)管理的各個環(huán)節(jié)，使得相關(guān)人員可以對這些質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時在線分析，找出影響產(chǎn)品質(zhì)量的因素，產(chǎn)品一次性合格率從80%~88%，提高至98.5%~100%。

深度融合助推管理變革

為了從根本上改變公司的經(jīng)營管理模式，滿足未來發(fā)展的需要，萬華自2008年開始實(shí)施企業(yè)資源計劃管理系統(tǒng)項目。通過一系列項目的實(shí)施，目前萬華企業(yè)資源計劃管理系統(tǒng)通過對近200個核心業(yè)務(wù)流程的修訂和規(guī)范，覆蓋了銷售、采購、生產(chǎn)、財務(wù)、人力資源、工程管理等眾多業(yè)務(wù)領(lǐng)域，公司初步搭建了集團(tuán)管控的信息平臺，實(shí)現(xiàn)了跨地域、跨公司的集團(tuán)化管理模式，對集團(tuán)范圍內(nèi)供應(yīng)商、客戶、價格、信用等主要管理信息進(jìn)行統(tǒng)一管理；并將業(yè)務(wù)信息和財務(wù)信息有效集成到一個管理平臺。管理信息也更全面、更透明、時效性更強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)了企業(yè)的多維度、精細(xì)化管控。

尤其在生產(chǎn)管理方面，通過集成BOM和庫存數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)成品、半成品、原材料的生產(chǎn)計劃和采購計劃協(xié)同；通過數(shù)據(jù)的自動采集，加強(qiáng)了生產(chǎn)成本管理，加強(qiáng)了物料使用及生產(chǎn)成本的監(jiān)控；實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品批次及批次屬性管理，為生產(chǎn)跟蹤和質(zhì)量追溯提供了保證。通過建設(shè)高級計劃和優(yōu)化（APO）系統(tǒng)搭建端到端的供應(yīng)鏈協(xié)同解決方案，實(shí)現(xiàn)從銷售需求到生產(chǎn)計劃的一體化管理平臺，覆蓋計劃、協(xié)同、執(zhí)行、可視化等各種供應(yīng)鏈業(yè)務(wù)需求，實(shí)現(xiàn)從銷售到生產(chǎn)到庫存的全流程信息共享，優(yōu)化排產(chǎn)、提高效率的同時減少對人的依賴。同時APO的應(yīng)用還帶來了管理理念和工作流程的極大改善，實(shí)現(xiàn)了真正意義上的精益生產(chǎn)和精益管理。

通過兩化深度融合，萬華化學(xué)建立起了全面的集團(tuán)管控模式，銷售、采購、人力資源、財務(wù)、信息等業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)垂直管理，內(nèi)部控制和風(fēng)險管控能力得到了極大提高。

帥特龍：“機(jī)器換人”有的放矢

中國有一句俗語“30年河?xùn)|30年河西”，用來形容世事盛衰興替，感嘆世事變化無常。而對于大多數(shù)擁有超過50年歷史的老牌制造企業(yè)來說，前30年發(fā)展靠的是企業(yè)勤勉拓進(jìn)的精神，后30年企業(yè)能夠依靠的是自動化、數(shù)字化、信息化和智能化的保障。

寧波帥特龍集團(tuán)始建于1994年，雖然沒有經(jīng)歷過中國制造業(yè)歷史上那些榮辱興衰的變革，但卻毫無疑問的成長在了充滿變革的年代。帥特龍集團(tuán)是一家集設(shè)計、研發(fā)、制造、銷售汽車內(nèi)、外飾件為一體的國家高新技術(shù)企業(yè)。集團(tuán)旗下?lián)碛?家全資公司（寧波帥特龍集團(tuán)有限公司、寧波帥特龍模型制造有限公司、寧波晶美科技有限公司、上海帥特龍汽車零部件設(shè)計制造有限公司、長春帥特龍車輛部件有限公司）。是德國奧迪、一汽大眾、上海大眾、上海通用、天津豐田、廣汽豐田等汽車制造公司的一級供應(yīng)商。

信息管理一體化

伴隨著公司規(guī)模的不斷擴(kuò)大，帥特龍的業(yè)務(wù)和產(chǎn)品呈現(xiàn)多元化發(fā)展，客戶不僅在產(chǎn)品工藝上要求越來越嚴(yán)格，在生產(chǎn)過程及產(chǎn)品追溯上的要求也越來越精確。傳統(tǒng)手段已經(jīng)難以做到及時有效的生產(chǎn)監(jiān)控和管理。為此，帥特龍的信息化戰(zhàn)略緊緊圍繞“建立健全產(chǎn)購銷一體化信息管理流”而構(gòu)建，開始了信息化管理的有的放矢。

在總體架構(gòu)上，公司信息化以ERP、PLM和MES系統(tǒng)為戰(zhàn)略核心，以O(shè)A、CRM、CSM等系統(tǒng)為拓展，實(shí)現(xiàn)多系統(tǒng)的信息數(shù)據(jù)集成和流程串聯(lián)。而MES系統(tǒng)所承擔(dān)的是計劃管理體系的落地執(zhí)行和應(yīng)用延伸的角色。其主要的應(yīng)用特點(diǎn)和價值體現(xiàn)在：其一，解決了生產(chǎn)計劃與產(chǎn)存入庫的管理空白域。實(shí)現(xiàn)了配額計劃性領(lǐng)料，APS排程派工作業(yè)，按條碼報工作業(yè)以及車間生產(chǎn)量化的考核分析。

其二，科學(xué)合理的利用了機(jī)臺模具等生產(chǎn)設(shè)備資源。設(shè)定生產(chǎn)設(shè)備的日常標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷，自動計算設(shè)備日剩余可用負(fù)荷，幫助車間計劃員合理進(jìn)行APS排程作用。通過產(chǎn)能參數(shù)設(shè)定，記錄生產(chǎn)設(shè)備的實(shí)耗用里程，實(shí)現(xiàn)自動保養(yǎng)分析和預(yù)警功能。

其三，建立了生產(chǎn)現(xiàn)場管理體系。引入全彩的LED電子大屏，集成MES系統(tǒng)實(shí)時動態(tài)的刷新日計劃及交付率、機(jī)臺及模具的運(yùn)行保養(yǎng)狀況等。一體機(jī)上引入報警安燈系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)一鍵完成工藝請求或現(xiàn)場應(yīng)急事件處理。通過電子大屏、語音播報以及短信預(yù)警呼叫三途徑協(xié)同合作，通知相關(guān)人員進(jìn)行相關(guān)事件處理。

智能化保駕護(hù)航

多年來的發(fā)展中，帥特龍深知制造業(yè)的競爭已經(jīng)進(jìn)入到綜合能力的比拼階段，信息技術(shù)是保障企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的前提。

MES系統(tǒng)作為公司戰(zhàn)略性的應(yīng)用對帥特龍整體運(yùn)營起到至關(guān)重要的支撐作用，有效提升帥特龍公司整體競爭力。

從生產(chǎn)交付上看，快速響應(yīng)市場需求，組織設(shè)計、安排大規(guī)模定制生產(chǎn)。縮短從客戶到公司、從公司到車間、從車間到機(jī)臺的指令傳導(dǎo)周期，大幅提升了生產(chǎn)交付率和及時率。

從質(zhì)量管理的角度出發(fā)，企業(yè)實(shí)現(xiàn)了所有產(chǎn)存件與批次物料的領(lǐng)用追溯，實(shí)現(xiàn)了所有產(chǎn)品件生產(chǎn)過程的追溯，提升了整體質(zhì)量管控水平，同時針對性地暴露出產(chǎn)品質(zhì)量問題點(diǎn)所在。

從業(yè)務(wù)流程上看，訂單信息、財務(wù)成本、庫存信息、商品定價、制造信息等信息的統(tǒng)一管理，使帥特龍的生產(chǎn)經(jīng)營情況一目了然，有效降低了庫存水平、加快了資金的周轉(zhuǎn)。

從管理流程上看，人員管理、流程控制、協(xié)同工作，提高了企業(yè)的管理透明度和協(xié)同工作能力，提高了客戶服務(wù)的滿意度。

信息化系統(tǒng)使得企業(yè)內(nèi)外部有機(jī)結(jié)合，不但提升了各方面的運(yùn)轉(zhuǎn)效率，整合了多方資源，更重要的是能夠靈活的應(yīng)對市場反應(yīng)，為帥特龍的后續(xù)發(fā)展提供扎實(shí)的基礎(chǔ)。

數(shù)字化智能車間

公司在數(shù)字化及智能化車間的建設(shè)道路上積累了豐富而實(shí)用的經(jīng)驗，總結(jié)企業(yè)在打造數(shù)字化智能化車間時有三點(diǎn)至關(guān)重要。一是明確需求思想的定位方向；二是明確以機(jī)代人并非不需要人；三是信息化離不開硬件支撐。

凡事預(yù)則立，不預(yù)則廢。帥特龍嘗試任何信息化的前提是捫心自問企業(yè)架構(gòu)初衷，而非照搬同行模式，病急亂投醫(yī)，需求整理階段必不可少。

智能化中參數(shù)的設(shè)定尤為重要。而且數(shù)字化信息化的程度越深，參數(shù)就更要求多樣、嚴(yán)謹(jǐn)、齊全。無論是自動采集參數(shù)還是人工設(shè)定參數(shù)，甚至有些參數(shù)是永遠(yuǎn)無法自動采集的，所以這個工作職能由人去完成。

生產(chǎn)的記錄和管理，是以機(jī)代人的核心區(qū)域。以機(jī)代人的程度取決于智能化的程度，而智能化的前提是數(shù)字化。帥特龍的第一步是實(shí)現(xiàn)相應(yīng)數(shù)據(jù)量化，而非一味追求智能化，即使在取得一定的智能化過后，系統(tǒng)也需要開放人為干預(yù)機(jī)制，誰也無法保證機(jī)器永遠(yuǎn)不出故障。生產(chǎn)結(jié)果數(shù)據(jù)的輸出是應(yīng)用系統(tǒng)的關(guān)鍵所在，也需要人去應(yīng)用和分析數(shù)據(jù)價值。