中車浦鎮(zhèn)車輛的數(shù)字化工廠實踐

張歡

中車南京浦鎮(zhèn)車輛有限公司（下文簡稱“中車浦鎮(zhèn)公司”），是中國中車核心企業(yè)，主要從事城市軌道車輛、城際動車組、現(xiàn)代有軌電車、單軌車、空鐵以及鐵路客車、重大核心部件等產(chǎn)品制造，是我國鐵路客運和城市軌道交通裝備專業(yè)化研制企業(yè)、集成供應(yīng)商及方案解決者。目前，中車浦鎮(zhèn)公司數(shù)字化工廠已經(jīng)進行智能化升級的領(lǐng)域有：倉儲物流配送、生產(chǎn)制造、質(zhì)量檢測、供應(yīng)商管理、循環(huán)取料與共享包裝等廠外物流。

轉(zhuǎn)型升級 迫在眉睫

在進行精益化改善之前，中車浦鎮(zhèn)公司與其他很多大型國有制造型企業(yè)一樣面臨著傳統(tǒng)轉(zhuǎn)型的陣痛。傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式與物流管理方式多以人為主，人的管理弊端經(jīng)過長年累月的積累，很多問題已經(jīng)積壓形成了一個管理的梗節(jié)。傳統(tǒng)作業(yè)模式具有的車不動人動，人無規(guī)則動；變動性太大，作業(yè)管理混亂、生產(chǎn)效率低；各項管理無法落地且追溯性差等弊端。與此同時不斷增長的市場需求，讓本已捉襟見肘的生產(chǎn)變得更加首尾難以兼顧、生產(chǎn)組織愈發(fā)困難。據(jù)統(tǒng)計，截止到2016年年底，我國已有42個城市經(jīng)國家批準(zhǔn)建設(shè)軌道交通，規(guī)劃里程超過6680公里。預(yù)計到2020年，我國的城市建設(shè)軌道交通通車8000公里以上。生產(chǎn)改造，迫在眉睫。

數(shù)字化改造不僅僅是業(yè)務(wù)的電子化、信息化。必須對業(yè)務(wù)進行流程再造、精益化管理。中車浦鎮(zhèn)公司自2008年起在全公司內(nèi)推行精益管理模式，以節(jié)拍式拉動、看板式管理、流水化作業(yè)和標(biāo)準(zhǔn)化工位為核心的精益生產(chǎn)模式，全面改善了管理，大幅提升生產(chǎn)效率和品質(zhì)，而精益管理正是數(shù)字化工廠建設(shè)的基礎(chǔ)。當(dāng)精益管理讓“車不動人動”的生產(chǎn)作業(yè)模式變?yōu)椤叭瞬粍榆噭印钡墓の恢屏魉€生產(chǎn)，呈現(xiàn)出管理固化；作業(yè)區(qū)域、作業(yè)內(nèi)容、作業(yè)時間、作業(yè)動作標(biāo)準(zhǔn)化；異常問題快速暴露，快速處理等優(yōu)勢。經(jīng)過精益數(shù)字化生產(chǎn)的改造，浦鎮(zhèn)公司的制造能力和生產(chǎn)效率得到顯著提高，使公司每年的營業(yè)收入大幅度增長。

在生產(chǎn)的整個過程相對較為明朗的時候，公司意識到，變革必須要全面，然而當(dāng)時與生產(chǎn)息息相關(guān)的物流管理局面卻是無法言表。于是對物流再進行精益改革，實行了項目制管理、工位制存儲、節(jié)拍化套餐式配送的物流管理模式。經(jīng)過生產(chǎn)、物流的成功實踐，公司制定了未來數(shù)字化工廠建設(shè)的原則：生產(chǎn)要圍繞市場需要，設(shè)計、工藝、采購、物流、生產(chǎn)、成本等都必須圍繞工位的一個同心圓管理原則。在該原則之下，各領(lǐng)域內(nèi)逐步有所建樹，形成了在循環(huán)取料平臺、工位制存儲的模式、供應(yīng)商協(xié)同合作的良性生產(chǎn)作業(yè)組織環(huán)境下，達(dá)到了減少倉儲人員40%，異常發(fā)生率降低90%，節(jié)約倉儲空間23%、減少了包裝成本、管理秩序非常流暢，大大提高了公司數(shù)字化、智能化水平的目標(biāo)。

夯實基礎(chǔ) 邁向數(shù)字化

當(dāng)內(nèi)部基礎(chǔ)夯實之后，中車浦鎮(zhèn)公司瞄準(zhǔn)智能工廠的目標(biāo)，在工業(yè)化的基礎(chǔ)之上，開始進行信息化的深入與擴展，逐步形成了數(shù)字化工廠，并遵循大目標(biāo)、分步走的建設(shè)原則。一個大目標(biāo)就是最終要實現(xiàn)智能化工廠，分步走是指將與生產(chǎn)相關(guān)的物流、質(zhì)量、供應(yīng)鏈等分步同時實施。當(dāng)業(yè)務(wù)流程梳理完畢之后，數(shù)字化工廠之路正式開啟，并不斷深入。

生產(chǎn)環(huán)節(jié)的數(shù)字化建設(shè)。面向生產(chǎn)的數(shù)字化變革包括兩個方面，一是作業(yè)生產(chǎn)管理模式的變革，二是基于工位制節(jié)拍化的智能制造MES系統(tǒng)的建設(shè)與智能化設(shè)備的接入。中車浦鎮(zhèn)公司為逐步實現(xiàn)由傳統(tǒng)制造向智能制造的轉(zhuǎn)型升級，實現(xiàn)信息技術(shù)與制造業(yè)的有機融合，運用精益思想梳理業(yè)務(wù)，結(jié)合信息化手段固化流程，進行了以實現(xiàn)智能制造為目標(biāo)，以選定工位為試點，以結(jié)構(gòu)化工藝設(shè)計為驅(qū)動，以物理信息技術(shù)為手段的智能制造探索和實踐，成功打造獨具特色的數(shù)智工位，推動了工藝設(shè)計輸出結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)化，實現(xiàn)了生產(chǎn)工藝可控、生產(chǎn)資源網(wǎng)格化、生產(chǎn)數(shù)據(jù)可視化、生產(chǎn)過程透明化的制造全過程動態(tài)管控，建立了適應(yīng)軌道交通裝備行業(yè)特點、具有浦鎮(zhèn)特色的智能制造新模式。

物流環(huán)節(jié)的數(shù)字化建設(shè)。面向物流環(huán)節(jié)的數(shù)字化建設(shè)主要包含兩個方面，一是倉儲作業(yè)模式的變革，二是基于工位制、節(jié)拍化、套餐式配送的智能物流MES系統(tǒng)的建設(shè)以及與智能化倉儲設(shè)備的高度集成。

傳統(tǒng)企業(yè)都是“重生產(chǎn)、輕物流”，中車浦鎮(zhèn)公司認(rèn)識到物流對生產(chǎn)的重要性，大膽地對物流管理方式進行顛覆性變革。由原來的按屬性存儲升級為按項目、按工位制存儲，領(lǐng)料制升級為配送制。此外，中車浦鎮(zhèn)公司又引入了十個垂直立體貨柜，使用定制開發(fā)的WMS系統(tǒng)和SLP智能物流平臺，實現(xiàn)了物料的自動化存儲、高效分揀、準(zhǔn)時化配送。智能系統(tǒng)和智能設(shè)備的應(yīng)用，為浦鎮(zhèn)公司節(jié)省了60%的倉儲空間、降低異常發(fā)生率達(dá)90%、減少作業(yè)人員40%左右。

質(zhì)量環(huán)節(jié)的數(shù)字化建設(shè)。質(zhì)量作為對生產(chǎn)過程及產(chǎn)品售后的質(zhì)量檢測與監(jiān)控，在公司發(fā)揮著舉足輕重的作用。但是傳統(tǒng)的質(zhì)檢是人工的、紙質(zhì)的，缺少靈活性，且不利于質(zhì)量存檔和跟蹤追溯管理，更無法形成具有分析價值的數(shù)據(jù)庫。中車浦鎮(zhèn)公司仍然以工位為中心，與生產(chǎn)工序相匹配，為各工序的檢測進行質(zhì)量策劃、質(zhì)量檢驗、異常處置等，確保質(zhì)量活動事前有策劃，執(zhí)行有監(jiān)控，大大提高了工作效率。

供應(yīng)鏈環(huán)節(jié)的數(shù)字化建設(shè)。浦鎮(zhèn)公司的供應(yīng)商眾多，傳統(tǒng)的供應(yīng)鏈管理，供需雙方之間沒有有效載體將雙方的信息連接在一起，溝通多是通過電話、短信、郵件等形式進行，信息傳遞不及時、不準(zhǔn)確，整體效率低下。為解決以上問題，2016年3月，中車浦鎮(zhèn)公司內(nèi)部立項，研發(fā)供應(yīng)鏈協(xié)同平臺。通過平臺，將買賣雙方間的信息連接在一起，實現(xiàn)對市場需求的快速響應(yīng)，有效地提高和利用供應(yīng)鏈資源，更好地抵御和應(yīng)對各種風(fēng)險，提高企業(yè)的競爭能力。

廠外物流環(huán)節(jié)的數(shù)字化建設(shè)。中車浦鎮(zhèn)公司在內(nèi)部物流精益化成功之后，發(fā)現(xiàn)必須內(nèi)外物流協(xié)同管理，否則信息不對稱、庫存控制不精確。于是中車浦鎮(zhèn)公司與幾家主要供應(yīng)商進行升級協(xié)同管理，即供應(yīng)商按照中車浦鎮(zhèn)公司的四日生產(chǎn)計劃，根據(jù)BOM清單準(zhǔn)備相應(yīng)的物料，并放置在中車浦鎮(zhèn)公司提供的定制工裝車上，等待中車浦鎮(zhèn)公司派車前來托運即可，提高了生產(chǎn)計劃的可控性和兌現(xiàn)率。

多重效益并重

中車浦鎮(zhèn)公司通過數(shù)字化工廠建設(shè)，取得了如下效益：

管理效益。管理者不再因為現(xiàn)場混亂的秩序而煩惱，也不必為異常發(fā)生的源頭在哪里而擔(dān)憂。數(shù)字化下的工廠運轉(zhuǎn)模式是，作業(yè)數(shù)據(jù)系統(tǒng)可抓取，實時跟蹤作業(yè)過程的進度、異常發(fā)生情況，數(shù)據(jù)直觀、系統(tǒng)、多維度分析，為管理者減少現(xiàn)場重復(fù)的檢查工作提高了管理效率。管理系統(tǒng)的應(yīng)用、智能化設(shè)備的應(yīng)用，更是減少了一線人員的工作強度，加強了企業(yè)人員的協(xié)作，幫助企業(yè)實現(xiàn)“開源節(jié)流”的目標(biāo)。

經(jīng)濟效益。數(shù)字化工廠建設(shè)為中車浦鎮(zhèn)公司帶來的經(jīng)濟效益顯而易見。最直觀地體現(xiàn)在了生產(chǎn)效率的提升和訂單交付的及時率。在人員、廠地基本不變情況下收入較上線前提升了近5倍，生產(chǎn)效率由2輛/天，提高到14輛/天，月度計劃兌現(xiàn)率100%，提高了客戶滿意度。在循環(huán)取料平臺、工位制存儲的模式、供應(yīng)商協(xié)同合作條件下，減少倉儲人員達(dá)40%，異常發(fā)生率降低達(dá)90%，節(jié)約倉儲空間23%，減少了包裝成本，管理秩序非常流暢。

運營效益。 中車浦鎮(zhèn)公司打造的數(shù)字化工廠，每年接待300余批4000余人次的參觀。開放式的數(shù)字化工廠建設(shè)經(jīng)驗的分享、成果交流，不僅向社會展示了中車浦鎮(zhèn)公司先進的作業(yè)管理模式，更是彰顯了中車浦鎮(zhèn)公司乃至整個中車集團的品牌形象，有助于在軌道交通行業(yè)市場份額的提升。當(dāng)兩化融合逐步深入后，企業(yè)衍生出了第三產(chǎn)業(yè)，將中車浦鎮(zhèn)公司數(shù)字化工廠建設(shè)的成果對外輸出，增加了公司整體的運營效益。