智能制造過程中質量管理和創新

陳國慶 / 文

編者按

在中德“隱形冠軍”質量標桿研討會上，上海福伊特水電設備有限公司首席運營官、董事陳國慶發表演講，分享了“隱形冠軍”企業如何將質量貫穿于整個運營的管理邏輯中。本文根據演講整理。

福伊特是一家德資企業，主要為能源、石油與天然氣、造紙、原材料以及運輸和公共交通提供產品與服務，是歐洲最大的家族企業之一。1867年由約翰?馬修斯?福伊特創立，歷經30年發展后通過碎木機和磨漿機等創新，讓紙張成為了大眾消費品。1913年至1947年間，福伊特開發了首臺卡普蘭式水輪機、福伊特-施耐德推進器或福伊特傳動第一代車鉤和齒輪箱產品。上世紀初中國第一座水電站——云南石龍壩水電站，那些最早的水輪機組就是福伊特提供的，距今超過一百年歷史。1964年起開始國際化，2016年開始數字化進程。2017年，公司成立150周年，開始“迎接福伊特下一個150年”。

目前，福伊特業務遍及60多個國家，研發費用堅持每年5%，每年全球銷售43億歐元左右，擁有四大事業部，除了提供成套設備的水電事業部外，還有致力于成為造紙工業合作伙伴與先驅者的造紙事業部、專注智能驅動系統與解決方案的驅動事業部、致力于工業互聯網解決方案的數字事業部。

這里講的主要是水電事業部。水電是把水勢能轉化成動能，然后產生電力，其中關鍵產品之一是轉輪，因為水的勢能轉化動能以后讓機組轉動起來就可以產生電力。圖1是福伊特水電的產品，用于不同的水流端。在過去的150年里，福伊特水電為全球各地的客戶提供了近4萬套機組設備。目前，為全球1/6的項目提供水力發電設備，包括為全球最大的中國三峽水電站。

我所在的上海福伊特水電公司坐落于閔行工業區、上海汽輪機廠的旁邊。公司于1994年成立、1997年投產，員工人數約540人，是一家合資企業，有20%的股份屬于上海電機廠。

福伊特水電上海產品已經遍布25個國家的91個電站，提供的設備包括水輪機組286臺、發電機組89臺。更加讓我們自豪的是，國內十大水電站我們參與了其中八項，比如三峽、溪洛渡、烏東德等。烏東德水電站是今年6月底投運的，單機處理85萬千瓦，共裝12臺機組，是當今世界單機出力最大的水輪發電機組。

我們的產品，更多的是一些機械產品。大家可能比較疑惑，我們生產的這些產品到底是什么樣的？三峽水電站，我們生產了兩個轉輪，圖2是一個整體轉輪，直徑10.5米，整個重量500噸，原材料都是在中國采購、在上海制造的。另外一個是三峽的定子機座，直徑22米，總重250噸，當年出廠前曾經有一個慶典，里面大致能容納500人。此外，還有用于烏東德水電站的定子線棒、轉子磁極等。總的來說，我們產品尺寸比較大、重量也不輕。

福伊特能夠生存150年并希望再輝煌150年的立足之本，一個是先進的技術，另一個是可靠的質量。

企業生存要面臨各方面的挑戰，其中一項肯定是質量。2013年上海公司重新進行了思考，將精益生產視為重點。通過對已有的系統進行梳理歸總，我們進行了精益生產。在我們看來，最重要的是質量。質量，不僅是質量管理體系、精益生產、成本控制等，還包括經驗的學習分享、按期交付等。要做好這些事情，需要員工的積極參與，以及把質量貫徹于整個運營的管理邏輯中，而不能只是對下級員工提要求。

我們理想化的生產車間，應該擁有順暢的物流、穩定的過程、齊備的文件，還要控制節拍，最終滿足客戶的需求。福伊特有一句話，永遠不要讓客戶失望。這個跟中國文化是吻合的，雖然說法可能不一樣，但是根子上很相似。

在卓越運營的過程中，首先要做的是在生產中不斷地發現、消除沒必要的浪費。其次是制訂詳細的計劃。我們有一項長期計劃叫北極星計劃，明確長期的發展方向，計劃對整個運營提出了要求，設計了中期改善目標，然后細化每個財年要實現的目標和改善項目，通過推進項目來實現目標。第三是落實。很多項目的失敗，往往就失敗在一開始都有計劃、想法，但最終缺少執行力。

圖1 福伊特水電產品

做精益生產肯定要提高效率，以機床OEE為例。從2014年開始，我們每年設定目標線、實施策略、采取行動。比如2015年設定67%的目標線，實施減少尋找走動時間策略，采取螺桿壓板5S定置行動，最后實現了目標。2016年，設定目標線為68%，實施了快速響應減少等待策略，采取了減少尋找工具時間行動，最后只實現了67.2%的目標。2017年，設定目標線70%，實施了減少換型時間策略，采取了行車T-card每周回顧行動，最后達成目標。OEE從2014年的65%提高到2019年的75%（今年估計是77%），這些綜合效率的提高意味著內部成本的節余。我們每年設定的目標不一樣，改進的方向也不一樣，但經過團隊的點滴努力，還是能夠達到目標的。當然，目標的設定也不是一開始就設定為80%，如果一開始就定80%，大家會覺得夠不到目標，不可能完成，那就容易失去積極性、主動性。在我們看來，設定KPI目標確實重要，但更重要的是怎么執行，怎么鼓勵團隊按照既定的方向不斷地執行。

再看質量方面的生產失效率。近五六年，這一指標也有比較明顯改進，從2014年的1.3%下降到2019年的0.83%，今年估計會在0.3%左右。每年10%幅度的下降，說明只要目標設定科學，只要管理到位，只要大家共同努力，中長期目標其實幾年內就能達成。

圖2 福伊特水電上海產品

從這個角度來說，質量貫穿于整個管理過程。無論生產還是運營，最重要的指標始終是安全和質量。我們在每次召開管理層會議的時候，第一張PPT一定是安全，第二張是質量，然后再談其他指標。

舉一個球閥裝配流水線的最佳實踐案例，跟精益生產有關。總的來說，我們的行業屬于小批量生產，一個訂單可能金額很大，但產品可能只有三四臺，對管理的挑戰不小。近幾年，國內抽水蓄能項目很多，我們連續接下四個抽水蓄能項目，共需要26個球閥，要在3年內交貨。球閥直徑將近4米，生產周期大概是2個月。那么，怎么把生產周期從2個月降到1個月內呢？

我們精益小組和生產制造部門一起做課題研究，開始的時候團隊討論，重新進行工序分析、設計流程；然后模擬這些想法；模擬之后要有優化，然后落實流水線；第四步考慮每個球閥在實施流水線作業時能否進一步提高效率，因此會設定改進目標。

在項目實施過程中，員工和團隊有很多基于實踐的想法和點子。做精益很重要的一點，并不是投入很多錢，而是投入最少的錢取得最大的成效。所以在行車問題上，我們采用了單臂吊，投資很少，但對于零部件的安裝很適用，然后是5S。另外從安全角度考慮，因為球閥有4米，通常可以使用升降機，但很浪費時間，員工當然希望工作能輕松一點，所以又設計了工作平臺，平臺欄板高度超過2米，這樣工作效率又進一步提高。進行打壓實驗時，我們對現有技術進行改進，做了一個可以移動的橫桿，又做了一個探頭，可以在封閉空間觀察打壓實驗的過程。

接著是項目跟蹤，包括作業進度跟蹤、完成工時統計、物料跟蹤、問題解決回顧。

整個項目做下來，工時從1300下降到980，周期從60天下降到26天，安全從C級上升到D級。

精益生產也好，質量管理也罷，最終是要落實到員工身上。近兩年，我們基本上每個月都要頒布三個金點子。這些點子都是員工從實踐中得到的，有些想法非常特殊。比如，工件安裝有時候需要用很多螺絲，如果這些螺絲一個一個地擰，一是太慢，二是可能誤傷員工的手，所以有人做了一個很簡單的輔助設備，能夠把螺絲固定在相應的位置上，既好用還不容易傷手。我們鼓勵員工日常工作中有更加好的建議，能夠一起參加改進。

傳統企業是需要與時俱進，進一步提高生產安全、生產速度和生產效率的。目前，我們所有的技術文件包括物料文件，已經輸入SAP，庫房管理也融入SAP。在此基礎上，車間生產如何把常規工作歸總到Smart系統中去？我們現在的想法是將庫房管理、技術文件、安全管理、過程質量管理，以及設備維護和管理，最終集成數字化。一方面進一步減少浪費、提高效率，另一方面信息及時流轉，而不是一個數據找人統計，需要過兩三天才能出來。特別是在質量管控這一塊，如果發現哪里不穩定可以及時響應，立刻采取措施。這是我們正在做的，或者說是2021年想要實現的生產管理目標。