企業(yè)實(shí)施智能制造與信息化管理研究
——以西派閥門(mén)有限公司為例

梁桂華

（西派集團(tuán)有限公司，江蘇 金湖 211600）

一、前言

隨著新一輪工業(yè)革命和產(chǎn)業(yè)革命的到來(lái)，美國(guó)啟動(dòng)了“AMP計(jì)劃”，德國(guó)提出了工業(yè)4.0戰(zhàn)略，發(fā)展智能制造已經(jīng)成為世界各國(guó)推動(dòng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、提高競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵措施。2015年5月國(guó)務(wù)院發(fā)布了《中國(guó)制造2025》強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略，明確將推進(jìn)智能制造作為主攻方向，重點(diǎn)是新一代信息技術(shù)在制造業(yè)內(nèi)部的深度融合。如今，世界范圍內(nèi)的信息化浪潮正在逐漸引起各產(chǎn)業(yè)的信息化變革。閥門(mén)行業(yè)作為傳統(tǒng)制造業(yè)，在當(dāng)前人工智能技術(shù)和信息技術(shù)高速發(fā)展的背景下，同樣面臨著智能化和信息化轉(zhuǎn)型的問(wèn)題。

基于此，本文以西派閥門(mén)有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“西派公司”）為例，研究我國(guó)閥門(mén)行業(yè)如何實(shí)現(xiàn)智能化、信息化轉(zhuǎn)型升級(jí)，以提高企業(yè)生產(chǎn)和管理效率，助力企業(yè)提升核心競(jìng)爭(zhēng)力，為我國(guó)閥門(mén)行業(yè)實(shí)施智能制造和信息化管理水平的提升提供有益的對(duì)策與建議。

二、研究背景概述

（一）閥門(mén)行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

閥門(mén)行業(yè)作為傳統(tǒng)制造業(yè)行業(yè)之一，起源于十八世紀(jì)末，隨著蒸汽機(jī)在各制造行業(yè)的普及應(yīng)用帶動(dòng)了工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域閥門(mén)產(chǎn)品的大量應(yīng)用。我國(guó)的工業(yè)閥門(mén)行業(yè)至今已有六十余年的發(fā)展歷史。長(zhǎng)期以來(lái)，傳統(tǒng)閥門(mén)制造行業(yè)普遍以低價(jià)值、低附加值的閥門(mén)為主，其科技含量低，創(chuàng)新和應(yīng)變性較差。

目前，我國(guó)規(guī)模相對(duì)較大的閥門(mén)企業(yè)約有2000余家，分布區(qū)域主要集中在東部沿海地區(qū)，其中，江蘇省和浙江省的相關(guān)閥門(mén)企業(yè)數(shù)量最多，全國(guó)現(xiàn)有的23個(gè)閥門(mén)制造行業(yè)產(chǎn)業(yè)園區(qū)中有9個(gè)分布在浙江省，3個(gè)位于江蘇省。從產(chǎn)量上看，我國(guó)閥門(mén)年產(chǎn)量從2014年的1032萬(wàn)噸逐年下降至2018年的486萬(wàn)噸，2019年和2020年產(chǎn)量略有回升，分別為652萬(wàn)噸和572萬(wàn)噸，整體上看我國(guó)閥門(mén)行業(yè)產(chǎn)量總體處于下降態(tài)勢(shì)。從市場(chǎng)規(guī)模看，2015年到2019年，我國(guó)閥門(mén)行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模從120.1億美元增至145.4億美元。受限于新冠疫情對(duì)行業(yè)的影響，2020年行業(yè)規(guī)模下降至126.9億美元，根據(jù)全球行業(yè)分析公司（GIA）預(yù)測(cè)，到2026年末我國(guó)閥門(mén)制造行業(yè)總規(guī)模將達(dá)到182億美元。

我國(guó)閥門(mén)行業(yè)的主要下游產(chǎn)業(yè)有電力、化工、煉油、水處理等應(yīng)用領(lǐng)域。閥門(mén)產(chǎn)品屬于消耗品，通常需要大約3-5年更換一次，對(duì)安全要求較高的應(yīng)用領(lǐng)域如化工、核電等，閥門(mén)的更換周期就更短。這為我國(guó)閥門(mén)行業(yè)提供了巨大的發(fā)展空間。總體來(lái)看，目前我國(guó)閥門(mén)制造行業(yè)正處于轉(zhuǎn)型期，一方面，隨著第四次工業(yè)革命的到來(lái)，閥門(mén)制造向智能化方向轉(zhuǎn)型；另一方面，隨著我國(guó)閥門(mén)研發(fā)能力的不斷提升，國(guó)產(chǎn)閥門(mén)正逐步向全球高端閥門(mén)市場(chǎng)進(jìn)發(fā)。

（二）閥門(mén)行業(yè)存在的主要問(wèn)題

1.企業(yè)集中于低端市場(chǎng)，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，行業(yè)集中度低

目前，我國(guó)閥門(mén)行業(yè)企業(yè)的研發(fā)設(shè)計(jì)技術(shù)相對(duì)落后，由于閥門(mén)企業(yè)進(jìn)入低端市場(chǎng)的門(mén)檻不高，使大多數(shù)閥門(mén)制造企業(yè)集中在低端市場(chǎng)，競(jìng)爭(zhēng)異常激烈，多數(shù)企業(yè)采取低價(jià)競(jìng)爭(zhēng)戰(zhàn)略，導(dǎo)致利潤(rùn)逐漸壓縮和減少。

2.閥門(mén)制造技術(shù)和產(chǎn)品質(zhì)量與發(fā)達(dá)國(guó)家存在一定的差距

近年來(lái)，隨著我國(guó)閥門(mén)行業(yè)設(shè)計(jì)水平和研發(fā)技術(shù)的進(jìn)步，國(guó)產(chǎn)閥門(mén)產(chǎn)品在質(zhì)量和生產(chǎn)制造工藝水平都有了極大的提高，但與國(guó)外產(chǎn)品相比，仍然存在一定差距。在對(duì)閥門(mén)產(chǎn)品質(zhì)量和安全性要求較高的關(guān)鍵領(lǐng)域，主要還是以進(jìn)口產(chǎn)品為主。

3.產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理，產(chǎn)能過(guò)剩較嚴(yán)重

21世紀(jì)初，由于我國(guó)工業(yè)的快速發(fā)展和城市基礎(chǔ)建設(shè)固定投資的擴(kuò)大，促進(jìn)了閥門(mén)產(chǎn)品在工業(yè)領(lǐng)域的廣泛使用，需求量大幅度增加。同時(shí)，閥門(mén)企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模增加，供給水平也大幅提高，但信息技術(shù)與生產(chǎn)制造水平不匹配導(dǎo)致產(chǎn)能過(guò)剩，因此，閥門(mén)行業(yè)智能化轉(zhuǎn)型升級(jí)刻不容緩。

（三）西派公司智能制造和信息化管理現(xiàn)狀分析

西派公司專(zhuān)業(yè)從事各種高、中、低壓閥門(mén)及石油機(jī)械的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)與制造，屬于國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)。公司主要生產(chǎn)管線(xiàn)閥門(mén)、井口閥門(mén)、井口采油（氣）樹(shù)等產(chǎn)品。其中，西派公司的節(jié)流閥、雙瓣止回閥、ESDV、偏心旋轉(zhuǎn)閥等產(chǎn)品廣銷(xiāo)海外，獲得市場(chǎng)一致好評(píng)。

1.信息化管理發(fā)展現(xiàn)狀

運(yùn)用信息化手段提升企業(yè)管理水平已經(jīng)逐步成為現(xiàn)代企業(yè)達(dá)成的共識(shí)。西派公司信息化推進(jìn)路徑是首先通過(guò)實(shí)施生產(chǎn)自動(dòng)化和信息化實(shí)現(xiàn)數(shù)字車(chē)間轉(zhuǎn)型，最終實(shí)現(xiàn)智能工廠(chǎng)。

從2019年起，西派公司為推動(dòng)企業(yè)高端裝備行業(yè)智能化水平，對(duì)工廠(chǎng)進(jìn)行為期三年的技術(shù)改造與升級(jí)，2021年底已完成FMS自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)和MES、APS、PLM等信息化的上線(xiàn)工作。對(duì)產(chǎn)品全過(guò)程的生產(chǎn)進(jìn)行全面、科學(xué)的管理，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程透明化、生產(chǎn)管理精細(xì)化、生產(chǎn)控制實(shí)時(shí)化，產(chǎn)品質(zhì)量與交期將得到充分保證。

如圖1所示，西派公司以企業(yè)資源計(jì)劃管理（ERP）為平臺(tái)，廣泛滲透于財(cái)務(wù)、采購(gòu)、銷(xiāo)售等領(lǐng)域。同時(shí)，以智能車(chē)間、智能工廠(chǎng)建設(shè)為重點(diǎn)，建成了以生產(chǎn)管理、工藝管理和品質(zhì)管理等為代表的智能工廠(chǎng)管理系統(tǒng)。以供應(yīng)鏈平臺(tái)、模擬報(bào)價(jià)等為代表的增強(qiáng)業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)和以平臺(tái)建設(shè)和商業(yè)智能為代表的大數(shù)據(jù)平臺(tái)等信息化管理系統(tǒng)，加快了制造企業(yè)信息系統(tǒng)集成應(yīng)用和生產(chǎn)裝備數(shù)字化、智能化升級(jí)，推動(dòng)生產(chǎn)技術(shù)創(chuàng)新和生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)流程優(yōu)化，全面提升企業(yè)研發(fā)、生產(chǎn)、管理和服務(wù)的智能化水平，打造信息化環(huán)境下企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力。

圖1 西派公司信息化架構(gòu)

2.智能制造發(fā)展現(xiàn)狀

企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型一般經(jīng)過(guò)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化三個(gè)階段（如圖2所示），企業(yè)的智能化轉(zhuǎn)型一般經(jīng)過(guò)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化三個(gè)發(fā)展階段。目前，西派公司處于數(shù)字化建設(shè)初期，數(shù)字化是實(shí)施智能制造的基礎(chǔ)，企業(yè)通過(guò)工程數(shù)字化建模，可以從大量生產(chǎn)數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)問(wèn)題，糾正企業(yè)生產(chǎn)行為，提高生產(chǎn)效率。西派公司智能制造的數(shù)字化階段呈現(xiàn)縱向集成金字塔形式，數(shù)字化建設(shè)已經(jīng)廣泛滲透于生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)、質(zhì)量統(tǒng)計(jì)、成品檢驗(yàn)等階段。

圖2 智能制造的三階段實(shí)施規(guī)劃

3.存在的主要問(wèn)題

雖然西派公司在智能制造和信息化管理方面已經(jīng)有了相當(dāng)大的進(jìn)步。但是在智能制造和信息化管理方面還存在以下問(wèn)題。

（1）智能制造信息化管理系統(tǒng)缺乏整體體系設(shè)計(jì)。西派公司基于不同角度建立了許多管理系統(tǒng)，但各管理系統(tǒng)之間并未實(shí)現(xiàn)完全的互聯(lián)互通，需要分別維護(hù)管理，無(wú)法實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的全流程管理，導(dǎo)致企業(yè)運(yùn)行效率低下。

（3）制造過(guò)程中缺乏有效的智能控制系統(tǒng)，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的控制不夠。

三、西派公司智能制造和信息化管理建設(shè)方案的優(yōu)化策略

（一）西派公司SWOT分析

SWOT（優(yōu)勢(shì)、劣勢(shì)、機(jī)會(huì)、威脅）分析法是對(duì)組織內(nèi)部和外部的重要環(huán)境因素進(jìn)行分析從而制定相應(yīng)發(fā)展戰(zhàn)略的重要分析工具。對(duì)于西派公司進(jìn)行SWOT分析如下：

1.優(yōu)勢(shì)（S）

西派公司一直以來(lái)堅(jiān)持自主創(chuàng)新，積極與南京大學(xué)、東南大學(xué)、江蘇大學(xué)等高校研究所進(jìn)行長(zhǎng)期合作，產(chǎn)品技術(shù)水平國(guó)內(nèi)領(lǐng)先。目前，西派公司通過(guò)了ISO9001、ISO14001等質(zhì)量、環(huán)境、職業(yè)健康體系認(rèn)證；取得中石油甲級(jí)供應(yīng)商資質(zhì)，并先后取得阿布扎比國(guó)際石油公司ADNOC（ADCO）等國(guó)際知名石油天然氣公司的入網(wǎng)資格，同時(shí)也是世界著名油服公司Cameron、FMC、Stream Flo的優(yōu)質(zhì)合作伙伴。

2.劣勢(shì)（W）

在經(jīng)營(yíng)管理水平方面，由于企業(yè)縱向管理層級(jí)較多，各部門(mén)之間信息溝通不及時(shí)，無(wú)法有效應(yīng)對(duì)外部環(huán)境的變化。在生產(chǎn)制造方面，生產(chǎn)過(guò)程中無(wú)法靈活調(diào)整分配導(dǎo)致產(chǎn)能過(guò)剩，并且在制造中采用了較大比例的人工，生產(chǎn)效率不高，出錯(cuò)率較高。在質(zhì)量管理方面，西派公司所生產(chǎn)的閥門(mén)產(chǎn)品與國(guó)外知名品牌閥門(mén)產(chǎn)品相比，在質(zhì)量管理方面仍然存在一定差距。

3.機(jī)會(huì)（O）

首先，我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展進(jìn)一步帶動(dòng)了社會(huì)基礎(chǔ)建設(shè)投資的擴(kuò)大，閥門(mén)市場(chǎng)需求巨大。其次，國(guó)家出臺(tái)了一系列智能制造相關(guān)政策并設(shè)立專(zhuān)項(xiàng)資金支持高新技術(shù)企業(yè)進(jìn)行攻關(guān)，為閥門(mén)企業(yè)智能化、信息化轉(zhuǎn)型提供了良好的經(jīng)濟(jì)環(huán)境和技術(shù)環(huán)境。最后，石油化工、核電、冶金、水處理等相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也為閥門(mén)企業(yè)的發(fā)展提供了廣闊的市場(chǎng)前景。

手機(jī)APP軟件的操作界面是否友好、人性化往往是決定使用者是否下載軟件安裝的關(guān)鍵。軟件安裝成功運(yùn)行后，各種功能操作是否簡(jiǎn)單易學(xué)往往是使用者決定是否繼續(xù)使用該手機(jī)軟件的決定因素。因此，微信微課程設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)起始階段就要充分考慮以上兩個(gè)因素，盡量激發(fā)學(xué)習(xí)者的興趣，積極地參與、投入與思考，從而提高學(xué)習(xí)效率。

4.威脅（T）

近年來(lái)，國(guó)際知名閥門(mén)制造企業(yè)在我國(guó)建立了完備的生產(chǎn)體系和銷(xiāo)售體系，打造了技術(shù)優(yōu)勢(shì)和品牌優(yōu)勢(shì)，占據(jù)了中國(guó)的高端閥門(mén)市場(chǎng)且目前正向中低端市場(chǎng)拓展。因此，西派公司要想突破發(fā)展瓶頸，就必須將新一代信息技術(shù)與生產(chǎn)制造流程相結(jié)合，發(fā)展智能制造和信息化管理，提升企業(yè)生產(chǎn)效率和管理運(yùn)營(yíng)效率。

（二）實(shí)施智能制造和信息化管理的具體步驟

西派公司智能制造和信息化管理的建設(shè)規(guī)劃方案，應(yīng)該遵循“總體規(guī)劃，分步實(shí)施”的原則，確保信息系統(tǒng)能夠?yàn)槠髽I(yè)提升管理水平發(fā)揮應(yīng)有的作用。

1.統(tǒng)一信息化平臺(tái)建設(shè)和智能工廠(chǎng)建設(shè)

建立西派公司運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)、采購(gòu)、物流、倉(cāng)庫(kù)、銷(xiāo)售、成本控制等企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理活動(dòng)，從而根據(jù)需要科學(xué)配置資源，改善運(yùn)行模式和業(yè)務(wù)流程，提高決策和運(yùn)營(yíng)效率。

2.實(shí)現(xiàn)智能制造和信息化管理

通過(guò)產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）、實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝數(shù)據(jù)系統(tǒng)與產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng)集成實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理集成；建立生產(chǎn)制造執(zhí)行管理系統(tǒng)（MES）和工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)運(yùn)用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能制造系統(tǒng)、生產(chǎn)設(shè)備和員工之間的互聯(lián)互通和有效集成。智能制造和信息化管理子系統(tǒng)之間不能相互孤立運(yùn)行，需要統(tǒng)一規(guī)劃，相互配合。

3.優(yōu)化商業(yè)智能和產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈

充分利用云計(jì)算、大數(shù)據(jù)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，提升企業(yè)管理與決策能力。建立企業(yè)管理駕駛艙，實(shí)時(shí)掌控企業(yè)運(yùn)營(yíng)動(dòng)態(tài)信息；建立產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈統(tǒng)一分析模型，使企業(yè)原材料采購(gòu)、能耗管控等環(huán)節(jié)互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈的制造協(xié)同。

4.加強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別與防范控制

企業(yè)智能制造和信息化建設(shè)周期較長(zhǎng)，涉及范圍較廣，投入資金較多。因此，在建設(shè)過(guò)程中要嚴(yán)格把控可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)，重視對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的識(shí)別和防控，保障西派公司智能化轉(zhuǎn)型和信息化建設(shè)順利進(jìn)行。

四、結(jié)論

本文通過(guò)對(duì)我國(guó)閥門(mén)行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及存在問(wèn)題、智能制造和信息化管理發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)當(dāng)前我國(guó)閥門(mén)行業(yè)的宏觀環(huán)境為閥門(mén)企業(yè)向智能制造和信息化管理轉(zhuǎn)型提供了良好的發(fā)展條件。

基于西派公司智能制造和信息化管理的行業(yè)環(huán)境、優(yōu)劣勢(shì)和主要問(wèn)題的分析，提出了西派公司智能制造和信息化管理建設(shè)的整體構(gòu)架、實(shí)施步驟和風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別及規(guī)避路徑。