輪胎制造企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型之路

蔣冰，朱東*，陳曉偉，司曉希，白艷

(1.中國化工橡膠有限公司，北京 100081；2.風(fēng)神輪胎股份有限公司，河南 焦作 454003)

0 引言

黨的十八大以來，黨中央國務(wù)院高度重視數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展，將數(shù)字化建設(shè)、智能制造上升為國家戰(zhàn)略。國家“十四五”規(guī)劃綱要著重強(qiáng)調(diào)要加快數(shù)字化發(fā)展、建設(shè)數(shù)字中國[1]，對(duì)加快我國數(shù)字化發(fā)展作出全面系統(tǒng)性部署。工信部促進(jìn)“5G+”融合應(yīng)用創(chuàng)新，深入實(shí)施工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略，加快云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等與實(shí)體經(jīng)濟(jì)的深度融合，支撐產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。國資委踐行創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略，指導(dǎo)中央及地方國有企業(yè)加快發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，加速數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展，助力國有企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

放眼全球，美國政府為支持“再工業(yè)化”，提出全國制造業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃(NNMI)。計(jì)劃用10年時(shí)間完成美國制造業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)，范圍涵蓋超45家國家級(jí)研究機(jī)構(gòu)、7所國家級(jí)的數(shù)字化制造與數(shù)字化設(shè)計(jì)創(chuàng)新研究中心。德國政府為保持德國制造業(yè)的全球競(jìng)爭(zhēng)力，組織科研院所和工業(yè)企業(yè)共同推動(dòng)德國工業(yè)4.0建設(shè)，通過工業(yè)設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接互通，使工業(yè)設(shè)備具有計(jì)算、通信、機(jī)器學(xué)習(xí)等能力，實(shí)現(xiàn)虛擬網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的融合[2]。

中國制造2025規(guī)劃緊密圍繞重點(diǎn)制造領(lǐng)域，推動(dòng)先進(jìn)數(shù)字化技術(shù)與先進(jìn)裝備制造業(yè)的創(chuàng)新融合應(yīng)用，科學(xué)推進(jìn)產(chǎn)學(xué)研用聯(lián)合攻關(guān)。在重點(diǎn)地區(qū)、行業(yè)和企業(yè)，分類實(shí)施流程制造、離散制造、智能裝備和產(chǎn)品、新業(yè)態(tài)、新模式、智能化管理、智能化服務(wù)等試點(diǎn)示范及應(yīng)用推廣[3]。

1 全球輪胎行業(yè)數(shù)字化變革最佳實(shí)踐案例研究

1.1 國際知名輪胎企業(yè)

1.1.1 米其林

作為國際輪胎行業(yè)先進(jìn)企業(yè)，米其林致力于利用數(shù)字化轉(zhuǎn)型為用戶提供產(chǎn)品、服務(wù)和解決方案。2018年米其林中國整合信息技術(shù)和數(shù)字化業(yè)務(wù)兩個(gè)團(tuán)隊(duì)，成立專業(yè)的數(shù)字化加速團(tuán)隊(duì)，通過整合數(shù)字化領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)和技能，專注以客戶為中心的數(shù)字化產(chǎn)品及項(xiàng)目的交付。米其林建設(shè)Dynamics 先進(jìn)的CRM管理系統(tǒng)，通過客戶信息管理、智能TIME SHEET以及庫存管理WM等組件，為用戶提供最佳的無縫體驗(yàn)。米其林通過 Dynamics平臺(tái)實(shí)時(shí)查看服務(wù)信息以及智能推薦等多維度信息。輪胎用戶解決方案基于車隊(duì)管理方面的專業(yè)積累，幫助司機(jī)和車隊(duì)管理者實(shí)現(xiàn)最佳管理績(jī)效和最低TCO成本。Eff itires服務(wù)助力米其林輪胎CARING延伸(圖1)，提供智能診斷工具實(shí)現(xiàn)輪胎內(nèi)部管理。通過Twilio API實(shí)現(xiàn)智能服務(wù)、通過位置分享解決方案 Glympse實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)智能信息服務(wù)。供應(yīng)鏈方面，部署 Azure智能云對(duì)全國工廠的進(jìn)銷存數(shù)據(jù)進(jìn)行管理。在制造端，利用IBM Maximo建立標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo)體系，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)資產(chǎn)使用狀態(tài)監(jiān)控，延長設(shè)備使用壽命，提高資產(chǎn)回報(bào)率，統(tǒng)一企業(yè)資產(chǎn)管理流程[4-7]。

圖1 米其林Eff itrailer解決方案

1.1.2 普利司通

普利司通利用數(shù)字化轉(zhuǎn)型打造產(chǎn)品生產(chǎn)和研發(fā)的核心競(jìng)爭(zhēng)力優(yōu)勢(shì)。2019年投資3 600萬美元用于8家歐洲工廠的數(shù)字化、智能工廠建設(shè)，從半成品制造、能源、維護(hù)及生產(chǎn)等全面實(shí)現(xiàn)流程的數(shù)字化升級(jí)。數(shù)字化創(chuàng)新也幫助普利司通實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量的提高，例如使用機(jī)器學(xué)習(xí)算法檢驗(yàn)輪胎質(zhì)量參數(shù)，將輪胎均一性提高15%。研發(fā)方面，普利司通EMEA通過數(shù)字孿生技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)輪胎的遠(yuǎn)程設(shè)計(jì)和改進(jìn)，將規(guī)劃周期從周壓縮到天，大幅提升企業(yè)產(chǎn)能利用率[8-10]。

作為輪胎全生命周期管理的標(biāo)桿，普利司通2017年設(shè)立數(shù)字化解決方案中心，推進(jìn)數(shù)字化解決工具的研發(fā)及應(yīng)用，推廣數(shù)字化創(chuàng)新的商業(yè)模式。普利司通亞太區(qū)推出基于云的Tirematics輪胎服務(wù)解決方案，如圖2所示，使用傳感器、大數(shù)據(jù)以及云計(jì)算組合實(shí)現(xiàn)胎溫、胎壓的實(shí)時(shí)監(jiān)控、自動(dòng)報(bào)警以及資產(chǎn)管理等功能。基于CAIS(接地信息傳感)概念開發(fā)的路面狀態(tài)識(shí)別技術(shù)，通過輪胎采集地面數(shù)據(jù)，分析掌握路面信息和輪胎狀態(tài)，實(shí)時(shí)感知如降雪等引起的路面突發(fā)變化，判別不斷變化的路面狀況，并通過車載顯示器及時(shí)傳遞給駕駛員，為安全駕駛提供保障[7]。

圖2 普利司通Tirematics輪胎服務(wù)解決方案

1.2 國內(nèi)輪胎行業(yè)數(shù)字化現(xiàn)狀

1.2.1 萬力輪胎

萬力輪胎從以業(yè)務(wù)為主的信息化應(yīng)用向工廠智能化轉(zhuǎn)型，成立智能制造中心，規(guī)劃公司數(shù)字化建設(shè)整體方案(圖3)。通過流程智能化和智能制造持續(xù)優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝、裝備、生產(chǎn)、管理及服務(wù)，推進(jìn)工業(yè)化與信息化深度融合。在合肥試點(diǎn)綠色智能TBR工廠，實(shí)現(xiàn)黑燈工廠設(shè)計(jì)，并支持常規(guī)生產(chǎn)和個(gè)性化定制兩種生產(chǎn)模式[11-12]。

圖3 萬力輪胎數(shù)字化綜合解決方案

1.2.2 雙星輪胎

雙星輪胎推行以智能化實(shí)現(xiàn)模式極簡(jiǎn)，以智能化實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品極致，以智能化實(shí)現(xiàn)與用戶距離極短的數(shù)字化戰(zhàn)略，運(yùn)用先進(jìn)的數(shù)字技術(shù)和智能制造技術(shù)，建立全新工業(yè)4.0化智能工廠；取得工藝數(shù)據(jù)自動(dòng)采集率達(dá)98%、自控投用率達(dá)96%、產(chǎn)品不良品率降低80%、勞動(dòng)生產(chǎn)率提高200%的優(yōu)異成績(jī)[13-14]。

1.2.3 雙錢輪胎

雙錢輪胎以數(shù)字化研發(fā)管理平臺(tái)為核心，匯聚市場(chǎng)分析、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、仿真設(shè)計(jì)、工藝規(guī)劃及測(cè)試等數(shù)據(jù)，并與設(shè)計(jì)、仿真、工藝、制造、質(zhì)檢等環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，打通與主數(shù)據(jù)MDM系統(tǒng)、企業(yè)資源管理ERP系統(tǒng)、客戶管理CRM系統(tǒng)、協(xié)同辦公OA系統(tǒng)、制造執(zhí)行MES系統(tǒng)集成，為數(shù)字化轉(zhuǎn)型打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)[15]。

1.2.4 貴州輪胎

貴州輪胎快速部署應(yīng)用PLM產(chǎn)品生命周期管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)需求變更的快速配置管理。通過煉膠到輪胎部件、再到成型及硫化的全過程數(shù)字化管理，為精確配方、精益設(shè)計(jì)及生產(chǎn)提供數(shù)字化整體解決方案[16]，并成功將5G應(yīng)用于部件和成型車間的物料運(yùn)輸，同時(shí)實(shí)現(xiàn)全工序全場(chǎng)景的工業(yè)互聯(lián)IOT應(yīng)用。

2 數(shù)字化轉(zhuǎn)型方法論

理念方面，數(shù)字化轉(zhuǎn)型變革必須是輪胎制造企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的重要部分。企業(yè)管理者必須堅(jiān)定利用數(shù)字化技術(shù)實(shí)現(xiàn)企業(yè)高質(zhì)量且可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)，堅(jiān)持將數(shù)字化戰(zhàn)略融入企業(yè)頂層戰(zhàn)略設(shè)計(jì)。持續(xù)對(duì)標(biāo)國際一流的先進(jìn)輪胎企業(yè)，堅(jiān)定不移地落實(shí)數(shù)字輪胎、智能制造戰(zhàn)略，始終保持科學(xué)至上的學(xué)習(xí)態(tài)度。

輪胎制造企業(yè)數(shù)字化戰(zhàn)略應(yīng)是轉(zhuǎn)型賦能企業(yè)價(jià)值鏈，通過數(shù)字輪胎、智能制造，實(shí)現(xiàn)高價(jià)值產(chǎn)品創(chuàng)新、高水平服務(wù)創(chuàng)新、通過數(shù)字化產(chǎn)品和服務(wù)為客戶賦能，通過全面鏈接價(jià)值鏈數(shù)據(jù)，建立基于大數(shù)據(jù)分析的經(jīng)營管理數(shù)字化體系。

策略方面，輪胎制造企業(yè)應(yīng)當(dāng)制定全面建設(shè)先進(jìn)的數(shù)字化管理體系、應(yīng)用體系的數(shù)字化策略，并結(jié)合企業(yè)實(shí)際，科學(xué)分階段的提升企業(yè)數(shù)字化管理及應(yīng)用水平。

組織方面，企業(yè)必須成立獨(dú)立的數(shù)字化與信息服務(wù)部門，并根據(jù)企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略或者實(shí)際需求，科學(xué)規(guī)劃建設(shè)專業(yè)信息技術(shù)服務(wù)公司。通過與企業(yè)內(nèi)部不同的業(yè)務(wù)部門、管理部門和研發(fā)部門合作，高速高效地推動(dòng)公司數(shù)字化進(jìn)程，建立具有服務(wù)全價(jià)值鏈能力、建設(shè)智能供應(yīng)鏈及數(shù)智創(chuàng)新的高水平數(shù)字化組織。

生產(chǎn)運(yùn)營方面，通過引進(jìn)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)AR技術(shù)、人工智能AI技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)IOT技術(shù)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等，賦能預(yù)測(cè)性維護(hù)、生產(chǎn)制造、工藝優(yōu)化、倉儲(chǔ)物流、經(jīng)營決策分析、客戶服務(wù)等環(huán)節(jié)，探索賦能產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同創(chuàng)新型數(shù)字網(wǎng)絡(luò)。

綜上所述，國內(nèi)輪胎制造企業(yè)應(yīng)積極采用國際先進(jìn)的數(shù)字化規(guī)劃設(shè)計(jì)理念和數(shù)字項(xiàng)目管理方法，將數(shù)字化融入公司戰(zhàn)略及商業(yè)模型；以客戶為中心，用數(shù)字產(chǎn)品及服務(wù)不斷創(chuàng)造新價(jià)值、新業(yè)態(tài)，促進(jìn)企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展、提升客戶服務(wù)水平。大力提升企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)層和員工層的數(shù)字化意識(shí)及能力，為全鏈條數(shù)字化轉(zhuǎn)型變革奠定基礎(chǔ)。

3 輪胎企業(yè)SAP-ERP對(duì)標(biāo)分析研究

企業(yè)資源管理(enterprise resource planning，ERP)系統(tǒng)是覆蓋企業(yè)經(jīng)營管理理念、核心業(yè)務(wù)流程、關(guān)鍵基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、且軟硬件高度集成的核心系統(tǒng)。ERP通過優(yōu)化企業(yè)資源實(shí)現(xiàn)效益最大化，幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)卓越運(yùn)營能力、增強(qiáng)核心競(jìng)爭(zhēng)力。SAP-ERP為大部分世界500強(qiáng)企業(yè)所使用。現(xiàn)以國際一流輪胎企業(yè)SAP-ERP核心應(yīng)用為研究對(duì)象，結(jié)合國內(nèi)主流企業(yè)SAP應(yīng)用現(xiàn)狀，科學(xué)開展五個(gè)主要功能模塊的對(duì)標(biāo)分析，助力企業(yè)數(shù)字化能力的提升。

3.1 財(cái)務(wù)、行政和成本管理

國際先進(jìn)輪胎企業(yè)成本中心注重變動(dòng)成本與固定成本相結(jié)合，會(huì)設(shè)立兩個(gè)成本中心，分別歸集變動(dòng)成本與固定成本，以方便數(shù)據(jù)建模及科學(xué)分析。在工藝路線設(shè)置上，對(duì)每個(gè)物料在生產(chǎn)過程中的每一步都有標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)，并將工時(shí)作為費(fèi)用分配標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)費(fèi)用進(jìn)行合理分?jǐn)偂Ｔ诳颇恐鲾?shù)據(jù)上，統(tǒng)一設(shè)定科目編碼規(guī)則，工廠根據(jù)需求，在既定的編碼規(guī)則下享有科目設(shè)置權(quán)限。國際企業(yè)科目主數(shù)據(jù)設(shè)置會(huì)同時(shí)滿足中國會(huì)計(jì)準(zhǔn)則和國際會(huì)計(jì)準(zhǔn)則的報(bào)表需求。資金往來重分類通過提取系統(tǒng)數(shù)據(jù)及總賬調(diào)整，匯率調(diào)整則通過集成功能自動(dòng)實(shí)現(xiàn)。盈利能力分析功能則通過盈利能力分析工具COPA、HFM。

3.2 銷售管理領(lǐng)域

國際先進(jìn)輪胎企業(yè)通過SAP-ERP可用量檢查功能，實(shí)時(shí)掌握訂單與生產(chǎn)的銜接情況，訂單的交付周期清晰可控，使得供應(yīng)鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)可以有序的安排工作計(jì)劃。價(jià)格體系簡(jiǎn)明清晰，業(yè)務(wù)可操作性好。成品物料代碼中有客戶分類信息，便于開展客戶定價(jià)、物流發(fā)運(yùn)業(yè)務(wù)。在業(yè)務(wù)協(xié)同方面，價(jià)格、訂單、信用控制操作分別由市場(chǎng)、銷售及財(cái)務(wù)條線分工合作，職責(zé)明確、配合順暢。

3.3 物流與供應(yīng)鏈

國際先進(jìn)輪胎企業(yè)實(shí)行滾動(dòng)生產(chǎn)計(jì)劃制度，供應(yīng)鏈部門可有序規(guī)劃調(diào)整工廠產(chǎn)能計(jì)劃。市場(chǎng)及銷售部門通過數(shù)字系統(tǒng)隨時(shí)可以調(diào)整計(jì)劃，供應(yīng)鏈自動(dòng)對(duì)生產(chǎn)計(jì)劃及時(shí)修正。成品代碼后兩位在質(zhì)量檢測(cè)后可根據(jù)質(zhì)量等級(jí)區(qū)別自動(dòng)區(qū)分添加，非常有利于倉儲(chǔ)、物流高效操作。BI報(bào)表中KPI指標(biāo)設(shè)置精準(zhǔn)，可清晰判斷供應(yīng)鏈各項(xiàng)工作的質(zhì)量，便于及時(shí)調(diào)整以應(yīng)對(duì)銷售及市場(chǎng)變化。

3.4 產(chǎn)品規(guī)格管理

國際先進(jìn)輪胎企業(yè)部署產(chǎn)品規(guī)格管理模塊，確保產(chǎn)品在不同生產(chǎn)區(qū)域制造時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品穩(wěn)定性和一致性。系統(tǒng)可以自動(dòng)下載研發(fā)數(shù)據(jù)，分析并進(jìn)行敏捷數(shù)據(jù)自動(dòng)對(duì)比，提高分析結(jié)果的正確率。部件版本管理靈活，可根據(jù)系統(tǒng)中定義的不同條件決定編碼變更或版本變更。產(chǎn)品規(guī)格管理模塊與業(yè)務(wù)系統(tǒng)深度融合，與其他模塊做到數(shù)據(jù)無縫對(duì)接，保證了研發(fā)數(shù)據(jù)在生產(chǎn)和成本控制等方面的完整性、正確性、及時(shí)性。

3.5 采購管理領(lǐng)域

國際先進(jìn)輪胎企業(yè)全球采購?fù)ㄟ^數(shù)字化系統(tǒng)確定采購價(jià)格和年度框架合同。財(cái)務(wù)部門遵循審計(jì)SOD職責(zé)分隔原則，處理采購物料相關(guān)的發(fā)票信息；采購物料如備品備件，無需全部附碼。通過SAP-MRP自動(dòng)生成采購訂單，并發(fā)送給供應(yīng)商。低值易耗品由工廠IE部門決定，而需求部門對(duì)沒有編碼的物料申請(qǐng)采購直接走M(jìn)DM或EBP流程，并大力強(qiáng)化供應(yīng)商準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)，降低供應(yīng)商主數(shù)據(jù)維護(hù)的成本。

4 輪胎制造企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵要點(diǎn)

“十四五”期間，輪胎制造企業(yè)要科學(xué)開展總體戰(zhàn)略規(guī)劃，將數(shù)字化融入企業(yè)戰(zhàn)略、管理、運(yùn)營等各要素。以數(shù)字化轉(zhuǎn)型變革為主線，科學(xué)規(guī)劃、系統(tǒng)開展智能制造、智能運(yùn)營、智能產(chǎn)品及服務(wù)建設(shè)。持續(xù)吸收引進(jìn)全球先進(jìn)數(shù)字化技術(shù)，全面推進(jìn)數(shù)字化與業(yè)務(wù)、服務(wù)的緊密結(jié)合。為確保數(shù)字化創(chuàng)新轉(zhuǎn)型成功落地，大型集團(tuán)型企業(yè)要持續(xù)提升IT治理及管理水平，確保IT治理能力匹配公司治理及發(fā)展水平。要加強(qiáng)與國內(nèi)外產(chǎn)學(xué)研領(lǐng)域的交流合作，加強(qiáng)企業(yè)高端數(shù)字化人才的培養(yǎng)和隊(duì)伍的建設(shè)。在數(shù)字化戰(zhàn)略規(guī)劃、智能系統(tǒng)建設(shè)、數(shù)字化產(chǎn)品等方面與海外企業(yè)及國內(nèi)一流企業(yè)開展對(duì)標(biāo)學(xué)習(xí)。

數(shù)字化轉(zhuǎn)型是一項(xiàng)需要長期投入的戰(zhàn)略性工程，需要企業(yè)科學(xué)分析研究國內(nèi)外智能工廠的成功案例以及數(shù)字化產(chǎn)品與服務(wù)的應(yīng)用場(chǎng)景。加快企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，引進(jìn)先進(jìn)的數(shù)字化技術(shù)，是滿足移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代新客戶新市場(chǎng)對(duì)輪胎企業(yè)的新要求。

“十四五”期間國際一流輪胎企業(yè)數(shù)字轉(zhuǎn)型要錨定以下關(guān)鍵點(diǎn)：首先，運(yùn)用先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)、先進(jìn)傳感器及工控技術(shù)，實(shí)現(xiàn)智能密煉、智能物流、智能成型、智能硫化、智能倉儲(chǔ)、智慧HSE以及智能研發(fā)等數(shù)智化的生產(chǎn)管理。其次，基于大數(shù)據(jù)分析、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、高性能云計(jì)算，賦能供應(yīng)鏈全流程，打通企業(yè)價(jià)值鏈及供應(yīng)鏈信息流，助力輪胎企業(yè)全流程數(shù)據(jù)共享、智能化經(jīng)營管理分析決策。最后，通過運(yùn)用移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和先進(jìn)機(jī)器學(xué)習(xí)算法，了解客戶需求VOC，加速新產(chǎn)品迭代開發(fā)及實(shí)現(xiàn)智能生產(chǎn)。最終建設(shè)以客戶需求拉動(dòng)、創(chuàng)新應(yīng)用場(chǎng)景支撐的數(shù)字化智慧工廠，實(shí)現(xiàn)輪胎制造企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)，幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量創(chuàng)新發(fā)展[17-18]。