兩化融合下的數字新工廠

文 | 本刊記者 邢帆

兩化融合下的數字新工廠

文 | 本刊記者 邢帆

萬華寧波與帥特龍集團在轉型到智能化的過程中，都找到了適合自己的發展路徑，最終實現了數字工廠的目標。

2016年是傳統企業向數字化轉型過渡的關鍵一年，不少轉型中的企業都在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，在快速發展中，提出了“創建安全、可靠、高效、統一的數字萬華”的信息化建設目標，并制定了依托兩化深度融合實現企業商業模式創新、提高戰略執行力、助推管理與變革的信息化戰略思路。帥特龍集團是一家集設計、研發、制造、銷售汽車內、外飾件為一體的國家高新技術企業。二者雖經歷了不同的發展過程，卻都在智能化的過程中，找到了合適自己的發展路徑，最終實現了數字工廠的目標。

萬華寧波：建設數字智能工廠

隨著新一輪技術革命的興起，傳統制造企業的生產經營和管理模式正在發生深刻的變化，數字化、網絡化、智能化成為智能制造新的發展方向。萬華寧波是一家高科技上市公司，是萬華化學集團股份公司的全資子公司。公司打破跨國公司的技術壟斷，不斷創新技術，逐步成長為世界第二、亞太地區最大的MDI供應商和服務商。

在快速發展中，萬華化學認識到借助信息化手段解決協同、效率、集團管控、業務模式創新等問題迫在眉睫。經過探索，萬華化學于2008年提出了“創建安全、可靠、高效、統一的數字萬華”的信息化建設目標，并制定了依托兩化深度融合實現企業商業模式創新、提高戰略執行力、助推管理與變革的信息化戰略思路。

四大平臺一個工廠

至今，萬華先后在信息化整體規劃、基礎設施建設（包括網絡、機房等），人才培養，協同辦公，生產管理，采購管理，銷售管理，人力資源，財務管理，工程管理，HSE管理等企業運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為核心的生產運營管理平臺、以ERP為核心的企業資源計劃管理平臺、以BW為核心的商務智能平臺和以OA為核心的協同辦公管理平臺四大IT管控平臺。

在四大平臺建設的基礎上，萬華化學進一步提出建設“數字智能萬華”的目標，陸續推進和建設了以調度和應急指揮平臺為核心的現代化智慧園區，以SAP和MES集成應用為核心的智慧工廠，和以模型預測控制為核心的智慧車間項目。通過現代通信技術、物聯網技術、計算機多媒體技術和智能控制技術等，在不同業務層面上實現對數據的綜合集成應用，提高預測和預警能力，進一步提升萬華化學兩化融合的建設水平。

通過生產執行系統建設，萬華化學搭建了統一的生產實時數據集成平臺，將萬華超過20套裝置的不同DCS控制系統的生產實時數據、實驗室管理系統的質量信息、企業資源計劃系統的生產計劃和發貨數據等信息進行全面集成，實現生產監控、生產過程跟蹤、成本控制、運營績效分析等九大功能，從根本上改善了原來生產裝置各自為政的情況。集團管理層可在辦公室實時查看各工廠的生產數據和各類報表；同時MES系統為集團統一的生產工藝考核、操作考核、設備考核、工藝參數優化、生產成本統計以及六西格瑪管理等提供基礎數據，有力地提升了公司的生產運營效率和集團管控能力。

通過對生產數據進行分析，辨識裝置穩態和動態模型，通過模型預測控制技術實現裝置的多變量預測控制，減少裝置波動實現卡邊操作，有效提升裝置處理量。例如通過對甲烷含量進行卡邊控制，提升冷箱單元處理量1%以上，按照每標方CO一元計算，每年平均生產8000小時，每年至少創造經濟效益136萬元。通過MES系統的使用，公司生產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，每年僅此一項就節省336萬元；通過MES系統對設備的有效監控和趨勢分析，事前發現設備的安全隱患，進行預防性維修，有效避免非計劃停車、設備綜合利用率OEE從84%~86.7%提高至90%~95%；通過MES系統物料平衡功能有效提高了生產管理部門和財務部門成本結算的效率，未實施MES時結算需要半個月，MES上線初期結算需要1周，目前縮短為1~2天。通過實驗室信息管理系統與MES系統的無縫結合，將質量信息實時傳遞至生產管理的各個環節，使得相關人員可以對這些質量數據進行實時在線分析，找出影響產品質量的因素，產品一次性合格率從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營管理模式，滿足未來發展的需要，萬華自2008年開始實施企業資源計劃管理系統項目。通過一系列項目的實施，目前萬華企業資源計劃管理系統通過對近200個核心業務流程的修訂和規范，覆蓋了銷售、采購、生產、財務、人力資源、工程管理等眾多業務領域，公司初步搭建了集團管控的信息平臺，實現了跨地域、跨公司的集團化管理模式，對集團范圍內供應商、客戶、價格、信用等主要管理信息進行統一管理；并將業務信息和財務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，實現了企業的多維度、精細化管控。

尤其在生產管理方面，通過集成BOM和庫存數據，實現了產成品、半成品、原材料的生產計劃和采購計劃協同；通過數據的自動采集，加強了生產成本管理，加強了物料使用及生產成本的監控；實現了產品批次及批次屬性管理，為生產跟蹤和質量追溯提供了保證。通過建設高級計劃和優化（APO）系統搭建端到端的供應鏈協同解決方案，實現從銷售需求到生產計劃的一體化管理平臺，覆蓋計劃、協同、執行、可視化等各種供應鏈業務需求，實現從銷售到生產到庫存的全流程信息共享，優化排產、提高效率的同時減少對人的依賴。同時APO的應用還帶來了管理理念和工作流程的極大改善，實現了真正意義上的精益生產和精益管理。

通過兩化深度融合，萬華化學建立起了全面的集團管控模式，銷售、采購、人力資源、財務、信息等業務實現垂直管理，內部控制和風險管控能力得到了極大提高。

帥特龍：“機器換人”有的放矢

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

寧波帥特龍集團始建于1994年，雖然沒有經歷過中國制造業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。帥特龍集團是一家集設計、研發、制造、銷售汽車內、外飾件為一體的國家高新技術企業。集團旗下擁有5家全資公司（寧波帥特龍集團有限公司、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商。

信息管理一體化

伴隨著公司規模的不斷擴大，帥特龍的業務和產品呈現多元化發展，客戶不僅在產品工藝上要求越來越嚴格，在生產過程及產品追溯上的要求也越來越精確。傳統手段已經難以做到及時有效的生產監控和管理。為此，帥特龍的信息化戰略緊緊圍繞“建立健全產購銷一體化信息管理流”而構建，開始了信息化管理的有的放矢。

在總體架構上，公司信息化以ERP、PLM和MES系統為戰略核心，以OA、CRM、CSM等系統為拓展，實現多系統的信息數據集成和流程串聯。而MES系統所承擔的是計劃管理體系的落地執行和應用延伸的角色。其主要的應用特點和價值體現在：其一，解決了生產計劃與產存入庫的管理空白域。實現了配額計劃性領料，APS排程派工作業，按條碼報工作業以及車間生產量化的考核分析。

其二，科學合理的利用了機臺模具等生產設備資源。設定生產設備的日常標準負荷，自動計算設備日剩余可用負荷，幫助車間計劃員合理進行APS排程作用。通過產能參數設定，記錄生產設備的實耗用里程，實現自動保養分析和預警功能。

其三，建立了生產現場管理體系。引入全彩的LED電子大屏，集成MES系統實時動態的刷新日計劃及交付率、機臺及模具的運行保養狀況等。一體機上引入報警安燈系統，實現一鍵完成工藝請求或現場應急事件處理。通過電子大屏、語音播報以及短信預警呼叫三途徑協同合作，通知相關人員進行相關事件處理。

智能化保駕護航

多年來的發展中，帥特龍深知制造業的競爭已經進入到綜合能力的比拼階段，信息技術是保障企業可持續發展的前提。

MES系統作為公司戰略性的應用對帥特龍整體運營起到至關重要的支撐作用，有效提升帥特龍公司整體競爭力。

從生產交付上看，快速響應市場需求，組織設計、安排大規模定制生產。縮短從客戶到公司、從公司到車間、從車間到機臺的指令傳導周期，大幅提升了生產交付率和及時率。

從質量管理的角度出發，企業實現了所有產存件與批次物料的領用追溯，實現了所有產品件生產過程的追溯，提升了整體質量管控水平，同時針對性地暴露出產品質量問題點所在。

從業務流程上看，訂單信息、財務成本、庫存信息、商品定價、制造信息等信息的統一管理，使帥特龍的生產經營情況一目了然，有效降低了庫存水平、加快了資金的周轉。

從管理流程上看，人員管理、流程控制、協同工作，提高了企業的管理透明度和協同工作能力，提高了客戶服務的滿意度。

信息化系統使得企業內外部有機結合，不但提升了各方面的運轉效率，整合了多方資源，更重要的是能夠靈活的應對市場反應，為帥特龍的后續發展提供扎實的基礎。

數字化智能車間

公司在數字化及智能化車間的建設道路上積累了豐富而實用的經驗，總結企業在打造數字化智能化車間時有三點至關重要。一是明確需求思想的定位方向；二是明確以機代人并非不需要人；三是信息化離不開硬件支撐。

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

智能化中參數的設定尤為重要。而且數字化信息化的程度越深，參數就更要求多樣、嚴謹、齊全。無論是自動采集參數還是人工設定參數，甚至有些參數是永遠無法自動采集的，所以這個工作職能由人去完成。

生產的記錄和管理，是以機代人的核心區域。以機代人的程度取決于智能化的程度，而智能化的前提是數字化。帥特龍的第一步是實現相應數據量化，而非一味追求智能化，即使在取得一定的智能化過后，系統也需要開放人為干預機制，誰也無法保證機器永遠不出故障。生產結果數據的輸出是應用系統的關鍵所在，也需要人去應用和分析數據價值。