案例分析 | 集成与协同,中车株机数字化再造

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2019-07-17 来源:eworks

 

中车株洲电力机车有限公司

 

     株洲常被人们称为“火车拖来的城市”,因为中国两大重要铁路干线“京广铁路”和“沪昆铁路”在这里交汇。正是这座与火车有着不解之缘的城市却容纳了200多家轨道交通制造企业,行业年产值超千亿元,占全国轨道交通产业份额的三分之一。2018年仅中车株洲电力机车有限公司(简称中车株机)一?#19994;?#33829;收规模就达到218亿元,这家被誉为“中国电力机车之都”的企业,除了是中国重要的电力机车研制基地、湖南千亿轨道交通产业集群的龙头,还是中国装备制造业“走出去”的先锋。

     自1997年走出国门,中车株机在20多年的时间里大力拓展全球化业务,深度参与全球轨道交通行业的市场竞争,一路走?#21019;?#36861;赶、齐头并进再?#21280;?#36234;,产品及服务在得到客户高度肯定的同时,也感受到客户需求变化带来的转型压力,?#28909;?#20135;品升级换代周期渐短、人力成本快速上升、客户需求多元化以及制造过程柔性化和绿色化等新的需求。

     近日在深圳“首届金蝶云苍穹峰会”上,e-works记者专访了中车株机运营与信息管理中心尹星亮、株洲国创轨道科技有限公司副总经理莫洪波、金蝶EAS装备制造事业部总经理郭旭光,就中车株机的数字化转型以及国创轨道面向轨道交通行业推出的“智轨云”的发展情况进行了深入交流。

 

 

数字化转型需做好“顶层设计”

 

     “推动数字化转型需要先做好顶层设计!”这是尹星亮对如何推进企业的数字化转型所做的坚定回答,同时也是对中车株机数字化转型工作中所做的总结。作为一位年近半百,从事信息化推进工作20多年的行业“老兵”,尹星亮见证了中国制造企业由信息化到数字化发展的整个历程,对上世纪90年代开始的信息化发展中的存在问题有着深刻理解。在他看来,信息化时代留下的“业务烟囱”早已为数字化时代的企业业务转型挖下了“深坑”。

     自上世纪90年代,中国制造企业开始快速?#21344;?#20449;息化,?#24230;?#22823;量的资金推动PDM、CAD、ERP、OA、CRM等业务系统的实施,在一定程度上提升企业管理运营能力并改变了传统生产制造模式,然而很多企业信息化实施效果与预期却相差甚远。特别是随着上线的信息化系统越来越多,这种感觉就越来越明显,那么问题到底出在?#27169;?/span>

     尹星亮认为,?#31185;?#21407;因就在于企业推进信息化的过程普遍缺乏一个总体规划和顶层设计,使得每一个信息化实施过程都是一个独立行为,PDM实施只考虑设计部门需求,而ERP实施的?#36824;?#27880;业务部门需求,最终导致各个业务脱节而系统之间独立运行。随?#29260;?#19994;规模的扩张以及业务的不断?#30001;歟?#36825;些独立而笨拙的业务系统已很难适应数字化时代的发展需求。

     目前中车株机在全球有21家子公司,呈现的是典型的跨地域、多分子公司、多事业部、跨业务领域的集团型架构。尹星亮说,“四年前中车株机的存在信息系统之间缺乏?#34892;?#30340;协同与集成等问题,导致各组织间和各业务领域间的协同十分困?#36873;?#22312;生产制造过程中由于机车零部件超过1万个,且产品结构和工艺复杂、物料种类多和数量大、加工周期长,经常导致设计、采购、供应链、生产等过程不可控,严重影响生产效率。”

     在尹星?#37327;?#26469;,如今企业数字化转型中面临的问题大多源于此。因此,在主导推动中车株机的数字化转型中他重点考虑的就是“顶层设计”,?#21019;?#23439;观、中观和微观等层面思考问题,弄清当前企业面临的挑战和需求,从而判断企业适合什?#22257;?#30340;业务架构?#22353;?#35813;通过哪些途?#24230;?#23454;现?

 

 

中车株机数字化转型制定顶层设计

 

     正是基于这样一种思考,尹星亮以“横向协同”、“纵向集成”为指导,为中车株机数字化转型制定顶层设计,即“4-3-2-1”战略。在企业运行层面实现设计协同、计划协同、供应协同和制造协同;在工厂连接与自动化层面实现生产运行数据集成、设备运行状态集成、质量检测数据集成;在工厂优化与执行层实现智能排程可视化、智能调度可视化,所有的业务系统都通过一个本地数据中心支撑。

 

协同与集成带来的“价值?#23545;?rdquo;

 

    尹星亮认为,信息化时代解决的是“0”到“1”的问题,数字化时代解决的是“1”到“∞”的问题,推进数字化转型就必须先解决信息化时代挖下的“坑”,?#21019;?#30772;“信息孤岛”,横向实现上下游企业间的业务集成,纵向打通内部业务系统,只有“纵横”贯通了,才能达成“价值?#23545;?rdquo;。

     为此,中车株机通过与金蝶软件合作整合PLM、ERP、MES、产线中控等业务系统,实现制造活动的纵向集成。同时打通上下游企业之间的横向价值链,实现研发、计划、供应、生产的业务协同,实现设计、工艺、产品、设备的数字化达成?#35828;?#31471;集成。

 

 

转向架智能制造生产线

 

 

     在金蝶技术人员的深度参与下,中车株机已经成功上线全球第一条转向架智能制造生产线,包括11条产线、28台独立设备全部实现连接,涵盖加工、装配、焊?#21360;?#28034;装、物流等转向架生产制造全过程。在3个厂房连接超过20台AGV设备、1000多个员工、1万多种物料和200多个工位,工作人员只需输入指令,自动运输小车就可从立体物料库取料,输送到相应工位,智能制造装备再根据物料二维码参数信息自动生产,之后产生新的二维码进入下一环节。整个生产过程,均为自动完成,无需人工辅助、介入。

 

 

智能制造产线

 

     智能制造产线的成功实施,使得11条?#30001;?#20135;线可达到最大化的协同平衡,将相互?#21364;?#26102;间降到最小。其中,转向架的构架、车轮和车轴3条生产线之间的相互?#21364;?#26102;间基本为零。同时,转向架智能制造车间能根据任务变化进行柔性化生产,实?#20013;?#25209;量试制与大批量投产同步进行,约20分钟就可生产一个车轮。

     不仅如此,全新的生产方式也带来了不一样的质量管理模式。螺栓智能拧紧系统、焊接间隙在线检测设备等,可保证产?#20998;?#37327;。一旦发生异常会自动报警停?#32929;?#20135;。一批智能监测设备在线采集的质量数据,还可以做到电子化储存、电子化管理、结构式追溯,实现快速追查。

     中车株机公司“转向架智能制造车间项目”是在2015年获得工信部智能制造专项项目的批复,同年启动项目运作,目前已经通过国家级智能制造项?#31185;?#23457;。相?#21364;?#32479;人工操作模式,实施后,人?#26412;?#31616;50%,运营成本降低20%,产品研制周期缩短35%以上,转向架整架生产效率提升30%,为企业以及行业今后?#21344;?#23454;施智能制造摸索出一套成功经验。

     尹星亮指出,“生产成本”和“交付周期”是轨道交通企业发展的两大核心竞争力。为缩短交付周期,中车株机一直采用“边设计、边采购、边生产”的制造模式,但由于上下游企业间以及内部业务系统未能实现集成和协同,客户需求一旦变更就很容易打乱生产节奏,从而严重影响交付周期和生产效率。

     为避免需求频?#21271;?#26356;带来的问题,中车株机与金蝶合作打造一体化协同管控平台,实现PDM、ERP、MES业务之间的数据集成,利用PDM的设计更改传递至ERP系统中,确保更改信息在PDM和ERP两个系统中是准确的、一致的、及时的。MES中可以查看操作者本人?#26434;?#30340;生产加工工序信息,根据生产加工工序信息查看其?#26434;?#30340;三维(二维)文件,在现场系统中对各文件进行展示,并?#36234;覦NC中控系统,实现加工程序的实时传递,真正实现无纸化生产。

 

 

一体化协同管控平台

     四年来,中车株机通过与金蝶的深入合作,成功实现了计划协同、采购协同和供应链协同以及制造协同,帮助中车株机缩短产品组装周期近30%,通过供应链协同及工厂协同?#34892;?#30340;解决了生产缺料、生产进度管控等问题,在日作业1万+工序的复杂情况下,将作业准时完工率提升至96%。在与西门?#21360;?#38463;尔斯通、?#24433;偷系日?#20123;全球行业巨头的市场竞争中,中车株机的交付周期可?#36816;?#30701;到竞争对手的一半,而产品价格更低。

     尹星亮说,鉴于中车株机与金蝶之间的良好合作基础,为推动中车株机数字化向着更深的方向发展,下一步中车株机将继续携手金蝶软件,将所有业务整合到中台系统,简化用户体验,为前台赋能。

 

“智轨云”构建产业发展新动能

 

     2018年2月,中车株机联合中车株洲所、中车电机、中车株投等中车在株洲的核心子公司,以及金蝶软件、清华大学等平台服务商及科研院所成立了株洲国创轨道科技有限公司,依托株洲轨道交通产业集群优?#30772;?#21160;了面向轨道交通行业的“智轨云”,致力于打造了面向轨道交通装备行业的工业互联网云平台。

 

 

智轨云

    在采访株洲国创轨道科技有限公司副总莫洪波时,他谈到,“由于当前中小企业普遍面临资金短缺、产能过剩、找不到订单以及信息化基础几乎为零等问题,根本无法独立依靠自身的能力推动业务转型。智轨云的推出主要瞄准的是轨道交通行业中小企业的转型需求。”

     在智轨云建设过程中,金蝶软件负责智轨云的总体业务架构、技术架构规划以及开发实现工作。金蝶EAS装备制造事业部总经理郭旭光谈到,株洲是中国轨道交通产业集群最具优势的城市,在中车株机周边分布着数以百计的配套企业,生态链和产业链十分完整,非常适合打造交通轨道行业的云平台。金蝶承担构建智轨云的经验源自多年与中车株机多年合作的经验沉淀,期望以株机这一链主企业为依托,打通产业链上下游企业之间的物流及供应链,实现产业间的高效协同。

     在中车株机尹星?#37327;?#26469;,智轨云所能发挥的价值远不止如此。从业务层面看,智轨云能解决目前产业集群发展中面临的三大问题。

首先,避免总装厂和配套厂之间因信息不畅导致缺件或物料积压,降低企业的资金占用。其次,实现总装厂与主机厂之间的设计、采购、供应链的协同,一旦客户需求变更,配套厂能及时的响应总装厂的采购及供应需求,提高总装厂的交付能力。第三,由于中小配套企业对总装厂?#26469;?#24230;高,体制创新能力不够,自主转型意识不强,市场拓展能力不足。中车株机能通过智轨云推动中小企业上云,通过平台实现体制创新,牵引中小企业一起转型。

 

随着工业互联网产业的升温,传统制造业的服务化转型已成趋势。中车株机一方面通过自身的数字化转型在“横向”与“纵向”打通企业内部及上下游企业间的业务集成与协同,?#36234;檔统?#26412;并提升效率。另一个方面通过联合行业协会、产业联盟单位以及科研院所共同打造智轨云,依托自身数十年的轨道交通行业生产及服务经验,重?#20849;?#19994;上下游的关系,实现由输出产品向输出“制造+服务”的经营模式转变,转型思?#20998;?#24471;广大制造企业借鉴。

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