两化融合下的数字新工厂

文 | 本刊记者 邢帆

两化融合下的数字新工厂

文 | 本刊记者 邢帆

万华宁波与帅特龙集团在转型到智能化的过程中，都找到了适合自己的发展路径，最终实现了数字工厂的目标。

2016年是传统企业向数字化转型过渡的关键一年，不少转型中的企业都在2016年收到了不同阶段的成效。

万华宁波是一家高科技上市公司，在快速发展中，提出了“创建安全、可靠、高效、统一的数字万华”的信息化建设目标，并制定了依托两化深度融合实现企业商业模式创新、提高战略执行力、助推管理与变革的信息化战略思路。帅特龙集团是一家集设计、研发、制造、销售汽车内、外饰件为一体的国家高新技术企业。二者虽经历了不同的发展过程，却都在智能化的过程中，找到了合适自己的发展路径，最终实现了数字工厂的目标。

万华宁波：建设数字智能工厂

随着新一轮技术革命的兴起，传统制造企业的生产经营和管理模式正在发生深刻的变化，数字化、网络化、智能化成为智能制造新的发展方向。万华宁波是一家高科技上市公司，是万华化学集团股份公司的全资子公司。公司打破跨国公司的技术垄断，不断创新技术，逐步成长为世界第二、亚太地区最大的MDI供应商和服务商。

在快速发展中，万华化学认识到借助信息化手段解决协同、效率、集团管控、业务模式创新等问题迫在眉睫。经过探索，万华化学于2008年提出了“创建安全、可靠、高效、统一的数字万华”的信息化建设目标，并制定了依托两化深度融合实现企业商业模式创新、提高战略执行力、助推管理与变革的信息化战略思路。

四大平台一个工厂

至今，万华先后在信息化整体规划、基础设施建设（包括网络、机房等），人才培养，协同办公，生产管理，采购管理，销售管理，人力资源，财务管理，工程管理，HSE管理等企业运营的各个方面开展了上百个两化融合项目，总投资超过10亿元，初步建成以MES为核心的生产运营管理平台、以ERP为核心的企业资源计划管理平台、以BW为核心的商务智能平台和以OA为核心的协同办公管理平台四大IT管控平台。

在四大平台建设的基础上，万华化学进一步提出建设“数字智能万华”的目标，陆续推进和建设了以调度和应急指挥平台为核心的现代化智慧园区，以SAP和MES集成应用为核心的智慧工厂，和以模型预测控制为核心的智慧车间项目。通过现代通信技术、物联网技术、计算机多媒体技术和智能控制技术等，在不同业务层面上实现对数据的综合集成应用，提高预测和预警能力，进一步提升万华化学两化融合的建设水平。

通过生产执行系统建设，万华化学搭建了统一的生产实时数据集成平台，将万华超过20套装置的不同DCS控制系统的生产实时数据、实验室管理系统的质量信息、企业资源计划系统的生产计划和发货数据等信息进行全面集成，实现生产监控、生产过程跟踪、成本控制、运营绩效分析等九大功能，从根本上改善了原来生产装置各自为政的情况。集团管理层可在办公室实时查看各工厂的生产数据和各类报表；同时MES系统为集团统一的生产工艺考核、操作考核、设备考核、工艺参数优化、生产成本统计以及六西格玛管理等提供基础数据，有力地提升了公司的生产运营效率和集团管控能力。

通过对生产数据进行分析，辨识装置稳态和动态模型，通过模型预测控制技术实现装置的多变量预测控制，减少装置波动实现卡边操作，有效提升装置处理量。例如通过对甲烷含量进行卡边控制，提升冷箱单元处理量1%以上，按照每标方CO一元计算，每年平均生产8000小时，每年至少创造经济效益136万元。通过MES系统的使用，公司生产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/吨，每天减少20分钟排空量计算，每年仅此一项就节省336万元；通过MES系统对设备的有效监控和趋势分析，事前发现设备的安全隐患，进行预防性维修，有效避免非计划停车、设备综合利用率OEE从84%~86.7%提高至90%~95%；通过MES系统物料平衡功能有效提高了生产管理部门和财务部门成本结算的效率，未实施MES时结算需要半个月，MES上线初期结算需要1周，目前缩短为1~2天。通过实验室信息管理系统与MES系统的无缝结合，将质量信息实时传递至生产管理的各个环节，使得相关人员可以对这些质量数据进行实时在线分析，找出影响产品质量的因素，产品一次性合格率从80%~88%，提高至98.5%~100%。

深度融合助推管理变革

为了从根本上改变公司的经营管理模式，满足未来发展的需要，万华自2008年开始实施企业资源计划管理系统项目。通过一系列项目的实施，目前万华企业资源计划管理系统通过对近200个核心业务流程的修订和规范，覆盖了销售、采购、生产、财务、人力资源、工程管理等众多业务领域，公司初步搭建了集团管控的信息平台，实现了跨地域、跨公司的集团化管理模式，对集团范围内供应商、客户、价格、信用等主要管理信息进行统一管理；并将业务信息和财务信息有效集成到一个管理平台。管理信息也更全面、更透明、时效性更强，实现了企业的多维度、精细化管控。

尤其在生产管理方面，通过集成BOM和库存数据，实现了产成品、半成品、原材料的生产计划和采购计划协同；通过数据的自动采集，加强了生产成本管理，加强了物料使用及生产成本的监控；实现了产品批次及批次属性管理，为生产跟踪和质量追溯提供了保证。通过建设高级计划和优化（APO）系统搭建端到端的供应链协同解决方案，实现从销售需求到生产计划的一体化管理平台，覆盖计划、协同、执行、可视化等各种供应链业务需求，实现从销售到生产到库存的全流程信息共享，优化排产、提高效率的同时减少对人的依赖。同时APO的应用还带来了管理理念和工作流程的极大改善，实现了真正意义上的精益生产和精益管理。

通过两化深度融合，万华化学建立起了全面的集团管控模式，销售、采购、人力资源、财务、信息等业务实现垂直管理，内部控制和风险管控能力得到了极大提高。

帅特龙：“机器换人”有的放矢

中国有一句俗语“30年河东30年河西”，用来形容世事盛衰兴替，感叹世事变化无常。而对于大多数拥有超过50年历史的老牌制造企业来说，前30年发展靠的是企业勤勉拓进的精神，后30年企业能够依靠的是自动化、数字化、信息化和智能化的保障。

宁波帅特龙集团始建于1994年，虽然没有经历过中国制造业历史上那些荣辱兴衰的变革，但却毫无疑问的成长在了充满变革的年代。帅特龙集团是一家集设计、研发、制造、销售汽车内、外饰件为一体的国家高新技术企业。集团旗下拥有5家全资公司（宁波帅特龙集团有限公司、宁波帅特龙模型制造有限公司、宁波晶美科技有限公司、上海帅特龙汽车零部件设计制造有限公司、长春帅特龙车辆部件有限公司）。是德国奥迪、一汽大众、上海大众、上海通用、天津丰田、广汽丰田等汽车制造公司的一级供应商。

信息管理一体化

伴随着公司规模的不断扩大，帅特龙的业务和产品呈现多元化发展，客户不仅在产品工艺上要求越来越严格，在生产过程及产品追溯上的要求也越来越精确。传统手段已经难以做到及时有效的生产监控和管理。为此，帅特龙的信息化战略紧紧围绕“建立健全产购销一体化信息管理流”而构建，开始了信息化管理的有的放矢。

在总体架构上，公司信息化以ERP、PLM和MES系统为战略核心，以OA、CRM、CSM等系统为拓展，实现多系统的信息数据集成和流程串联。而MES系统所承担的是计划管理体系的落地执行和应用延伸的角色。其主要的应用特点和价值体现在：其一，解决了生产计划与产存入库的管理空白域。实现了配额计划性领料，APS排程派工作业，按条码报工作业以及车间生产量化的考核分析。

其二，科学合理的利用了机台模具等生产设备资源。设定生产设备的日常标准负荷，自动计算设备日剩余可用负荷，帮助车间计划员合理进行APS排程作用。通过产能参数设定，记录生产设备的实耗用里程，实现自动保养分析和预警功能。

其三，建立了生产现场管理体系。引入全彩的LED电子大屏，集成MES系统实时动态的刷新日计划及交付率、机台及模具的运行保养状况等。一体机上引入报警安灯系统，实现一键完成工艺请求或现场应急事件处理。通过电子大屏、语音播报以及短信预警呼叫三途径协同合作，通知相关人员进行相关事件处理。

智能化保驾护航

多年来的发展中，帅特龙深知制造业的竞争已经进入到综合能力的比拼阶段，信息技术是保障企业可持续发展的前提。

MES系统作为公司战略性的应用对帅特龙整体运营起到至关重要的支撑作用，有效提升帅特龙公司整体竞争力。

从生产交付上看，快速响应市场需求，组织设计、安排大规模定制生产。缩短从客户到公司、从公司到车间、从车间到机台的指令传导周期，大幅提升了生产交付率和及时率。

从质量管理的角度出发，企业实现了所有产存件与批次物料的领用追溯，实现了所有产品件生产过程的追溯，提升了整体质量管控水平，同时针对性地暴露出产品质量问题点所在。

从业务流程上看，订单信息、财务成本、库存信息、商品定价、制造信息等信息的统一管理，使帅特龙的生产经营情况一目了然，有效降低了库存水平、加快了资金的周转。

从管理流程上看，人员管理、流程控制、协同工作，提高了企业的管理透明度和协同工作能力，提高了客户服务的满意度。

信息化系统使得企业内外部有机结合，不但提升了各方面的运转效率，整合了多方资源，更重要的是能够灵活的应对市场反应，为帅特龙的后续发展提供扎实的基础。

数字化智能车间

公司在数字化及智能化车间的建设道路上积累了丰富而实用的经验，总结企业在打造数字化智能化车间时有三点至关重要。一是明确需求思想的定位方向；二是明确以机代人并非不需要人；三是信息化离不开硬件支撑。

凡事预则立，不预则废。帅特龙尝试任何信息化的前提是扪心自问企业架构初衷，而非照搬同行模式，病急乱投医，需求整理阶段必不可少。

智能化中参数的设定尤为重要。而且数字化信息化的程度越深，参数就更要求多样、严谨、齐全。无论是自动采集参数还是人工设定参数，甚至有些参数是永远无法自动采集的，所以这个工作职能由人去完成。

生产的记录和管理，是以机代人的核心区域。以机代人的程度取决于智能化的程度，而智能化的前提是数字化。帅特龙的第一步是实现相应数据量化，而非一味追求智能化，即使在取得一定的智能化过后，系统也需要开放人为干预机制，谁也无法保证机器永远不出故障。生产结果数据的输出是应用系统的关键所在，也需要人去应用和分析数据价值。