智能制造探索与实践(二):试点示范项目汇编(原材料行业卷)
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05 汽车玻璃智能工厂试点示范——福耀玻璃工业集团股份有限公司

一、项目实施背景与状况

近年来,由于互联网技术的迅速发展及中国人口红利减弱等因素的影响,全球汽车工业市场正发生深刻变化。面对新的挑战,福耀玻璃工业集团股份有限公司(以下简称“福耀集团”)自2015年4月18日启动了“将工业4.0落户福耀”的大型变革项目,选取福清万达工厂,利用信息物理系统(CPS)、云计算、大数据等新一代信息技术,建立以工业通信网络为基础、装备智能化为核心的智能车间,研究面向汽车零部件行业的智能工厂建设模式与方法体系;建立智能化生产线与生产装备,实现设备间的互联互通,使车间具有充分的柔性化制造能力;建立销售、研发、生产、制造等高效协同的全价值链协同平台,并建立工业大数据智能分析与决策平台,培育以网络协同、柔性敏捷制造等为特征的智能制造新模式,探索智能制造新业态,“低成本、高效率、高质量”地满足客户个性化定制需求,为客户创造超预期的价值。

通过本项目的建设,福耀希望依托“矿砂—浮法玻璃原片生产厂—玻璃总成”完整汽车玻璃产业链,以智能工厂模式为主要载体,开展智能制造样板工厂建设,引导行业高端汽车零部件制造业产业协调发展,带动行业智能制造水平提升。

二、项目主要实施内容

福耀集团智能制造建设项目经过近两年的实施,初步实现了小批量大规模个性化定制生产模式,主要的实施策略遵循总体规划、标准先行、端到端流程打通的建设思路,完成了以装备智能化为基础,以MES为控制核心的智能车间建设;实现了以客户价值为导向,打通销售(CRM)、研发设计(PLM)、供应链(ERP\SRM)端到端流程,使客户需求能够牵引企业内资源的优化配置,获取一切面向客户、快速响应客户的一体化作战能力。

(一)福耀智能制造总体规划

面对激烈的市场环境,需要企业具有灵活的应变能力和快速的响应能力。如何能够使企业内各个业务单元能够及时、准确地获取客户的诉求,感受市场的压力,是企业建立“以客户为导向”首先需要解决的问题,也是福耀将工业4.0在企业落地生根的初衷。为了有序地实现这一目标,福耀的工业4.0之路分为3个阶段:

(1)基础管理能力提升阶段(基础)。通过对车间生产设备的智能化改造及车间互联互通网络的搭建,使生产线具备充分的柔性化生产能力以及设备状态的实时可控;通过对CRM、PLM、ERP等企业核心业务系统的升级改造,打牢销售、研发及供应链管理能力,获取职责清晰的专业化作战单元。

(2)企业内价值链打通阶段(企业内透明)。通过以客户为中心的3个端到端流程(新产品研发流程、订单到交付流程、客户诉求到解决的流程)优化,真正实现客户需求对企业资源的牵引,使企业内各个职能之间更加透明与高效以及各个专业化作战单元之间能够以服务的方式被任意重新组合,从而实现对客户需求的快速应对。

(3)产业链打通阶段(企业间透明)。通过将内部能力进行共享,使上游的客户能够及时准确地了解企业内订单、生产及交付的信息,使下游的供应商能够及时获取采购需求及日生产计划,从而降低整个产业链的库存水平和协同效率。

如图5-1所示为福耀工业4.0总体技术路线。

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图5-1 福耀工业4.0总体技术路线

(二)基础管理能力提升

1.设备智能化与互联互通

对汽车玻璃核心生产工艺(预处理、成形、安装等)的装备进行智能化改造并不断推进精益生产,使生产线能够平准化运行。通过装备PLC控制程序升级及车间内网络建设,使设备的状态能够被实时监控。图5-2所示为高端汽车玻璃智能化生产线。

2.核心控制系统——制造执行系统(MES)建设

通过与ERP系统对接,实现月计划、周计划与日计划的有效匹配,并能够将生产计划与设备状态、物流计划等有效集成,实现产品、物流、设备与技术要求的自治能力,从而使透明工厂走向智能工厂。图5-3为MES系统架构。

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图5-2 高端汽车玻璃智能化生产线

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图5-3 MES架构

(三)企业内价值链打通阶段

图5-4所示为企业内价值链打通架构,具体实施如下:

(1)通过CRM系统的建设实现客户订单的自动接收与处理,并与ASCP系统集成,结合库存信息、采购信息、在制品信息等实现客户需求与实际生产的匹配,生成指导企业运营的生产计划;并通过ERP系统、SRM系统、PLM系统的协同工作,指导企业内研发、生产、采购工作,福耀获得了销售与生产的协同能力。

(2)通过PLM系统的升级改造,实现与客户的同步设计及将三维设计成果有效转化为可供生产、质量使用的技术要求和检测要求,福耀获得了设计与制造的一体化协同能力。

(3)通过SCM系统的建设,实现将采购需求、库存情况及时、准确地传递给供应商;指导供应商进行生产与送货,并能够将采购需求发布、送货需求确认、交易对账等在线实现。从而降低供应商库存水平,降低供应链总体拥有成本,福耀获得了与上游供应商的透明化合作。

(4)通过单体系统的改造,获取专业化的单元作战能力,在此基础上,通过三个以客户为中心的端到端流程的梳理与优化,以SOA的思想,将流程部署在BPM平台上,通过系统的连接,真正打破部门墙,消除职能壁垒,建立了数字化企业。

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图5-4 企业内价值链打通架构

(四)产业链协同阶段

在未来,福耀希望依托在汽车玻璃行业的龙头地位,以能力专业化、企业透明化为方向,将自身的能力向产业链开放,打造汽车玻璃行业的生态圈,使整个行业能够由2B向2C看齐,真正从终端客户与市场的角度,为全球汽车零部件行业树立中国制造的典范。

三、实施成效

智能制造实施前后成效对比见表5-1。

表5-1 智能制造实施前后成效对比

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四、实施经验

福耀集团面对新的产业变革所采取的有效措施,使企业保持了行业引领地位,并获取了新的可持续竞争优势,其经验主要归结为以下3点:

(1)自上而下,总体规划。智能制造能力的打造必须与企业的战略保持一致,必须由企业高层管理者主导,全面认识和理解国际、国内形势的变化以及互联网技术所带来的新的技术革新。福耀认为未来的产业是一个以能力为导向的开放的生态圈,企业只有充分认识自己的定位,走专业化道路,才能保持和形成自己新的核心竞争力。

(2)打牢基础,标准先行。目前,大部分传统制造业仍处于工业2.0及以下水平,要向工业4.0所代表的智能化时代迈进,必须关注自身现有能力。福耀认为,单纯的购买自动化、智能化设备不能实现整体效率提升,必须将企业“研、产、供、销”的日常管理与生产制造协同推进,不仅要编制生产作业指导书,更要制定规范有效的管理标准,并将标准在信息系统支持下真正落实到每一位员工的工作中。

(3)专注能力,协同增效。企业存在的价值是有客户需要,必须改变以往仅仅销售部门关注客户的单线运营模式,将研发、生产、供应链都面向客户价值创造,建立立体工作模式,在企业内专业能力协同的同时,提高与上下游的信息共享。

(夏乐冰、李亮 供稿)