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胡建中:推进智能制造,首先要推进精益制造

2022年7月22日     作者:e-works整理       
关键字:智能制造  数字化转型  
2021年,科华基于企业战略发展规划,落实以客户为中心,以市场为导向,适应多品种、小批量、规模化经营的业务模式,启动了数智化转型升级项目,制定了U9+阿米巴+MES+AIot+SRM+BI一体化解决方案,实现系统集成运用。
一、企业简介

       科华控股股份有限公司(以下简称科华控股或科华)创建于2002年,注册资金13340万元,员工2700余人,专业生产汽车涡轮增压器零部件、工程机械配件、液压泵阀以及新能源汽车零部件,目前已成为全球知名的汽车涡轮增压器零部件细分行业头部企业。2018年1月5日,公司在上海证券交易所主板上市,股票代码603161。

       凭借多年来积累的技术和管理经验,公司现已与世界500强的关键客户如盖瑞特、博格华纳、三菱重工、石川岛等建立了全球供应链的战略合作关系,产品大量出口国际市场,并被广泛应用于几乎所有国内外知名汽车品牌。近五年,公司的营业收入年复合增长率超过了20%,国内市场占有率达30%,全球市场占有率达12%,排名国内第一、国际前三。

       公司建有江苏省博士后创新实践基地,以及江苏省(科华)涡轮增压器部件工程技术研究中心、江苏省企业技术中心、江苏省工业设计中心、常州市工程研究中心等科研平台,共有各类技术人员296名,其中博士1名,硕士4名。

       至2021年,公司累计获得专利授权104项,其中发明专利32项,获得荣誉100余项,被认定为国家高新技术企业、国家绿色工厂、中国铸造行业综合百强企业、中国铸造行业汽车铸件分行业排头兵企业、中国绿色铸造示范企业、中国优秀民营科技企业;江苏省示范智能车间、江苏省两化融合贯标重点培育企业、江苏省产教融合试点企业、江苏省重点培育的知名品牌;2020年获评常州市市长质量奖。

科华控股股份有限公司

图1 科华控股股份有限公司

二、CIO个人简介

       胡建中,从事信息化管理工作17年,2017年入职科华控股股份股份有限公司,担任CIO兼信息中心主任和审计监察室主任。

       目前是江苏省中小企业信息化专家组成员、常州市信息化专家组成员、常州市智能制造联盟专家组成员。2009年获中国制造业优秀CIO、2012年获常州市首届十大优秀CIO称号、2013年获中国优秀CIO称号,2017年获最美CIO称号。

科华控股股份股份有限公司 CIO兼信息中心主任 胡建中

图2 科华控股股份股份有限公司 CIO兼信息中心主任 胡建中

三、个人信息化从业经历及主要业绩

       2017年,加入科华控股股份有限公司,任首席信息官兼信息中心主任和审计监察室主任。

       2018年,科华控股在上交所上市后,公司进入高速发展阶段,基于公司战略,本人起草完成了科华控股股份有限公司信息化建设5年规划,并分步实施。

       2019年,完成了U8-ERP和PLM系统的集成运用,配合公司事业部组织架构,实施了阿米巴管理系统和事业部货币化结算系统、基于云盘的文档管理系统和知识库管理系统;中关村工厂MES系统,获得了省级智能车间称号。

       2020年,实施完成了全面预算管理系统、数据分析(BI)系统、标准成本管理系统。

       2021年,公司启动了数智化转型升级项目,全面实施智能工厂建设。本项目是一体化数智化集成运用项目,由U9 ERP+阿米巴+MES+AIot+SRM+BI6大系统组成。经过一年的建设实施,大部分项目已经上线运行,少部分项目,2022年继续实施。本项目获得了用友集团2021年TOP30项目称号和2021年商业创新大会,商业创新最佳实践奖、科华控股被数字化观察网评为数字化转型领军企业、科华南工厂被评为2021年度智能铸造车间称号。

四、近2年在企业主要推进的智能制造项目

       2021年,科华基于企业战略发展规划,落实以客户为中心,以市场为导向,适应多品种、小批量、规模化经营的业务模式,启动了数智化转型升级项目,制定了U9+阿米巴+MES+AIot+SRM+BI一体化解决方案,实现系统集成运用。

       一体化数智化集成运用项目

U9+阿米巴+MES+AIot+SRM+BI一体化解决方案

图3 U9+阿米巴+MES+AIot+SRM+BI一体化解决方案

       通过本次信息化平台升级,从U8升级到U9,同时结合科华控股高层提出的管理升级要求,本次项目总体建设目标如下:

       1、数智化管理:聚焦财务、人力、制造、供应链等内部运营管理环节,旨在应用数智化技术,实现管理运营数智化,打通科华控股产供销价值链,结合阿米巴的深化应用,赋能员工,激活组织,降低运营成本,提升管理效率。

       2、数智化生产:聚焦生产管理过程的透明化,旨在通过物联网、移动互联网、边缘计算等新技术的应用,提升科华控股对工厂生产执行过程的管控,通过感知、监测、控制、整合、协同等方式,使各工序信息和实体连接及融合的更紧密,进而实现转型升级、提质增效,打造智能高效、具有科华控股独具特色的铸造+机加工+阿米巴的智能工厂。

       通过本次信息系统建设,实现业务与系统的紧密结合,阿米巴与业务紧密结合,聚焦科华控股的业务与管理,摒弃各个业务系统条块分割的格局,实现聚焦业务及管理的一体化应用。

       (一)、关键需求

       1、组织管理。科华目前有多个全资子公司、3个工厂,全资子公司业务相对来说比较独立,3个工厂虚拟成法人独立出三大报表。

       2、阿米巴管理

       (1)工厂级阿米巴。每个工厂除了不是法人外,具有完整的业务执行职能,每个工厂独立核算,在U9信息化平台中,将进行组织拆分,包括资产、负债的拆分,每个工厂做为虚拟法人。每个工厂可以单独出利润表、资产负债表、现金流量表。

       (2)事业体阿米巴。每个工厂有铸造和机加工产线,可以完整的执行产成品生产;铸造半成品也可调拨到其他工厂的机加工线进行加工,科华需要将每个工厂的铸造和机加作为事业体,每个事业体进行独立核算,即铸造生产出的毛坯被机加工领用,视同内部市场化结算,每一种毛坯进行内部定价。

       (3)生产线阿米巴。每个工厂铸造有多条线,机加工有多条线,阿米巴需要核算到每一条线。

       (4)职能部门阿米巴。随着科华工厂的拆分,同时会带来销售部、采购部等管理职能部门的阿米巴。

       本次信息化升级时要将董事长要求的人人都是经营者,业务执行过程中要有交接仪式感,通过内部虚拟货币支付形式将阿米巴经营深入到每个员工的内心,人人参与经营。

       3、产供销协调。U8 ERP虽然上线了销售、库存、采购、生产等功能应用,但业务单据的录入滞后,偏向财务核算,对业务执行特别是生产部门指导意义不大,信息化如何结合业务,实现业务执行与信息系统一体化是本次升级的实施重点工作之一。

       4、生产执行过程管控。南工厂是新建的工厂,产线布局相对于原来的工厂有了进一步改善,自动化程度比较高;其他工厂虽然铸造线没有连成一条线,但自动化也比较高。生产线多、机台设备多,科华控股在自动化程度上已经比较高了,但自动化提高的是局部生产效率,需要通过信息化实现提升运营效率,达到缩短生产周期,降低生产过程库存,达到降本增效的目的。

       5、成本核算精细化。科华对成本核算要求到分项成本,成本核算要素要进行细化管理,同时结合标准成本,实现成本差异分析。

       为了满足科华控股管理层的管理诉求,本次信息化升级主要包含四部分内容:

       1、ERP信息化平台从U8升级到U9,实现工厂虚拟法人拆分。

       2、用友AIOT物联平台,在南工厂机加工线进行实施,连接85条生产线,共500多台设备,为智能工厂(MES)提供实时的生产数据。

       3、智能工厂(MES),实现南工厂铸造、机加工生产过程管控。

       4、率先在南工厂实现董事长要求的生产线阿米巴经营管理要求。

       (二)、总体方案设计

       1.科华控股采购模式。采用集中采购分散收货和单独采购相结合的方式,同时结合SRM系统对供应商管理、采购计划审核、采购合同签订、管理和执行;建立健全询价比价、采购分权机制,杜绝采购漏洞,降低采购成本。

       2.科华控股销售模式。采用集中接单分散发货模式,即本部接单,分工厂生产,分工厂发货。

       3.基础数据集中管控

       1)人事基础数据集中管控。人员档案、薪资福利管理统一在“人事模块”中集中管理;新员工入职,由人事部门在系统中创建唯一的人员编码,各相关系统都沿用此编码。

       2)物料基础数据集中管控。物料编码管理统一到信息部集中管理。设计及采购人员需要使用新物料时,向信息部提出物料编码申请,由信息部统一编码。在U9系统中,物料档案在“科华控股股份有限公司(科华本部)”组织中集中管理,各属性信息统一由信息中心维护。

       3)分工厂维护BOM。按照统一制定的BOM断阶原则,分别在各组织中编制全产品的BOM。联华公司由于人员配置及管理能力,要简化BOM结构。

       4)分工厂维护工艺路线。按照统一制定的工艺编制原则,分别在各工厂中编制全产品的工艺路线。

       (三)、总体业务关系图

总体业务关系图

图4 总体业务关系图

       (四)、总体业务流程图

总体业务流程图

图5 总体业务流程图

       (五)、应用效果

       通过U9 cloud+阿米巴+MES上线,科华控股在两大方面有了显著提高:

       一是企业生产效率显著提升:计划排产率提升了60%,定单转换时间下降50%多。智能工厂的产品差错率减少了90%,设备预警故障率下降约50%,故障处理及时率提升50%以上。

       二是企业经营能力显著提升,通过数字化转型,企业完成了组织变革,以往的单组织架构进化为6大生产事业部,各部实行独立管理、独立经营、独立核算、独立分配,积极性和主动性得到充分发挥。

       从整个宏观层面上,用友U9 cloud帮助企业挖掘、整合资源,让科华控股实现了设计制造一体化、计划执行一体化、项目制造一体化、制造服务一体化、经营核算精细化的“五化融合”,企业数智化核心竞争力得到明显增强。企业竞争的背后是资源配置效率的竞争,数智化转型的目的是重构企业价值链,提高数字创新力。

       产品生产承担了主要的价值创造职能。在这个过程中,我们广泛应用智能化生产装备,搭建柔性化生产线,不断进行基础设施的改造升级,实现了多品种、小批量的快速切换,同时建立U9cloud+MES+AIOT物联网平台,实时采集生产和设备数据,实现了从生产计划下达到产品完工入库的全流程运行管控和集成互联,确保资源成本最优,准时交付。

       设备维护与保养对科华控股来说,是保证生产与经营正常的一项重要工作,我们通过U9cloud+MES+AIOT集成设备联网,可以清楚地洞悉设备状态,将设备管理从事后、事中提前到事前,大大降低了维修成本,提高了设备自优化、自管理水平。MES系统对获取的设备生产数据进行分析优化,大大减少了工艺等待时间和工序间的浪费,实现了生产过程的可视、可控。

       为从根本上解决车间自动化排程薄弱、生产进度不透明等痛点,在四个车间同时上线MES系统,实现了闭环式数据资产化。通过对每个生产环节的数据分析,推导出通往下一环节的概况。比如科华南厂区的铸造车间,MES全程管控生产执行、生产保障、生产资源和生产质量以及设备巡检、设备维护,同时主动启动APS形成自动排产,再与TPM和TQM融合,让车间实现精益化生产。

       汽车行业对零部件的质量要求非常严格,为达成“0”缺陷的管理目标,我们逐步采用在线自动检测、报警和诊断分析替代人工检测,提升质量检验效率与准确率,通过U9cloud数据采集与监视控制系统进行生产工序数据跟踪及统计分析,采用激光二维码将批次管理细化为单品序列号管理,实现生产和产品质量的全流程追溯,对单个产品的质量追溯,可以做到往前可追溯到生产订单,往后可追溯到客户码,便于生产、品保及时采取措施,从源头消除不良,有效降低质量保障成本,提高客户的满意度。

       科华基于U9 cloud+MES集成平台,开发出39个基于5G网络的移动APP,机台派工、电炉工作台、称重工作台、光谱分析、产线报工、委外发料、成品入库,甚至定时巡检和退料接收等传统人工程序,都通过PAD上安装的APP进行移动操作。极大的减少了人工点收、拣货、录入的差错,差错率降低95%以上,降低了劳动强度,减少了查勘次数,还实现了产品全过程质量追溯。

       科华一年的采购金额5个亿以上,合作的国内国外供应商几百家,没有系统之前主要靠人工管理,及时性与效率相对较低,现在通过U9cloud+SRM的上线,有效提升采购和各部门之间的协同效率,并且能够做到工作可视化,趋向无纸化办公。通过系统能够让采购工作更加规范和公开透明,从前期的供应商开发、询比价,到后期的采购财务结算,都能够在系统中显示,有效提高采购数据历史追溯性,做到各项工作权责明确,流程清晰,更好地实现降本增效。

       价值创造与传递的过程离不开管理体系的保障。基于U9 cloud系统支持,我们打造了贴近市场、满足用户需求的扁平化组织,构建了以产线责任制为核心的阿米巴经营模式,形成了基于标准成本的内部交易价及预算考核体系,以内部定价形成的内部市场推动产品工序间价值流的转移,激发了组织潜能,实现了成本的精细责任核算。

       同样的流程细化管理还体现在成本体系。我们借助用友U9 cloud将科华庞杂的成本管理系统划分为管理序列和核算序列:管理序列包括成本准确估算、成本精细核算、成本自动化生成、成本多层级分析;核算序列包括订单和产品两级。通过U9 cloud实行多维成本5层14项卷积运算,优化了加工费、包装费、安全费、检测费、动力费等31项考核要素,甚至细分到车间熔炼钢水因延时浇铸产生的成本损耗,对成本进行了根本性把控。对比企业之前的成本核算时间,现在通过U9 cloud的单体公司成本计算可在1小时左右完成,结账周期2天左右,全系合并报表不超过半天,成本核算和财务报表综合效率提升了一倍以上。

       多品类、小批量、定制化、快迭代,一直是科华控股面临的产业难题,不是技术不够,

       而是很难掌握真实成本。我们借助U9 cloudd梳理了76676个物料编码、优化109条业务流程后,为科华五大工厂建立了2万多个BOM,为实施阿米巴打好了坚实的数据基础。同时按照企业内部结算方式,建立了科华控股、本部公司、全资子公司三级考核体系;再把各大体系层层细分成400个“巴”,以产线责任制为为核心的“阿米巴数字管理”便落到了实处。

五、个人在智能制造工作中的体会

       科华控股从2017年就开始根据企业战略发展规划,导入智能制造,这几年,公司高度重视推进智能制造,先后获得中关村加工省级智能车间、南工厂铸造省级智能车间称号。

       1、公司高层在战略上高度重视智能制造在企业提升核心竞争力上的作用,在数字经济时代,企业实现数字化、智能化管理已经不是一道选择题,而是一道生存题,只有主动求变,重构数字战斗力,打造新型能力,才能形成可持续的竞争合作优势,为我们的客户、员工和合作伙伴,为企业和社会不断创造价值。

       2、做好智能工厂规划,在建设智能工厂中,做好规划是非常重要的,目标方向和路径不能走偏,否则将事倍功半。我们按国家智能制造标准体系来规划智能工厂框架,从基础设施、智能装备、智能产线、信息化平台、智能管控等方面来做好规划。科华的智能工厂的建设的目标是,打造精益、柔性、绿色、高效的国内涡轮增压器零部件世界一流智能工厂。高度柔性化、自动化的单件流生产新模式。智能装备、智能设计、智能生产、智能管理。质量可追溯、设备可感知、过程可管控、数据可分析、知识可复用。

       3、大力推进两化融合实质性的贯标,以两化融合标准体系来做智能制造对标,在体系审核中发现问题,补平短板,投资保障、强调公司一把手在资源配置中的作用,并且注重于企业核心能力提升。

       4、坚持不断创新,打造新型智能能力。数字化转型绝对要从实际而非概念出发,紧紧锁定组织发展和产业发展的战略目标,基于战略目标提出的能力需求来开展工作。汽配行业的那点事—拼的就是质量管控能力、快速交付能力、成本管控能力,打造基于精益化、自动化、数据化、网络化、智能化的核心能力,获取竞争优势,实现可持续发展。

       5、推进智能制造,首先要推进精益制造,否则智能制造就是两层皮,表面光鲜,中看不中用。制造企业,生产现场管理都是令管理者最头疼的事,质量、交付、成本都和生产现场有关。推动企业实施智能制造创新变革是要从大幅度提升生产效率和资源综合利用率、大幅度缩短研发周期、优化生产工艺流程,降低运营成本和产品不良率等方面,充分挖掘和调动企业的内生动力。

       6、实施智能制造应低成本切入,在整体规划的指导下,选择最有可能迅速见效的环节为突破口优先实施,结合企业目前所处的特定阶段,在关键环节实施智能化改造,逐步将各个制造环节的“孤岛“,系统集成。从而使数据在整个企业中得以共享。

       7、智能制造要高度重视数据管理,从主数据管理,到数据采集、数据清洗、数据呈现、数据分析、数据决策等都要慢慢形成数据治理体系化管理。这样才能有力支撑智能制造系统的稳定高效运行,才能真正实现企业数智化转型升级。

       8、智能制造要培养大量复合型人才,和高素质产业工人,人才缺乏,制约了智能制造的推进,企业数智化转型。首先是人的观念和行为的转变,这个是难度最大的。人的行为惯性很大,改变不易。但墨守成规肯定不行,必须要改变。
 
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