王丹:中小型企业的智能制造|V课堂第67期

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第67【智造+V课堂】海尔集团前模具事业部项目经理、业界女精英、智能制造专家王丹女士,从中小企业的信息化发展现状讲、中小企业智能制造、中小型企业智能制造成功案例三个部分展开本次演讲。

在全球经济发展的大潮中,中小企业受到资本、人才、市场等一系列发展因素的制约,艰难的走在应对全球竞争转型升级的征途中。第67【智造+V课堂】海尔集团前模具事业部项目经理、业界女精英、智能制造专家王丹女士,用积累了十多年信息化工作经验和200余家制造行业信息化工作实战,从中小企业的信息化发展现状讲、中小企业智能制造、中小型企业智能制造成功案例三个部分展开本次演讲。

嘉宾简介

王丹:上海骜升创始人,曾任海尔集团模具事业部项目经理并参与实施IT的智能制造规划及设计。从事信息化工作12年,致力于企业SAP、ERP系统解决方案实施及咨询服务。

  • 曾参与青岛高新区科技企业的信息化规划工作并主持设计200多家制造企业IT工作规划及实施。
  • 擅长企业智能制造、财务管理、成本控制、企业信息化IT规划、企业流程优化等信息化领域工作。
  • 专注于以软件技术为核心,通过软件与服务的结合,软件与制造的结合,技术与行业管理能力的结合,帮助客户实现信息化管理最佳实践,打造创新的生态平台,引领行业发展趋势。

分享主题

《中小型企业的智能制造》

演讲大纲

  1. 中小型企业发展现状
  2. 中小型企业的智能制造
  3. 中小型企业智能制造案例分享

原文实录

原文实录context:

今天我分享的内容分为三个方面,第一个是中小企业信息化的发展现状;第二个是中小企业的智能制造;第三个中小企业的智能制造的案例分享。

1. 中小企业信息化发展现状

今天的正题“智能制造的分享”,首先来谈谈中小企业的信息化发展现状。我这里有几组数据分享给大家,其实目前商业环境的持续变化给中小企业带来新的挑战和机遇,客户的需求也越来越高,到2025年将有51亿人进入中产阶级,同样也面临着剧烈的变化,劳动力市场也可能增加。到了2030年全球75%的劳动力将是80后,我们同样也会感受到资源的压力。例如到2030年全球50%的人口将面临着缺水的问题,目前中国就将近有13亿的网民,到了2030年全球预计也会有500亿台的互联网设备,更会有65万亿美元的B2B规模的业务。

而我们中国本地的市场也将迎来了变化,基于以上数据,现在中国也呈现了“大众创业万众创新”的景象,同时企业也快速地走上了“互联网+”,“中国制造2025”模式。但是在中小企业实施智能制造的阶段,企业家的确也陷入了一个两难的境地。目前我国中小企业面临着市场竞争压力很大,资金缺乏等现象,导致我们的企业信息化投资力度不够,投资力度不够就不能够确保信息化建设持续地发展,更重要的是中小企业对信息化的重要性及企业的发展规划也不足,很多领导层都不重视。

我接触过很多的企业老板,他们在主观意识中都认为信息化很重要,但信息化与企业的运营有冲突的时候,部分的老板都会妥协,而为运营让步,更多地冲突其实是来自于企业核心领导层站在业务不能变更等等运营压力下面去妥协。如果根本上想解决这些问题,就需要提高管理层对信息化的认识程度,充分了解信息化建设的必要性,同时更要加强财务管理,做好企业IT发展规划才是重点。我们现阶段推行的ERP信息化系统,是我们迈上智能制造开始转变的第一步,一个具备智能制造能力的企业在软硬件上肯定要进行诸多改进的,有些企业为了加速发展会进行设备的换新、厂房换新、技术换新甚至人员的更新和管理的变更,但这些都是在做硬件的改变和签阅,然而软件上其实没有更多地更新。

如果一个智能制造工厂相当于一个人的生命或者是一个人,那我们的设备、厂房、技术人员只不过是人的四肢五官,而中枢神经和肌肉、血管恰恰是我们的软件,也就是信息化系统。如果一个部门都有一套整体的集团进行沟通的网络系统,我们整个技术资源信息比如说像人员、图纸、设备、生产过程、销售状况或者说物料储备及供应链,这些都在一个平台上,就能实现一个最大意义上的信息共享。对于现在来讲,很多复杂的工作诸如工序的转接、工资的下发、人员信息的统计、生产状况、调查等等都会变得很轻松,只要在系统中登录到自己的用户名,能让我们的操作人员想看到我们的一切,在系统里大家各自干各自的工作,既可以相互之间有衔接的交流,又可以完全独立地不干扰。

就拿海尔模具的加工车间举个例子,车间现在配备了18台的工业计算机,也安装了信息化的软件系统,工人们干完活儿之后只需要登录到自己的账号,他们有一个小卡片,可以打自己的ID卡,就可以完成工时的上报和工件工单的填写,填写完了之后就会自动地上传到系统中。定额领料的工作人员也可以直接地进行审核,实时地财务系统又可以根据上报审核后的工时,就可以直接下发工资。工程师在做图纸需要处理技术问题的时候,也可以直接从系统中获取直接的数据。这样的操作大大简化了生产流程,错误也会极大地减少,而且节省了很多车间之间交互的时候,甚至节省了很多很多的人力,这一点只是海尔模具制造中的一个部分,也是智能制造最初级的一个阶段。

企业一定需要经过初级阶段,才能直接步入到一个真正的智能制造的流程过去的。所以接下来我们会阐述一些企业信息化的基本状况。信息化财政投入层次现在政府其实也鼓励信息化的创新政策,加强对中小企业的信息化建设的引导,但是单单靠单一的财路是不能够完全改变现在的一些现状的。实际上中小企业信息化不单单是财务和信息技术的问题,管理问题其实也是重中之重的。大部分企业信息化的专业技术人员相当缺乏,而且懂得技术的又懂得经济管理的高素质复合人才又是少之又少,导致企业现在信息化建设其实是很难的。

企业应该更多地坚持以人为本的管理核心,增加人才培训的投入机会,造就高层次的人才,这样才可以通过提高信息管理人才的待遇、发展来推动信息化的基本建设工作的积极性。上面简短地跟大家介绍了一下中小企业信息化现状的基本条件,接下来我要分享的是中小企业智能制造的背景和问题的分析,这也是今天的核心。

2. 中小型企业智能制造

生产方式大致经历了三个主要的发展阶段,第一种是从手工业到机械作业,从作坊到形成工厂。第二种是从单件式生产到批量式生产。第三种形式是形成柔性化、系统化、智能化的生产方式。其实从20世纪50年代开始,随着计算机不断地引入到生产制造中,逐渐已经发展到了计算机集成制造系统、精益生产和敏捷制造系统等生产方式。随着21世纪的互联网技术的发展,生产管理模式同样也得到了进一步的发展和提升。在2014年德国政府提出了高科技战略的工业4.0,我相信大家都了解,主要是提升制造业的智能化水平,建立具有适应性、资源效率及人工医学的智慧工厂,在商业流程及价值流程中整合客户及商业伙伴,从而才能形成我们现在所知道的智能工厂、智能生产、智能物流为主体的新一代生产模式。

新一轮的生产模式变革其实已经悄然开始了,智能制造也已经开始形成了,现在也引导了新一轮的行业发展潮流。随着工业4.0的提出加上中国制造2025,智能制造逐渐已经走进了我们企业家的视野中,但真正意义中的工业4.0其实离我们很遥远。不管是大环境还是配套设施,目前其实都无法与工业4.0的要求相匹配,企业家也在想如何将智能制造马上应用到日常的生活工作当中。其实不管是规模较大的企业还是规模较小的企业,在经营过程中不可避免地会出现一些物料短缺、产能不足、交期失控、成本升高的困局。制造业目前面临的主要问题和挑战,我们分为了以下几点:第一点,客户需求越来越多样化、产品批量越来越少、产品型号也越来越多。在经济形式不好的情况下,以客户个性化需求越来越强的今天这种现象也越来越普及,已经成为一种新的常态。这种现象给传统企业带来的主要冲击就是库存物料和成本越来越多,生产线转线也越来越频繁,生产难度和管理难度也越来越大。但是在智能制造体系中这种情况其实可以地去很好解决。

第一种是我们需要借助PDM产品数据管理,客户新的需求可以通过模块儿化、流水线式开发流程快速实现。第二种是客户的需求可以通过CRM进行汇总,甚至CRM可以根据客户历史的采购信息自动进行的forecast,预测出客户本月或下个月即将要进行的采购产品,帮助我们企业提前进行物料需求计划和产能需求计划的制定。第三个是对于生产线的产品型号,多生产的管理难度加大的问题,其实MES是很好解决的。MES系统是通过产品条形码自动获取产品生产信息,以及作业指导、设备、参数、设置指引、生产要求、注意事项包括物料清单、出货信息等等一切的信息来实现混线生产或并线生产。如果企业在结合精益生产就能够更好地解决转线和同步生产的问题。

刚才是我对在市场层面的理解。第二点是受经济环境影响。目前大部分客户还会自己建立安全库存,或大幅消减安全库存。大部分只会要求下游供应商缩短LT也就是前置准备时间,其实对于工厂来说就是一个生产中期通过加急定单的形式来下单生产,这点如果客户交期要求是非常短,加单越来越多这样情况下,在MES系统中是需要比较常见的情况,对MES系统来讲是比较容易处理的,不过前提是企业必须实施精益生产,通过流程重组、改造、价值工程等手法的实施将大大缩短企业的交期。同时也希望企业能够配合MES的使用才会产生事半功倍的效果。应对以上的这种情况,其实也是不在话下的。

第三点是同业竞争越来越激烈,同行厂家之间往往进行的是“价格战”,导致价格也越来越低。受物价水平和最低公司的标准影响上调,企业的利润也是越来越低。在此种情况下,智能制造最大的好处就是将企业的物流、信息流、资金流进行优化整合,从而大幅度降低了企业的整体运营成本。同时智能制造还通过PDM缩短了企业的开发周期。通过CRM提出客户的质量和缩短了定单的处理时间。通过ERP结果了企业资源配置的问题,并且更能通过MES解决了生产管理的难度,提升了运作效率。综合来讲,智能制造通过软件化、信息化和流程化,一定会大幅度降低企业的运营成本,来提升企业的利润。

上面介绍的是在市场层面,接下来我给大家介绍一下在公司制造运营方面。第一点是很多企业没有信息化系统的支持,或者信息化系统分散没有整合、自动化程度也不高包括软件和硬件方面,其实大部分中小企业还是普遍依赖于手工作业。第二点是没有良好的生产管理理念和管理方法,比如像精益生产。解决以上两点,对于智能制造来讲它其实本身就是一个信息系统的集成。我自己的理解是各个软件之间,以条形码和ERP为基础,数据互联互通形成统一管理。基础数据共享才能够达到专业模块功能分工合作的层面。其实智能制造它就是一个核心,它的核心是工厂要大力实现自动化生产,通过机器设备与数据库的数据交换来实现快速换线,通过自动化来降低劳动度和劳动难度。同时,我认为智能制造必须要配套进行实施流程优化、精益生产等一系列管理的方法来配合软硬件的使用,才能达到最佳的效果。

要很好地解决上面我所谈到的这些企业的实际业务运作问题,目前的管理方式还是可以依靠智能制造。下来我会详细地跟大家了解一下智能制造的构成和运作方法。首先我们来了解一下智能制造系统软件的构成。大家可以看一下这张图,图里面包含了ERP、MIS、CRM、EPS、PDM、OA、BMS、PPMS等软件。

我给大家是介绍一下,智能制造系统运作的流程就是基于这张图,首先它是定单下达,客户要通过CRM软件的网络客户端下达自己的定单,自动获取交期价格的数据,来自动完成定单的下达。其次是物料也就是采购,就是我们说的CRM的定单信息,抛转到ERP的过程当中。ERP是根据新设计的规则和基础数据进行运算,从而生产我们的物料需求计划。并将物流再抛转到EPS中,EPS自动将将信息传达给我们的供应商,供应商通过EPS的客户端来完全物料的报价、交货、对账等等的一系列的物料采购工作。

到了生产的环节,PPMS系统是通过ERP去获取定单信息的,并根据生产线的产能、工时、生产工艺流程等信息自动地进行生产计划的编排,将定单信息下达到各个生产模块。最后才能生产过程当中的控制,也就是我们说的MES。MES其实是制造管理软件的核心掌控整个制造的进度。MES是根据PPMS的生产计划来安排,通过和生产员工的信息交互对接实现自动采集数据、自动切换生产线并且能够达到自动预警、自动主数据分析,包括我们现在设备参数调整等功能。后面其实还有两项就是我们大家所熟悉的质量控制,所有的生产过程的数据全部都采集并且记录在数据库当中,它是一个自动的系统又能够自动按照设定的逻辑来进行SAP、MSA等分析,并能实现追诉和查询工能。最后一项其实在我们整个系统逻辑图片的搭配过程当中,大家可以看到还有一个叫做产品设计。在智能生产的模式下,所有生产数据全部采集进入PDM中,运用PDM自动实现与ERP、MES的对接达到自动调用的目的。

刚才基于这张图,我们讲解的是智能制造的基本系统业务的逻举。接下来我们为大家举例介绍几个系统的作用和功能。我们先来说一下EPS,EPS实际上是一个电子采购平台。我刚才所说的英文都是一些中文的系统检索词。EPS是一个集全方位的咨询业务加上多效的采购交易平台,再加上管家式服务为一体的企业采购协同的工作平台。其实企业可以通过这个平台,企业采购可以发布采购信息,进行价格谈判、跟踪定单发货、评估供方绩效,从而分析采购策略获取合作伙伴了解市场行情、信息等等。

同时供应企业也可以从中进一步地去降低销售还有供应成本,享受供应商的推荐获得更多的商机,提高我们企业的运营效率。简单地说就是在网络上实现的交易,大家现在每个人都会有淘宝呀,对不对。还有很多自己所下载的APP客户端。其实电子采购是由采购方发起的一种采购行为是一种不见面的网上交易。现在很多企业都在用网上的招标、网上竞标、网上谈判等,现在很多企业把企业之间的网络进行这种招标、竞价、谈判等活动就会定义为B2B电子商务。

事实上,这也是一种电子采购的一个组成部分,它的好处我可以和去大家分享一下:首先它能够缩短我们的采购周期,其次可以节约大量的采购成本,再者还会增加有效的供应商。这种智能采购模式,不同企业包括各个供应商,都可以共享信息。而且它不但可以了解当时的采购竞标的详细信息,还可以查询以往交易活动的记录,这些记录中还包括了当时中标、交货、履约等情况。并且还可以帮助买方全方面的去了解供应商,帮助卖方也更能够清楚的把握市场需求,以及企业本身在交易活动中的成败得失,积累经验。这是供求双方之间的信息,其实它是更加透明的。

据统计,一般制造企业每年用在采购资金,全年销售额占80%左右,通过电子采购,采购方平均节省资金应该约为17%,最多才达到40%。这样可以想像,其实这样大大降低了我们现在的采购成本,间接也提高了现在的企业效益。

刚才是介绍了智能制造中其中的一个系统带给企业的益处,接下来我们再介绍一下,MES在智能制造中为企业提供的帮助。其实我觉得大家应该都很清楚,MES是一套面向制造企业车间执行层生产的信息化管理系统,可以为企业提供包括制造数据管理、计划排程、生产调度,还有包括现在的工装、成本、项目看板、现场管理等等的一些底层的数据分析,还有上层的数据集成的分解等管理模块,也是一个为企业打造一个扎实、可靠、全面、可行、制造协同的管理平台。

目前国外企业应用MES系统其实已经成为普遍现象,国内许多企业也逐渐开始采用这项技术来增强我们现在自身的核心竞争力。一直以来虽然ERP和现场自动化系统已经发展到了非常成熟的程度,但是我认为由于ERP系统的服务对象是企业管理的上层,一般对车间层的管理流程不提供直接和详细的支持。而现场智能自动化系统的功能,主要在于现场设备和工艺参数上的监控,它可以向管理人员提供现场监测,统计数据,但本身并非真正意义上的管理系统。

所以ERP和现场自动化系统之间出现了管理信息方面的断层,这也是很多企业现在所出现的断层,对于用户车间层面的调度和管理的要求,就往往显得束手无策。而MES和ERP的结合就可以解决我们上面提到的断层管理的问题。我总结MES的主要作用是:不下车间就可以掌控生产线的状况,包括工艺参数的监测、实录、受控,还有包括我们制造品质的管理,问题追诉;其次还有像我们的物料损耗、配给跟踪、库存管理,并且也能及时报警;还有包括像我们所提到OEE的指标分析,提升设备率,从而达到我们现在可以根据客观的一些参数进行考核。

以上是我对建立制造系统的一些基础的搭建,接下来我们去分享一下制造系统实施的步骤。

首先,智能制造系统关键其实是在软件和流程两个方面,所以导入团体中既要有软件方面的专家,又要有流程和体系方面的专家,一般我们是推行小组形式的存在,它具体的建设步骤应该有以下几个方面:第一个是我们需要去建立推行小组,第二个是学习软件知识,即智能制造的知识,第三个诊断和优化公司现有的流程,第四个是需要去编制软件导入计划,第五个方面是采购必要的硬件措施,第六个才是我们现在很多企业去关心的一些导入的系统的顺序。我们首先要导入的是ERP系统、条形码系统、PDM系统、OA系统、MES系统、PPMMS系统、CIM,最后才导入的是EPS的系统。以上是我对中小企业实现智能制造系统建设的理解,接下来我会分享两个案例。

3. 智能制造案例分享

首先我分享的第一个是三一集团工程机械智能制造。三一集团是以工程机械为主的装备制造业,它是产品与混凝土泵车的业务,并且连续多年销量是居全球第一位的,挖掘机械一举打破了外资品牌长期垄断的局面,实际上中国的市场占有率它是排名第一位的。在2011年三一在长沙投入建设的总装车间是是亚洲最大的智能化制造车间。这个车间里面包括混凝土机械、路面机械、港口机械等多条的装备生产线,车间不再是传统的工程机械制造模式,而是由大型计算机操控下机械化生产,每一次的生产过程、质量监测都会记录在案,像装备区、高精密的加工区、结构建区还有立体库区、展示厅、景观区,六大功能区域都是智能化、数字化的模式的产物。在智能化制造车间内一小时既可以下线一台泵车,这个是很厉害的。同时车间还拥有十五台自动道引小车,其实操作员只是需要发出指令,这些小车便可以自动地去取货,并送到指定的地点。

目前数字化工厂技术已经在三一十多个企业单位都得到了应用,并且助推了公司生产模式的变革。三一公司智能生产也是采用MES系统,以往的纸制的记录检验结果模式没有再采用了,检验过程也是统一的标准化与电子化,检验内容它是直接录入到我们现在的PDA平板电脑的终端的。而且关键零部件生产把控也是十分严格的,通过各自的标榜的序列号,可以在系统里面能够察看到生产日期等数据。而且三一重工自己的公司也研发了一个信息系统叫做全球企业控制中心,它是把企业与设备的终端相连接,抢先一步在业内开启了互联网的应用。早在2013年三一重工董事长梁稳根描绘过,说我们三一重工的制造的蓝图所有结构件和产品都在很精益的空间和范围内制造,车间内只有机器人和少量的作业人员在忙碌,装配线他希望准备生产、物流成本大幅度降低、制造现场基本没有存货。未来他们将会采用更多的大数据、云计算、虚拟整合、3D打印、机器人等前瞻的这种技术来提升公司的智能制造。

接下来我再和大家分享最后一个案例,就是海尔集团家电的智能。海尔其实大家都知道是白色家电的第一品牌,海尔集团在全球也建立的多个制造基地,它在智能制造创造层面是行业的前列。比如物联网技术完美地就运用在的家电技术,像业内首款的物联网空调、洗衣机、冰箱都完成了由企业为中心到用户为中心,并且从制造型企业向平台型企业的转型。其实早在2012年海尔便开始了关于物联网的实践,并且他们一直致力打造按需设计、按需制造、按需陪送的体系。这种按需是可以实现个性化定制模式,创造最佳的用户体验,把用户需求和制造资源能够无缝的结合在一起,并且通过人、机、物的智能关联,实现智能制造下的大规模的定制,而且能够满足海尔所面临的用户个性化的需求。

目前海尔已经建成了四个全球领先的物联网工厂,用户能够在全球随时随地定制他需要的产品。在这个平台上,海尔公司与用户能够达到零距离对话的。用户也可以通过中断产生诞生的整个过剩,比方说,我们想看到定制的内容、定制的下单、定单的下限等等十个关键性结点它都可以在这里产生。产品的生产过程都在用户的掌握过程中,每一个程序也都有实施的数据体现在设计的管理系统里面去,系统会根据用户的下单自动排查,而传统的工厂里面是依靠人工排产的。比方说,像海尔在沈阳冰箱的互联网工厂,实施自动化生产线后,实现500多种型号的同步生产,单线产能也能提升80%,定单交付周期由以前的15天降低到了7天,能够快速地满足用户的个性化体验。

以上我分享的这些案例都是有了符合智能制造标准的搭建系统之后,用我的话来讲,一定要去符合企业自身的智能制造的建设,首先我们的企业还是需要先定位、分析、规划、完善一步步地进行系统搭建,才能更好地去驾驭最新科技带给企业的提升。

智能制造是下一代的生产型企业必须要面临的挑战,如果企业能够成功地去实施智能制造,将为企业的管理运营带来无限的便捷。我的理解是可以帮助企业提升核心竞争力,它强调了产品数字化与智能化,生产管理过程信息化与智能化,这种形势形式制定了“柔性制”的制造车间和企业。还有希望大家能够注意的是,如果企业在实施智能制造的同时,辅以配套的管理工具将会产生更好的化学反应,比如像我们所说的全面项目化管理、KPI细化管理,从而可以打造立体的智能管理体系。对企业的发展和智能制造来讲,无疑又是一大利器。最终我的结论是,智能制造的关键是互联网,而基础是数字化。两化融合时,机遇与挑战是同在的。

中小企业的智能制造需要在经过企业自身的彻底的分析之后,一步一步地踏实地搭建,“弯道超车”需要注意的是本身性能是否是符合的,也请大家谨记以上的几点。

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责任编辑:赵宁宁 来源: 51CTO专栏
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