聚焦精良智造：內(nèi)外動(dòng)能驅(qū)動(dòng) 聚焦精良智造初心
重慶宗申動(dòng)力機(jī)械股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱宗申動(dòng)力)是國(guó)內(nèi)通用汽油機(jī)、通用機(jī)械終端產(chǎn)品和摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)制造的行業(yè)龍頭企業(yè)，產(chǎn)品及核心零部件品類達(dá)百余種。企業(yè)自主研發(fā)的多款活塞式航空發(fā)動(dòng)機(jī)打破國(guó)外壟斷填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，其市場(chǎng)占有率達(dá)70%。摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)排名第一，通用汽油機(jī)占有率全國(guó)排名第一。
2020-2021年宗申動(dòng)力獲國(guó)家工信部專精特新“小巨人”企業(yè)以及重慶市“專精特新”中小企業(yè)認(rèn)定。企業(yè)擁有 “國(guó)家級(jí)企業(yè)技術(shù)中心” 、“國(guó)家工業(yè)設(shè)計(jì)中心” 、“國(guó)家認(rèn)可委認(rèn)定的檢測(cè)中心”等國(guó)家級(jí)平臺(tái)，是國(guó)家認(rèn)定的“國(guó)家供應(yīng)鏈創(chuàng)新和試點(diǎn)企業(yè)”、“國(guó)家綠色供應(yīng)鏈管理示范企業(yè)” 、“國(guó)家綠色工廠”。并獲得“重慶市數(shù)字化車間”、“重慶市智能工廠”、“重慶市智能制造標(biāo)桿企業(yè)” 、“重慶市優(yōu)秀創(chuàng)新性企業(yè)”省級(jí)榮譽(yù)。
身處數(shù)智化建設(shè)相對(duì)領(lǐng)先的汽車產(chǎn)業(yè)鏈，宗申動(dòng)力已建成以“ERP+PDM+MES+QMS”四大應(yīng)用系統(tǒng)為核心，集成CRM、SRM、資金、預(yù)算、OA等信息系統(tǒng)的整體平臺(tái)架構(gòu)。覆蓋產(chǎn)品研發(fā)、營(yíng)銷管理、售后服務(wù)、金融服務(wù)、計(jì)劃采購(gòu)、生產(chǎn)執(zhí)行、質(zhì)量管控、管理支持等全業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)。并實(shí)現(xiàn)了IT系統(tǒng)與OT系統(tǒng)的深度融合，達(dá)到端到端及供應(yīng)鏈內(nèi)外的有效集成，完成了宗申動(dòng)力個(gè)性化、柔性化和JIT業(yè)務(wù)模式的落地執(zhí)行。
其中，1011智能產(chǎn)線填補(bǔ)了小型動(dòng)力智能總裝線空白，并實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化率增長(zhǎng)1.5倍、人均效率(臺(tái)/人)提升80%，自動(dòng)化防錯(cuò)糾錯(cuò)提升11倍、一次下線合格率提升0.3個(gè)百分點(diǎn)等效能。
工業(yè)4.0戰(zhàn)略在全球制造領(lǐng)域掀起新浪潮，為中國(guó)制造型企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)帶來了新的契機(jī)和挑戰(zhàn)。而“中國(guó)制造2025”等國(guó)家戰(zhàn)略則為中國(guó)制造業(yè)抓住機(jī)遇、應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)提供了目標(biāo)方向，為產(chǎn)業(yè)升級(jí)創(chuàng)造了有利的條件。
在這個(gè)大背景下，作為行業(yè)領(lǐng)跑者的宗申集團(tuán)持續(xù)推動(dòng)傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級(jí)。而宗申動(dòng)力的三年規(guī)劃則明確提出，打造宗申的數(shù)科智內(nèi)核心生態(tài)，構(gòu)建“回歸聚焦—精良智造”的正向馬太效應(yīng)，進(jìn)一步夯實(shí)行業(yè)龍頭企業(yè)地位。
與此同時(shí)，為應(yīng)對(duì)人員高流動(dòng)性導(dǎo)致的“用工荒”，增強(qiáng)質(zhì)量控制手段。一方面將信息化手段融入生產(chǎn)、管理等環(huán)節(jié)，通過智能產(chǎn)線改造，減少單線人工數(shù)量。另一方面利數(shù)字化技術(shù)將質(zhì)量控制手段逐步從依賴人向依靠設(shè)備、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變，在自動(dòng)化制造與人力勞動(dòng)成本之間尋求平衡。
宗申動(dòng)力摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)1011智能產(chǎn)線正是在這些內(nèi)外動(dòng)能的驅(qū)動(dòng)下著手進(jìn)行的規(guī)劃建設(shè)。通過兩年多的開發(fā)建設(shè)成功上線運(yùn)行。1011智能產(chǎn)線曾作為智能制造標(biāo)桿案例入選中央電視臺(tái)《焦點(diǎn)訪談》欄目。
聚焦精良智造：1011智能產(chǎn)線建設(shè)面臨的難題
發(fā)動(dòng)機(jī)是產(chǎn)業(yè)鏈的中間產(chǎn)品，需要跟諸多外圍主機(jī)廠進(jìn)行配套。作為行業(yè)龍頭企業(yè)，宗申動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)公司的發(fā)動(dòng)機(jī)有上萬種，1011智能產(chǎn)線聚焦的摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)要兼容二十幾種機(jī)型、3000多個(gè)品種，涉及零部件數(shù)量上萬個(gè)。數(shù)量如此龐大的零部件，要通過一條產(chǎn)線進(jìn)行生產(chǎn)，對(duì)于零部件的一致性、兼容性要求就非常高。
在1011智能產(chǎn)線立項(xiàng)之前，相關(guān)管理人員曾帶隊(duì)在國(guó)內(nèi)外進(jìn)行考察，最后發(fā)現(xiàn)小型動(dòng)力智能總裝線仍處于空白，類似的解決方案及實(shí)施服務(wù)商非常少，沒有可供借鑒的經(jīng)驗(yàn)和成熟產(chǎn)品。
此外，在智能產(chǎn)線建設(shè)的過程中還涉及到IT與OT的融合，宗申動(dòng)力作為專精特新小巨人企業(yè)，本身已具有良好的IT建設(shè)基礎(chǔ)。即便如此，要完成整個(gè)產(chǎn)線覆蓋的上百臺(tái)設(shè)備的幾十種通訊協(xié)議的集成，如何界定OT與IT的邊界，保證數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)及可靠性，是需要提前厘清和規(guī)劃的重要內(nèi)容。
與此同時(shí)，1011智能產(chǎn)線項(xiàng)目用時(shí)兩年多，涉及到十幾部門的溝通協(xié)調(diào)，各級(jí)方案供應(yīng)商對(duì)接及管理，上百臺(tái)專機(jī)、上千種零部件、上萬種圖紙等設(shè)備及資源的管理，可謂千頭萬緒。
這些對(duì)于1011智能產(chǎn)線項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)來講，都是不小的挑戰(zhàn)。在這個(gè)過程中，宗申動(dòng)力CIO江文作為項(xiàng)目組IT組長(zhǎng)帶領(lǐng)整個(gè)項(xiàng)目組經(jīng)過反復(fù)推理論證、開發(fā)校驗(yàn)，最終實(shí)現(xiàn)了預(yù)期目標(biāo)，達(dá)到了滿意的交付效果。
聚焦精良智造：1011智能產(chǎn)線典型場(chǎng)景
宗申動(dòng)力1011智能產(chǎn)線涵蓋的機(jī)械設(shè)備將近80臺(tái)，部署近30臺(tái)機(jī)器人。整個(gè)產(chǎn)線每天的單套產(chǎn)能1000臺(tái)左右，兼容的批次最多的時(shí)候高達(dá)三十幾種。支撐如此復(fù)雜的產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)IT與OT的融合，離不開后臺(tái)強(qiáng)大的MES系統(tǒng)。
宗申1011智能產(chǎn)線MES系統(tǒng)包含“主數(shù)據(jù)管理、生產(chǎn)管理、人員管理、設(shè)備管理、質(zhì)量管理、電子文檔、物料管理、可視化&報(bào)表、產(chǎn)品追溯及數(shù)據(jù)采集”9個(gè)功能模塊，細(xì)致豐富的管理內(nèi)容及功能形成了智能產(chǎn)線高效運(yùn)行的強(qiáng)大驅(qū)動(dòng)力。
主數(shù)據(jù)管理
主數(shù)據(jù)管理是企業(yè)智能制造建設(shè)的第一步，由于宗申動(dòng)力產(chǎn)品及產(chǎn)線的復(fù)雜性，涉及的主數(shù)據(jù)內(nèi)容非常多，工作量也相當(dāng)大。但在江文看來，這項(xiàng)工作雖然辛苦，但非常值得而且是必需的。
1011智能產(chǎn)線主數(shù)據(jù)管理模塊包括人員信息、技能要求、設(shè)備信息、物料屬性、工藝參數(shù)&路線、返修信息等等，可實(shí)現(xiàn)獨(dú)立數(shù)據(jù)維護(hù)或從外部ERP、PLM等系統(tǒng)導(dǎo)入。為生產(chǎn)等管理功能的實(shí)現(xiàn)提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)及管理依據(jù)，支持了IoT的有效融合。
PCS生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)
1011智能產(chǎn)線PCS生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)所有核心邏輯，包括換產(chǎn)校驗(yàn)、進(jìn)出站控制、返修邏輯、工藝路線控制、工藝數(shù)據(jù)校驗(yàn)、工步控制、空托盤流轉(zhuǎn)、半成品流轉(zhuǎn)、崗位互鎖等功能模塊均由宗申動(dòng)力IT團(tuán)隊(duì)自行開發(fā)，可快速適應(yīng)業(yè)務(wù)變化和功能調(diào)整。
PCS系統(tǒng)作為大腦，自動(dòng)化供應(yīng)商生產(chǎn)的設(shè)備只作為手腳，執(zhí)行系統(tǒng)給定的程序，并返回執(zhí)行結(jié)果，大大降低了自動(dòng)化設(shè)備廠家的實(shí)施難度。此外系統(tǒng)與所有自動(dòng)化廠家通訊均實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，利于系統(tǒng)功能擴(kuò)展。
工單管理
工單管理模塊對(duì)產(chǎn)線作業(yè)工單進(jìn)行管理，提供獨(dú)立的工單導(dǎo)入、調(diào)整、執(zhí)行、暫停等功能，也可以與ERP對(duì)接同步生產(chǎn)計(jì)劃。
工單管理模塊支撐的場(chǎng)景及功能包括：導(dǎo)入，從ERP等外部系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)入工單;下達(dá)，將創(chuàng)建的工單下發(fā)給終端節(jié)點(diǎn)(PCN);啟動(dòng)，已下發(fā)的產(chǎn)品開始生產(chǎn)、已暫停的工單開啟;暫停，對(duì)已開啟并部分生產(chǎn)的工單暫停，暫停則不允許生產(chǎn);取消，創(chuàng)建的工單可以直接取消、下達(dá)未開啟的工單可以取消、啟動(dòng)未生產(chǎn)可以取消;完成，啟動(dòng)并生成完成的標(biāo)記為完成狀態(tài);關(guān)閉，暫停的工單已確定不會(huì)再生產(chǎn)。
物料管理
物料管理是宗申動(dòng)力智能產(chǎn)線的重要環(huán)節(jié)，由于產(chǎn)品品種非常多，在組裝不同產(chǎn)品時(shí)，裝哪些零件、數(shù)量是多少等等問題，就會(huì)通過物料管理的查詢、掃描防錯(cuò)、相似件防錯(cuò)等功能獲得正確答案。
同時(shí)，通過將車間現(xiàn)場(chǎng)庫(kù)位劃分為：緩存、線邊，線上，完工，隔離和報(bào)廢庫(kù)位，并利用投料、清線、報(bào)交等動(dòng)作實(shí)現(xiàn)庫(kù)存轉(zhuǎn)移和消耗，實(shí)現(xiàn)賬物一致。
設(shè)備管理
設(shè)備管理模塊包括了“設(shè)備監(jiān)控、設(shè)備臺(tái)賬、設(shè)備點(diǎn)檢、設(shè)備維修、設(shè)備保養(yǎng)”等內(nèi)容，對(duì)設(shè)備生命周期與監(jiān)控狀態(tài)進(jìn)行管理，提供維修保養(yǎng)、工裝備件以及預(yù)測(cè)性維護(hù)等功能。
其中，設(shè)備臺(tái)賬管理做到了一物一碼，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控與報(bào)警，支持設(shè)備知識(shí)庫(kù)以及移動(dòng)端操作。
AI在線質(zhì)量檢測(cè)
AI機(jī)器視覺在線檢測(cè)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的在線質(zhì)量檢測(cè)和控制，提高質(zhì)量控制能力。
發(fā)動(dòng)機(jī)活塞環(huán)&活塞擋圈漏裝識(shí)別;發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)點(diǎn)對(duì)齊識(shí)別;發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)號(hào)刻字效果識(shí)別; 發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)性能測(cè)試聲音識(shí)別。
可視化&報(bào)表
可視化模塊提供基于PC、現(xiàn)場(chǎng)看板、移動(dòng)端的多樣化平臺(tái)，提供定制化的報(bào)表需求，及時(shí)暴露與反映現(xiàn)場(chǎng)問題。
其中，可視化平臺(tái)包括移動(dòng)APP、數(shù)字孿生大屏、生產(chǎn)看板、安燈系統(tǒng)功能模塊。定制化報(bào)表則涵蓋了按時(shí)排產(chǎn)率、按時(shí)生產(chǎn)率、崗位異常統(tǒng)計(jì)分析、崗位節(jié)拍統(tǒng)計(jì)分析、能耗異常分析、夾具異常分析、生產(chǎn)計(jì)劃執(zhí)行情況、在崗人員等，用以滿足多個(gè)維度的管理需求。
此外，宗申動(dòng)力MES系統(tǒng)中包含的人員管理模塊提供了“關(guān)注人員技能，規(guī)范員工技能認(rèn)證升級(jí)流程以及合理人員技能分布”的主要功能;AGV調(diào)度協(xié)同實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)、物料需求與AGV調(diào)度的高度協(xié)同;SCADA數(shù)據(jù)采集實(shí)現(xiàn)了常見智能設(shè)備、自動(dòng)化設(shè)備的數(shù)據(jù)采集及下發(fā);文檔管理對(duì)車間現(xiàn)場(chǎng)原有文檔資料進(jìn)行電子化，通過電子終端提供閱覽，并規(guī)范了文件的審批發(fā)布流程;可結(jié)合公司生產(chǎn)過程信息報(bào)表包含的裝配人員、物料校驗(yàn)、工步信息、檢測(cè)值、流轉(zhuǎn)時(shí)間等全要素信息，可實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的追溯管理;包含手動(dòng)觸發(fā)和自動(dòng)觸發(fā)方式的ANDON系統(tǒng)，可按固定時(shí)間設(shè)置，通過APP消息推送及現(xiàn)場(chǎng)大屏的方式實(shí)現(xiàn)從班組到經(jīng)理層、總經(jīng)理層的遞進(jìn)通知。
結(jié)合1011智能產(chǎn)線的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，江文分享了自己對(duì)于智能制造的理解以及在規(guī)劃實(shí)施階段需要注意的幾個(gè)方向：智能制造是手段不是目的，要明確理解智能制造的實(shí)施目標(biāo)(QCD)，充分評(píng)估各類實(shí)施風(fēng)險(xiǎn);從廠房、物流到產(chǎn)線布局、信息系統(tǒng)等要總體規(guī)劃、效益驅(qū)動(dòng)，避免推翻重來的風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，有針對(duì)性的、逐步推進(jìn)智能化改造;智能制造的規(guī)劃及實(shí)施，需要由IT、OT、工藝等專業(yè)人才組成，注重自動(dòng)化、電氣、設(shè)備接入等系列標(biāo)準(zhǔn);管理層要解放思想 充分理解智能制造的本質(zhì)，要善于學(xué)習(xí)及利用AI、5G等新知識(shí)、新技術(shù)。
在“無參考案例、無成形方案”的基礎(chǔ)上，打造出一套成熟的小型動(dòng)力智能總裝線，兩年多的建設(shè)經(jīng)歷，讓江文更加深入地體會(huì)到了數(shù)字化創(chuàng)新對(duì)于制造業(yè)的價(jià)值，以及融合度越來越高的不可逆轉(zhuǎn)的趨勢(shì)。從而引發(fā)了了他對(duì)于CIO職能的思考：結(jié)合國(guó)家對(duì)于數(shù)字化的重視，CIO應(yīng)該從哪些方面做好準(zhǔn)備;如何提升企業(yè)對(duì)于數(shù)字化的重視;如何應(yīng)對(duì)數(shù)字技術(shù)及價(jià)值的迭代刷新企業(yè)的IT架構(gòu)及自身職責(zé)改變……
而這些問題的答案，應(yīng)該就在下一步數(shù)智化實(shí)踐的路上。
