中車株機 集成與協(xié)同 中車株機數(shù)字化再造

株洲常被人們稱為“火車拖來的城市”，在這里匯集著200多家軌道交通制造企業(yè)，行業(yè)年產(chǎn)值超千億元，占全國軌道交通產(chǎn)業(yè)份額的三分之一。2018年僅中車株洲電力機車有限公司（簡稱中車株機）一家的營收規(guī)模就達到218億元，他是中國重要的電力機車研制基地，也是中國裝備制造業(yè)“走出去”的先鋒。

自1997年走出國門，中車株機在20多年的時間里大力拓展全球化業(yè)務，深度參與全球軌道交通行業(yè)的市場競爭，一路走來，從追趕、齊頭并進再到超越，產(chǎn)品及服務在得到客戶高度肯定的同時，也感受到客戶需求變化帶來的轉(zhuǎn)型壓力，比如產(chǎn)品升級換代周期漸短、人力成本快速上升、客戶需求多元化以及制造過程柔性化和綠色化等新的需求。

數(shù)字化轉(zhuǎn)型

需要做好“頂層設計”

“推動數(shù)字化轉(zhuǎn)型需要先做好頂層設計！”這是中車株機運營與信息管理中心總監(jiān)尹星亮對如何推進企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型所做的堅定回答，同時也是對中車株機數(shù)字化轉(zhuǎn)型工作中所做的總結(jié)。作為一位年近半百，從事信息化推進工作20多年的行業(yè)“老兵”，尹星亮見證了中國制造企業(yè)由信息化到數(shù)字化發(fā)展的整個歷程，對上世紀90年代開始的信息化發(fā)展中存在的問題有著深刻理解。在他看來，信息化時代留下的“業(yè)務煙囪”早已為數(shù)字化時代的企業(yè)業(yè)務轉(zhuǎn)型挖下了“深坑”。

自上世紀90年代，中國制造企業(yè)開始快速普及信息化，投入大量的資金推動PDM、CAD、ERP、OA、CRM等業(yè)務系統(tǒng)的實施，在一定程度上提升企業(yè)管理運營能力并改變了傳統(tǒng)生產(chǎn)制造模式，然而很多企業(yè)信息化實施效果與預期卻相差甚遠。特別是隨著上線的信息化系統(tǒng)越來越多，這種感覺就越來越明顯，那么問題到底出在哪？

尹星亮認為，究其原因就在于企業(yè)推進信息化的過程普遍缺乏一個總體規(guī)劃和頂層設計，使得每一個信息化實施過程都是一個獨立行為，PDM實施只考慮設計部門需求，而ERP實施的只關注業(yè)務部門需求，最終導致各個業(yè)務脫節(jié)而系統(tǒng)之間獨立運行。隨著企業(yè)規(guī)模的擴張以及業(yè)務的不斷延伸，這些獨立而笨拙的業(yè)務系統(tǒng)已很難適應數(shù)字化時代的發(fā)展需求。

目前中車株機在全球有21家子公司，呈現(xiàn)的是典型的跨地域、多分子公司、多事業(yè)部、跨業(yè)務領域的集團型架構(gòu)。尹星亮說：“四年前中車株機存在信息系統(tǒng)之間缺乏有效的協(xié)同與集成等問題，導致各組織間和各業(yè)務領域間的協(xié)同十分困難。在生產(chǎn)制造過程中，由于機車零部件超過1萬個，且產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和工藝復雜、物料種類多和數(shù)量大、加工周期長，經(jīng)常導致設計、采購、供應鏈、生產(chǎn)等過程不可控，嚴重影響生產(chǎn)效率?！?/p>

在尹星亮看來，如今企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型中面臨的問題大多源于此。因此，在主導推動中車株機的數(shù)字化轉(zhuǎn)型中他重點考慮的就是“頂層設計”，即從宏觀、中觀和微觀等層面思考問題，弄清當前企業(yè)面臨的挑戰(zhàn)和需求，從而判斷企業(yè)適合什么樣的業(yè)務架構(gòu)，應該通過哪些途徑去實現(xiàn)。

正是基于這樣一種思考，尹星亮以“橫向協(xié)同、縱向集成”為指導，為中車株機數(shù)字化轉(zhuǎn)型制定頂層設計，即“4-3-2-1”戰(zhàn)略。在企業(yè)運行層面實現(xiàn)設計協(xié)同、計劃協(xié)同、供應協(xié)同和制造協(xié)同;在工廠連接與自動化層面實現(xiàn)生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)集成、設備運行狀態(tài)集成、質(zhì)量檢測數(shù)據(jù)集成;在工廠優(yōu)化與執(zhí)行層實現(xiàn)智能排程可視化、智能調(diào)度可視化，所有的業(yè)務系統(tǒng)都通過一個本地數(shù)據(jù)中心支撐。

協(xié)同與集成帶來的“價值倍增”

尹星亮認為，信息化時代解決的是“0”到“1”的問題，數(shù)字化時代解決的是“1”到“∞”的問題，推進數(shù)字化轉(zhuǎn)型就必須先解決信息化時代挖下的“坑”，即打破“信息孤島”，橫向?qū)崿F(xiàn)上下游企業(yè)間的業(yè)務集成，縱向打通內(nèi)部業(yè)務系統(tǒng)，只有“縱橫”貫通了，才能達成“價值倍增”。

為此，中車株機通過與金蝶軟件合作整合PLM、ERP、MES、產(chǎn)線中控等業(yè)務系統(tǒng)，實現(xiàn)制造活動的縱向集成。同時打通上下游企業(yè)之間的橫向價值鏈，實現(xiàn)研發(fā)、計劃、供應、生產(chǎn)的業(yè)務協(xié)同，實現(xiàn)設計、工藝、產(chǎn)品、設備的數(shù)字化端到端集成。

在金蝶技術人員的深度參與下，中車株機已經(jīng)成功上線全球第一條轉(zhuǎn)向架智能制造生產(chǎn)線，包括11條產(chǎn)線、28臺獨立設備全部實現(xiàn)連接，涵蓋加工、裝配、焊接、涂裝、物流等轉(zhuǎn)向架生產(chǎn)制造全過程。在3個廠房連接超過20臺AGV設備、1000多個員工、1萬多種物料和200多個工位，工作人員只需輸入指令，自動運輸小車就可從立體物料庫取料，輸送到相應工位，智能制造裝備再根據(jù)物料二維碼參數(shù)信息自動生產(chǎn)，之后產(chǎn)生新的二維碼進入下一環(huán)節(jié)。整個生產(chǎn)過程，均為自動完成，無需人工輔助、介入。

智能制造產(chǎn)線的成功實施，使得11條子生產(chǎn)線可達到最大化的協(xié)同平衡，將相互等待時間降到最小。其中，轉(zhuǎn)向架的構(gòu)架、車輪和車軸3條生產(chǎn)線之間的相互等待時間基本為零。同時，轉(zhuǎn)向架智能制造車間能根據(jù)任務變化進行柔性化生產(chǎn)，實現(xiàn)小批量試制與大批量投產(chǎn)同步進行，約20分鐘就可生產(chǎn)一個車輪。

不僅如此，全新的生產(chǎn)方式也帶來了不一樣的質(zhì)量管理模式。螺栓智能擰緊系統(tǒng)、焊接間隙在線檢測設備等，可保證產(chǎn)品質(zhì)量。一旦發(fā)生異常會自動報警停止生產(chǎn)。一批智能監(jiān)測設備在線采集的質(zhì)量數(shù)據(jù)，還可以做到電子化儲存、電子化管理、結(jié)構(gòu)式追溯，實現(xiàn)快速追查。

中車株機公司“轉(zhuǎn)向架智能制造車間項目”是在2015年獲得工信部智能制造專項項目的批復，同年啟動項目運作，目前已經(jīng)通過國家級智能制造項目評審。相比傳統(tǒng)人工操作模式，項目實施后，人員精簡50%，運營成本降低20%，產(chǎn)品研制周期縮短35%以上，轉(zhuǎn)向架整架生產(chǎn)效率提升30%，為企業(yè)以及行業(yè)今后普及實施智能制造摸索出一套成功經(jīng)驗。

尹星亮指出，“生產(chǎn)成本”和“交付周期”是軌道交通企業(yè)發(fā)展的兩大核心競爭力。為縮短交付周期，中車株機一直采用“邊設計、邊采購、邊生產(chǎn)”的制造模式，但由于上下游企業(yè)間以及內(nèi)部業(yè)務系統(tǒng)未能實現(xiàn)集成和協(xié)同，客戶需求一旦變更就很容易打亂生產(chǎn)節(jié)奏，從而嚴重影響交付周期和生產(chǎn)效率。

為避免需求頻繁變更帶來的問題，中車株機與金蝶合作打造一體化協(xié)同管控平臺，實現(xiàn)PDM、ERP、MES業(yè)務之間的數(shù)據(jù)集成，利用PDM的設計更改傳遞至ERP系統(tǒng)中，確保更改信息在PDM和ERP兩個系統(tǒng)中是準確的、一致的、及時的。MES中可以查看操作者本人對應的生產(chǎn)加工工序信息，根據(jù)生產(chǎn)加工工序信息查看其對應的三維（二維）文件，在現(xiàn)場系統(tǒng)中對各文件進行展示，并對接DNC中控系統(tǒng)，實現(xiàn)加工程序的實時傳遞，真正實現(xiàn)無紙化生產(chǎn)。

四年來，中車株機通過與金蝶的深入合作，成功實現(xiàn)了計劃協(xié)同、采購協(xié)同和供應鏈協(xié)同以及制造協(xié)同，幫助中車株機縮短產(chǎn)品組裝周期近30%。通過供應鏈協(xié)同及工廠協(xié)同有效地解決了生產(chǎn)缺料、生產(chǎn)進度管控等問題，在日作業(yè)1萬+工序的復雜情況下，將作業(yè)準時完工率提升至96%。在與西門子、阿爾斯通、龐巴迪等全球行業(yè)巨頭的市場競爭中，中車株機的交付周期可以縮短到競爭對手的一半，而產(chǎn)品價格更低。

尹星亮說，鑒于中車株機與金蝶之間的良好合作基礎，為推動中車株機數(shù)字化向著更深的方向發(fā)展，下一步中車株機將繼續(xù)攜手金蝶軟件，將所有業(yè)務整合到中臺系統(tǒng)，簡化用戶體驗，為前臺賦能。