九牧衛(wèi)浴的工廠智能化改造實踐

孫俊杰

九牧集團通過建設“五星定制”平臺及支持C2F的智能化工廠，實現(xiàn)了制造硬件自動化、軟件數(shù)字化以及生產(chǎn)過程精益化，提升了公司效率效益和產(chǎn)品質(zhì)量，為品牌的國際化推廣提供了強有力支撐。

數(shù)年前，九牧與兩家全球知名的中介機構(gòu)合作，對中國消費市場進行的一次深度調(diào)查顯示：中國正進入品質(zhì)消費階段，中國市場講究服務性消費，產(chǎn)品品質(zhì)和服務的附加值成為新時代消費者的剛性需求。九牧廚衛(wèi)董事長林孝發(fā)意識到，產(chǎn)品和服務更加貼近消費者需求，才是企業(yè)盈利之道。后來，另一組更翔實的數(shù)據(jù)擺在他面前：中國衛(wèi)浴行業(yè)有3000億元市場規(guī)模，其中智能家居需求每年保持19.8%的增長，而智能馬桶使用率不到3%，這也就意味著有1080億元的潛在市場有待挖掘。

一次次的調(diào)查研究，堅定了林孝發(fā)的看法：衛(wèi)浴行業(yè)前景無限，關(guān)鍵就是要以消費者需求為導向，既要適應市場，更要創(chuàng)造市場。而工廠智能化改造，成為他踐行適應市場并創(chuàng)造市場的濃重一筆。

衛(wèi)浴廠商制造升級面臨的問題

衛(wèi)浴產(chǎn)品制造具備離散制造行業(yè)的固有特點，相比于流程制造業(yè)，具有生產(chǎn)過程復雜、產(chǎn)品種類繁多、工藝路線和設備使用靈活、車間形態(tài)多樣等特點。同時作為輕工行業(yè)的一份子，我國衛(wèi)浴產(chǎn)品制造基礎(chǔ)研究、自動化、數(shù)字化的基礎(chǔ)較為薄弱，應用工業(yè)信息網(wǎng)絡技術(shù)進行智能工廠建設的難度也相對較大。為此，在智能化設計和改造過程中，九牧集團希望搭建工藝研究平臺，不斷推進制造硬件自動化、軟件數(shù)字化以及生產(chǎn)過程精益化，期望通過加強企業(yè)戰(zhàn)略研究、工廠智能化改造、成本管控等舉措，實現(xiàn)公司效率效益 、產(chǎn)品質(zhì)量的進一步提升，并為品牌的國際化推廣提供強有力支撐。

工廠智能化改造的實施

九牧集團智能制造項目主要是建設“五星定制”平臺及建設支持C2F（Customer-to-Factory）的智能化工廠。“五星定制”平臺通過線上線下互動以吸引客戶，實現(xiàn)在線展示和設計，線下提供配送安裝及品質(zhì)監(jiān)控。線上確認報價單生產(chǎn)訂單并進入平臺的訂單管理系統(tǒng)，最終訂單在平臺上自動拆單和排產(chǎn)，并實時與MES系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交互。在工廠實現(xiàn)生產(chǎn)后，訂單管理系統(tǒng)會安排配送、安裝等流程。為了配合“五星定制”，實現(xiàn)非標衛(wèi)浴產(chǎn)品的定制化生產(chǎn)，需要對現(xiàn)有工廠進行智能化改造，或建設全新的智能制造工廠。項目中主要是實現(xiàn)智能馬桶和衛(wèi)浴五金工廠的改造，以及立體淋浴房工廠的新建。

“五星定制平臺”服務于九牧的定制化轉(zhuǎn)型，實現(xiàn)線上、線下定制服務的聯(lián)動整合分布。消費者可在線上和線下門店并行進行個性定制體驗和操作，隨心所欲選擇想要的產(chǎn)品風格及產(chǎn)品搭配，并且可以根據(jù)喜好和實際需求，實現(xiàn)產(chǎn)品的類型、開門方向、尺寸、顏色、材質(zhì)、五金、搭配配件等細節(jié)的定制。

為實現(xiàn)九牧的五星定制，支撐系統(tǒng)包含了四項：

一是前端面向消費者和門店實現(xiàn)快速體驗、設計、下單的平臺，包括2020 IdealSpaces在線體驗平臺、2020 Design專業(yè)定制家具設計軟件V11以及其他多樣的設計和效果展示平臺。

二是對接前端和后端中間環(huán)節(jié)的訂單系統(tǒng)，包括其他設計平臺通過泛·云訂單對接2020定制云傳單平臺，而IdealSpaces在線體驗平臺和2020 Design專業(yè)設計軟件則直接對接2020定制云傳單平臺。

三是后端無縫對接的生產(chǎn)系統(tǒng)，比如2020 insight/IMOS系統(tǒng)、SAP （VC 解決方案）等。

四是其他重要的業(yè)務支撐系統(tǒng)，如大中臺系統(tǒng)和共享設計師服務平臺等。

其中，2020 IdealSpaces在線體驗平臺同時支持WEB端與移動端的訪問，門店操作人員可協(xié)助消費者進行在線體驗設計并在線進行下單，支持Y單（標準單）、T單（特殊定制單）、K單（開發(fā)單）的在線下單操作。工廠業(yè)務工程師接收到訂單后對訂單進行審核，如確認是Y單則直接通過，訂單直接對接到后端工廠進行生產(chǎn);如是T單，則由工程師通過共享設計師服務平臺在2020 Design軟件進行產(chǎn)品定制設計，設計完成后可下單到工廠;如是K單，則由工程師直接在后端工廠進行建模生產(chǎn)。所有訂單審核環(huán)節(jié)均在2020云傳單平臺系統(tǒng)完成操作，并且云傳單平臺還將根據(jù)訂單的狀態(tài)及時將訂單消息通知到相關(guān)人員。2020 Insight幫助工廠實現(xiàn)更好的生產(chǎn)管理并實現(xiàn)與SAP VC解決方案的集成，從而實現(xiàn)從前端門店個性化方案對接到工廠后端自動拆單和生成訂單及物料單的管理。

通過2020 Insight系統(tǒng)實現(xiàn)流程化管理，實時監(jiān)控和統(tǒng)計工作量，提高人員利用率和機器利用率，同時在前端生產(chǎn)狀態(tài)實時反饋到門店和消費者，提高了消費者的消費體驗。

在該系統(tǒng)下，在后臺系統(tǒng)能更輕松了解動態(tài)報表并且能進行數(shù)據(jù)實時更新，為管理層提供重要決策參考。及時看到是否有訂單積壓、訂單在系統(tǒng)中內(nèi)部扭轉(zhuǎn)的時間、每天收款金額、當天銷售訂單數(shù)量、每日銷售訂單統(tǒng)計以及其他重要的關(guān)鍵績效指標，可以精確了解和分析C2F各個重要環(huán)節(jié)的運營情況，極大地提高了從客戶下單到交付出貨的效率，滿足當前消費者個性化定制和快速交付的市場需求。

事實上，對林孝發(fā)來說，智能化改造是適應市場變化順理成章的事。在公司最為艱難的2012年，衛(wèi)浴行業(yè)創(chuàng)新意識還很弱，引進外來人才來創(chuàng)新會出現(xiàn)“水土不服”，而公司老一代員工思想又不解放。那時候企業(yè)不掙錢，而在研發(fā)方面投入力度很大，占當時銷售額約4%，但錢花了短期不見效，還要繼續(xù)投入，壓力很大。為改變這一情況，林孝發(fā)把公司精兵強將抽離出來成立創(chuàng)新狼性小團隊，專攻智能馬桶，要求技術(shù)水平不低于日本馬桶，最終實現(xiàn)了突破。

“智能馬桶研發(fā)出來后，2013年開始銷量大漲，每年增速都超過50%?！绷中l(fā)說，“而且智能馬桶的毛利率至少高出普通馬桶10個百分點?！?/p>

借助智能化和個性化定制等策略，九牧轉(zhuǎn)型升級為智能衛(wèi)浴家居生產(chǎn)商，馬桶、龍頭、面盆、浴缸、淋浴房等衛(wèi)浴產(chǎn)品都實現(xiàn)了不同程度的智能化，走在了行業(yè)前列。

智能制造項目成效

位于省新鎮(zhèn)扶茂工業(yè)園的九牧廚衛(wèi)生產(chǎn)廠智能馬桶生產(chǎn)車間，只需要幾名技術(shù)人員。機器人來來回回忙碌著，技術(shù)人員只要盯著電子顯示屏上的耗材損耗、成品率、物流流程等實時更新數(shù)據(jù)……這是九牧基于大數(shù)據(jù)打造的工業(yè)4.0云工廠。在質(zhì)檢車間，一個個智能馬桶部件在接受各種考驗：為檢測防水性能，馬桶被放在淋浴噴頭下進行20多小時的連續(xù)沖洗;馬桶蓋座圈被反復施以200公斤的壓力測試;馬桶蓋面板要經(jīng)10萬次翻放檢測……

在九牧生產(chǎn)陶瓷馬桶的一條生產(chǎn)線上，馬桶模具通過高壓注漿形成陶瓷毛坯，然后通過層層修整后，與水箱連接在一起，然后灌釉、干燥形成馬桶陶瓷成品。這條生產(chǎn)線70%實現(xiàn)了機器人自動化操作，但仍有30%需要人工完成，主要是陶瓷毛坯進行修整使得外觀更漂亮。以前這樣一條陶瓷馬桶生產(chǎn)線需要50人以上，而這條生產(chǎn)線通過引進國外設備并進行多年改造后，現(xiàn)在只需要4個人。正是如此，九牧入選為國家級智能制造試點示范企業(yè)。

九牧廚衛(wèi)股份有限公司智慧制造研究院院長王莫說，新建的工廠對照工業(yè)4.0標準，現(xiàn)在大部分產(chǎn)品已從傳統(tǒng)的人工密集型生產(chǎn)轉(zhuǎn)向工業(yè)化的智能制造。未來，企業(yè)將采用虛擬制造技術(shù)，可以在產(chǎn)品設計階段就模擬出該產(chǎn)品的整個生命周期，從而更有效、更經(jīng)濟、更靈活地組織生產(chǎn)。

項目成長性分析

智能制造項目完成后，生產(chǎn)效率、運營成本、良品率等參數(shù)的變化很明顯。

生產(chǎn)效率測算方法如下：生產(chǎn)效率=（產(chǎn)品入庫數(shù)量×產(chǎn)品理論工時定額）/（單位人員數(shù)量×8小時+加班工時）。

運營成本有效降低。2016年運營成本率為70%，2018年改造后的運營成本率為49%，改造后整體運營成本下降21%。產(chǎn)品升級周期平均縮短35%。

智能化改造之前，五金產(chǎn)品2016年不良品率是3.27%。2019年智能化改造之后不良品率降低至1.54%，不良品率降低52%;智能馬桶產(chǎn)品2016年不良品率是0.11%，智能化改造之后總體不良率降低至0.05%，不良品下降比率54%。淋浴房產(chǎn)品2016年不良品率是1.52%，智能化改造之后沖壓不良品率降低至0.93%，降低38%。即智能化改造后，平均不良率下降48%以上。

同時，單位產(chǎn)值能耗也明顯降低。

智能制造項目示范作用

九牧集團根據(jù)智能制造項目建設內(nèi)容打造并形成五大體系，即智能工廠規(guī)劃、數(shù)字化、自動化、精益生產(chǎn)和工業(yè)工程培訓，這些體系將在未來對其他智能制造改造項目起到示范和借鑒作用。

智能工廠規(guī)劃

根據(jù)智能制造項目經(jīng)驗，九牧集團從如下的流程推廣角度來推進其他工廠的再規(guī)劃和再優(yōu)化：

總體分四大階段，即確定布局輸入條件、車間布局規(guī)劃、數(shù)字化和自動化方案設計以及方案實施。對于新工廠，按照統(tǒng)一規(guī)劃、分布實施的綱要，實現(xiàn)工藝、物流、信息化規(guī)劃的集成。對于舊工廠的推廣改造策略，我們遵循以精益和標準化改善為宗旨，進行流程梳理、自動化和物流優(yōu)化改造、設備聯(lián)網(wǎng)改造以及信息化改造。

數(shù)字化

在數(shù)字化方面進行復制和推廣主要是從系統(tǒng)架構(gòu)層面進行約束。

自動化

在自動化方面，九牧集團主要是打造統(tǒng)一的標準，包括設備選型標準化，細化到具體的電氣部件選型標準化以及報價標準化，同時打造統(tǒng)一的標準接口以及數(shù)據(jù)標準。比如在設備互聯(lián)層面，九牧定義了標準的工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議，所有設備必須使用Profinet、CC-link、EthernetIP、OPC-UA、Modbus TCP等標準的常見協(xié)議，并要求設備廠商在設計初期提供標準的內(nèi)存地址映射。同時，對于同類型的工藝，九牧要求在推廣單位嚴格按照示范單位的設計和選型進行部署，比如九牧陶瓷的自動化復制到永春良格。

精益生產(chǎn)

精益生產(chǎn)是九牧智能制造的基礎(chǔ)，九牧打造了精益生產(chǎn)體系（JPS），按照分期分步驟進行推廣復制。根據(jù)制定的路線圖和目標，按照世界級標桿企業(yè)的模式進行標桿試點和復制推廣。

工業(yè)工程培訓

人才是企業(yè)管理和創(chuàng)新的關(guān)鍵。為了更好地推動智能制造各模塊建設，實現(xiàn)人才與項目體系建設更好的融通，企業(yè)離不開培訓，培訓既帶動了文化的改變，也提高了企業(yè)和個人的能力。如上諸多的體系和流程也需要通過培訓體系來生根發(fā)芽，慢慢向企業(yè)各個單位進行持續(xù)的標準化推廣，只做示范項目的帶動性相對有限。因此，九牧集團結(jié)合項目推廣需求打造了工業(yè)工程培訓體系，實現(xiàn)培訓和項目相結(jié)合。

通過體系建設形成適合自身及行業(yè)發(fā)展的智能制造經(jīng)驗。結(jié)合經(jīng)驗內(nèi)容，公司已經(jīng)逐步推廣到九牧旗下的合金、掛件、浴室柜、櫥柜、良格廚衛(wèi)等制造單位，對于行業(yè)或智能制造發(fā)展有著比較強的示范和推廣作用。對于體系建設推廣，各級政府及相關(guān)企業(yè)也可以組織到九牧進行交流，讓更多的企業(yè)了解九牧的做法，并且和需求單位形成合作，把九牧的做法推廣出去。

創(chuàng)新是第一要務

在林孝發(fā)看來，不管是智能制造，還是互聯(lián)網(wǎng)+，企業(yè)都要以消費者需求為導向，就是要開發(fā)新產(chǎn)品、激發(fā)新需求、創(chuàng)造新市場。說到底就是企業(yè)對內(nèi)要以技術(shù)創(chuàng)新為導向。

創(chuàng)新是發(fā)展的第一要務。九牧每年將5%的營收投入研發(fā)，公司目前在全球擁有16個實驗室、8個研究院，在廈門、上海等多地設立了創(chuàng)研中心，為產(chǎn)品創(chuàng)新提供了強大支撐。2005年，九牧啟動智能產(chǎn)品項目的研發(fā)。2014年，九牧推出無菌水智能馬桶。2015年，推出具有電解除菌水洗技術(shù)的第五代高端智能馬桶G5。2016年，推出具有全新海嘯沖洗技術(shù)的i7Plus智能馬桶。通過產(chǎn)品與手機APP相連，消費者可用語音控制產(chǎn)品。不僅如此，九牧還推出可以檢測用戶的體脂等健康參數(shù)的智能馬桶，進一步迎合市場消費需求的升級。

林孝發(fā)認為，創(chuàng)新就是放棄“不可能”的想法。九牧更強調(diào)產(chǎn)生效益要超過當期投入，預算要轉(zhuǎn)化為市場占有率和利潤指標。他舉例說，旗下的陶瓷廠所有新研制產(chǎn)品必須送到總部進行標準檢測合格后，才能拿到生產(chǎn)許可證?！耙獜难邪l(fā)環(huán)節(jié)入手抓品質(zhì)，而很多企業(yè)把抓品質(zhì)的重心放在車間，已經(jīng)來不及了?！?/p>

創(chuàng)新的關(guān)鍵在于人才。林孝發(fā)認為，泉州企業(yè)最需要的就是工匠精神和工匠人才。實施工匠精神提升新法則，九牧將工匠人才按照在公司作用依次分技術(shù)型、設計型、業(yè)務型、管理型四種類別，并按照初級、中級、高級進行系統(tǒng)化培養(yǎng)提升。得益于這種凸顯技術(shù)角色的考核體系，年終的時候，技術(shù)總監(jiān)拿的“紅包”比集團副總裁還“風光”。

作為國家級智能制造試點示范企業(yè)，九牧積極聚焦高質(zhì)量發(fā)展，實施“制造轉(zhuǎn)型”戰(zhàn)略，成立了九牧陶瓷智能研究院。九牧陶瓷智能研究院是陶瓷全自動生產(chǎn)工藝研究基地，研發(fā)了兩套陶瓷智能生產(chǎn)設備，實現(xiàn)了自動化、信息化、智能化，生產(chǎn)效率提高了25倍，產(chǎn)品合格率由68%提升到98%。原來只能用100多次的模具，現(xiàn)在可用近6萬次，模具使用效率得到大幅提升。

在創(chuàng)新之路上，九牧一直恪守著對產(chǎn)品品質(zhì)的堅守。為保證產(chǎn)品品質(zhì)，九牧建立了國家級實驗室，專業(yè)從事產(chǎn)品檢測。先進的生產(chǎn)設備，精湛的設計工藝，嚴格的檢測過程，使九牧的產(chǎn)品贏得了消費者的好評。