【案例分享】中車浦鎮(zhèn)車輛的數(shù)字化工廠實踐
中車南京浦鎮(zhèn)車輛有限公司（下文簡稱，中車浦鎮(zhèn)公司），是中國中車核心企業(yè)，主要從事城市軌道車輛、城際動車組、現(xiàn)代有軌電車、單軌車、空鐵以及鐵路客車、重大核心部件等產(chǎn)品制造，是我國鐵路客運和城市軌道交通裝備專業(yè)化研制企業(yè)、集成供應商及方案解決者。
作者：中車浦鎮(zhèn)車輛 e-works整理
公司始建廠于1908年，坐落于歷史文化名城南京，擁有南京高新區(qū)、廣東江門、杭州蕭山和安徽合肥、安徽蕪湖、蘇州、常州等12個子公司、7大產(chǎn)業(yè)基地，現(xiàn)有員工7000人，其中工程技術人員1600余人。
擁有全系列產(chǎn)業(yè)研發(fā)制造平臺。公司先后研制了“兩動一拖”動車組、160km/h內燃觀光動車組、200km/h軌道檢測車、200-250km/h城際動車組，以及具有國際一流水平的城市軌道車輛和現(xiàn)代有軌電車及跨座式單軌車。同時，公司擁有完整的產(chǎn)業(yè)鏈，包括不銹鋼、鋁合金以及碳鋼結構的A型和B型地鐵列車，70%和100%的現(xiàn)代有軌電車、140km/h至250km/h的CRH6型城際動車組、懸掛式空中軌道列車、25型鐵路客車以及各種類型轉向架、各個速度等級制動機。
圖1中車南京浦鎮(zhèn)車輛有限公司
企業(yè)在智能制造方面的現(xiàn)狀
中車浦鎮(zhèn)公司數(shù)字化工廠目前已經(jīng)進行智能化升級的領域有：倉儲物流配送、生產(chǎn)制造、質量檢測、供應商管理、循環(huán)取料與共享包裝等廠外物流。
除了統(tǒng)一的ERP管理軟件之外，在各領域內應用了自主研發(fā)的產(chǎn)品，包括智能物流MES系統(tǒng)、智能制造MES系統(tǒng)、供應鏈協(xié)同平臺、循環(huán)取料系統(tǒng)、智能質量Qmis系統(tǒng)、WMS智能微庫控制系統(tǒng)、L-NEURE硬件標準通訊協(xié)議以及WCS硬件控制系統(tǒng)等信息化管理系統(tǒng)，以及各類智能硬件設備，包括智能微庫、SLP智能物流平臺、智能料箱、智能工具箱、AGV等。
物流MES系統(tǒng)與智能微庫、SLP的聯(lián)合應用，提升倉儲空間60%、降低作業(yè)人員40%、減少異常發(fā)生達90%，實現(xiàn)了由生產(chǎn)拉動式的JIT物流配送模式，提高了對生產(chǎn)現(xiàn)場的物料保證，物流現(xiàn)場整潔有序。循環(huán)取料系統(tǒng)在供應商之間已上線應用，定置化的工裝減少了木制包裝成本浪費，統(tǒng)一的運輸調度，節(jié)省了各供應商的運輸費用，按主機廠生產(chǎn)計劃取料的模式，減少倉儲現(xiàn)場的堆積。智能制造MES系統(tǒng)在總裝車間的上線，實現(xiàn)了全新的工藝設計平臺，結構化的設計直接指導著生產(chǎn)現(xiàn)場人員的作業(yè)。MES系統(tǒng)的部署成功將A2303工位打造成為“數(shù)智工位”。通過L-N 盒子接入的智能扭力扳手、焊機等設備更是進一步實現(xiàn)了生產(chǎn)線的智能化。浦鎮(zhèn)公司每年在現(xiàn)有的數(shù)字化改造的基礎之上，設立更多的課題，規(guī)劃通過幾年的建設，實現(xiàn)整個工廠的全面數(shù)字化推廣。
智能制造項目詳細情況介紹
1.項目背景及目標介紹
在進行精益化改善之前，浦鎮(zhèn)公司與其他很多大型國有制造型企業(yè)一樣面臨著傳統(tǒng)轉型的陣痛。傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式與物流管理方式多以人為主，人的管理弊端經(jīng)過長年累月的積累，很多問題已經(jīng)積壓形成了一個管理的梗節(jié)。傳統(tǒng)作業(yè)模式具有的車不動人動，人無規(guī)則動；變動性太大，作業(yè)管理混亂、生產(chǎn)效率低；各項管理無法落地且追溯性差等弊端。與此同時不斷增長的市場需求，讓本已捉襟見肘的生產(chǎn)變得更加首尾難以兼顧、生產(chǎn)組織愈發(fā)困難。據(jù)統(tǒng)計，截止2016年底，我國已有42個城市經(jīng)國家批準建設軌道交通，規(guī)劃里程超過6680公里。預計到2020年，我國的城市建設軌道交通，通車8000公里以上。生產(chǎn)改造，迫在眉睫。
數(shù)字化改造不僅僅是業(yè)務的電子化、信息化。必須對業(yè)務進行流程再造、精益化管理。中車浦鎮(zhèn)公司自2008年起在全公司內推行精益管理模式，以節(jié)拍式拉動、看板式管理、流水化作業(yè)和標準化工位為核心的精益生產(chǎn)模式，全面改善了管理，大幅提升生產(chǎn)效率和品質，而精益管理正是數(shù)字化工廠建設的基礎。當精益管理讓“車不動人動”的生產(chǎn)作業(yè)模式變?yōu)椤叭瞬粍榆噭印钡墓の恢屏魉€生產(chǎn)，呈現(xiàn)出管理固化；作業(yè)區(qū)域、作業(yè)內容、作業(yè)時間、作業(yè)動作標準化；異常問題快速暴露，快速處理等優(yōu)勢。經(jīng)過精益數(shù)字化生產(chǎn)的改造，浦鎮(zhèn)公司的制造能力和生產(chǎn)效率得到顯著提高，使公司每年的營業(yè)收入大幅度增長。在人員、廠地基本不變情況下收入較上線前提升了近5倍，生產(chǎn)效率由2輛/天，提高到14輛/天，月度計劃兌現(xiàn)率100%。
在生產(chǎn)的整個過程相對較為明朗的時候，公司意識到，變革必須要全面，然而當時與生產(chǎn)息息相關的物流管理局面卻是無法言表。于是對物流再進行精益改革，實行了項目制管理、工位制存儲、節(jié)拍化套餐式配送的物流管理模式。經(jīng)過生產(chǎn)、物流的成功實踐，公司制定了未來數(shù)字化工廠建設的原則：生產(chǎn)要圍繞市場需要，設計、工藝、采購、物流、生產(chǎn)、成本等都必須圍繞工位的一個同心圓管理原則。在該原則之下，各領域內逐步有所建樹，形成了在循環(huán)取料平臺、工位制存儲的模式、供應商協(xié)同合作的良性生產(chǎn)作業(yè)組織環(huán)境下，達到了減少倉儲人員40%，異常發(fā)生率降低90%，節(jié)約倉儲空間23%、減少了包裝成本、管理秩序非常流暢，大大提高了公司數(shù)字化、智能化水平的目標。
圖2 中車浦鎮(zhèn)公司圍繞現(xiàn)場工位的同心圓管理
當內部基礎夯實之后，浦鎮(zhèn)公司瞄準智能工廠的宏大目標，在工業(yè)化的基礎之上，開始進行信息化的深入與擴展，逐步形成了數(shù)字化工廠，并在長達近七年的建設過程中，向整個公司，中車集團內部展示了兩化融合建設的成果，并在此智能制造領域扎根，形成了產(chǎn)業(yè)，承擔著國有企業(yè)的推動制造業(yè)轉型升級，踐行中國制造2025的使命，向社會廣大企業(yè)輸入經(jīng)驗和成果，并繼續(xù)前行。
2.項目目標與實施原則
浦鎮(zhèn)公司的數(shù)字化工廠項目遵循大目標、分步走的建設原則。一個大目標就是最終要實現(xiàn)智能化工廠，分步走是指將與生產(chǎn)相關的物流、質量、供應鏈等分步同時實施。在進行數(shù)字化工廠建設的難點是員工的思想轉變，如何將“精益化的管理思想”深入人心，流程再造，徹底打破傳統(tǒng)的作業(yè)、管理模式。而數(shù)字化工廠建設的重點是生產(chǎn)，一切以服務生產(chǎn)、配合生產(chǎn)、保證生產(chǎn)為基本目標。為了解決以上兩大難點，首先在公司內部進行精益管理理念的導入，對生產(chǎn)現(xiàn)場的作業(yè)模式進行變革，基于生產(chǎn)作業(yè)方式的改變，對圍繞著生產(chǎn)相關的物流、質量、供應鏈管理、工藝設計等精益化管理變革。當業(yè)務流程梳理完畢之后，數(shù)字化工廠之路正式開啟，并不斷深入。
圖3 數(shù)字化工廠建設規(guī)劃圖
3.項目實施與應用情況詳細介紹
3.1生產(chǎn)環(huán)節(jié)的數(shù)字化建設
面向生產(chǎn)的數(shù)字化變革包括兩個方面，一是作業(yè)生產(chǎn)管理模式的變革，二是基于工位制節(jié)拍化的智能制造MES系統(tǒng)的建設與智能化設備的接入。
圖4傳統(tǒng)班組式作業(yè)管理
圖5工位制節(jié)拍化作業(yè)管理
智能制造MES系統(tǒng)采用全國首創(chuàng)的基于“動作編碼+資源”的工藝設計原理，遵從碎片化、數(shù)字化、信息化、智能化建設步驟，通過對生產(chǎn)相關數(shù)據(jù)的高度結構化，從而實現(xiàn)對生產(chǎn)現(xiàn)場作業(yè)的直接驅動。
制造MES體統(tǒng)具有工藝設計、資源管理、計劃管理、生產(chǎn)調度、過程管理、質量管理、人力資源管理、數(shù)據(jù)采集、文檔管理、數(shù)智工位、統(tǒng)計分析等功能。通過制造MES的運行，直接從ERP獲取生產(chǎn)計劃，根據(jù)計劃自動生成生產(chǎn)任務并下發(fā)至對應的工位長。由工位長配備相應的資源（人機料法環(huán)測）后，啟動工序，作業(yè)人員收到任務指令，根據(jù)終端顯示的工藝指導書，逐步完成任務。制造的數(shù)字化建設給浦鎮(zhèn)公司帶來了提高生產(chǎn)效率近200%，訂單準時交付率達100%，有序的生產(chǎn)作業(yè)組織等成果。
中車浦鎮(zhèn)公司為逐步實現(xiàn)由傳統(tǒng)制造向智能制造的轉型升級，實現(xiàn)信息技術與制造業(yè)的有機融合，運用精益思想梳理業(yè)務，結合信息化手段固化流程，進行了以實現(xiàn)智能制造為目標，以選定工位為試點，以結構化工藝設計為驅動，以物理信息技術為手段的智能制造探索和實踐，成功打造獨具特色的數(shù)智工位，推動了工藝設計輸出結構化數(shù)據(jù)化，實現(xiàn)了生產(chǎn)工藝可控、生產(chǎn)資源網(wǎng)格化、生產(chǎn)數(shù)據(jù)可視化、生產(chǎn)過程透明化的制造全過程動態(tài)管控，建立了適應軌道交通裝備行業(yè)特點、具有浦鎮(zhèn)特色的智能制造新模式。
圖6 生產(chǎn)現(xiàn)場
3.2 物流環(huán)節(jié)的數(shù)字化建設
面向物流環(huán)節(jié)的數(shù)字化建設主要包含兩個方面，一是倉儲作業(yè)模式的變革，二是基于工位制、節(jié)拍化、套餐式配送的智能物流MES系統(tǒng)的建設以及與智能化倉儲設備的高度集成。
傳統(tǒng)企業(yè)都是“重生產(chǎn)、輕物流”，浦鎮(zhèn)公司認識到物流對生產(chǎn)的重要性，大膽地對物流管理方式進行顛覆性變革。由原來的按屬性存儲升級為按項目、按工位制存儲。由原來的領料制升級為配送制。基于工位制、節(jié)拍化、套餐式的物流MES系統(tǒng)的成功上線，更是從生產(chǎn)計劃開始，實現(xiàn)了生產(chǎn)計劃、配送計劃、備料計劃環(huán)環(huán)倒推、拉動式的作業(yè)組織模式，達到了與生產(chǎn)節(jié)拍的高度契合。此外，浦鎮(zhèn)公司又引入了十個垂直立體貨柜，使用定制開發(fā)的WMS系統(tǒng)和SLP智能物流平臺，實現(xiàn)了物料的自動化存儲、高效分揀、準時化配送。智能系統(tǒng)和智能設備的應用，為浦鎮(zhèn)公司節(jié)省了60%的倉儲空間、降低異常發(fā)生率達90%、減少作業(yè)人員40%左右。
圖7物流MES系統(tǒng)架構圖
3.3 質量環(huán)節(jié)的數(shù)字化建設
質量作為對生產(chǎn)過程及產(chǎn)品售后的質量檢測與監(jiān)控，在公司發(fā)揮著舉足輕重的作用。但是傳統(tǒng)的質檢是人工的、紙質的，缺少靈活性，且不利于質量存檔和跟蹤追溯管理，更無法形成具有分析價值的數(shù)據(jù)庫。浦鎮(zhèn)公司仍然以工位為中心，與生產(chǎn)工序相匹配，為各工序的檢測進行質量策劃、質量檢驗、異常處置等，確保質量活動事前有策劃，執(zhí)行有監(jiān)控。實現(xiàn)了信息的實時、便捷管理，加速了PDCA循環(huán)，提升了質量效益。從質量數(shù)據(jù)的處理流程的角度，系統(tǒng)覆蓋從質量數(shù)據(jù)的策劃、質量數(shù)據(jù)的收集以及質量數(shù)據(jù)的后期分析與控制，同時也包括質量工作開展過程中的不合格品處理、質量分析、售后質量信息處置等工作，也包括配合質量工作的基礎管理統(tǒng)計分析改進等工作，實現(xiàn)了信息的實時、便捷管理，解決了原始方式帶來的傳遞、存儲、檢索等問題，大大提高了工作效率。
隨著檢測工具的多樣化、智能化，系統(tǒng)正逐步研究接入各種智能檢測設備，如當前研究的無線游標卡尺、非接觸測量平臺、圖像比對技術等，最終實現(xiàn)由生產(chǎn)計劃驅動質檢任務，由Qmis質量管理系統(tǒng)直接調度檢測設備，將檢測結果快速上傳并進行智能化判別，實現(xiàn)對質量數(shù)據(jù)的存檔、分析與追溯。
圖8 質量管理體系規(guī)劃
3.4 供應鏈環(huán)節(jié)的數(shù)字化建設
浦鎮(zhèn)公司的供應商眾多，傳統(tǒng)的供應鏈管理，供需雙方之間沒有有效載體將雙方的信息連接在一起，溝通多是通過電話、短信、郵件等形式進行，信息傳遞不及時、不準確，整體效率低下。為解決以上問題，2016年3月，浦鎮(zhèn)公司內部立項，研發(fā)供應鏈協(xié)同平臺。通過平臺，將買賣雙方間的信息連接在一起，實現(xiàn)對市場需求的快速響應，有效的提高和利用供應鏈資源，更好的抵御和應對各種風險，提高企業(yè)的競爭能力。該系統(tǒng)具有合同管理、模擬配套、訂單管理、售后管理、變更協(xié)同、發(fā)票管理、供應商績效管理、支付管理等幾大功能模塊。
圖9 供應鏈協(xié)同云平臺
3.5 廠外物流環(huán)節(jié)的數(shù)字化建設
浦鎮(zhèn)公司的廠外物流建設起步較早，成果較為明顯，目前以共享包裝、循環(huán)取料為基礎的“智慧物流”項目，將在2018年從浦鎮(zhèn)公司走向整個中車集團。浦鎮(zhèn)公司在內部物流精益化成功之后，發(fā)現(xiàn)必須內外物流協(xié)同管理，否則信息不對稱、庫存控制不精確的物流現(xiàn)場仍然是物料堆積如山。浦鎮(zhèn)公司的70%物料屬于外購件，供應商眾多，存在大量的木制包裝浪費、運輸資源浪費現(xiàn)象。于是浦鎮(zhèn)公司與幾家主要供應商進行升級協(xié)同管理，即供應商按照浦鎮(zhèn)公司的四日生產(chǎn)計劃，根據(jù)BOM清單準備相應的物料，并放置在浦鎮(zhèn)公司提供的定制工裝車上，等待浦鎮(zhèn)公司派車前來托運即可。浦鎮(zhèn)公司的循環(huán)取料是指200公里范圍以內的供應商供貨，由浦鎮(zhèn)公司的運輸車隊按照“Milk-run”的方式取貨，取貨的過程中的車輛位置信息、物料信息實時傳送至平臺，由平臺統(tǒng)一跟蹤、調度。此模式的應用不僅節(jié)省了供應商的包裝成本、運輸費用，更是為浦鎮(zhèn)公司的現(xiàn)場減少了拆卸作業(yè)、提高了生產(chǎn)計劃的可控性和兌現(xiàn)率。
圖10 廠外物流環(huán)節(jié)的數(shù)字化建設
4. 效益分析
浦鎮(zhèn)公司通過數(shù)字化工廠建設，取得了如下效益：
（1）管理效益
管理者不再因為現(xiàn)場混亂的秩序而煩惱，也不必為異常發(fā)生的源頭在哪而擔憂。數(shù)字化下的工廠運轉模式是，作業(yè)數(shù)據(jù)系統(tǒng)可抓取，實時跟蹤作業(yè)過程的進度、異常發(fā)生情況，數(shù)據(jù)直觀、系統(tǒng)、多維度分析，為管理者減少現(xiàn)場重復的檢查工作、提高了管理效率。管理系統(tǒng)的應用、智能化設備的應用，更是減少了一線人員的工作強度，加強了企業(yè)人員的協(xié)作，幫助企業(yè)實現(xiàn)“開源節(jié)流”的目標。
（2）經(jīng)濟效益
數(shù)字化工廠建設為浦鎮(zhèn)公司帶來的經(jīng)濟效益顯眼易見。最直觀地體現(xiàn)在了生產(chǎn)效率的提升和訂單交付的及時率。在人員、廠地基本不變情況下收入較上線前提升了近5倍，生產(chǎn)效率由2輛/天，提高到14輛/天，月度計劃兌現(xiàn)率100%，提高了客戶滿意度。在循環(huán)取料平臺、工位制存儲的模式、供應商協(xié)同合作條件下，減少倉儲人員達40%，異常發(fā)生率降低達90%，節(jié)約倉儲空間23%、減少了包裝成本、管理秩序非常流暢。
（3）運營效益
浦鎮(zhèn)公司打造的數(shù)字化工廠，被知名培訓機構當成標桿每年進行超過10批500人次的培訓，每年接待300余批4000余人次的參觀。開放式的數(shù)字化工廠建設經(jīng)驗的分享、成果交流，不僅向社會展示了浦鎮(zhèn)公司先進的作業(yè)管理模式，更是彰顯了浦鎮(zhèn)公司乃至整個中車集團的品牌形象，有助于在軌道交通行業(yè)市場份額的提升。企業(yè)當兩化融合逐步深入后，衍生出了第三產(chǎn)業(yè)，將浦鎮(zhèn)公司數(shù)字化工廠建設的成果對外輸出，增加了公司整體的運營效益。
--- THE END ---
免責聲明：本文版權歸原作者所有。為尊重知識產(chǎn)權，MES百科會盡量標注每篇文章的作者，但某些文章因年久或經(jīng)多次轉載而無從追溯，還望諒解。如涉及版權，請聯(lián)系我們！
以上就是100唯爾(100vr.com)小編為您介紹的關于中車的知識技巧了，學習以上的【案例分享】中車浦鎮(zhèn)車輛的數(shù)字化工廠實踐知識，對于中車的幫助都是非常大的，這也是新手學習機電專業(yè)所需要注意的地方。如果使用100唯爾還有什么問題可以點擊右側人工服務，我們會有專業(yè)的人士來為您解答。
本站在轉載文章時均注明來源出處，轉載目的在于傳遞更多信息，未用于商業(yè)用途。如因本站的文章、圖片等在內容、版權或其它方面存在問題或異議，請與本站聯(lián)系(電話：0592-5551325，郵箱：help@onesoft.com.cn)，本站將作妥善處理。
向客服提問中車課程推薦
機電專業(yè)熱門資料
機電專業(yè)技術文檔
推薦閱讀
