企业数字化转型的实质是重构企业的制造、管理,通过调整企业的资源配置,可以大幅度提升企业的运营效率、决策准确度。数字化转型对处在核心竞争力架构过程中的中小型制造业如何提升核心竞争力方面具有重要意义。
机电仪表中小离散型制造业的典型企业
上海辰竹仪表有限公司(以下简称“辰竹”),原为上海工业自动化仪表研究院(SIPAI)九五科技攻关“本安自控系统关联设备(安全栅)技术研究及产业化”项目组,得益于科技成果转化政策,于2002年成立,是一家研发、制造和销售服务的一体的企业。
辰竹主攻智能制造和仪器仪表行业关键技术,主导产品有隔离式安全栅、信号隔离器、电涌保护器、安全继电器以及智能控制器等,如图1所示。100%自主研发生产应用在工业自动化控制系统中,对底层传感器或执行机构与控制系统的信号传输起本质安全防爆、防雷、防电磁干扰、执行机械安全和控制安全接口保护作用,系国家重点装备的关键部件/配件。辰竹以满足客户需求为目标,不断研发创新,凭高性价比、供货快、服务及时等综合优势为化工、石油、环保、新能源、工业物联网以及工程机械等行业输出数百万台安全接口产品和服务,从小型配套设备到超过万台产品的化工核心装置的应用,逐步成为自动化安全领域有影响力的本土品牌,部分产品出口海外,其中安全栅/隔离器类产品连续5年国内企业市场占有率第一。
辰竹累计参与10项国家和行业等标准制定,获国内外发明专利20项,其中等5项为美国、欧盟、日本国际发明专利,6项国际产品认证为国内同类首先获得,先后获国家重点新产品、中国机械工业/上海市科技进步奖、获工博会工业自动化奖等20余项。辰竹获评国家工业和信息化部“专精特新”小巨人企业、国家级“仪器仪表行业两化深度融合标杆企业”、上海市五一劳动奖状、上海工人先锋队、上海市先进私营企业、松江区质量创新奖和区长质量奖等荣誉。辰竹是上海市仪器仪表行业“两化融合管理体系认证”首家认证企业,上海市“两化融合”示范基地,上海市松江区“两化融合”示范企业,智能制造案例被列为人社部高级技术人才研修—智能制造基础课程内容。
利用数字化思想提升制造力
在现有的经济形势下,随着制造人工成本的不断提升,原材料价格的不断上涨,全面压榨着企业的利润。在此形势下的中小企业,必须通过产品的不断创新,产品质量的不断提升才能持续的发展,才能适应市场的竞争。辰竹团队自2008年起,率先确定数字化转型为“一把手”工程,并以精益管理推进自动化和信息化,有效提高产品的质量,构筑制造力。
针对仪器仪表制造业“多品种、小批量”的特点,辰竹团队优先从实施生产过程信息化着手,围绕“质量、交期、库存、效率”四个关键要素出发,结合“人机料法环”环节,摸查制约制造力提升的原因,架构制造生产系统,建设制造执行管理系统,条码采集管理系统,实现产品制造过程的全程可控及可追溯;对现有自动化设备进行信息化改造,通过智能化手段消除设备信息化“孤岛”,逐步融入质量控制分析系统,如图2所示。
面对生产计划难安排、运行管理难流畅、技术管理难规范、质量管理难保证和成本核算难精准的普遍现象,辰竹结合实际工况逐步完善生产系统架构,一部分为现场执行控制系统(MES),另一部分为MES与ERP系统进行数据交换的数据库管理系统。整个过程通过各子系统之间无缝的联接及科学的信息化手段,实现协同生产和管理有效地减少人为操作带来的错误,切实提高产品质量和生产管理水平,如图3所示。
辰竹生产的自动化安全保护仪表产品在市场竞争中,产品质量的差距主要集中在产品一致性、稳定性、可靠性,除了产品设计外,解决产品的一致性、稳定性和可靠性必须通过制造过程现代化设备和管理来解决,仪器仪表多品种、小批量、市场需求的不确定性给制造带来难题。在生产全流程中,利用数字化的思想,充分考虑材料通用化、功能模块化和标准化,随着生产规模的扩大,生产设备自动化程度的提高以及信息化系统的采用,带来了制造力的大幅提升,公司的销售、利润、纳税等经营数据同步增长。
利用数字化思想提升管理力
对设备、生产线、工厂等物理设备进行互联,是数字化思维达成的基本的共识,但往往容易忽略将企业外部资源及内部管理联接点也纳入考虑范围。借助数字化思想,提升管理力从横向方面考虑整体供应链的贯通协同,从纵向方面多考虑端到端的业务贯穿协同。
2014年,辰竹导入PLM全生命周期软件,实现电路设计数字化、结构设计数字化,并且电路和结构2D、3D仿真。辰竹所有研发和制造的原材料库实现统一数据库信息管理,保证元器件质量、供应商、检验规程等100%覆盖。从产品BOM、制造BOM、工艺BOM到制造产品设计最小工位,再到产品质量标准项目,逐层规范化和标准化,从而推进研发产品从样机到制造导入的物料、各种BOM、SOP和质量检验规程的标准化,再应用信息化手段,直接导入到制造的ERP和MES系统中,大大缩短研发导入到制造产品的周期,提升产品质量。
2018年,辰竹推行组织架构扁平化,启用“阿米巴”经营核算模式,公司内部产品事业部(子公司)、制造中心、销售各区域全部公司和各部门经营核算已逐步实现信息化、自动化、移动化。
十二年数字化实施成效
经过4轮3年规划与实施,辰竹制造现已迈入3.0阶段,实现信息化全覆盖,从原材料、制造过程、发货和订单等环节可追溯。ERP、MES2.0、PLM以及CRM等信息一体化,生产设备信息化监控占80%,制造过程数据80%自动采集,自动排程为主(PMC2.0)的生产计划信息化,如图4所示。近3年公司销售收入复合增长22%,净利润复合增长42%,平均净资产收益率24.5%。2020年与2017年相比,公司人均销售增长52%,年制造量增加114%,人均制造效率提高75%,5年质保返修率PPM降低3倍多,多项经营管理量化指标持续领跑同行企业。
数字化转型经验总结与难点痛点
新一轮科技革命和产业变革迅猛发展,这要求企业的领导者对数字化技术、新兴商业模式保有高度敏感的洞察力,并时刻反省和调整公司战略,以数字化转型化解不确定性,围绕企业总体发展战略提出的愿景、目标、业 务蓝图,提出数字化转型的目标、方向、举措、资源需求等。
十余年的辰竹数字化转型经验总结起来,就是作为制造型企业,始终坚持“产品”为核心,坚持创新驱动和研发投入,盯牢产品交付,以“质量、效率、成本”量化指标的提高为目标,分解细化各部门目标,持续PDCA,小步快跑。根据公司定位、发展方向、现有资源循序渐进、量力而行,建立透明化数字管理企业文化理念,顺势调整组织架构和流程,自建及培养企业信息化专业队伍,抵住诱惑、耐住寂寞,做精做专做强。
然而,作为一个中小型仪表制造业,目前企业内部的“数据生态”尚未成型,数字化人才缺口明显;利用数字技术打破边界,重构客户体验,让客户需求、交易、体验全面提升的生态链仍需打造。辰竹将持续专注在自动化安全仪表产品和服务,以盼融入更大的行业数字生态链中发挥作用,造福用户。
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工业是节能降碳的重点领域,也是实现“3060”碳达峰碳中和目标的关键。党的二十大报告明确提出,积极稳妥推进碳达峰碳中和,推进降碳、减污、扩绿、增长,完善能源消耗总量和强度调控,重点控制化石能源消费,逐步转向碳排放总量和强度“双控”制度。为了回顾 2023 年工业企业在节能降碳、绿色可持续发展方面的成就,了解当下的创新技术和应用,《流程工业》编辑部在 2024 年第一期特别策划了“工业碳中和”专题,邀请了一批国内外优秀的工业企业分享观点和产业实践,为广大的流程工业企业提供绿色可持续发展的启迪和借鉴。
作者:本刊编辑部
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