离散制造 离散制造的产品往往由多个零件

◎文丨e-works 黄培 田耘

2018年8月，e-works总编黄培博士采访了中兴精密集团助理总裁李鹏先生和他的团队，就中兴精密这些年在信息化建设中取得的若干成果，以及在智能制造的大潮下中兴精密进行智能化升级和转型的策略等问题进行了深入交流与沟通。

宁波作为全国最重要的港口城市之一，是整个浙江乃至全国的制造业重镇，如果把浙江比作全国经济的桥头堡，那么宁波正是浙江经济的桥头堡。 了解宁波企业的智能制造转型升级道路，对目前的智能制造热潮可能有若干启发。

在宁波这里，遍布着大大小小上百万家的制造业企业，中兴精密正是其中典型的一家。 2018年8月，e-works总编黄培博士采访了中兴精密集团助理总裁李鹏先生和他的团队，就中兴精密这些年在信息化建设中取得的若干成果，以及在智能制造的大潮下中兴精密进行智能化升级和转型的策略等问题进行了深入交流与沟通。

左：中兴精密集团助理总裁李鹏

中：e-works总编黄培博士

右：中兴精密IT中心王也

交流中得知，中兴精密集团董事长张忠良先生是宁波盛和塾的理事长， 集团奉行日本经营之圣稻盛和夫的管理经营方针，对于技术、成本、现金流、库存、净利率几个指标尤为重视。 因而在企业经营成本日渐攀升的压力下，如何推进企业智能化进程，促进产能和效益的双重提升，是企业领导者所关注的重点。

中兴精密董事长张忠良先生

专注信息化

助力企业管理水平提升

通过对整个信息化的历程进行了解，中兴精密目前拥有了相对完善的信息化系统。中兴精密于1998年启动信息化系统建设，在2002年逐步引进外部信息化管理人才，开始建设财务业务一体化的ERP系统，到2005年已建成包括财务、供应链、MRP、OA、HR在内的一整套企业信息管理系统。

2006-2008年，中兴精密建立实际成本计算、预算、资金管理等管理会计系统，并在2009年将ERP系统替换为SAP的平台。从2012年起，中兴精密逐步扩大了IT团队规模和开发人员比例，建设IT共享中心，对SAP、BPM、MES等进行自主开发维护，探索智能制造之路。

中兴精密系统架构图

作为企业信息化建设的总领舵人，李总加入中兴精密10多年，见证了整个信息化体系不断发展和完善的过程。中兴精密最初使用的ERP系统主要功能是进销存和财务，但是随着企业规模的不断扩大，数据量不断增多，原有的功能已经不能够满足企业需求，过多的定向开发又会导致系统在集成方面出现一些问题，不够稳定。 为了解决这一问题，2009年中兴精密将ERP系统替换为SAP，经历了一年多的运行和优化，在2011年底，系统开始逐渐稳定，并取得了不错的效果。

SAP ERP系统的上线使中兴精密在系统层面实现了集团管控，以及对外销售、采购等交易等活动的在线处理，同时也实现了财务一体化和成本管控。 通过流程优化及跨系统整合，流程效率提升超过50%； 同时，MRP的有效运作，使存货降低超过40%； 实现财务业务一体化，将风险管控点设置在流程的关键环节，绝大多数业务风险做到事前事中控制；最终实现了成本核算的精细化，提升成本管理水平和新品报价的可控性， 提升新品成本分析正确率接近20%。

中兴精密的IT团队一直有这样的理念：企业信息化要服务于整个企业的发展需求，推行信息化的过程其实是推行管理的过程，是企业变革的过程，也是痛苦的过程。导入信息化系统就是导入新的管理理念，当管理理念与公司现有理念发生冲突时，找到一个平衡点很关键，不让企业完全去适应软件，也不能让软件完全按照企业现状去实施，否则信息化就太没价值。

面临挑战

确立企业智能制造转型策略

随着中兴精密企业规模和业务量逐年增多，多品种、小批量和多批次的生产模式逐渐成为趋势，客户对产品交货周期和质量的要求越来越高，加之高度离散的工艺流程使得生产现场管理难度越来越大， 传统的ERP系统在实时处理生产现场问题的弊端和不足逐渐显现，主要体现在：

●计划部门仍然采用手工制作EXCEL的方式进行排产，不能精确到产线机台日计划。而且关键设备没有联网，计划与执行脱节；

●生产过程信息不透明，制造成本数据采集精准度不够高，容易产生错误判断；

●各种出入库及报工作业复杂，花费了大量人力，且准确率不够高，及时性也远远不够；

●过程质量管理手段落后，事后分析改善比较被动。

明确痛点，方能有的放矢。 为了改变当前低效率的生产现状，5年前中兴精密从生产过程入手探索推荐智能制造转型，通过与国内知名专家的合作，制定出中兴精密的智能制造转型策略： “一个前提，两个目标” 。

一个前提是： 智能制造以解决企业实际问题为前提。立足实际，解决生产经营的实际问题，不搞“高大上”的面子工程，以最低成本实现最大收益。

两个目标是：

（1）缩短整个产品的生产周期：要求在现有的基础上减少一半，使企业能够快速应对整个市场行情的变化；

（2）提高生产效率和企业运营效率：

①IT部门和自动化硬件部门需紧密配合，提高单个工站和工作中心的生产效率；

②减少工作层级，提高协同效率，使各部门在一个平台上高效运作；也可以在信息平台上进行优化，包括模式和操作手段的优化。

③提高产品的生产品质，加强过程和品质管控。

勇于探索

大胆推进企业智能制造转型

中兴精密的IT团队认为，要实现智能制造的目标，首先需打通制造各环节，让生产管理人员变得“耳聪目明”，为此中兴精密IT共享中心构造以ERP、APS、WMS、MES、IOT软件为基础， 实现了计划层、执行层、现场数据之间的有效沟通，这样一种面向生产型企业的IT架构。

在计划层，利用ERP实现销售订单接单、采购订单接收、工单接收；在执行层，利用MES实现生产计划接收、过程防呆与管控、质量数据采集、生产资源管理、制造成本信息采集；并利用WMS实现仓库的出入库管理；在计划层和执行层之间，采用APS进行衔接，实现生产计划、采购送货计划的自动排配，使信息能够在计划层和执行层之间及时准确的沟通。在底层数据层，通过搭建机联网，实现设备状态、工作参数采集、设备动作信息接收与控制（试点）等现场数据的实施反馈、厂内物流作业与控制的实施监控，消除了信息孤岛。

（1）实施机联网，打造企业内部的信息神经网络

在具体实施过程中，中兴精密根据专家们的意见，先制定规划，围绕着制造和物流先做企业内部的“信息神经系统”即机联网，让车间的整个制造过程更透明，信息和实际运作更同步，然后在此基础上进行其它信息系统的搭建。

建立机联网的目的是先把生产过程和物流过程数字化，再在数字化的基础上进行深度的应用。

中兴精密机联网系统

机联网要想成功建立，首先要解决通讯协议和通讯方式不一致的问题，另外对于老旧设备的升级改造，使其具备联网能力，也是机联网中重要的一环。通过自身对设备的升级改造，比如给设备加装通讯模块，在设备无法采集到地方加装传感器，来实时获取数据。中兴精密的IT团队认为： ”MES、APS等系统对机联网的要求非常高，也带来了很多传统操作和模式上的改变，必须不断优化现有的流程，并将冲压、注塑、组装等车间中具备条件的设备进行连线，改造成智能单元。”

机联网的成功实施使得车间关键生产设备和检测设备实现联网，能够实时抓取产品生产和质量数据，进行生产预警及动态协同管理；设备OEE能够自动获取，并且自动记录设备停机原因时间，改变了传统统计方式下数据不及时，不准确的状况，对基础管理的要求大幅降低；实现设备能耗的记录与分析，为降低车间能耗提供数据参考；实现实时记录加工工艺参数与偏差预警。

（2）实施MES，实现“耳聪目明”的车间管理

2012年，中兴精密在相关车间试点了第一个制造执行系统（MES），取得了不错的效果。为什么要实施MES？因为中兴精密的IT团队发现，虽然很早就实施了ERP系统，但大多数车间、工序、机台等环节依然需要人工进行管理，管理层数据和控制层数据之间缺乏有效的联动和沟通，生产过程信息不透明。 这种“信息孤岛”致使ERP系统缺乏足够的车间控制信息而无法满足企业生产的随机性、动态性的要求，无法有效指导车间生产计划的执行，制约了企业生产管理水平的提高。

车间电子看板

通过生产计划的接收、生产过程执行、员工报工、质量管控、设备维护等模块，可以实现工单报工、产品品质管控以及机台整体运作和数据传递的效果监控。例如在实施MES之前，记录产品信息的流转卡和合格证等信息都是员工填写，不仅工作量大，而且容易写错。现在这些信息可以通过系统直接导出并打印，减少了人为的工作量以及出错的概率，并且格式更规范。

作为车间信息管理技术的载体，MES在实现生产过程的自动化、智能化、网络化等方面发挥着巨大作用，要推进工厂的智能化，就必须先让MES有效的运行。

通则不痛，痛则不通。MES系统的成功实施，打通了各个生产环节的信息流，实现了产品全生命周期的信息化基础管理，从而提高企业工艺控制水平和生产效率，车间在制品减少40%左右，工单超产率降低8%，品质合格率提升0.5%。此外，帐物一致性也提高到99.5%以上。 MES不仅给APS提供强大的数据支持，也为ERP提供精准的生产成本信息。

（3）实施APS，实现更加智能化的需求排产

在实施APS项目之前，中兴精密在车间排产方面采用的是手工计划，计划员不仅工作量大，而且容易出错，计划变更费时费力。随着产品的小批量、多批次、多品种的趋势越来越明显，生产计划部门的压力也与日俱增，很多时候沦为救火队员，疲于“奔命”。

2017年，中兴精密进行了一项数字驱动的系统建设，与国内排产算法专家在几个试点车间实施了APS：ERP中的销售订单，通过APS计算出生产计划排程。MES接收工单排程之后，进行实际生产，并对相关生产数据进行采集。通过APS项目的成功实施和上线，将以往的销售部、生产管理部、车间调度三级计划模式转化为一级计划模式，生管部直接在APS系统中将日计划下达到机台。这样不仅可以缩短生产排产时间，提升排产合理性和交期达成率，还可以有效解决个性化带来的高成本，实现材料供给的配送制。

中兴精密的IT团队认为，成功的APS对于数据的要求非常高，特别是设备、模具、班组的产能精确度对排产的影响非常大，在项目实施过程中中兴精密相关部门也投入了相当大的精力。 APS在运算过程中，考虑了MES中产品的工序在制量（WIP）的动态库存，因而要求系统信息和物流实际运作必须要保持同步，否则计算结果也同样不会理想。

APS甘特图

持续推进

中兴精密智能制造未来发展规划

在访谈中，李总分享了自己在推进企业的数字化转型过程中积累的几点心得：

第一，离散型制造现场环境复杂，项目实施要遵循总体规划、分步实施的原则；在具体的项目实施过程中，项目实施人员也起着至关重要的作用，需要既懂IT又懂得生产体系的顾问；

第二、生产及物流过程数字化是整个系统建设的基础。MES重点在生产过程管控和效率提升，这与ERP系统建设有很大不同；

第三、系统的数据重点要能驱动生产作业，而不是电子屏幕显示。人机交互界面简单会极大提升项目成功率。

路漫漫其修远兮。 在总结推进智能制造过程的经验时，李总强调： “必须认识到，相对于全球一流水平而言，中兴精密当前的智能制造还处于比较初级的阶段。 因为全自动流水线比较少，车间里大多是以单个单元存在的加工设备，再加上生产工序多，多个自制件经过漫长的工序然后汇集到组装车间，这样的生产过程就显示十分复杂。如果是一两条自动线从头到底，那么排产就简单很多。对于这种复杂离散制造业而言，数字化转型和IT技术显得尤为重要。提升自动化程度是有必要的，但一味的追求昂贵的自动化设备，而不顾及成本就走入了误区，国内大部分离散制造企业利润不高，在这种情况下的情况下盲目推行昂贵的自动化无疑于一剂毒药。

谈及个人，李总说，自己其实并非IT专业出身，在中兴精密的十几年，一直研究如何利用IT手段来提高生产效率，改善业务，提高公司效益，也算是取得了一些成果，现在智能制造已经被定义为公司的核心竞争力之一。 十几年前我就在考虑使用APS排产，无奈当时信息化建设条件达不到。如今作为国内少数在离散行业成功实施APS的企业，从第一个MES项目走到这一步着实不容易，在ERP和制造系统的建设上付出了大量心血，董事长和企业都信奉“利他”的稻盛哲学，因而我们很乐意和各位CIO、企业管理者分享相关经验，希望这篇文章能够帮助到有相关疑惑的企业，为推动社会发展添砖加瓦，践行董事长“为人类和社会的进步与发展做出贡献”的企业使命。

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