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制造企业全链路数字化转型实施路线

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来源：数据学堂

全文共4060字，建议阅读8分钟

某电器股份有限公司（以下简称“公司”）创立于1979年，提供包括吸油烟机、燃气灶、蒸烤箱、洗碗机等厨房电器解决方案。自2015年起吸油烟机、燃气灶产品连续7年全球销量第一，是厨电行业民族品牌走向世界的先行者。
公司拥有国家级工业设计中心、国家级企业技术中心、国家认可实验室。在行业内率先实施数字化智能制造，成为行业第一家全国智能制造试点示范企业，第一家工信部智能制造综合标准化与新模式应用项目的厨电企业，工信部制造业与互联网融合发展试点示范项目，浙江省首批未来工厂，也是未来工厂标准的制订者之一。
围绕可持续竞争优势打造，公司以用户和产品为核心，建立公司数字中枢，大力构建4条新型业务能力线：
a)打造以需求为导向的集成化产品开发能力
b)打造以精准交付为导向的智能化制造能力
c)打造以用户为中心的平台化服务能力
d)打造以卓越经营为导向的数字化运营能力

图1  “数字化赋能集成管理模式”蓝图设计
文章正式开始前，先给大家分享一套制造业数据应用建设方案，包含的内容有

  • 如何打造企业数字能力、提升协作效率

  • 如何让数据价值最大化？

  • 自助、灵活、敏捷、统一的数据应用模式是什么样的？

  • 企业数字化进程中的业务痛点问题和应对策略

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集成产品开发：打造以需求为导向的集成化产品开发能力

公司以产品为中心的研发全生命周期管理，建立“以需求为导向”的数字化研发模式，依托多学科仿真工具、协同设计管理平台PLM、测试管理平台LIMS、工艺设计平台CAPP，对产品研发过程中仿真分析、模型设计、BOM设计、工艺设计等过程进行在线化、数据化，实现从规划、开发、测试、验证管理全流程在线，使研发过程更加高效协同，研发数据安全共享，通过对接ERP、MES、IMS，实现设计、生产、营销服务等环节数据的贯通（见图2）。

图2  数字化赋能集成产品开发模式
以客户需求为中心，拉通产品全生命周期管理公司采用STP法细分市场、确定目标市场，准确定位市场。
STP法是市场细分的一种常用方法，它由三个步骤组成：分割（Segmentation）、锁定（Targeting）和定位（Positioning）。
  1. 分割(Segmentation)：首先，市场按照某些特定的标准被分成不同的细分市场。这些标准可以是客户的特征、需求、行为、地理位置等。分割市场是将整个市场分成若干小的、具有相似特征的市场细分。例如，可以根据年龄、收入水平、兴趣爱好等因素将市场细分为不同的消费群体。
  2. 锁定(Targeting)：在分割市场之后，就需要选择一个或多个细分市场来进行定位，即确定要重点关注和服务的目标市场。通过分析每个细分市场的销售潜力、竞争情况、资源利用情况等因素，选择最具吸引力的细分市场。
  3. 定位(Positioning)：定位是指确定产品或服务在目标市场中的位置。在此步骤中，企业需要通过市场研究和分析，确定产品或服务的核心优势，并将其与竞争对手进行区分。通过有效的定位，企业可以在目标市场中建立独特的品牌形象和市场地位。
了解顾客对产品和服务的不同需求、期望和偏好；建立市场管理流程、需求管理流程，通过智能化产品终端用户使用的数据、客户调研，及时对客户需求快速转换，以PLM系统及物联网、大数据、人工智能等技术应用，促进智能化新产品的研发迭代，打通企业产品需求分析、规划、设计、生产、经销、运行、使用、维修保养直到回收再用处置的全生命周期中的相关系统和企业内外部的信息息流，串联企业、供应商、经销商、客户等相关主体，实现产品全生命周期服务延伸（见图3）。

图3  产品全生命周期管理平台

以项目任务为导向，打造数字化研制平台

项目管理

公司围绕时间、成本、任务、质量、人力、采购、沟通、整合等十大项目管理领域，在PLM系统中建立了项目管理模块。打通PLM、ERP等系统数据，实现了项目规划管理、精准开发、准确验证、问题闭环。

数字化研发

a)数字化设计：利用数字化手段，沉淀积累，建立5种仿真模型、170个技术平台，23类产品形态，运用15种设计开发工具，实现了基于数字化模型的产品开发及升级迭代。
b)数字化仿真：建立了空气性能流体仿真、吸烟效果仿真等5种仿真分析体系，囊括了多种产品技术分析类型，快速为工程产品研发提供理论技术支持。
c)数字化验证：将实验室测试数据通过联通平台反馈项目组，及时调整样机设计方案，校准仿真模型。
d)数字化工具：公司引进各类领先的数字化设计工具如star-ccm+、Dynaform、AutoCAD、Creo、UG、CAPP等，并于PLM进行集成，覆盖结构、电气、成形等各类专业设计，有效支撑了数字化、模块化产品开发。

研发大数据应用

用研发仪表盘进行监控，实现了两大功能：
一是项目运行监控，实现研发进度从线下人为监督变成线上智能警示，提高研发效率。二是性能指标监控，实现产品全生命周期性能跟踪及分析，回馈研发，进行产品设计优化及数字化模块的迭代升级（见图4）。

图4  项目运行情况与产品性能分析平台

集成供应链管理：打造以精准交付为导向的智能化制造能力

围绕精准交付需求，以分销、SRM、MRP、MES、WMS等高效的信息化集成技术及智能化的采、产、存、销体系为支撑，实现集成供应链管理（见图5）；以自动化设备为基础，工业互联网平台为集成主体，自动采集生产过程数据全链路采集跟踪，对产品制造过程中的钣金、焊接、喷涂、装配各工艺制程的生产全过程管理、全流程品质追溯、实时动态预警分析，实现可视化、透明化、智能化工厂管理。

图5 数字化赋能集成供应链模式

集成计划管理

通过ERP、MES、MRP、WMS等系统建设、打通了需求端、制造端、供应端计划信息全链条。
1、需求端：结合MRP系统及SRM系统分析需求与库存匹配，分解出主生产计划，实现了用户需求与生产计划的精准协同。
2、制造端：集成应用WMS、ERP、MES等信息化系统，打通计划信息流，通过MES系统生产计划看板、库存看板及信息看板，对车间生产的计划进度及情况进行智能化实时监控。
3、供应端：采用JIT/VMI，与供应商的库存、计划及时共享，减少供应链的牛鞭效应，供应链各节点库存得到有效控制。
实现了外部用户需求与公司内部生产计划的精准协同、公司内部生产计划与内部人员、物料库存、设备、制造工艺过程等要素信息全流程融合贯通、内部物料库存与供应商的库存、计划及时共享。（见图6）

图6 集成计划管理
建成行业首个5G无人工厂，打造智能制造能力为满足产品的可实现性，产品品质稳定性、设备高可靠、安全性、产品制造工艺先进性以及产品一致性要求，公司已建成全智能化生产系统（无人工厂）（见图7），利用5G技术进行数据无延迟传输，建立信息驱动下的“感知→分析→决策→执行与反馈”厨电智能化制造系统，动态地适应市场环境的变化，以生产任务命令为起点，从原料一端输进，经过产品设计、工艺设计、生产加工和检验包装，最后从另一端输出产品，实现生产过程信息流同步（以MES为中心与设备、立体库中转站、AGV、ERP系统进行互联）和智能化生产。
同时也创造了可观的经济效益，产品质量提升至99%，生产效率提升45%，产品制造周期缩短48%，生产成本降低21%，运营成本下降15%，年产量提升至302万台，年节约成本1330万元，车间人员从134人缩减至0人。

图7 数字化赋能平台化服务模式
该工厂以5G化、数字化、网络化、智能化改造为主线，充分发挥5G、云计算、AI等技术在制造业的应用，融合制造新基建，打造适用厨电行业新型能力。
• 智能排产与交付
通过分销/CRM平台实时获取终端订单数据，安装数据，形成各品类需求生产数量；将生产数量转化为以批为核心的生产计划、采购计划、物流计划。
• 智能配送 
以物联网平台为基础，融合5G+边 缘计算，实时获取现场设备运行情况、生产计划情况、库存情况，同步在边缘端计算各条产线上料、下件点位的实际需求，快速下达到AGV调度系统中生成搬运任务，并实时跟踪AGV任务执行情况。
• 智能质量管控 
将质量管理过程和5M1E质量要素在线化、数据化，并将工业知识与软件技术深度融合，实现质量问题可追溯、因素可实时控制、异常可预测预警。
• 设备预警管理 
通过智能传感技术（RFID/PDA/PC等）、服务器与设备PLC连接，实现设备物理联网互联作用；实时监控设备运行状况，通过设备运行数据的实时采集进行趋势分析，进行故障预测。
集成服务解决方案：打造以用户为中心的平台化服务能力
围绕消费者需求，形成以消费者为中心的端到端服务解决方案。依托分销平台，整合电商、零售、工程等销售渠道，与CRM系统深度结合，协同ERP等系统，运用大数据、VR等技术，打通实体、电商、工程、总部物流、售后服务、结算会计和物流配送等业务环节，推动业务在线化，实现精准营销，提高营销服务效果，增强客户体验，强化市场分析能力，增强消费者和企业的黏度。

精准营销

公司通过构建分销平台、CRM平台，融合前端销售业务的各类场景，实现营销类业务全渠道业务流程在线化，实时洞察销售状况，同时进一步深化智能化制造端MES等系统的应用及管理端OA、EHR等系统的应用，实现流程打通、数据共享、信息系统全面覆盖和集成、精准营销。
服务体验智能化梳理“用户触点”，从自动服务受理、多维处理服务、智能派工、轨迹追踪、条码追踪等维度进行业务提升，提升接触体验。从订单到签收，从服务请求到结算实现全业务流程线上透明化，确保客户体验（见图8）。

图8  服务体验智能化

集成数据治理：打造以卓越经营为导向的数字化运营能力

自主研发搭建公司统一数据平台，全面覆盖公司各大业务，并整合中怡康、奥维、中指院等外部数据，制定统一的数据标准，不断挖掘数据的价值，为公司电商、零售、服务、品质等业务提供日常的数据运营支持，同时实时监测公司经营指标，并结合过程数据为决策层提供数据支持（见图9）。

图9  业务数据架构
建设企业经营仪表盘，全面监控各类经营数据。各仪表盘呈现数据，用于公司各级组织经营绩效管理，实现一屏全览、高效决策、及时纠偏，助力经营计划达成（见图10）。

图10  集成数据管理
“数字化赋能集成管理模式”的有效实施，使得公司产能利用及生产效率逐步提高，助力公司产品质量逐年提升，公司在行业中的地位不断向前。
通过数字化赋能集成管理模式，公司实现了市场与用户零距离、研发与用户零距离、制造与用户零距离。同时，公司也树立了传统产业向数字化管理转型升级的典范，在推动国家数字化转型升级当中树立了民营企业典型示范。
专家点评：该经验基于公司“智能化生产、数字化营销、网络化研发、移动化管理、数据化运营”的建设总纲要，以用户为核心，以数字驱动业务为基础，建成行业首个5G无人工厂，实现了市场与用户零距离、研发与用户零距离、制造与用户零距离的目标。
（本文来源：《中国质量》2023年7月刊 | 作者：徐箭飞 祁复全 徐伟锋 李涛）

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