中车时代电气建设核心部件智能制造工厂

三、参评两化融合暨智能制造项目详细情况介绍

    1、项目背景介绍

    株洲中车时代电气股份有限公司作为轨道车辆核心装备制造企业，围绕信息化、数字化，自动化、智能化生产及检测，智能化物流三个方面制定未来的智能制造规划，成立轨道交通装备核心部件智能制造工厂建设项目（以下简称智能工厂建设项目），2015年此项目入选“国家工信部94个2015年智能制造专项项目”。

    2、项目目标及实施原则

    项目目标：

    智能工厂建设项目明确了公司制造转型升级方向，借助移动互联、云计算、大数据、物联网等信息化技术优化生产环节和供应链、减少原材料用量和环境负荷、降低工厂成本，提高产品质量和生产效率。

    实施原则与方法：

    智能工厂建设项目将信息化、自动化、数字化等技术应用到轨道交通装备核心部件生产制造过程；与此同时，将相关技术向前拓展到产品设计开发、向后延伸到产品的运营与服务，横向扩展到产品的整个供应链。实现产品全生命周期管理，将数字化、信息化覆盖至产品生命周期全过程，并促使公司相关业务管理、信息系统应用达到国际先进水平。公司制定了智能工厂建设项目总体规划，并依照规划逐步实施，有序推进。

    图3 智能制造规划

    3、项目实施与应用情况详细介绍

    通过近几年的努力智能工厂建设项目已经完成PLM/CAPP、MES、SRM、WMS、DPS等信息系统构建，并按照智能制造“三向集成”的思想，利用BPR（Business Process Reengineering，业务流程重组）的基本工作方法，依托智能制造样板线建设实现了业务流程的优化重组、信息系统间的数据集成、信息系统与设备/控制层数据集成。

    主要工作历程：

    2012年，启动MES系统的应用情况进行调研和考察

    2013年，组织对生产自动化及物流自动化进行调研考察，导入AGV实现车间物流的自动化应用

    2014年9月，MES系统正式上线

    2014年9月，启动组织对生产的自动化供应商调研，全面了解国内外的自动化供应商能力以及先进公司的先进制造经验

    2015年，成立流程管理委员会，利用BPR的基本工作方法，对业务流程进行优化/重组

    2015年，成立智能制造委员会，启动外出调研智能制造整体解决方案能力的供应商

    2015年10月，与某国际咨询公司正式合作，辅助规划智能制造业务流程、信息化和自动化方案

    2016年1月，启动CAPP项目

    2016年6月，启动自动化立体库建设项目

    2016年6月，完成APS的导入

    2016年9月，变流模块智能制造样板线首件产品正式下线，产品进入试制验证阶段

    2016年11月，CAPP系统上线

    2016年12月，成立精益改善委员会，负责生产现场改善活动

    2017年1月，电机控制器智能制造样板线首件产品正式下线，产品进入试制验证阶段

    2017年12月，变流模块智能制造样板线完成终验收

    主要工作内容：

    智能工厂建设项目以信息化、数字化生产为载体，以自动化、智能化生产检测、智能化物流为手段，贯穿产品设计、制造过程，并两端延伸至产品销售及售后服务，同时充分融合供应商管理、仓储物流过程，往全供应链管控拓展。项目采取以点及线再及面的工作推进方式，主要工作内容包括：

    1）信息化/数字化生产方面：

    导入并全面应用MES系统，强化与已有信息系统的集成（ERP、PLM等），实现与自动化设备的集成；导入工艺规划仿真技术，并在轨道交通变流器模块等产品设计、工艺规划（CAPP）、工艺仿真、生产制造过程中应用，缩短产品研制周期，提升产品验证质量，实现无纸化生产；导入增材制造技术（3D打印），应用于工装开发，同时试点应用与产品零部件加工；导入二维码、RFID等采集技术，实现产品及生产资源数字化管理。

    2）自动化/智能化生产及检测方面：

    针对安全环保及产品质量相关关键/特殊工序，推行自动化生产检测技术，导入并应用轨道交通产品PCBA自动涂覆技术、推广应用重型部件辅助装配装置、导入应用自动化淋雨试验技术等，实现关键/特殊工序效率、质量、安全系数综合提升；搭建轨道交通核心部件自动化生产线，含变流器模块自动化/智能化生产、安全监控装置自动化/智能化生产线、变流器整柜半自动化/智能化装配流水线等，推广应用自动化功能测试等自动检测技术，实现轨道交通核心部件生产效率、生产质量整体提升，缩短生产周期，降低整体运营成本。

    3）智能化物流方面：

    在仓储、配送过程推行信息化、自动化及智能化，2014年导入AGV系统，启动自动化立体库项目，并于2017年底上线，实现配套生产线订单物料分拣、齐套性配送自动化、流水化作业，实现配送效率提升、订单物料拣选周期缩短的目标。

    工作思路与收获：

    要做智能制造，先从流程做起。通过项目的实践摸索，越来越发现买几台自动化设备并不复杂，复杂的是要如何管理这些设备，如何结合自身的生产特点最大化的发挥这些设备的效用。要做到这一点，流程优化是关键。公司成立流程管理委员会用3年时间，梳理并标准化了138个标准流程，用麦克哈默流程再造的方法，不断优化流程，扎实、长效的推进。

    总体规划，全系统集成。先做好企业内部信息系统集成，智能制造涉及的信息系统非常多，从营销、设计、制造、物流、售后、财务各个环节都有所涉及，而这些系统要统一数据源，实现数据的就源输入，一次输入，多次使用。“工业4.0”的四部曲应该是生产制造自动化、流程管理数字化、企业信息网络化、智能制造云端化。目前制造业已经从平面向立体多维度发展，单纯的做产品工程已经不能适应社会经济发展的需要，借助互联网和大数据优势，逐步实现再逐步向设备/产品/服务/社会扩展，实现设备/产品的全生命周期管理，实现从传统制造走向综合服务全系统集成。

    智能制造，质量是关键。株洲中车时代电气产品主要服务于轨道交通行业，产品质量关乎国计民生，为此在智能制造样板线设计时就对产品加工过程关键点进行了识别和控制，利用自动装配、视觉检测、物料纠错、自动测试、人员资质、SPC(Statistical Process Control,统计过程控制)等技术/手段提升质量管控水平，并利用质量数据分析指导人员培养和供应商质量改进。

    4、效益分析

    项目的实施将对本公司起到积极长远的影响，且带动国内行业一起发展。

    1）提升公司的信息化/数字化生产制造水平； 本项目实施后，将为公司实现智能制造长远规划目标，积累一定实践经验，总结出一套智能工厂建设的推进方法。将初步掌握数字化智能化制造若干关键技术，并完成相关系统平台搭建；推动相关技术与管理逐步达到国际领先水平。

    2）形成可视化透明工厂雏形；应用数字化管理技术，完善生产管理平台，公司主型批量产品从订单下达到产品交付全过程通过数字化终端实现实时数据采集，关键生产工序实现100%全覆盖。

    3）提高产品生产效率、良率，减少能源消耗推广应用自动装配技术，自动物流配送技术，自动检测技术，能源监控与分析技术，实现主型产品生产过程数控化加工率80%以上，生产效率提升30%，产值能耗比下降5%，产品一次性合格率提升到99%以上。

    4）实现产品研发周期缩短；推行工艺规划仿真技术，虚拟装配技术、人机动作仿真技术，减少试制变更，缩短产品试制及验证周期50%。

    5）带动国内相关行业智能制造水平提升；结合我司当前在国内同行中具备的一定优势空间，以国内行业资源优势整合为契机，积极推动数字化智能化制造，联合供应链前后端及客户开展相关工作，一定程度上带动整个行业的提升。

四、企业智能制造的未来发展规划

    作为产业领域领军者以及智能制造示范典型，中车时代电气将以智能化产品为核心，积极促进产品升级；通过互联网、移动互联相关信息技术的嫁接，扩展技术和产品应用的范围；结合“两化融合战略”及中国制造2025的要求，进一步优化和创新内部管理流程。将努力实践创新驱动、跨国经营以及跨界融合，借力智能制造，提升产品质量和经营质量，力争成为交通和能源装备领域的全球领先品牌，努力驱动绿色交通和能源持续发展，为社会提供安全、便捷的核心动力。