拓浦精工:“五化”工廠,隻為價值創造
客戶概述
拓浦精工智能製造(邵陽)有限公司(以下簡稱“拓浦精工”),坐(zuo)落(luo)於湖南省邵陽市雙清區(qu)白馬大道拓浦精工工業園,占地麵積約515.8畝(一期總建築麵積近15萬平方米),是一家向全球客戶提供智能家電產品研發、製造、營銷服務的高效、節能、環保的智能化現代化工廠。該(gai)公司家用廚電智能製造項目主(zhu)要生產智能廚房小家電和智能清潔電器兩大類產品,涵蓋智能電飯煲、智能電壓力鍋、智能烤爐、智能電磁爐、咖啡機、掃(sao)地機器人等產品。
公司於2017年4月成立,注冊資金2.99億人民幣,具備年產超1700萬台智能家電產品的能力。作為向全球客戶提供智能家電產品研發、製造和營銷服務的企業,拓浦精工目前擁有邵陽公司總部、佛山分公司和佛山子公司等三個基地:邵陽作為公司總部,承擔公司的研發、實驗、生產與行政(zheng)職(zhi)能,設有相(xiang)應的生產車間、實驗室(shi)與研發中心等,是公司的研發、生產基地與行政(zheng)總部;佛山分公司主(zhu)要承擔公司的智能家電產品的研發與營銷服務,是公司的研發與市場(chang)基地;佛山子公司(老釜公司)主(zhu)要承擔公司產品研發階段的試模/試產/小批量生產/物流周轉等職(zhi)能,是公司的實驗與物流周轉基地。
拓浦精工具備雄厚的研發實力、一流的生產技術、高標準的品管能力,擁有大批家電領域(yu)從業多(duo)年的高端(duan)頂尖人才。自2019年1月順利實現投產以來,公司已經實現了設備自動化、生產透明化、物流智能化、管理移動化、決策數據化的運營模式,秉著“踐行‘中國製造2025’,讓生活更有品質”的使命,構建拓浦精工“互聯網+先進製造業”數字化工廠生產運作體係,創建全國領先的智能家電製造示範基地, 成為受(shou)人尊敬(jing)的智能技術上市企業。
業務挑戰
2 拓浦精工麵臨的產業困境與焦灼
隨著消(xiao)費者網購習慣的養成,中國消(xiao)費者在網上購買小家電產品已較為普遍,並且小家電小巧的外觀設計與實用的特點,也深受(shou)廣大消(xiao)費者的青睞,促使小家電產品在中國市場(chang)保持著高速增長。據數據統計,2014-2018年中國小家電市場(chang)整體保持了10%左右的複(fu)合增速,預計未來五年也將保持11.6%左右的複(fu)合增速。
2.1 強者已強,產業鏈條長
盡管小家電產業未來可預期的持續增長,但是,類似電飯煲、豆漿機等傳統的中式小家電在國內經過多(duo)年的發展與產品積累,已經形成了主(zhu)要以美的、蘇泊(bo)爾(er)和九陽三足鼎立的競爭格局,並且三巨頭(tou)品牌延展力充足,可以憑借其在傳統品類中積累的品牌形象(xiang)以及豐富的渠道資源迅(xun)速占領市場(chang),其他企業在此形勢下很難(nan)突出重圍(wei),占領更多(duo)市場(chang),取得更大的經濟效益。
同時,小家電具有產業鏈跨度長、覆蓋範圍(wei)廣泛的特點。小家電行業的上遊企業為鋼(gang)材、銅、電子元器件、包裝材料等原輔材料供應商,行業對(dui)原輔材料價格變(bian)動較為敏感。小家電產品屬(shu)於生活中耐(nai)用型消(xiao)費性產品,其下遊為各級經銷商和最終用戶。因此,人們生活水(shui)平的高低和消(xiao)費習慣將影響(xiang)產品的最終銷售。另外,由於國內小家電激烈競爭的市場(chang)環境與產品同質化的影響(xiang),導致產品的銷售也受(shou)到影響(xiang),從而促進了小家電產品個性化的需求,如電飯煲、咖啡機、掃(sao)地機器人等,不同產品的主(zhu)體結構差別較大,較難(nan)做(zuo)到批量化生產。
拓浦精工正是處於這樣(yang)的產業環境下,其主(zhu)要產品為電飯煲和掃(sao)地機器人等相(xiang)關產品。起初,拓浦精工在佛山主(zhu)要是以電飯煲代工為主(zhu)營業務,其生產運作模式相(xiang)對(dui)比較原始,生產方式主(zhu)要是以傳統設備+人工的運作模式,信息化程度較低,很難(nan)適應當前小家電行業激烈競爭的產業態(tai)勢。並且,小家電產品的價格不高,利潤較低,而成本又(you)居(ji)高不下。怎樣(yang)才能確保企業能夠在快速滿足客戶需求的情況下有足夠的產品利潤空間以至於此行業立足成為了拓浦精工乃至整個小家電行業企業所關注的問(wen)題。
2.2 突圍(wei)小家電智能製造
2017年對(dui)拓浦精工而言是非(fei)常有曆史意義(yi)的一年。在這一年的“港洽周”上,拓浦精工迎(ying)來了曆史性的機遇,邵陽經開區(qu)主(zhu)導投資建設邵陽智能製造(工業4.0)產業小鎮項目,而拓浦精工即成為被引入的第一個智能製造項目。
在新的起點上,拓浦精工把握機遇,充分發揮團隊積蓄已久(jiu)的力量,定(ding)下發展目標,致力改(gai)變(bian)傳統生產方式,讓小家電生產進入智能製造領域(yu),實現企業的全新蛻(tui)變(bian)。
然而,對(dui)拓浦精工而言,小家電實現智能製造是一次史無前例的嚐(chang)試,並且拓浦精工此前沒有任(ren)何智能製造的經驗。如何通過小家電的智能製造讓拓浦精工實現小家電產業的突圍(wei),成為一家受(shou)人尊敬(jing)的智能技術上市企業,成為擺(bai)在拓浦精工麵前難(nan)以跨越的一道難(nan)題。
按照(zhao)智能製造的設計理念,拓浦精工走遍全國各地,尋找(zhao)符合自身產品生產的自動化、智能化生產設備以及信息係統,希(xi)望借助外部的力量進行資源整合,幫助其實現企業智能製造的華麗蛻(tui)變(bian),實現小家電領域(yu)的產業突圍(wei)。基於此,最終拓浦精工確定(ding)金蝶雲•星空作為智能、靈活的信息化管理平台,為拓浦精工提供柔性的軟件支撐服務體係,構建其智能化生產車間與柔性化生產線,為其在數字化管理的發展道路上掃(sao)清障礙(ai)。
為此,拓浦精工以金蝶雲•星空為中央(yang)數據管控平台,規劃了非(fei)常全麵的實現智能製造的信息化係統,包含了ERP、PLM、APS、MES、CPS、WMS、QMS、SCM、BI等14個信息化模塊,助其實現外部互聯(客戶、供應商)、內部互聯(人、機、料、法、環、測),促其經營和生產全過程數據可采(cai)集、可分析、可追溯。
解決方案
3 拓浦精工謀篇布局小家電行業的智能製造
在邵陽從一片(pian)荒地開始,拓浦精工就一直嚴(yan)格對(dui)標“工業4.0”標準,以“高標準、高要求”全力打造其國內領先的小家電智能製造產業基地。為此,拓浦精工堅持創新驅(qu)動,加強信息化係統建設,強化鏈式設備投資,構建 “互聯網+先進製造業”智能製造生產運作體係,實現企業內外部信息的貫(guan)通與產業上下遊信息的傳遞(di),帶動邵陽全國領先的智能家電產業鏈的發展。
從荒地到批量生產,拓浦精工僅(jin)僅(jin)用了短短兩年時間,就已經借助ERP、PLM、MES和WMS以及智能設備實現了生產高度自動化、智能化與快速決策的能力,為其構建小家電智能製造產業基地奠定(ding)了堅實的基礎。
3.1 規劃設計,厘清“自動化”“信息化”“智能化”三化關係
拓浦精工在入駐邵陽之前已經在廣東佛山等地從事小家電產品研發生產二(er)十多(duo)年,深深的體會到資源和環境約束(shu)以及勞動力等生產要素成本上升對(dui)企業運作的影響(xiang)。為了提升企業的運作效率以及管理水(shui)平,拓浦精工以邵陽新建工廠為契(qi)機,重新審視工廠的運作與未來的企業方向,著力進行企業自動化、信息化和智能化的建設。
3.1.1 規劃,指明智能製造的方向
以邵陽全新工廠為契(qi)機,拓浦精工致力於打造“工業4.0”的智能工廠提升企業的運營效率與管理水(shui)平,特請(qing)谘詢團隊參與邵陽工廠的廠房設計、廠房布局與規劃、智能硬件設備的選(xuan)型與建設、信息化網絡係統的規劃建設與信息化管理係統的選(xuan)型等工作。這些前期的軟硬件設施的規劃,為拓浦精工未來的智能製造指明了方向,同時,也在一定(ding)程度上,有利於拓浦精工未來智能製造的落(luo)地實踐。
3.1.2 自動化,奠定(ding)智能製造的基礎
通過智能工廠的規劃,拓浦精工很清晰的知道企業未來的發展方向和要建成的智能工廠的樣(yang)貌。同時,拓浦精工也結合自身的實際狀況,並不盲目追求“黑燈工廠”或“無人工廠”的模式,而是實事求是的結合《中國製造2025》的要求,在重點領域(yu)試點建設智能工廠或數字化車間,加快人機智能交互、工業機器人、智能物流管理等技術和裝備在生產過程中的應用,促進製造工藝的仿真(zhen)優化、數字化控製、狀態(tai)信息實時監測和自適應控製。
由此,拓浦精工從注塑車間到總裝車間,不同程度不同規模的緊(jin)扣關鍵工序智能化、關鍵崗(gang)位機器人替(ti)代,著力打造適合拓浦精工企業發展的智能製造道路。基於此,拓浦精工在衝壓、表麵處理、注塑、總裝等四(si)個車間不同程度地投入了先進的自動化設備,這些設備包括了全自動衝壓設備、全自動表麵處理設備、全自動注塑設備和一條機器人全自動生產線和智能板塊組裝線等。同時,在組裝物料的需求配(pei)送上,拓浦精工還引入了十幾台AGV配(pei)送車輛實現按需求配(pei)送物料,組裝完工後的產品通過自動傳送帶,傳送到成品倉庫,實現了貨物的自動入庫與運送。所有這些硬件與基礎設施的建設,都為拓浦精工更好的打造小家電行業的智能工廠奠定(ding)了良好的基礎。
3.1.3 信息化,決定(ding)智能製造的高度
當前很多(duo)企業在進行智能製造的實踐上都有一個很大的誤區(qu),認為“自動化就是智能化”,隻要我進行大量的設備投資,實現自動化生產就是智能製造。其實不然,自動化很多(duo)時候隻是智能製造實現的一種方式或手段,但絕(jue)不是智能製造的全部,智能製造的目的也不僅(jin)僅(jin)隻是提升生產效率、節約生產成本,而是整個管理的改(gai)善、企業運作效率的提升以及企業的效益的增加。
企業在進行智能製造的過程中,僅(jin)靠硬件投資無法幫助企業實現快速的智能製造經營決策,因此企業在智能製造的過程當中,信息係統及其軟件就成為了智能製造的靈魂,決定(ding)了企業能夠實現的智能製造的高度。
拓浦精工深知信息係統對(dui)於智能製造的重要意義(yi),規劃了ERP、PLM、MES、WMS、SRM、CRM、QMS、APS等相(xiang)關的信息係統,幫助企業獲得經營管理的相(xiang)關數據,實現企業進行經營管理的數據價值挖掘與智能化決策,從而提升了了企業智能製造的層次和體驗。
3.2 智能數據中心,實現拓浦精工數據共享與業務協同
拓浦精工當前產業布局為“兩省三基地”格局,並且不同領域(yu)有多(duo)套業務係統。如何在現有的局麵下,實現多(duo)地多(duo)套係統的快速協同與數據共享是拓浦精工管理層非(fei)常關心的問(wen)題。通過多(duo)方走訪與比較以及谘詢公司的建議,拓浦精工最終決定(ding)以金蝶雲•星空作為企業唯一的智能數據平台,來打通不同基地與不同係統之間的數據協同與連接和共享。
3.2.1 以金蝶雲•星空為基礎,構建企業智能數據中心平台
拓浦精工不同的業務部門使用了多(duo)套係統,比如ERP、PLM等,而這些係統之間相(xiang)互沒有進行數據集成,導致不同的業務部門之間的數據存在不一致的現象(xiang),同時,相(xiang)同的數據在不同的業務部門之間重複(fu)的錄(lu)入,造成了大量的工作浪費,效率降低。
拓浦精工以邵陽工廠的規劃為契(qi)機,決定(ding)建立一個企業智能數據中心平台,通過這個平台,實現企業內部各個係統之間的數據協同,促進數據的一致性與規範性管理,提升企業的整體運作效率。
金蝶雲•星空憑借其平台化的優勢,承擔起了對(dui)拓浦精工規劃的PLM、MES、WMS、PLM、SRM、CRM等係統的智能數據中心平台的功能,實現基礎數據一次錄(lu)入,多(duo)個係統之間的數據共享,統一企業的數據語(yu)言和口徑,促進數據與信息的快速傳遞(di),提升企業的運作效率。
3.2.2 以金蝶雲•星空為中心,構建企業智能運營管控平台
通過金蝶雲•星空智能數據中心平台的構建,拓浦精工的基礎數據(如物料基本資料、BOM、供應商與客戶檔(dang)案等)實現在多(duo)個係統之間的無縫銜(xian)接和統一,為拓浦精工以金蝶雲•星空為中心,構建企業智能運營管控平台奠定(ding)了良好的基礎。
在這個平台上,拓浦精工實現了工作流與審批流的全麵優化,財務、成本、生產製造、計劃與供應鏈管理等相(xiang)關職(zhi)能的一體化運作,業務與財務的全麵打通,實時透明掌握拓浦精工企業的整個運營情況,並進而采(cai)取有效的管控措施以便於快速的指導企業運作,從而達成透過數據指導企業運營,通過運營改(gai)善經營績效,實現企業各個業務環節良性運作的目的。
3.2.3 以金蝶雲•星空為依托,構建企業業務協同與信息共享平台
拓浦精工多(duo)工廠、多(duo)地域(yu)分布決定(ding)了企業原有的運營模式難(nan)以適應企業發展的需要。如何實現邵陽總部管控到佛山分公司和子公司的運作對(dui)拓浦精工而言非(fei)常關鍵,同時,佛山分公司和子公司分別作為市場(chang)營銷基地和實驗與物流基地對(dui)於拓浦精工整體運作而言也是至關重要的,金蝶雲•星空作為拓浦精工的智能數據中心和運營管控中心平台,很好的解決了拓浦精工總部與分子公司之間的協同運作與業務共享的問(wen)題。
通過金蝶雲•星空的業務協同與信息共享平台,拓浦精工佛山分公司可以直接在係統中實現客戶訂(ding)單(dan)的快速傳遞(di)到邵陽總部,邵陽總部也能夠將訂(ding)單(dan)的計劃安排共享給佛山分公司市場(chang)體係相(xiang)關人員,讓佛山分公司也能夠監控到訂(ding)單(dan)的執行情況和進度,以便與客戶及時溝(gou)通訂(ding)單(dan)信息和協調(diao);另外,在同一個業務協同和運營平台上,佛山子公司的實驗基地也能夠快速的了解到總部的產品研發與計劃,及時的開展相(xiang)關的產品試產與驗證工作,實現拓浦精工“兩省三基地”的研發、生產與運作協同,大大提升了拓浦精工企業的整體運作效率和效益。
3.3 智能運作體係,實現拓浦精工智能化運營
拓浦精工從工廠設計、布局到智能運作體係的構建,奠定(ding)了企業智能化運作的基礎,而在實際運作過程當中,ERP、MES、PLM等智能運作體係逐步完善,漸次實現拓浦精工打造“工業4.0”智能工廠的目的。
3.3.1 關鍵工序機器人替(ti)代,實現生產過程智能化控製
當前,隨著科技不斷發展進步,小家電產品日新月異(yi)。打造符合市場(chang)需求且領先同行的高端(duan)產品,是拓浦精工產品研發的方向。結合《中國製造2025》的要求:“針對(dui)信息物理係統網絡研發及應用需求,組織開發智能控製係統、工業應用軟件、故障診(zhen)斷軟件和相(xiang)關工具、傳感和通信係統協議,實現人、設備與產品的實時聯通、精確識別、有效交互與智能控製”,以及“推廣采(cai)用先進成型和加工方法、在線檢測裝置、智能化生產和物流係統及檢測設備等,使重點實物產品的性能穩定(ding)性、質量可靠性、環境適應性、使用壽命等指標達到國際同類產品先進水(shui)平”,拓浦精工的智能製造既體現在生產方式的全自動化、運作的智能化,也體現在產品性能的智能化。
“依托優勢企業,緊(jin)扣關鍵工序智能化、關鍵崗(gang)位機器人替(ti)代、生產過程智能優化控製、供應鏈優化,建設重點領域(yu)智能工廠/數字化車間” 是《中國製造2025》 中“智能製造工程”的明確要求,拓浦精工為了實現小家電產業的智能製造,提升運作效率,降低成本,改(gai)善產品質量與智能化要求,針對(dui)高端(duan)產品積極(ji)部署了機器人全自動柔性生產線。
拓浦精工不僅(jin)在該(gai)柔性生產線部署了十幾台機器人進行自動生產組裝,還在組裝線中間部署了視覺(jue)測試係統檢測機器人生產過程中的產品品質,並據此判定(ding)產品合格與否,經視覺(jue)測試係統檢測為不合格的產品將會被單(dan)獨(du)推送出來,避(bi)免不合格品流向客戶端(duan),實現了生產過程的智能化控製。同時在組裝線的尾端(duan),還部署了多(duo)台機器人進行包裝工作,實現產品組裝完成後自動流入包裝段由包裝機器人和設備進行全自動包裝和打包工作。包裝完成後通過自動升降機和傳送帶由組裝車間自動入庫到成品倉。從產品的組裝開始到入庫整個過程基本上盡量少的進行人為幹(gan)預,實現了整個環節的全自動化和智能化的控製。
3.3.2 車間信息化,實現車間無紙(zhi)化與生產透明化管控
通過金蝶雲•星空的生產計劃的生產任(ren)務的推送,生產線工人能及時的在車間和平板端(duan)獲知當前的生產任(ren)務安排,無需經過紙(zhi)麵生產指令的傳遞(di),同時,工人的作業指導書也通過現場(chang)平板端(duan)的E-SOP進行推送,實時的根(gen)據生產任(ren)務來自動下發,減少了人為收發作業指導書的無效工作,也降低了作業指導書未及時回收或更換造成的產品不良的機會。
除了生產任(ren)務的安排和E-SOP電子看板或平板端(duan)推送外,拓浦精工在生產車間還部署了大量的生產看板,讓生產工人和管理人員能夠及時了解當前的生產情況和進度,包括產品的生產良率情況(如首件檢驗的結果公布),透過看板顯示,讓生產線第一時間了解到生產是否可繼續進行以及生產任(ren)務的調(diao)整。
對(dui)拓浦精工而言,機器人全自動化生產線以及其他智能化設備的狀況與利用情況,關係到企業生產運營的效率以及產品質量的優劣問(wen)題,這些設備一旦失控,將會給企業造成不可估量的損失。因此,拓浦精工通過設備監控看板,能夠清晰的了解當前的設備情況以及故障情況,實現設備的安燈預警(jing),及時的處理設備故障問(wen)題。同時,通過生產看板,拓浦精工管理人員可以實時了解當前的生產進度,良品和不良品情況,工人的績效排名等,可以及時的做(zuo)出相(xiang)應的計劃與生產決策,實現生產車間整個環節的透明化管控。
3.3.3 物流智能化,實現物流係統智能分析、決策和執行
公司根(gen)據工業工程原理進行一個物流整體設計布局,以總裝車間為中心,周邊(bian)布局前置配(pei)件車間和倉庫,從來料入庫、配(pei)件生產到總裝、出貨,所有物流過程無交叉、無迂回、無等待,距離最短、最高效、最經濟。實現了“大件物料天(tian)上走,小件物料地上跑”的立體、安全、綠色、高效的物流網絡。
拓浦精工總裝車間內,AGV機器人承擔著主(zhu)要的物料運輸任(ren)務。當生產線生產需要補料或領料時,隻要生產工人發出指令,AGV就會快速、準確地將物料送至生產線上料區(qu),減少了人為幹(gan)預,提升了運作效率。
拓浦精工的物流智能化,除了智能運輸的機器人,還有連接各個車間、各條生產線以及倉庫的空中物料運輸通道。拓浦精工通過金蝶雲•星空信息係統、智能硬件、物聯網、大數據等智慧(hui)化技術與手段,實現生產物料、產品配(pei)件智能運送,無需人工介入,提高了企業物流係統智能分析、決策和執行能力,為構建拓浦精工小家電行業的“工業4.0”智能工廠描繪(hui)了一個美好的未來。
3.4 智能運營,拓浦精工一直在路上
由於拓浦精工打造的小家電行業的智能工廠成立與運作的時間較短,其規劃的智能運作體係並未在一期當中完全實現,比如SRM、CRM、APS、QMS等係統還未完全上線。但是透過其短短兩年的運作就從一片(pian)荒地開始打造了初具規模的智能工廠來看,我們認為,拓浦精工智能化運營的道路必(bi)將在不久(jiu)的將來實現,我們將拭(shi)目以待,並將與其攜手共建小家電核心產業鏈生態(tai)體係。
客戶價值
4 項目成效與價值
4.1 項目總體成效
拓浦精工設立中央(yang)指揮控製中心,建立了基於互聯網、大數據、雲計算的“智能感知”信息化係統。依托中央(yang)指揮室(shi)的控製係統,公司管理人員借助中央(yang)指揮室(shi)的控製係統,能獲知工廠的所有數據,包括公司待完成訂(ding)單(dan)量、工廠每小時產品產量、車間內的生產設備運行情況等,從而實現運營和製造過程的可視化、數據化、實時化、物流智能化、生產自動化、決策數據化、管理移動化,基於人、機、料、法、環等要素全麵精細化感知,進行高效準確的數據采(cai)集、分析和輸出,真(zhen)正實現了管(信息化)控(自動化)一體智能化的目標。
4.2 項目價值體現
整體自動化、信息化、智能化規劃及逐漸分期落(luo)地鋪就拓浦精工小家電產業智能製造轉型之路,通過半(ban)年多(duo)的精益化、自動化、信息化、智能化的係統構建、整合與運行,達到人員節省40%,效率提高3倍,注塑原料損耗降低90%,金屬(shu)損耗降低80%,填補了小家電產業智能製造的空白。
同樣(yang)的生產規模,以前需要工人2000餘人,現在隻要800人,在全自動衝壓線每10秒就能製造出1隻電飯煲的內膽,機器人全自動化柔性生產線每30秒生產一個電飯煲,這在以前是難(nan)以想象(xiang)的。拓浦精工通過智能化運作,既大幅減少了人工成本,也降低了物料損耗,帶來可觀的經濟效益,為企業未來的“工業4.0”智能化工廠奠定(ding)了堅實的基礎,也為小家電產業的智能化運作起到了良好的示範效應,將可能會帶動小家電產業的新一輪變(bian)革與崛起。