數字化轉型的集成與協同再造檢視原始碼討論檢視歷史

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數字化轉型的集成與協同再造隨着中國城市化進程的加快，城鎮人口的快速增長正在給城市交通帶來巨大壓力。為緩解日趨擁堵的城市交通，近年來各地方政府不遺餘力地推動城鐵、輕軌、有軌電車等公共交通系統的投建。與此同時，隨着「一帶一路」倡議的推進，沿線國家對軌道交通裝備的需求正在被釋放，也為中國軌道交通裝備製造企業帶來了新的發展機遇。為響應國家的「城鎮化」進程以及「一帶一路」倡議，中車株洲電力機車有限公司以「再造新株機」為戰略目標，引入包括金蝶在內的技術合作方，以業務數字化和製造智能化為抓手，打通內部獨立的業務系統以及構建智能製造車間，實現整體系統的集成與協同，推動並引領行業數字化轉型。

一、案例簡介

本項目中，中車株洲電力機車有限公司以「走出去」、「再造一個新株機」為戰略目標，以業務數字化和車間智能化為抓手，以數字化運營為切入點，在內部打破獨立於各個部門、各子公司的信息化「煙囪」，整合PLM、ERP、MES、產線中控等業務系統，實現製造活動的縱向集成，同時打通上下游企業之間的橫向價值鏈，實現研發、計劃、供應、生產的業務協同，實現設計、工藝、產品、設備的數字化達成端到端集成。在外部，通過推動供應鏈協同和設計製造協同，整合上下游產業鏈，實現了生產、採購、物流等信息數據的透明，極大地提升了生產製造過程中的協同效率。

二、案例背景介紹

中車株機自1997年走出國門以來，在20多年的時間裡大力拓展全球化業務，深度參與全球軌道交通行業的市場競爭，一路走來從追趕、齊頭並進再到超越，產品及服務在得到客戶高度肯定的同時，也感受到客戶需求變化帶來的轉型壓力，而公司存在信息系統之間缺乏有效的協同與集成等問題，導致各組織間和各業務領域間的協同十分困難。在生產製造過程中由於機車零部件超過1萬個，且產品結構和工藝複雜、物料種類多和數量大、加工周期長，經常導致設計、採購、供應鏈、生產等過程不可控，嚴重影響生產效率。

面對新時代的需求和前期信息化建設遺留下的「業務煙囪」，項目通過重構數字化轉型制定頂層設計，以「橫向協同」、「縱向集成」為指導，運行層面實現設計協同、計劃協同、供應協同和製造協同；在工廠連接與自動化層面實現生產運行數據集成、設備運行狀態集成、質量檢測數據集成；在工廠優化與執行層實現智能排程可視化、智能調度可視化，所有的業務系統都通過一個本地數據中心支撐，實現了整體集成與協同，縮短了產品升級換代的周期，減少了人力成本，實現柔性化、綠色化生產的同時滿足了客戶的多元化需求。

三、案例應用詳情

1、總體應用框架

基於宏觀、中觀和微觀等層面對當前數字化轉型面臨的挑戰與需求的思考，中車株機以「橫向協同」、「縱向集成」為指導，為數字化轉型制定頂層設計，即「4-3-2-1」戰略。在企業運行層面實現設計協同、計劃協同、供應協同和製造協同；在工廠連接與自動化層面實現生產運行數據集成、設備運行狀態集成、質量檢測數據集成；在工廠優化與執行層實現智能排程可視化、智能調度可視化，所有的業務系統都通過一個本地數據中心支撐。

2、關鍵技術應用詳情

（1）協同與集成

項目通過整合PLM、ERP、MES、產線中控等業務系統，實現製造活動的縱向集成。同時打通上下游企業之間的橫向價值鏈，實現研發、計劃、供應、生產的業務協同，實現設計、工藝、產品、設備的數字化達成端到端集成。

（2）智能製造產線

項目已經成功上線全球第一條轉向架智能製造生產線，包括11條產線、28台獨立設備全部實現連接，涵蓋加工、裝配、焊接、塗裝、物流等轉向架生產製造全過程。在3個廠房連接超過20台AGV設備、1000多個員工、1萬多種物料和200多個工位，工作人員只需輸入指令，自動運輸小車就可從立體物料庫取料，輸送到相應工位，智能製造裝備再根據物料二維碼參數信息自動生產，之後產生新的二維碼進入下一環節。整個生產過程，均為自動完成，無需人工輔助、介入。

（3）協同管控平台

項目打造一體化協同管控平台，實現PDM、ERP、MES業務之間的數據集成，利用PDM的設計更改傳遞至ERP系統中，確保更改信息在PDM和ERP兩個系統中是準確的、一致的、及時的。MES中可以查看操作者本人對應的生產加工工序信息，根據生產加工工序信息查看其對應的三維（二維）文件，在現場系統中對各文件進行展示，並對接DNC中控系統，實現加工程序的實時傳遞，真正實現無紙化生產。

（4） 「智軌雲」工業互聯網平台

項目規劃期間，利用株洲軌道交通產業集群優勢，在中車株機周邊分布着數以百計的配套企業和十分完整的生態鏈和產業鏈環境下，構建了「智軌雲」工業互聯網平台，並以株機這一鏈主企業為依託，打通產業鏈上下游企業之間的物流及供應鏈，實現產業間的高效協同。

四、創新性與優勢

本項目的創新性在於以下幾個方面：

（1） 由於當前中小企業普遍面臨資金短缺、產能過剩、找不到訂單以及信息化基礎幾乎為零等問題，根本無法獨立依靠自身的能力推動業務轉型。尋求與廠商合作是快速打通信息系統之前的孤島，推進數字化轉型的有效途徑。

（2） 智軌雲工業互聯網平台的建設，避免了總裝廠和配套廠之間因信息不暢導致缺件或物料積壓，降低企業的資金占用；實現了總裝廠與主機廠之間的設計、採購、供應鏈的協同，一旦客戶需求變更，配套廠能及時的響應總裝廠的採購及供應需求，提高總裝廠的交付能力；推動了對總裝廠依存度高，體制創新能力不夠，自主轉型意識不強，市場拓展能力不足的中小企業上雲，通過平台實現體制創新，牽引中小企業一起轉型。

五、案例應用效益分析

（1）智能製造產線的成功實施，使得11條子生產線可達到最大化的協同平衡，將相互等待時間降到最小。其中，轉向架的構架、車輪和車軸3條生產線之間的相互等待時間基本為零。同時，轉向架智能製造車間能根據任務變化進行柔性化生產，實現小批量試製與大批量投產同步進行，約20分鐘就可生產一個車輪。相比傳統人工操作模式，實施後，人員精簡50%，運營成本降低20%，產品研製周期縮短35%以上，轉向架整架生產效率提升30%，為企業以及行業今後普及實施智能製造摸索出一套成功經驗。

（2）全新的生產方式也帶來了不一樣的質量管理模式。螺栓智能擰緊系統、焊接間隙在線檢測設備等，可保證產品質量。一旦發生異常會自動報警停止生產。一批智能監測設備在線採集的質量數據，還可以做到電子化儲存、電子化管理、結構式追溯，實現快速追查。

（3）協同管控平台的構建成功實現了計劃協同、採購協同和供應鏈協同以及製造協同，幫助中車株機縮短產品組裝周期近30%，通過供應鏈協同及工廠協同有效的解決了生產缺料、生產進度管控等問題，在日作業1萬+工序的複雜情況下，將作業準時完工率提升至96%。在與西門子、阿爾斯通、龐巴迪等這些全球行業巨頭的市場競爭中，中車株機的交付周期可以縮短到競爭對手的一半，而產品價格更低。