电力装备是支撑各级电网发电、输电、配电、用电稳定运行的核心设备,是实现能源安全稳定供给和国民经济持续健康发展的基础。电力装备被列入《中国制造2025》十大支持领域,持续推进电力装备企业生产模式和商业模式的转变,向着数字化、智能化转型发展。近几年,我国在大型发电、特高压输变电、智能电网成套装备等领域已经达到世界高水平。
“十三五”以来,智能制造推广应用成效明显,试点示范项目生产效率平均提高 45%,产品研制周期平均缩短35%,产品不良品率平均降低 35%,涌现出网络协同制造、大规模个性化定制、远程运维服务等新模式新业态。
某大型电力装备企业通过外部环境形势分析,评估智能制造能力成熟度,分析核心产品现状价值流,总结提炼现状问题,以精益思想为指导,以智能制造为手段,进行智能工厂顶层设计,构建了一个在多品种小批量定制化生产模式下,快速交付、快速服务的智能工厂蓝图。
智能工厂蓝图顶层设计
从外部形势环境分析切入,评估智能制造能力成熟度,分析核心产品现状价值流,总结提炼现状问题,结合SWOT 分析方法,确定智能工厂目标愿景和蓝图,完成智能工厂顶层设计。智能制造是复杂的系统性工程,智能工厂顶层设计是制造企业实现智能化转型的首要任务,否则任何智能制造实践活动都是“无根之萍”。
· 外部环境分析
制造企业进行智能工厂顶层设计,绘制智能工厂未来蓝图,要结合企业自身实际、行业特性,充分考虑国家战略导向、需求升级变化、企业模式变革及新一代制造技术应用等因素。
(1)国家战略导向
“十三五”以来,智能制造形成了央地紧密配合、多方协同推进的工作格局,我国智能制造发展取得长足进步。国家陆续发布《中国制造2025》《智能制造发展规划(2016-2020 年)》《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和 2035 年远景目标纲要》《“十四五”智能制造发展规划》等重要政策文件,智能制造支撑体系逐步完善。近年来,深圳、江苏、上海、重庆、广东等地方政府大力支持智能制造,因地制宜地发展智能制造产业,在智能制造链条上诞生了大量的产业园区,孕育了一大批智能制造产业链企业。
(2)需求升级变化随着市场经济体制不断完善与发展,所有活动应满足客户个性化定制需求。国家电网和南方电网加快数字化转型,电力系统对配套设备的质量和可靠性要求逐渐提高,电力装备行业将朝着智能化、免维护、环保性、小型化、集成化方向发展。
3)企业模式变革
智能制造不仅带来的是生产方式变化,还带来生产关系的变化。企业的商业模式将由以企业为核心转变为以满足用户体验为核心,由提供产品转变为提供服务。制造模式也随之变革,从传统制造到现代制造,再演进至智能制造。
· 企业现状评估
(1)智能制造能力成熟度评估
依据《GB/T 39116—2020 智能制造能力成熟度模型》《GB/T 39117—2020 智能制造能力成熟度评估方法》评估出企业整体制造水平,识别能力弱项,明确发展目标和投资方向。
(2)精益价值流分析
通过价值流分析主要产品的主要矛盾。电力装备企业一般的共性问题点:一是市场模式、需求与供应链能力的矛盾;二是工程项目决定了多品种小批量的订单结构,对研发、制造的柔性能力提出较高要求;三是内部信息化系统较多,但暂没有深度集成,系统与系统之间需要人为进行链接,信息不能及时共享和反馈。
优德普电力电气行业SAP系统蓝图设计
1)基础设施:网络、机房、云服务和信息安全等,支撑硬件设备。
2)硬件设备:产线、机器人、立库、自动设备和智能办公等,通过接口协议系统向外输出数据。
3) 平 台 技 术:PLC、IPC、CNC-DCS、SCADA, 监测人员设备工艺物料物流能耗等数据,汇入中台。
4)软件应用:数据分析,制造执行管理系统,MES、WMS、PLM、CRM 等业务系统。
5)运营管理:人财物资源管理,SAP、运营监控等。
6)战略规划:对系统数据 ETL 抽取 / 转化、BI 等,实现生产管理、产能规划、客情分析等。
智能工厂规划实施注意事项
(1)实施原则:智能制造不是目的,其目的是提升企业核心竞争优势;智能制造不可能一蹴而就,需要长期的努力和变革;智能制造不是自动化改造,其根本是企业模式的变化;多品种,小批量企业不要盲目推进“无人工厂”。
(2)实施策略:整体规划、分步实施、量身定制、量力而行、小步快跑。
(3)实施要点:智能工厂规划实施是为了战略与经营服务;智能工厂实施的基础是标准化与精益化;项目与流程的顺利执行需要建立推行组织与制度的约束;软硬件是工具,工具能效的发挥需要因地制宜设计和整个组织统一思想。
优德普大型电力装备企业智能制造实践案例:泰昌实业(点击查看)
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