關注 | 兩化融合管理體系貫標成果展特輯012：汽車關鍵零部件柔性制造的過程管控能力助推匯眾“綠色制造”理念落地

摘要： 上海匯眾汽車制造有限公司是華域汽車系統股份有限公司下屬汽車底盤系統生產的企業，是國家企業技術中心，上海市高新技術企業，上海市專利工作試點企業。 公司具備鋁合金差壓鑄造、沖壓、電泳、熱處理、焊接、機加工和裝配等先進制造技術和裝備，并逐步建立了底盤電子制動系統研發及制造能力。 公司產品覆蓋 A0 級車 -C 級轎車、 SUV 、 MPV 等各款乘用車和商用車底盤系統，是上汽大眾、上汽通用、上汽乘用車等業內整車企業的核心供應商，同時為一汽大眾、比亞迪汽車、華晨寶馬、特斯拉等國內知名整車企業提供產品研發及制造，并加深與客戶在新能源底盤系統與零部件同步開發方面的合作，不斷獲得認可。 上海匯眾通過汽車關鍵零部件柔性制造的過程管控能力的打造，基于自動化技術、信息技術，對生產進度管理、生產過程監控管理、質量管理、設備管理、庫存管理等制造全過程進行實時管控，持續提升產線的自動化率，兼顧產線的柔性化與高效率，從而實現通過數據直接控制整個生產過程。 規范管理執行過程，提高生產制造的精細化管理能力，實現快速響應及產品質量監控與追溯，推動智能化工廠建設助推精益生產管理。

圖1  上海匯眾兩化融合管理體系貫標實踐

一、企業推進數字化轉型的需求分析

上海匯眾作為上汽大眾、上汽通用各款轎車底盤系統的配套供應商，對這兩家汽車生產商的產品市場占有率接近100%，并在不斷拓展其他品牌汽車的產品市場，爭取在國內汽車零部件市場中占有更大份額。隨著汽車行業需求的快速增加，汽車零部件的訂單和需求激增，公司原有生產設備、信息系統已經不能完全滿足企業發展的需求，目前公司在生產效率、供應鏈管理、柔性制造、生產管控等方面面臨迫切的轉型需求。

在生產效率方面，企業運營中的生產效率不高，設備等固定資產不足以獲得明顯的規模優勢；在柔性制造方面，汽車零部件制造中的應用遠不及汽車整車四大工藝中的應用成熟，尤其缺乏在多品種混線生產模式下，自動化、柔性化、精準化、敏捷化的生產能力；在供應鏈管理方面，上海匯眾致力于成為底盤系統集成供應商，對供應商統一系統管理，基于產能調研進行合理采購，物流、庫存保證最優，財務同步對賬，滿足整車廠對外協零部件的質量控制以及供應鏈的管理需求；在生產管控方面，公司目前僅實現加工單元級的自動化，并未實現企業級的自動化、信息化以及有效集成、監控與優化。

傳統制造模式的生產加工效率、質量把控已經無法滿足企業當下的發展需求。基于上海匯眾在生產效率、供應鏈管理、柔性制造、生產管控等方面獲取可持續競爭優勢的迫切需求，因此上海匯眾亟需通過兩化深度融合，打造信息化環境下的新型能力，提升公司的競爭力。

二、企業新型能力識別和打造的方法和路徑

（一）新型能力識別的方法和路徑

隨著新一代信息技術、新能源、新材料等前沿科技成果在汽車工業領域深度集成應用，汽車產業加速向新能源化、智能化、網聯化、共享化轉型。公司緊密圍繞上汽集團“電動化、智能網聯化、共享化、國際化”和華域汽車“零級化、中性化、國際化”的發展戰略要求，以創領未來的“三擎四驅”戰略為指引，聚焦產品轉型升級，聚力智能制造，積極踐行“追求勞動創造價值，實現企業持續發展”的企業使命，向“創領綠色制造，打造國際化汽車底盤平臺集成能力，為客戶提供優質的產品和服務”的公司愿景邁進。

上海匯眾根據戰略和可持續競爭優勢需求的分析，結合公司信息化發展戰略和兩化融合評估情況發現，公司在汽車關鍵零部件的柔性制造過程管控能力、協同設計能力、供應鏈管控能力、全生命周期管理能力、綠色制造與智能制造平臺構建方面需加強。為此，公司對應可持續競爭優勢需求，結合支撐信息系統，逐步打造汽車關鍵零部件的柔性制造的過程管控能力、基于物聯網的設計與制造集成管控能力、基于大數據的敏捷高效的供應鏈協同運營能力、基于客戶個性化需求的汽車關鍵零部件智能制造能力、綠色制造與智能制造平臺構建能力等新型能力體系。

1.汽車關鍵零部件的柔性制造的過程管控能力

為滿足產品柔性化制造的需要，對生產進度管理、生產過程監控管理、質量管理、設備管理、庫存管理等制造全過程進行實時管控，從而實現通過數據直接控制整個生產過程，規范管理、執行過程，提高生產制造的精細化管理，實現快速響應及產品質量監控與追溯。

2.基于物聯網的設計與制造集成管控能力

將無線傳感器網絡技術與現代數字化車間的加工制造模式相結合,以快速響應市場需求為中心，將汽車制動盤的產品研發、工藝設計、產品制造等過程進行協同管控，從而提高對市場的快速反應能力、提高市場競爭力。隨著物聯網技術的快速發展，市場供需快速變化，企業只有提高快速響應市場的能力，才能得以生存和發展。利用物聯網技術，企業可以優化生產流程和產品結構，提高設備利用率，改善企業運作方式。

3.基于大數據的敏捷高效的供應鏈協同運營能力

以打造敏捷制造為目標，通過運用大數據技術，提升汽車零配件產品采購與制造的協同能力。運用信息化手段收集設備、客戶、供應商的動態信息并分析，建立與多客戶和供應商的對接系統，實現上下游企業間的信息交互，從而帶動整個上下產業鏈的發展與突破，大幅度提升運營效率，獲取敏捷供應鏈管控優勢。

4.基于客戶個性化需求的汽車關鍵零部件智能制造能力

以滿足客戶個性化需求為目標，實現從客戶需求、產品設計、計劃落實、采購執行、生產制造、質量管理等全過程的精益管控。從而實現了數字化設計，推進計劃與實施的集成管控，規范采購行為，提高生產制造的精細化管理和現場質量問題處置能力。隨著經濟發展，用戶對產品的品質和服務的需求也不斷提升，不斷的提升品質的穩定性，滿足終端市場對品質、產品設計的需求，進而獲得更廣闊的市場空間。

5.綠色制造與智能制造平臺構建能力

通過應用新工藝、新技術提高生產過程及產品的環境友好性，以數據為核心驅動，在產品開發、生產制造、供應鏈等方面形成成熟方案，不斷提高智能制造水平。汽車行業政策及行業環境在節能、環保、安全、智能等方面的應用趨勢給汽車及零部件企業提出了更高的要求，也提供了新的機會。上海匯眾需要加快新工藝、新材料的研發力度，盡快實現產業化。在產品開發、生產制造、供應鏈管理等方面形成較好解決方案。

通過新型能力的建設主要實現以下量化指標:

表1  汽車關鍵零部件柔性制造的過程管控能力量化指標目標值

（二）新型能力打造過程的方法和路徑

上海匯眾按照兩化融合的相關要求，組織各相關部門進行兩化融合水平自評估，并輸出《兩化融合水平自評估報告》。通過了解公司當前兩化融合總體水平和各項關鍵指標，并與行業標桿和國家平均水平的對比，識別差距，為企業的后續發展指明方向。同時，根據各業務部門提出業務需求和目標，對基礎條件和資源現狀進行現狀分析提出需求，以及對業務流程、組織結構、技術、數據開發利用現狀分析，并將作其為兩化融合實施方案策劃的重要輸入。

基于前期分析資料的整理，圍繞公司兩化融合的總體戰略、內外部環境分析的結果，確定業務流程和組織機構優化、技術實現、數據開發利用及公司支持條件和資源等方面的需求以及實施計劃、進度要求，形成新型能力實施方案。

1. 業務流程優化

業務流程優化方面：針對需求快速響應流程、動態排產計劃流程、生產工藝管控流程、精準物料管理流程、過程質量管控流程、全面設備管控流程進行系統梳理，并逐步進行優化。

（1）需求管理流程優化

優化前需求管理流程中存在的弊端有：考慮到客戶不同EDI平臺，客戶需求獲取依靠手工處理不同樣式的excel；人工跟蹤試制計劃單、配件計劃、內配套計劃；需求分解依賴員工個人經驗；能力計劃表、產線排程表、計劃下達表、實績報交表樣式不唯一，不易被系統讀取。

優化后需求管理流程具備了以下優點：需求平臺可以自動獲取、匯總客戶需求，大幅度降低人員工作量，提高了工作效率；系統自動獲取試制需求、配件需求、內配套需求，并對需求進行智能化分解，提升了柔性生產能力；系統可對產線進行排程，并產生生產訂單，實時現場掃碼反饋實際生產進度情況，提高了生產精細化管理及響應速度。

（2）物料管理流程優化

優化前物料管理流程中存在的弊端有：備料需求人工根據經驗判斷；人工巡線、溝通，查看看板卡，才能確定物料配送需求；配送需求響應是通過人工溝通完成，并回收看板卡，易出錯，追溯性較差；物料賬務處理、余料回收需要手工統計，并錄入SAP系統，耗時耗力。

優化后物料管理流程具備了以下優點：系統經過后臺數據分析，自動給出備料建議，備料數量更加科學，加強了企業庫存管理，降低了企業的存貨成本,提升了核心競爭力；可通過電子看板、按燈系統精準獲取物料的配送需求，優化了生產管理過程，避免了過程浪費；可以在LED 監控、配送工作臺看到配送需求響應反饋，保證物料配送的及時性；可以用手持終端掃描物料條碼，快速獲取物料信息，并在系統內高效完成物料賬務、余料回收。

（3）制造執行流程優化

優化前制造執行流程中存在的弊端有：郵件獲取格式不一的訂單，班組長根據經驗對訂單進行排序；生產過程中的異常信息依靠停線報告，信息滯后度較高，會嚴重影響生產進度；生產工序信息無法數字化獲取，完工報交需要手工錄入SAP系統；車間運行管理依靠大量的紙質報表或是電子的excel表，人員工作量大，易出錯。

優化后制造執行流程中具備了以下優點：系統專門有訂單管理平臺，可依據車間各訂單生產進程，對訂單進行主動型管理，提高設備利用率；利用按燈系統全面、實時采集異常信息，有利于管理人員對異常進行快速、高效處理，確保生產進度不受影響；可通過車間監控平臺直觀掌握車間運行狀況，實時性強，管理層可快速了解一線生產效率。

2. 組織結構變革

業務流程優化會引起相應的組織結構優化調整，需求、排產、工藝、物流、質量、設備管理流程優化，會涉及生產運行部組織結構、工藝開發部組織結構、質量保證部組織結構、新產品檢測中心組織結構、信息支持與管理部組織結構的調整與優化。

3. 技術實現

上海匯眾通過方案通過智能制造平臺投入使用并和企業資源管理系統、供應商管理系統進行聯通，提升汽車關鍵零部件的柔性制造的過程管控能力，技術方案的部分內容描述如下：

（1）生產進度管理

針對插單、多品種混線生產現狀，智能制造平臺生產進度管理界面可實時查詢指定生產線的生產進度，以生產線為單位實時顯示生產訂單的計劃數量，完工數量，并實時顯示指定工作單元的生產訂單狀態，可實現訂單動態排產。

（2）生產過程監控管理

現場操作人員可通過安燈提示進行設備維修、物料配送等工作，車間管理人員可通過區域看板查看人員生產效率、設備利用率等指標，拉動看板幫助物料員、計劃員、管理者將時間用在解決異常問題和進行流程持續改善中，提高工作效率。高層管理人員通過辦公室電子大屏實時了解設備、人員、訂單運作效率。

（3）質量管理

在生產過程中發現質量不合格品，由生產線的班組長提出報廢申請，在智能制造平臺中選擇需報廢產品對應的訂單，和物料，輸入需要申請的數量，確認后打印報廢申請單。生產現場發現不合格產品，該不合格產品無法當場返修，需移至HOLD 區，提高質量檢測的及時性，精準管理不良品。

（4）設備管理

制程大師系統中的設備管理界面能夠對設備進行應急性維護、預防性維護處理。在設備管理模塊，產線工人對應急故障進行保修，維修人員會在系統中實時發現故障保修信息，并做出響應，維修人員消除故障后，會在系統中確認維修完成。通過在設備管理界面創建預防性計劃，跟蹤預防性計劃執行進度，維護完成可在線進行確認。設備管理有利于提高設備利用，降低因設備故障所引起的經濟損失。

（5）庫存管理

倉庫人員根據智能制造平臺庫存管理界面查詢獲取物料的編號、現有量等信息，智能制造平臺依據生產現場使用物料的情況，自動計算出各生產訂單所需物料的配送時間、物料規格、

配送數量等數據，特別是庫存的盤點和預警功能的完善，進一步加強了倉庫管理人員對倉庫庫存量的實時控制與調整。庫存臺賬的設立除了解決對現有貨品的統計查詢外，還要對倉庫的倉儲能力及庫存量的預測，確保柔性制造過程物料及時供給。

4. 數據開發利用

上海匯眾數據采集系統分為4層，由下到上分別為設備層、產線級控制層、企業級控制層、私有云大數據分析層。

從設備層獲取底層的生產數據，如產品制造數據、設備狀態數據、能耗數據、RFID等數據，傳輸到產區/產線級MES中進行處理分析。產區/產線級MES層通過工單管理、追溯管理、設備管理、目視管理、質量管理等模塊得到各功能模塊下的統計信息，并發送給企業級MES。

企業級MES對各模塊狀態信息進行逐條處理分析，生成評估得到的各模塊狀態信息，并將其發送給大數據分析系統進行數據的綜合集成分析。基于系統分析結論，管理人員可向企業級MES層下達新的生產計劃信息。企業級MES根據計劃信息向產區/產線級MES下發相應工作指令。產區/產線MES根據工作指令控制生產設備進行相關生產活動。

通過BI系統對接企業原有控制系統，實時采集各系統數據，整合數據資源，從而便于進行統一分析處理，并實時追蹤物料配送情況、生產參數、質量信息等各環節生產數據，為實現自動化生產和加工提供數據依據。同時，建立數據化運營體系，真正實現數據驅動決策（通過數據來做出的決定，要優于常規決策）。

5. 匹配與規范

在試運行前，項目組制定了上線計劃，并嚴格按照計劃進行試運行。同時制定了試運行應急預案，助力識別風險隱患、了解突發事件的發生機理、明確應急救援的范圍。通過以智能化業務系統為主要系統交付過程管控項目的運行及調整，在物料接收、物料入庫、物料發貨至生產線、產線總成報交入庫、成品出庫對應模塊上線運行支持中，項目組不斷收集、總結、識別出現的問題并進行分析、由項目組組織確認相應的優化調整方案，經評估和運行后進行調整或更改，確保實現數據、技術、業務流程、組織結構的有效匹配，通過規定時間的試運行，智能化業務系統優化運行趨于穩定。

6. 運行控制

為保障異常問題得到及時有效的解決，信息支持與管理部為公司系統運行維護的責任部門，其他各部門為配合部門，并制定了運行控制規范及相應故障處理應急響應機制，并按規定進行數據備份、病毒防御、入侵防護等信息安全防護，由專人負責用戶支持、系統及基礎架構日常維護，使運維過程進行規范化、制度化管理，提高系統運行的可用性和連續性。信息支持與管理部進行信息化系統問題、需求收集，處理和反饋，定期對BUG、關鍵用戶提出的新需求進行收集整理，并且根據BUG的嚴重性進行緊急修復、定期進行部分功能升級。公司定期總結、回顧信息化工作和兩化融合情況，并不斷根據市場情況、技術趨勢和企業發展過程中遇到的機會和挑戰，調整、完善信息系統，更好地支持公司發展。

三、實施效果與主要作用

（一）實施成效

上海匯眾通過新型能力體系的打造，提高了網絡化協同設計能力，有助于提升產品設計與制造一體化水平，促進產品開發與工藝設計同步進行，縮短產品研制周期，增強質量管控、物流管理與生產執行高效協同，滿足高質量、低庫存的生產要求；有助于提高企業網絡化協同制造能力，有助于提升產供銷一體化水平，促進企業內部資源和供應商資源配置同步進行，共同響應以客戶為中心的大規模定制需求計劃，增強供應商協同產品設計與制造，滿足大批量、多品種、高效率的生產要求；有助于提高網絡化協同管理和服務能力，有助于提升跨區域的制造資源共享水平和異地協作能力，促進異地多研發中心、多工廠之間的產品數據、設計模型、訂單需求、制造資源、備品備件的協同共享及動態配置，提高跨區域協同研發和制造效率，滿足跨地域、低成本的生產要求。

通過兩化融合管理體系的持續推進，企業各項指標得到質的提升。目前上海匯眾的OEE指標由貫標前的78%提升至81.3%，產品合格率由95%提升至99.7%，工藝自動化率由59%提升至90.3%，最大柔性產品數由2種提升至11種，結構成本率由15.60%降低至14.87%。

 表2  汽車關鍵零部件柔性制造的過程管控能力量化指標完成值

（二）主要作用

1. 完成了公司的戰略規劃和業務流程的梳理

上海匯眾實施兩化融合管理體系以來，重新梳理了公司的戰略規劃，特別是信息化規劃，用管理體系標準全面、系統、規范的指導和引導公司戰略的需求，逐步提升數據開發利用能力，建立上海匯眾的智能決策管理體系，不斷加速技術、業務流程和組織結構的互動創新和持續改進，從而有效、高價值的支撐企業戰略的落地。按兩化融合管理體系要求，上海匯眾全面梳理了業務流程，實現了“標準化、動態化、精細化、信息化”的業務流程管理，推進了職能化管理向流程化管理轉變。

2. 提高了生產制造的精細化管理

在體系落地過程中，通過執行標準，發現差異并改進，實現了通過數據直接控制整個生產過程規范管理、執行過程，提高了生產制造的精細化管理，實現了快速響應及產品質量監控與追溯，從而改善了整個公司的生產管理，有助于提升客戶滿意度和產品市場競爭力，有利于上海匯眾傳統制造方式的轉型升級。

3. 構建了綠色制造與智能制造平臺

上海匯眾通過應用新工藝、新技術提高生產過程及產品的環境友好性，以數據為核心驅動，在產品開發、生產制造、供應鏈等方面形成成熟方案，不斷提高智能制造水平。公司正在積極引導產業鏈上下游企業開展兩化融合管理體系貫標，形成資源要素富集、企業良性互動、競爭優勢互補的產業鏈可持續發展新生態。

通過數字化轉型，突破上海匯眾企業內和企業間基于互聯網的協同設計、協同制造，協同管理與服務，提升我國汽車底盤制造的關鍵技術，提升我國汽車核心部件的制造水平，帶動國內相關制造工藝技術的重大創新，促進我國制造過程自動化、精益化和智能化。產品的網絡化智能制造將使生產制造過程更為高效、優質、節能、環保，其市場需求巨大，發展前景不可限量。提高我國汽車底盤制造業的綜合能力，提高國際市場競爭力。通過網絡化智能制造技術在其它領域的延伸拓展，將會為我國的工業互聯網和兩化融合起到積極推動作用。