【典型案例】如何快速打造铝业领先的“智慧工厂”，一定离不开这些经验
2022-03-30 来源： 中信联 AIITRE
江苏鼎胜新能源材料股份有限公司主要从事各类铝及铝合金板、带、箔材及其深加工制品的研发、生产与销售，是基于新材料技术应用的高新技术企业。
鼎胜新材通过了质量、环境和能源体系认定，制造水平、工艺技术和管理水平在同行业中名列前茅。近年来，基于航空航天、轨道交通、新能源汽车、电力及农业装备、医疗器械等领域的高速发展，对于高端铝板带箔产品的需求不断加大，鼎胜新材作为铝压延加工龙头企业凭借规模、技术与人才的优势销售收入和利润得到了稳步的增长。
图1鼎胜新能源两化融合管理体系贯标实践企业推进数字化转型的需求分析
随着信息、航空航天、轨道交通、新能源汽车、电力及农业装备、医疗器械等领域的高速发展，对高端铝材要求的不断升温。铝加工业逐步由粗加工向精深加工延伸，并朝着高性能、高精度、节能、环保等趋势发展。鼎胜新材动力电池铝箔通过智能化措施确保了公司生产的动力电池铝箔产品质量的提升和性能的稳定性，并且通过对车间实施自动化、智能化、信息化改造，推广ERP、OA、MES 、SRM系统的应用，实现信息化系统从研发端到生产、销售的全过程覆盖，实现企业人、机器和服务的端对端融合。
企业新型能力识别和打造的方法和路径
（一）识别
鼎胜新能源采取“前瞻性研发、精细化投资、规模化生产、全产品覆盖、产业链整合、全球化销售”的战略手段，并通过PEST、SWOT分析，识别并确定与公司战略相一致的生产管控优势、成本管控优势、新品研发优势等可持续竞争合作优势需求。鼎胜推进精益化管理，强化技术标准执行，建立即时问题反馈与解决体系；加强弹性计划、预见性的做足产前准备，依据生产计划指导生产用工，提升计划和销售的配合度；定期开展质量问题分析会、重点加强设计、制程和供应商质量管理，提高新品试产和外单产品质量；对车间实施自动化、智能化、信息化改造，推广ERP、OA、MES 系统的应用，实现信息化系统从研发端到生产、销售的全过程覆盖，实现企业人、机器和服务的端对端融合。
基于此，鼎胜新能源识别并拟打造的新型能力体系包含几个方面：铝箔及其制品材料的精细化生产管控能力、财务成本精细化管控能力、基于客户需求的快速研发能力。
图2新型能力识别
重点新型能力——铝型材智慧工厂是工业自动化技术和IT技术深度融合的产物，“智慧工厂”的发展，是智能工业发展的新方向，基于在国内外铝箔市场规模优势，推进产能优化及扩充,巩固企业整体盈利能力提高企业在高端加工行业的综合实力，加强铝板带箔生产技术的精细化,向低成本、无污染、高效率方向发展深加工技术,向高纯化、高精化、尖端复合等方向发展深加工产品,向大型化、高速化、自动化方向发展深加工设备。基于智能终端、智能设备的应用以及物联网平台、MES系统、ERP 系统、高架库系统的集成，实现生产全过程一体化精细管控。
鼎胜以“智慧工厂”为目标，打造铝箔及其制品材料的精细化生产管控能力，不断追求生产过程的透明化、高效化、柔性化、可追溯、高质化管理，提升客户满意度。鼎胜实现在生产产能、成品一次合格率、客户退货率、设备停机次数、产品生产单位成本和准时交付率等方面的提升。
（二）打造
为打造铝箔及其制品材料的精细化生产管控能力，实现预期的两化融合目标，鼎胜围绕“前瞻性研发、精细化投资、规模化生产、全产品覆盖、产业链整合、全球化销售”战略布局，按照两化融合管理体系的基本框架，对新型能力的建设过程进行了策划，涵盖业务流程与组织结构优化、技术实现、数据开发利用等方面。
鼎胜成立两化融合领导小组，明确鼎胜品质部负责日常推进两化融合管理体系的贯标、内审、管理评审等工作；江苏智融高科信息科技有限公司作为鼎胜信息化、工业化融合业务管理支持、咨询服务专业部门，紧紧围绕鼎胜供应链采购、产品质量、智能生产、智能仓储、销售服务、设备监控、能耗监管等主要过程工作，实现企业生产转型升级为“透明化、高效化、柔性化、可追溯、高质化“智慧工厂。
公司为打造铝箔及其制品材料的精细化生产管控能力，根据实际工作需求,优化调整了6个方面的主要核心业务流程，包括产品工艺、生产过程管理、物料管理质量管理、设备管理等。公司全面实现生产设备联网，采用的通信方式、通信协议和接口等可以实现多设备兼容并支持远程监控。公司已建设完成 IOT 生产设备联网系统,实现了对轧机等设备进行数据采集及分析、设备运行状况的监控等。
鼎胜新材MES系统与公司现有的管理系统(如：ERP系统、OA、HR、SRM系统等)以及生产线（含生产设备）进行对接交互，实现人、机、料、法、环、测各项数据有关联，并根据排产及生产需求进行AGV、仓库各部分的实时调度，实现公司生产制造智能管控、虚拟工厂环境下的生产过程实时智能监控、面向异构设备/系统的设备联网与数据采集、与周边系统协同集成、生产过程数据分析等智能制造要求，有效解决车间信息黑洞，提高生产质量，稳定生产过程。
图3系统功能逻辑图
围绕精细化生产管理目标需求，公司首先对公司基础数据进行标准化；然后在数据标准化的基础上，同时提高数据集成的安全性、高效性、可扩展能力，对数据进行挖掘利用，通过对这些各模块各业务流程报表数据的分析和利用，公司的生产、质量、设备、仓储、能耗以及财务的数据收集得到较大的提升。
为了确保鼎胜精细化生产管理项目工作高效落地，公司从组织策划、实施过程管控、建设成效以及系统运行持续优化等维度开展信息化提升项目考核工作，对信息化项目实施过程进行实时监管与动态优化，在实现信息化项目全生命周期管理的同时，促进IT与OT相融合的复合型人才培养，持续提升公司智能制造核心竞争力。
实施效果和主要作用
（一）实施成效
鼎胜新材自MES系统建成投用以来，通过MES系统与底层智能装备的集成和交互，使生产流程管理数字化，生产现场实时管控；基于数据收集、分析运用，对设备的故障预警和运行优化，提高了产线设备的运行稳定性，提升了产线生产能力；轧机设备上霍尼韦尔控制系统的运用、以及光谱检测仪与设备的连接，实现在线量测、数据实时分析与报警，提高产品质量的稳定性，从而提高了产品的良品率；通过MES系统，对车间电能方面设置了400个监测点进行在线监测管理，应用物联网技术和智能电网理念，实现电能管理的可视化、数字化、专业化和网络化，降低了生产能耗。MES系统与ERP、HR系统集成，使销售订单到采购、生产实施的流程高效互联，提高企业对客户订单的响应速度，通过系统集成实现了从订单到产品工艺、生产计划、生产执行、质量、设备、仓管、销售、财务等环节监控与管理，从而成功打造了铝箔及其制品材料的精细化生产管控能力，获取了生产管控优势。
（二）主要作用
本次MES系统建设立足企业多年来在生产经营中的经验，以提高质量、降低成本为根本目标，通过企业信息化、智能化的实施提升的生产运行效率、提高产品质量及稳定性、降低企业的运营成本，实现精益制造和管理，可广泛应用于国内外大多数规模以上金属材料压延加工制造工厂，推动传统型工业企业向智能型的工业企业转型。模式后续进行不断优化后，还可扩大到其它相关制造领域。通过合理的底层数据平台、软件服务架构及运营模式等方面的设计，具备极高的可复制性和可推广性。
公司两化融合管理体系试运行以来，经过首次管理评审，使公司上下清晰的认识到建立、实施、保持两化融合管理体系的重要性，其重要作用及初步去的的成效如下：
1）公司全员认识上的转变：公司已经实施的质量、环境等管理体系，侧重于某一领域，管理内容固定，而两化融合管理体系是推动公司的管理创新，是以优化流程以及调整组织结构为变化，解决组织刚性强，促进公司向行业产业链附加值高的方向延伸，同时管理对象覆盖公司的全部活动，且随着公司战略的调整而对应的新型能力打造也随之调整，体系关注的焦点是动态的、变化的。
2)通过两化融合管理体系的贯标，帮助企业降本增效，信息技术的利用以及线上管理模式，对于同等的工作，提高了办公的准确性同时降低了办公时间，对于公司领导层，对企业整体经营情况有了直观的了解，从关注局部向统筹全局转变。两化融合管理体系帮助企业系统地建立、实施、保持和改进两化融合过程管理机制，覆盖企业全局。
3)贯标时企业提升核心竞争力的有效途径。通过两化融合的实施，提高了公司的整体产能、节约了人力成本。在铝箔这个行业原材料成本透明的领域里，为公司增加了更多的成本空间，提高了公司在市场上的竞争力，为公司后期发展提供了有力的支持。
4)数据得到充分开发利用。通过新型能力建设，在数据开发利用方面得到了很大的提升，在推动两化融合管理体系后，对数据开发进行专门的识别分析和管理，发掘了数据背后的价值，并将分析结果用于指导管理改进。
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