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陈笃 中车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司 副总经理

2019/1/11    来源:e-works    作者:e-works整理      
关键字:CIO评选  e-works年度盘点  智能制造  陈笃  
本文为“2018年度中国制造业杰出暨优秀CIO”参评材料。本次将评选出在企业成功规划和实施大中型两化融合或者智能制造项目,带领各方积极推进项目实施并达到预期效果,为企业带来实际效益的制造业企业的优秀CIO。

一、企业简介

    中车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司(以下简称“中车戚墅堰所”),始建于1959年,现有员工3000余人,营业收入超过42亿元,是中国中车股份有限公司旗下全资子公司,国家级高新技术企业。

    中车戚墅堰所立足于新材料、新技术、新工艺、新装备的研究开发与产业化,通过几十年的不懈奋斗,现已建成1个国家级技术中心,4个省级工程技术中心,构建了国际领先的试验验证平台,产业领域覆盖轨道交通关键零部件、专有技术延伸、生产型技术服务。主要产品覆盖轨道交通装备齿轮传动系统、基础制动系统、车钩缓冲装置以及轨道交通工程机械、风电、矿山机械关键零部件。

    中车戚墅堰所积极推进工业化与信息化融合发展,依托智能制造,不断为客户提供先进、成熟、可靠、经济、适用的高技术产品,努力成为客户价值链中的关键环节,为我国轨道交通和高端装备事业的发展提供有力支撑。

中车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司

图1 中车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司

二、CIO个人简介

    陈笃,副总经理,总工程师,教授级高工。1985年毕业于西南交通大学,专长为机车内燃机车领域。主持和参与了“180knm/h级别准高速内燃动车组”、“东风11Z型专用内燃机车”、“东风11G型准高速客运内燃机车”等多项原铁道部重点计划。项目获得中国铁道学会科学技术奖一等奖3项,二等奖3项。“中国南车轨道交通装备三大技术平台建设技术创新工程”获得2013年度国家科技进步二等奖。获国务院政府特殊津贴、“火车头奖章”、“中国铁道学会学科带头人”、“茅以升铁道工程师奖”等荣誉称号。同时任铁路产品认证公正性管理委员会委员,中南大学《粉末冶金材料科学与工程》期刊特邀编委会委员。

中车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司副总经理 陈笃

图2 中车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司副总经理 陈笃

三、个人信息化从业经历及主要业绩

    陈笃致力于深化轨道交通关键零部件领域技术研究,大力推进研发能力建设,搭建基于知识管理的精益研发体系,在他的带领下,中车戚墅堰所齿轮传动、基础制动、车钩缓冲装置、减振降噪等产业研发能力得到显著提升。

    陈笃主持了2013年工信部强基工程项目“”高速动车组齿轮传动系统工程实施”并通过验收;主持了2015年工信部智能制造专项“高速动车组齿轮传动系统智能装备车间”。主持了2015年江苏省经信委重点领域质量攻关招标项目“350km/h动车组国产化齿轮箱”项目等。从设计研发、生产制造到工程化建设等方面,全面提升公司成果转化能力,其中由中车戚墅堰所研发的齿轮传动系统、踏面清扫装置、半永久车钩缓冲装置、风缸产品在时速350公里标准动车组(复兴号)上均已实现批量应用,代表了国内高铁最高技术。此外,还主持和参与了“江苏省高速动车组关键核心部件及其先进制造和材料工艺高价值专利培育示范中心”,“180knm/h级别准高速内燃动车组”、“东风11Z型专用内燃机车”、“东风11G型准高速客运内燃机车”等多项原铁道部重点计划。项目获得中国铁道学会科学技术奖一等奖3项,二等奖3项。“中国南车轨道交通装备三大技术平台建设技术创新工程”获得2013年度国家科技进步二等奖。

    本人获国务院政府特殊津贴、“火车头奖章”、“中国铁道学会学科带头人”、“茅以升铁道工程师奖”等荣誉称号,同时任铁路产品认证公正性管理委员会委员。

四、近2年在企业主要推进的智能制造项目

    中车戚墅堰所以“十三五”信息化规划为指引,以提升协同发展与集成应用水平为目标,以两化融合管理体系贯标为抓手,通过企业资源管理系统、产品设计工艺制造一体化、精益研发平台、智能制造等重点项目的实施,进一步加强了信息化支撑能力,提升了戚墅堰所集团化管控水平,向打造“数字公司”的战略目标迈出了坚实的一步。

    (1)两化融合管理体系贯标

    通过两化融合管理体系贯标,戚墅堰所立足企业发展愿景,制定了“规划引领、创新驱动;协同发展、数字公司”的两化融合方针,指明了企业新型能力体系的建设方向,以打造齿轮传动系统数字化生产能力为突破口,为持续打造企业优势竞争能力奠定了坚实的基础。在落实中车两化融合管理体系贯标要求的同时,引入了新思路、新观念,为带动新举措、实现新发展提供了良好的契机。

    (2)企业资源管理系统

    ERP项目作为中车戚墅堰所“十三五”期间,打造“数字公司”的两大主线之一,围绕公司建立一体化集中管控要求,结合主数据贯标,实现产品研发与制造的信息集成,通过主数据贯标,对物料编码、客户与供应商等主数据实现统一管理,实现公司的“车同轨、书同文”。将产品设计成果(数据、图文档)与ERP系统进行无缝对接,使设计成果快速转化为支持业务运作的数据;以项目管理为核心,实现戚墅堰所核心业务的信息集成,推动公司的项目管理,依据项目管理咨询项目成果,建立公司项目管理信息化平,通过项目管理信息化平台,跟踪项目的交付过程和交付成本;应用SAP系统的MRP核心功能,实现供应链各环节的计划协同,集成供应链各个环节数据,通过SAP的MRP计划功能,在横向(业务条线之间)和纵向(业务单元之间)建立协同计划体系,保证公司总部、业务单元、制造车间、采购部门等各个层级的计划一致性,同时齿轮采用一单一件方式进行精细化过程管理;通过财务业务一体化,建立财务管控机制,实现运营协同,建立公司基于项目和产品的成本管理体系,包括:产品标准成本,准确及时的实际成本归集,成本分析与考核体系,支持公司的法人结构和管理结构,快速准确的提供对外财务报表和内部管理报表。

    通过ERP系统的建设,中车戚墅堰所搭建起以SAP系统为核心,MES系统、MDM、质量信息平台和BPM等专业系统为支撑的集成信息平台,覆盖了戚墅堰所主要生产单位和经营管理业务,基本实现了业务数据“横向到边、纵向到底”的线上管理,为提升公司运营管控能力和执行能力提供了有效的工具,为企业经营管理提供了强有力的支撑。

    (3)产品设计工艺制造一体化

    产品设计工艺制造一体化项目作为实现“数字公司”战略目标的另一大主线任务,围绕公司“打造技术核心,提升综合优势”的发展要求,确立了实现面向工艺制造的三维工程设计,建立基于产品结构的数据管理模式,提升数字化工艺设计与管理能力,推行基于工业物联网的无纸化制造过程的建设目标。建立基于MBD的产品全生命周期管理(PLM)的协同一体化管理平台,实现设计、工艺、制造等多部门之间数据有效共享,业务流程统一协同,打破跨部门之间“扔过墙”式的业务壁垒,从而有效提高产品研发效率、缩短研发周期、降低研发成本、提高产品质量与可靠性。

以EBOM/MBOM为主线的全相关产品生命周期业务和数据流

图3 以EBOM/MBOM为主线的全相关产品生命周期业务和数据流

基于MBD的全三维工程化应用

图4 基于MBD的全三维工程化应用

    通过设计工艺制造一体化项目,可以使戚墅堰所由原有的以二维工程图为主指导生产制造转变为以三维标注模型指导生产制造,企业多方面实力得到提高:企业的设计过程不断完善,减少产品设计时间20%以上;由于采用全部三维设计方法,减少设计出错率60%以上;设计工艺文件版本管理得到有效控制;艺提前介入,提升产品研发速度,缩短新产品研发周期;交货及时率得到充分保证;提升公司三维应用水平。

    (4)智能化精益设计平台

    精益研发平台的建设目标是以城轨齿轮传动系统为试点,通过信息化手段实现研发过程在线设计,用在线流程管控产品设计研发的整个过程,尽可能的减少新制零部件,规范设计计算方法,缩短设计周期,降低设计成本,提升产品质量。

    首先,它是一个产品设计平台,是一个网站的形式,我们的设计师登录这个网站后,就可以在上面进行产品设计工作。其次,这个平台它可以智能化的辅助、甚至替代设计工作,也就是说,有些设计工作,平台会提供给设计师很多的辅助,特别是它会完成一些重复性的工作,比如搜集资料,自动化选出能够被使用的产品、设计方案或零部件,自动化的出具计算报告、采购技术条件等;甚至会替代设计工作,如根据设计输入自动的裁剪BOM表,自动计算一些中间过程参数等。第三,平台对设计过程的辅助是有一定基础的。这个基础,一方面表现在它能够借用大量的已有资源,如零部件、方案等;另一方面,表现在它能够提供既定的设计流程、方法等。

智能化精益设计平台

图5 智能化精益设计平台

    通过智能化精益设计平台的建设,会给我们的产品研发带来六个方面的提升:一是,满足客户的定制化需求。二是,降低产品设计成本。三是,消除重复设计,提高产品设计效率。四是,提升产品设计质量,统一设计风格。五是,实现数据及知识的继承和应用。六是,缩短专业设计人员的培养时间。

    智能化精益设计平台是我们前期大量精益研发工作的汇总、提炼和升级,也是戚墅堰所在精益研发体系建设的过程中的一个重要的里程碑,更是两化融合的实现方式。

中车戚墅堰研发设计流程

图6 中车戚墅堰研发设计流程

    (5)动车组齿轮箱组装生产线智能制造项目

    该项目主要以“精益生产,约束理论”为指导,以质量管控和过程监督为方向。在齿轮传动事业部多年精益生产实施的基础上,通过生产线布局改善、生产设备设施的自动化与数字化改造,建设了一套有别于传统流程制造业的MES。项目同时以CRH380齿轮箱组装线的作业计划编制和调度为核心,综合集成ERP、MDM、QIS、PDM、Andon等系统,实现CRH380齿轮箱组装线的计划排产管控柔性化、产品质量管控实时化、生产过程信息化、物料计划协同统一化、物料仓储智能化、物料流转自动化。

动车组齿轮箱组装生产线智能制造项目

图7 动车组齿轮箱组装生产线智能制造项目

    通过对智能制造系统改善,齿轮箱组装智能线及仓库物流配膳取得了很大成效。一是产品过程数据得到客户认可,试验合格率和交检合格率达到100%;二是运用柔性计划排产,通过计划锁定、物料提前配送等手段,减少换产异常60%,换产效率同时提升33%;三是进一步规范了员工的精益生产意识,使其了解产品结构原理,提高质量意识,使岗位培训周期缩短30%;四是有效降低了仓储及配送出错的概率;五是单条产线每日清洗效率和标准件配送效率提升25%,库管员出入库过账及组装工位取料效率提升200%;六是实现了供应链计划协同管理,提升了仓库精细化信息化管理水平;七是推动了仓库管理在一定程度上实现智能化与自动化。

五、个人在智能制造工作中的体会

    (1)项目实施对行业的影响和带动作用

    ①促进轨道交通关键核心技术的领先

    该智能化项目实施的载体是高速动车组关键核心零部件--齿轮传动系统,是高速动车组核心基础零部件。中国高铁装备通过近几年的发展,产品技术水平国际领先。但随着轨道交通装备的持续技术发展和产业升级,装备应用条件日趋恶劣超常态,并且随着运行条件和用户期望的改变,装备还需要向长寿命、高可靠性、轻量化、减免维护的方向发展,轨道交通装备的性能提升将主要依赖关键零部件性能的提升,所以轨道交通核心关键技术的解决和不断创新将推动行业整体技术的发展。在全世界新一轮的产业变革中,产品技术本身的进步与研发制造模式的变革相互促进,缺一不可,用研发制造模式的进步赢得行业发展的制高点已经成为新时期核心技术领先的重要手段。

    ②促进产品成本和质量优势的提升

    项目通过在产品研发、工艺、制造环节导入数字化和智能化理念,企业的核心竞争力得到了提升,实现了信息化和工业化的深度融合,加快企业向知识密集型转型的步伐,企业的生产效率和产品质量得到了大幅度提高,具备更强的市场竞争力;树立了良好的企业形象,凸显了企业在高端装备制造领域的技术优势和产品质量,以及企业坚持自主创新、自我提升的积极态度,展现了高端装备制造企业的优良风貌;提高了我国轨道交通装备在全球竞争中的地位,树立我国轨道交通装备产品技术水平高、产品质量好的良好形象,在国际竞争中占据有利位置,提高市场占有率,获得更加丰厚的利润,并有助于我国轨道交通装备产品进一步开拓新兴市场和突破欧美企业在高端轨道交通装备领域的垄断局面。

    ③促进高端装备制造业的绿色制造和节约型社会建设

    采用智能制造技术,淘汰高能耗设备,带动低能耗高效率智能化设备制造业,对我国制造业绿色发展起到很好的推进作用。项目实施过程中,实现对生产过程的精益化管控,提高物流效率,减少物料损耗与浪费,对生产过程中设备的等待时间进行有效控制,降低能源消耗,有助于我国节约型社会的构建。

    (2)公司在智能制造方面的发展问题分析

    与国内智能制造发展相似,中车戚墅堰所发展智能制造处于起步阶段,整体上未形成健全的管体体系和专业人才队伍。

    ①公司缺乏对智能制造发展的远景规划和顶层设计,目前推进的智能制造主要以项目制的形式开展,没有对两化融合、智能制造等做具体深入研究,尚未在管理顶层形成对智能制造的发展共识和统筹规划。

    ②公司没有建立专业的智能化团队培养和提升机制,从体系上无相应保障以便做好最优的资源配置和生产变革,制约了公司智能化水平的提高,智能制造开发和实施过程依赖外部的情况较为严重,不能形成自主的知识产权。

    ③智能制造项目在具体推进过程中一方面缺乏统筹有效的资源支持,在一定程度上制约了智能化的发展,另一方面没有长期推进维护的智能制造体系保证,给智能制造后期的可持续发展带来较大风险。

责任编辑:程玥
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