一、企业简介
苏州未来电器股份有限公司(以下简称公司或未来电器)是中国低压断路器附件领域的龙头企业。公司成立于1985年,始终致力于低压断路器的功能附件及智能终端装置的研发、生产及销售。产品广泛应用于国家电网、通信基站、轨道交通、智能楼宇等众多领域,出货量连续多年占据国内半数以上市场份额。公司是原电器工业部首批低压断路器附件定点生产企业,曾多次参与国家低压断路器联合设计,拥有专利200余项,是江苏省高新技术企业、江苏省小巨人企业、江苏省两化融合贯标企业、江苏省信息化协会理事单位、苏州市工业互联网产业联盟副理事长单位。
图1 苏州未来电器股份有限公司
二、企业在智能制造方面的现状
未来电器属于典型的离散制造,生产工艺涉及装配、注塑、机加工及SMT电路集成,产品种类上万种,且客户订单批量小、定制化要求高、交期也短,客户以国内外知名断路器主机厂为主,而供应商多为中小型企业,因此对运营管理及信息化建设提出非常高的要求。为此,公司引进行业内首条全自动智能终端电器生产线,投入智能机器人及供料传输系统,推行精益生产改善,并配套Andon、SIM等现场管理工具,加快生产效率、提高良率、扩大产能。
信息化方面,公司搭建了企业数据中心机房,实施了服务器虚拟化项目,全厂覆盖了WIFI无线接入,建立了数据备份、防火墙、域控、防毒、加密等基础的信息安全防范措施。公司信息中心于2015年自行开发了一套综合管理系统,命名为FMS,这套系统的功能较为全面、集成了销售接单、物料计划、生产排程、产线报工、采购下单、仓库进出库、质量检验、报表查询、绩效分析等众多功能,有效提升了生产运转的效率,但在流程规范性、技术防呆、精细化成本核算等方面存在不足。为此,信息中心发起了数字化运营管理改善项目。
三、参评智能制造项目详细情况介绍
1.项目背景介绍
未来电器主要产品为低压断路器附件,主要面向良信、正泰、常开、施耐德等国内外低压电器龙头进行配套,制造运营具有以下特点:
1)产品品种多,具体有四大系列产品、上万种产品规格型号,且产品BOM结构复杂,涉及物料的种类较多。
2)产品中涉及金属零件、塑料零件、电子电路、电气线圈等多种零部件,生产工艺较复杂。
3)生产方式属典型的多品种、小批量,制造策略既存在面向订单制造的MTO策略、又存在面向库存制造的MTS策略,属混合型生产。
较之一般制造业,多品种、小批量、混合型的制造策略,再加之多样的制造工艺与复杂的物料清单给未来电器的基础管理、物流管理、制造管理及成本管理带来了更高的要求。
为了改善管理,提升效率,未来电器从2015年就结合自身的特点与管理要求,自主研发了FMS综合管理系统,开始了管理信息化的建设,未来电器的高层一直认为数字化能力是未来电器参与市场竞争的核心能力之一。本着不断迭代、持续改善,未来电器于2018年开始进行了智能化转型的规划与建设立项,计划通过3-5年年时间,初步建成具智能管理、智能物流、智能制造一体的智慧工厂。
2.项目实施与应用情况详细介绍
第一阶段:迭代ERP+BI系统,实现经营管理智能化
2018年,进行了项目第一阶段建设:首先引入了商品化的ERP软件产品,迭代2015年就已投入使用的自研ERP系统,并引入BI系统,加强数据分析,支撑管理决策。
1)ERP系统建设
销售与应收款管理:实现对客户、客户料号,销售价格政策等营销环节基础资料的管理,对销售过程中的销售订单、发货与签收,销售退货,对账开票,应收款及销售回款进行管理,实现销售与应收款的数据分析。
工程数据:实现对物料号、物料清单、设计变更等工程数据的管理。
主生产计划与物料需求计划:结合预测、销售订单,考虑安全库存,进行主生产计划的安排,物料需求计划的计算安排。
生产管理:实现以生产订单为核心的生产领料、退料、报废补料、生产报工与完工入库管理。
委外管理:实现以委外订单为核心的委外领料、退料、报废补料、委外入库管理。
采购与应付款管理:实现对供应商、货源清单、采购价格政策等采购环节基础资料的管理,并对采购过程中采购订单、收料与入库,采购退料,对账收票,应付款及采购付款进行管理,实现采购与应付款的数据分析。
库存管理:实现原材料、低值易耗品、零部件、产成品的物料收发、库存盘点,库存分析的管理。
存货核算:实现采购入库、委外入库、其它入库、盘盈入库的入库成本核算,并依据计价方法自动核算出库成本,并实现业务单据自动生成会计凭证。
成本管理:实现产品成本核算政策的设定,自动进行费用归集与分配,自动计算产品成本,自动结转产品领用销售成本。
固定资产管理:实现资产从采购至报废的全生命周期。
总账与报表:实现财务记账-与报告出具。
2)BI系统建设
定制报表分析:结合各业务管理的需求,量身定制了大量的报表,满足各业务环节管理者对数据分析的需要。
邮件定时任务:设置邮件定时任务,业务管理者可结合自身管理需求,订阅各种预警提醒与数据分析服务,主动监测业务状况。
移动数据推送:系统定时推送经营日报,展示实时的运营状况,及时反馈了当日、当月、当年及相对去年的运营趋势。
数据电子大屏:系统实时刷新关键业务指标,展示了销售、生产与财务的数字化运营状况,作为监测与管理决策的依据。
3)应用成效
建成了规范、统一的物料、BOM等系统基础数据管理平台,为后续的系统集成奠定基础。
强化了计划管理,建立高效的计划管控体系,满足了订单交付,并不断优化库存水平。
优化并固化了销售、生产、委外及采购环节的业务流程,让业务执行更高效。
强化了成本管理,建立精准的成本核算体系,满足了制造成本的预测、控制与分析。
实现了业务财务一体化,数据透明,满足IPO对财务核算的要求。
建立了比较完善的业务数据分析系统,为经营管理的决策提供有效的数据支撑。
第二阶段:立库+iWMS+ERP集成,实现物流管理智能化
2019年,进行了项目第二阶段的建设:结合工厂基建项目,上马智能仓储物流硬件,建设立体仓库,并引入iWMS管理系统,实现立库+WMS+ERP系统的全面集成,升级仓库自动化与智能化水平。
1)实施内容
立体仓库建设:工厂改建过程中,引入智能仓储物流硬件设备,将成品库改建为立体库,并与WMS系统全面集成,实现产品上下架、出入库、搬运的自动化与智能化。
WMS系统:改变ERP系统库存出入库单据手工录入的不及时、不准确,结合WMS系统的PDA条码扫描,升级全厂仓库的作业方式,实现了库存管理物动、账动,提高仓库作业的及时性、准确度与高效率。
ERP集成:与ERP系统全面集成,从ERP系统接收系统主数据、业务指令单,并通过WMS的收发作业后,将仓库收发单据传回ERP系统。
2)应用成效
利用自动化存储设备同智能立体仓库管理系统的协作,实现了立体仓库的产品库存的操作简便化、存取自动化及存储合理化。
通过精细化的WMS物流管理系统,实现账、卡、物、位的一致性,建立了一体化的采购、生产、销售、库存等环节收发料管理体系,实现防错、防呆、防漏。
通过精准化的物流配送,从生产备料、线边收料、工位缺料等环节建立完整的物流防错与跟踪闭环体系,实现采、存、消的联动,防缺、防少。
实现了仓库物流管理水平大幅度提升,车间线边库库存大幅度降低,物资库存积压大幅度降低,仓储配料员工作效率大幅提升,业务响应时长大幅度降低。
第三阶段:MOM+设备联网,实现制造管理智能化
2020年,开始了项目第三阶段的建设:配合设备的自动化改造与生产精益改善,引入MOM制造运营管理平台,建设了销售订单智能评审、智能排产、制造执行监控、质量管理、设备维护管理、设备联网数据采集及电子看板等功能,实现客户订单全生命周期管理,并实现与WMS与ERP系统的集成贯通,完成工厂数字化、智能化升级改造。
1)实施内容
销售订单评审:收到客户订单后,结合物料、产能等约束条件,能够快速进行销售订单的交期的评审与承诺。
智能排产:能够对销售预测、销售订单与产品安全库存等需求信息有效管理,并结合需求,考虑车间产能状况,自动化、智能化进行生产排产,依据生产排程,安排物料采购与外协计划。结合生产排程的变动与调整,拉动采购来料、到料,加速库存物料周转,提高客户订单的准时交付率。
制造资源管理:对制造过程中的设备、工装模具进行管理。建立设备台账,对设备的保养、维护计划、设备维修、备品备件进行管理,提高设备的利用率与使用效率。建立工装模具的台账,对工装模具的使用、维护保养与剩余寿命进行管理,降低工装模具的使用成本。
质量管理:建立全面的质量检验与质量保证体系。建立起物料规范的检验要求与标准体系;对采购来料、外协加工、生产入库及产品退货等业务环节,建立起完善的检验流程;对产品制程过程,建立品质防呆保证体系,实施首件检验、过程巡检,确保产品质量;加强质量分析,统计不同供应商、不同车间班组的质量数据、缺陷原因,并进行质量改善。
制造过程管理:对车间作业的调度、过程进一步精细化管理,采集生产过程中的进度信息,绩效信息,对生产过程中的人员、文档、异常事件进行有效的管理,设置车间电子看板,展示生产实时信息,实现生产过程数字化、透明化。
设备联网数据采集:利用IoT技术,实现设备联网,自动化采集生产过程中设备的有关信息,减少人员数据的录入工作量,实时监测、追溯生产过程信息。
WMS及ERP系统集成:实现与WMS系统、ERP系统的集成贯通。
3.效益分析
对系统的管理重心重新定位:ERP系统作为经营管理系统,以系统主数据管理、业务订单、财务及成本核算为主,面向工程、营销、采购及财务部门使用;WMS系统作为物流管理系统,以物料的收发的自动化为主,主要面向库存部门使用;MOM系统作为制造运营系统,以客户交期评审承诺、排产与计划,制造资源、产品质量、生产过程的管理为主,主要面向计划、质量、生产、设备等部门使用为主。
改变了ERP管理的粗颗粒度,实现了计划管理、设备管理、质量管理及生产过程的精细化管理,让制造透明化、数字化与智能化。
通过设备联网数据采集,实现了从以日、周的数据管理到以秒、时的数据管理,实施能够反馈生产进度,追溯生产状况。