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上海汇众:打造汽车关键零部件柔性制造的过程管控能力

2022/1/12        作者:e-works整理      
关键字:柔性制造案例  e-works年度盘点  智能制造  上海汇众  
本文为“2021年度中国智能制造最佳应用实践奖”参评案例。本次活动将评选出2021年度,为中国智能制造领域带来突出效益的最佳实践工程,全面介绍企业推进智能制造的步骤、重点与难点、获得效益等,分享建设过程中的经验,供广大制造业行业企业学习供鉴。
一、企业简介

       上海汇众汽车制造有限公司(以下简称“上海汇众”)为集团型企业,是华域汽车系统股份有限公司下属汽车底盘系统生产的企业,上海市高新技术企业,成立于1992年1月11日。公司下属共有2家研发中心,17家生产基地,6家合资公司,3家海外机构。

       公司生产汽车底盘(配件),具备底盘研发、制造(冲压、焊接、电泳、金加工、装配、热处理)的能力。公司产品覆盖A0级车-C级轿车、SUV、MPV,是上海大众、上海通用和上海汽车各款轿车底盘系统的骨干配套供应商,并被美国通用汽车公司正式确认成为其首个全球平台项目——EPSILON II副车架、后桥结构件等零部件供应商,是首次进入北美OEM市场的中国轿车底盘生产企业。同时为一汽大众、比亚迪汽车、华晨宝马、特斯拉等国内知名整车企业提供产品研发及制造,并加深与客户在新能源底盘系统与零部件同步开发方面的合作,不断获得认可。随着客户群体的壮大,企业行业地位和竞争优势进一步提高。

上海汇众汽车制造有限公司

上海汇众汽车制造有限公司

二、企业在智能制造方面的现状

       上海汇众作为上汽大众、上汽通用各款轿车底盘系统的配套供应商,对这两家汽车生产商的产品市场占有率接近100%,并在不断拓展其他品牌汽车的产品市场,争取在国内汽车零部件市场中占有更大份额。随着汽车行业需求的快速增加,汽车零部件的订单和需求激增,公司原有生产设备、信息系统已经不能完全满足企业发展的需求,目前公司在生产效率、供应链管理柔性制造、生产管控等方面面临迫切的转型需求。

       在生产效率方面,企业运营中的生产效率不高,设备等固定资产不足以获得明显的规模优势;在柔性制造方面,汽车零部件制造中的应用远不及汽车整车四大工艺中的应用成熟,尤其缺乏在多品种混线生产模式下,自动化、柔性化、精准化、敏捷化的生产能力;在供应链管理方面,上海汇众致力于成为底盘系统集成供应商,对供应商统一系统管理,基于产能调研进行合理采购,物流、库存保证最优,财务同步对账,满足整车厂对外协零部件的质量控制以及供应链的管理需求;在生产管控方面,公司目前仅实现加工单元级的自动化,并未实现企业级的自动化、信息化以及有效集成、监控与优化。

       传统制造模式的生产加工效率、质量把控已经无法满足企业当下的发展需求。基于上海汇众在生产效率、供应链管理、柔性制造、生产管控等方面获取可持续竞争优势的迫切需求,因此上海汇众亟需通过两化深度融合,打造信息化环境下的新型能力,提升公司的竞争力。
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三、参评智能制造项目详细情况介绍

1. 项目背景介绍

       随着新一代信息技术、新能源、新材料等前沿科技成果在汽车工业领域深度集成应用,汽车产业加速向新能源化、智能化、网联化、共享化转型。公司紧密围绕上汽集团“电动化、智能网联化、共享化、国际化”和华域汽车“零级化、中性化、国际化”的发展战略要求,以创领未来的“三擎四驱”战略为指引,聚焦产品转型升级,聚力智能制造,积极践行“追求劳动创造价值,实现企业持续发展”的企业使命,向“创领绿色制造,打造国际化汽车底盘平台集成能力,为客户提供优质的产品和服务”的公司愿景迈进。

       上海汇众根据战略和可持续竞争优势需求的分析,结合公司信息化发展战略情况发现,公司在汽车关键零部件的柔性制造过程管控能力、协同设计能力、供应链管控能力、全生命周期管理能力、绿色制造与智能制造平台构建方面需加强。为此,公司对应可持续竞争优势需求,结合支撑信息系统,逐步打造汽车关键零部件的柔性制造的过程管控能力、基于物联网的设计与制造集成管控能力、基于大数据的敏捷高效的供应链协同运营能力、基于客户个性化需求的汽车关键零部件智能制造能力、绿色制造与智能制造平台构建能力等新型能力体系。

2. 项目实施与应用情况详细介绍

(1)业务流程优化

       业务流程优化方面:针对需求快速响应流程、动态排产计划流程、生产工艺管控流程、精准物料管理流程、过程质量管控流程、全面设备管控流程进行系统梳理,并逐步进行优化。

       1)需求管理流程优化

       优化前需求管理流程中存在的弊端有:考虑到客户不同EDI平台,客户需求获取依靠手工处理不同样式的excel;人工跟踪试制计划单、配件计划、内配套计划;需求分解依赖员工个人经验;能力计划表、产线排程表、计划下达表、实绩报交表样式不唯一,不易被系统读取。

       优化后需求管理流程具备了以下优点:需求平台可以自动获取、汇总客户需求,大幅度降低人员工作量,提高了工作效率;系统自动获取试制需求、配件需求、内配套需求,并对需求进行智能化分解,提升了柔性生产能力;系统可对产线进行排程,并产生生产订单,实时现场扫码反馈实际生产进度情况,提高了生产精细化管理及响应速度。

       2)物料管理流程优化

       优化前物料管理流程中存在的弊端有:备料需求人工根据经验判断;人工巡线、沟通,查看看板卡,才能确定物料配送需求;配送需求响应是通过人工沟通完成,并回收看板卡,易出错,追溯性较差;物料账务处理、余料回收需要手工统计,并录入SAP系统,耗时耗力。

       优化后物料管理流程具备了以下优点:系统经过后台数据分析,自动给出备料建议,备料数量更加科学,加强了企业库存管理,降低了企业的存货成本,提升了核心竞争力;可通过电子看板、按灯系统精准获取物料的配送需求,优化了生产管理过程,避免了过程浪费;可以在LED 监控、配送工作台看到配送需求响应反馈,保证物料配送的及时性;可以用手持终端扫描物料条码,快速获取物料信息,并在系统内高效完成物料账务、余料回收。

       3)制造执行流程优化

       优化前制造执行流程中存在的弊端有:邮件获取格式不一的订单,班组长根据经验对订单进行排序;生产过程中的异常信息依靠停线报告,信息滞后度较高,会严重影响生产进度;生产工序信息无法数字化获取,完工报交需要手工录入SAP系统;车间运行管理依靠大量的纸质报表或是电子的excel表,人员工作量大,易出错。

       优化后制造执行流程中具备了以下优点:系统专门有订单管理平台,可依据车间各订单生产进程,对订单进行主动型管理,提高设备利用率;利用按灯系统全面、实时采集异常信息,有利于管理人员对异常进行快速、高效处理,确保生产进度不受影响;可通过车间监控平台直观掌握车间运行状况,实时性强,管理层可快速了解一线生产效率。

(2)技术实现

       上海汇众通过方案通过智能制造平台投入使用并和企业资源管理系统、供应商管理系统进行联通,提升汽车关键零部件的柔性制造的过程管控能力,技术方案的部分内容描述如下:

       1)生产进度管理

       针对插单、多品种混线生产现状,智能制造平台生产进度管理界面可实时查询指定生产线的生产进度,以生产线为单位实时显示生产订单的计划数量,完工数量,并实时显示指定工作单元的生产订单状态,可实现订单动态排产。

       2)生产过程监控管理

       现场操作人员可通过安灯提示进行设备维修、物料配送等工作,车间管理人员可通过区域看板查看人员生产效率、设备利用率等指标,拉动看板帮助物料员、计划员、管理者将时间用在解决异常问题和进行流程持续改善中,提高工作效率。高层管理人员通过办公室电子大屏实时了解设备、人员、订单运作效率。

       3)质量管理

       在生产过程中发现质量不合格品,由生产线的班组长提出报废申请,在智能制造平台中选择需报废产品对应的订单,和物料,输入需要申请的数量,确认后打印报废申请单。生产现场发现不合格产品,该不合格产品无法当场返修,需移至HOLD 区,提高质量检测的及时性,精准管理不良品。

       4)设备管理

       制程大师系统中的设备管理界面能够对设备进行应急性维护、预防性维护处理。在设备管理模块,产线工人对应急故障进行保修,维修人员会在系统中实时发现故障保修信息,并做出响应,维修人员消除故障后,会在系统中确认维修完成。通过在设备管理界面创建预防性计划,跟踪预防性计划执行进度,维护完成可在线进行确认。设备管理有利于提高设备利用,降低因设备故障所引起的经济损失。

       5)库存管理

       仓库人员根据智能制造平台库存管理界面查询获取物料的编号、现有量等信息,智能制造平台依据生产现场使用物料的情况,自动计算出各生产订单所需物料的配送时间、物料规格、配送数量等数据,特别是库存的盘点和预警功能的完善,进一步加强了仓库管理人员对仓库库存量的实时控制与调整。库存台账的设立除了解决对现有货品的统计查询外,还要对仓库的仓储能力及库存量的预测,确保柔性制造过程物料及时供给。

(3)数据开发利用

       上海汇众数据采集系统分为4层,由下到上分别为设备层、产线级控制层、企业级控制层、私有云大数据分析层。

       从设备层获取底层的生产数据,如产品制造数据、设备状态数据、能耗数据、RFID等数据,传输到产区/产线级MES中进行处理分析。产区/产线级MES层通过工单管理、追溯管理、设备管理、目视管理、质量管理等模块得到各功能模块下的统计信息,并发送给企业级MES。

       企业级MES对各模块状态信息进行逐条处理分析,生成评估得到的各模块状态信息,并将其发送给大数据分析系统进行数据的综合集成分析。基于系统分析结论,管理人员可向企业级MES层下达新的生产计划信息。企业级MES根据计划信息向产区/产线级MES下发相应工作指令。产区/产线MES根据工作指令控制生产设备进行相关生产活动。

       通过BI系统对接企业原有控制系统,实时采集各系统数据,整合数据资源,从而便于进行统一分析处理,并实时追踪物料配送情况、生产参数、质量信息等各环节生产数据,为实现自动化生产和加工提供数据依据。同时,建立数据化运营体系,真正实现数据驱动决策(通过数据来做出的决定,要优于常规决策)。

(4)匹配与规范

       在试运行前,项目组制定了上线计划,并严格按照计划进行试运行。同时制定了试运行应急预案,助力识别风险隐患、了解突发事件的发生机理、明确应急救援的范围。通过以智能化业务系统为主要系统交付过程管控项目的运行及调整,在物料接收、物料入库、物料发货至生产线、产线总成报交入库、成品出库对应模块上线运行支持中,项目组不断收集、总结、识别出现的问题并进行分析、由项目组组织确认相应的优化调整方案,经评估和运行后进行调整或更改,确保实现数据、技术、业务流程、组织结构的有效匹配,通过规定时间的试运行,智能化业务系统优化运行趋于稳定。

(5)运行控制

       为保障异常问题得到及时有效的解决,信息支持与管理部为公司系统运行维护的责任部门,其他各部门为配合部门,并制定了运行控制规范及相应故障处理应急响应机制,并按规定进行数据备份、病毒防御、入侵防护等信息安全防护,由专人负责用户支持、系统及基础架构日常维护,使运维过程进行规范化、制度化管理,提高系统运行的可用性和连续性。信息支持与管理部进行信息化系统问题、需求收集,处理和反馈,定期对BUG、关键用户提出的新需求进行收集整理,并且根据BUG的严重性进行紧急修复、定期进行部分功能升级。公司定期总结、回顾信息化工作和两化融合情况,并不断根据市场情况、技术趋势和企业发展过程中遇到的机会和挑战,调整、完善信息系统,更好地支持公司发展。

3. 效益分析

       上海汇众通过新型能力体系的打造,提高了网络化协同设计能力,有助于提升产品设计与制造一体化水平,促进产品开发与工艺设计同步进行,缩短产品研制周期,增强质量管控、物流管理与生产执行高效协同,满足高质量、低库存的生产要求;有助于提高企业网络化协同制造能力,有助于提升产供销一体化水平,促进企业内部资源和供应商资源配置同步进行,共同响应以客户为中心的大规模定制需求计划,增强供应商协同产品设计与制造,满足大批量、多品种、高效率的生产要求;有助于提高网络化协同管理和服务能力,有助于提升跨区域的制造资源共享水平和异地协作能力,促进异地多研发中心、多工厂之间的产品数据、设计模型、订单需求、制造资源、备品备件的协同共享及动态配置,提高跨区域协同研发和制造效率,满足跨地域、低成本的生产要求。

       通过新型能力体系的持续推进,企业各项指标得到质的提升。目前上海汇众的OEE指标由贯标前的78%提升至81.3%,产品合格率由95%提升至99.7%,工艺自动化率由59%提升至90.3%,最大柔性产品数由2种提升至11种,结构成本率由15.60%降低至14.87%。
责任编辑:魏蝶
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