以智能制造促进企业转型升级
中信戴卡股份有限公司(装备制造业)
中信戴卡于1988年成立,是由中信集团投资组建的中国大陆第一家汽车铝合金车轮制造企业。公司目前是全球最大的铝车轮及铝制汽车零部件制造商,连续10年产销量全球第一。目前,公司在全球共有制造基地29个(其中海外基地7个),为全球前十二大汽车厂提供同步研发及产品配套服务。2016年中信戴卡实现铝车轮产销量4755万件,其他铝铸件约7.4万吨,产品市场占有率国内45%,国际23%,企业合并销售收入197亿元,实现营业收入增长21.6%,净利润增长20.7%,合并出口创汇78532万美元,是中国汽车零部件行业出口冠军。
一、经验做法
中信戴卡从轻量化铝合金轮毂智能制造的应用需求出发,紧扣关键工序智能化、关键岗位机器人替代、生产过程智能优化控制、供应链优化,实现制造模式、管理模式及商业模式三大模式创新。
(一)以自动化、智能化为基础开展制造模式创新
——轻量化产品创新。轻量化是汽车节能减排的重要手段,已成为世界汽车发展的潮流。有试验表明:汽车质量每下降10%,油耗约下降6%~8%,排放量下降4%。中信戴卡依靠多年的技术积累,在以下方面进行不断的突破与创新:一是轻质材料的研发和应用比重不断攀升。铝合金、镁合金、钛合金、复合材料等的应用越来越多;二是结构优化和零部件的模块化设计水平不断提高。如采用高刚性结构和超轻骨架结构等来达到轻量化的目的,计算机辅助集成技术和结构分析等技术的发展;三是在成型方式上不断创新。如低压铸造设备不断升级换代,水冷模具的大量使用,旋压、锻造等工艺的不断优化和使用等,都使铝轮毂产品的轻量化水平不断提高。
——柔性化制造模式创新。由于铝轮毂产品的属性及加工特点,目前国内外生产企业全部采用大批量流水线生产配置模式,但随着人们个性化要求越来越高,多品种、小批量、定制化的需求对以往传统生产线带来了前所未有的挑战,批量化生产、品种单一、质量追溯等问题已无法满足新时代快速变化的市场需求。中信戴卡创造性的建设高度柔性化的铝轮毂6号线,实现不同轮型产品混线在线生产并实现“0”切换时间。一是建立高效信息控制系统,中信戴卡通过自主开发的MES系统和自动化控制系统的建设和完善,实施监控各单体设备的运行状态和生产节拍,通过激光二维码识别系统全程实时监控每一个产品的参数、位置、质量、状态等信息,可实现每一个产品的精准追溯,结合100%检测设备可实现单个产品的精准差异加工,实现动态资源分配调度、个性化制定化加工混线生产能力,结合配置柔性化生产单元及涂装线,实现设备利用率最大化,提高生产效率。二是建设精准追溯识别系统——二维码追溯系统,利用激光二维码刻蚀和读取技术建立完善的单个产品追溯体系。每一个产品赋予唯一的二维码。借助唯一二维码,可实现精准定位产品位置、分选、计划排产,通过二维码可以查询获取成品从原材料、生产、包装、销售等全生命周期信息,同时在生产过程,可实现自动质量追溯与防错。
(二)以智能决策为手段开展管理模式创新
——以系统集成为基础。公司经过近年来的信息化建设,先后建立了以PLM系统为核心的智能研发信息平台,以ERP系统为核心的管理信息平台、以MES系统为核心的制造信息平台。智能研发信息平台方面,实现了产品设计、模具设计、仿真分析、试验分析一体化协同研发设计平台,实现了中国、北美、欧洲等地全球24小时不间断协同研发工作模式;上下游供应链及智能决策方面,建立了以ERP系统为核心的管理信息平台,核心ERP系统实现了企业财务业务一体化管理,为成品精细化核算、集团一体化管控提供系统支持;与上下游供应链方面,通过系统接口和EDI系统,实现ERP与采购平台、主机厂、第三方物流等业务信息的集成;集团管控方面,通过BPC系统,实现了集团上下各级子公司关联交易自动对账、财务报表合并、报表分析、预算控制等功能。在此基础上,以业务流程为主线,实现了业务流、信息流在三大核心业务平台中全流程的集成与统一。
——以智能决策为手段。中信戴卡在工业互联网的基础上通过PLM、ERP、MES等系统已经积累了大量的业务数据,包括:产品结构、工艺策划、供应商、物资材料、工装设备、生产计划、生产谱系、质量控制、成品供应、售后服务等多业务领域的数据,它们将成为工业大数据分析的基础。
——“核心制造+综合服务”的商业模式创新。核心制造方面,继续推进铝轮毂产能和KSM铝铸件的全球化布局,降低制造成本、做优产品质量;综合服务方面,转变发展方式,打造智能信息化、装备集成化等创新服务型子公司,强化对主业的服务支持;成立智能信息化服务公司,为成员企业提供适合轮毂和铝合金加工行业的数字化生产系统,引领行业信息化和智能化的发展;智能装备方面,已成立全资子公司,提供汽车零部件制造装备的智能化集成服务,提供数字化工厂解决方案;成立成立模具研制中心,生产高压和低压铸造模具以及其他塑胶、冲压等模具;成立动力能源公司,提供能源管理体系建设及动力的规划、设计,实现成员企业余热的全部利用;成立试验中心,取得一系列国家资质认证,对外提供铝轮毂和铝铸件等试验服务。
二、取得的成效
通过MES、ERP和PLM信息化系统集成,实现生产全过程信息化和工厂全部设备的高度网络化、智能化和柔性化,实现财务业务一体化,资金流、物流、信息流全面集成,提升公司业务运营效率和规范性。
通过实施PLM系统设计错误和返工率降低25%,降低工程成本10%,缩短产品研发周期21%,减少工程变更控制时间30%,减少工程变更数量40%,同时可缩短引入新产品的时间,降低开发新产品的成本和新产品本身的成本,改进产品和服务质量。
通过铝合金轮毂生产全流程的智慧制造管理系统,直接提高设备利用率提高8%、制品库存成本降低5%。
三、启示
(一)响应和支持国家节能减排政策
汽车的轻量化能够减少油耗,降低排气污染,采用先进、节能、环保的制造工艺和设备生产汽车铝合金轮毂,符合当前汽车行业节能减排、环保、轻量化的发展方向,符合国家汽车产业政策的要求,在汽车零部件行业具有良好的应用前景,建议其他行业在制定转型升级方案和策略前首先将节能减排放在首位,出台切实可行的政策,促进企业转型升级。
(二)加快安全可控智能装备的创新与应用
中信戴卡通过突破数控双主轴车铣磨复合加工机床、高速高效精密五轴加工中心、高性能高可靠嵌入式控制系统装备、条码采集系统装备、车间物流智能化成套装备等智能制造核心装备和关键短板装备关键技术,加快汽车零部件行业升级进程,从而带动国产装备制造业升级,促进智能装备国产化。我省企业在智能化改造过程中不仅要加大智能装备使用力度,更为重要的是研发适合我国国情的安全可控的智能装备。
(三)树立行业标杆,带动行业内企业发展
中信戴卡铝合金轮毂智能工厂的建立为汽车零部件供应体系提供很好的示范作用,逐步探索和实践有效的经验和模式,示范引领行业内企业,带动相关产业发展,提升行业技术水平及国际竞争力,提升高端产品市场的占有率和中国制造的国际影响力,促进产业结构调整升级和经济发展,增加当地就业机会和财政收入。