你在生活中一定有過這樣的經(jīng)歷——當手指無意間碰到灼熱的物體時會立即縮回。這是神經(jīng)系統(tǒng)形成的反射在保護我們不受傷害。
但你可能沒有想到的是，無論是遨游太空的航天飛船，還是深入海底的載人潛水器，它們的“身體”里也都有一套自己的“神經(jīng)系統(tǒng)”。而看似不起眼的連接器則好比“神經(jīng)系統(tǒng)”中的“神經(jīng)元”，肩負著數(shù)據(jù)信號傳輸?shù)闹匾姑?/span>
連接器是一種典型的“多品種、小批量、定制化”產(chǎn)品。在中國貴陽，有這樣一個智能制造車間，其產(chǎn)線足以支持超過10萬種連接器產(chǎn)品的柔性生產(chǎn)，讓“工業(yè)4.0”從愿景變?yōu)楝F(xiàn)實。這間智能車間的主人，正是中國航天科工集團（航天科工）第十研究院下屬上市公司，國內(nèi)集科研、生產(chǎn)于一體的電子元器件骨干企業(yè)——貴州航天電器股份有限公司（航天電器）。
出于提高質量、降低成本和提升效率的內(nèi)生動力，早在2000年，航天電器就在自動化領域展開探索。“然而，自動化解決不了多品種、小批量產(chǎn)品的柔性化生產(chǎn)問題。隨著公司發(fā)展速度進一步加快，我們開始朝著智能制造的方向邁進?！焙教祀娖鞫麻L陳振宇表示。
2016年，在智能制造的浪潮之下，航天科工和華歐達成合作，致力于探索一條適合中國企業(yè)自身發(fā)展的轉型升級之路。
就這樣，自上而下和自下而上的兩股力量在智能制造的節(jié)點上正式交匯，由此誕生了精密電子元器件行業(yè)全球首個基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，具有云制造能力的智能制造示范項目——航天電器智能制造樣板間。
該項目由航天科工下屬企業(yè)航天電器、航天云網(wǎng)和華歐共同建設。這是航天電器傾心打造的全球首個基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺具有云制造能力的智能制造樣板間，也是三方在離散行業(yè)全球第一個最完整的數(shù)字化企業(yè)項目。該項目分別位列2017年首批中德合作——中德智能制造試點示范項目和2018年中國工信部智能制造試點示范項目。
航天電器每個月會收到超過6000個批次的訂單，其中70%的批量都在九件以下。
“智能制造的升級過程就像裝修房子，不能一上來就破土動工，而是需要設計師和業(yè)主預先溝通，了解業(yè)主的需求和一些客觀存在的限制因素。這體現(xiàn)在項目上，就是前期的咨詢和設計工作。” 華歐公司數(shù)字化工業(yè)集團銷售業(yè)務高級總監(jiān)李士光做了一個形象的比喻。
2016年11月1日，航天云網(wǎng)、華歐與航天電器正式簽署協(xié)議，為該智能制造樣板間項目提供咨詢和技術支持。經(jīng)過各方的詳細溝通和認真梳理，該項目于2017年3月正式啟動實施，正是因為充分的前期咨詢和設計，才避免了在后期項目實施階段可能出現(xiàn)的重大問題。
作為電路與電路之間溝通的“神經(jīng)元”，連接器隨著應用對象、頻率、功率、應用環(huán)境的不同而具有千變?nèi)f化的形式和結構，所以航天電器當時面臨的最大挑戰(zhàn)就是如何高效地實現(xiàn)產(chǎn)品的柔性化生產(chǎn)。
航天電器智能制造專業(yè)總師劉林琳表示：“我們每個月會收到超過6000個批次的訂單，其中70%的批量都在九件以下?！焙教祀娖鱾鹘y(tǒng)的自動化解決方案很難滿足如此高度定制化的需求。
通過樣板間項目，航天電器實現(xiàn)了內(nèi)部所有信息化和自動化系統(tǒng)之間的縱向集成，能快速響應客戶需求，及時完成產(chǎn)品交付，并實現(xiàn)生產(chǎn)全流程的數(shù)據(jù)透明和可追溯。
具體來說，來自市場的訂單將通過ERP（企業(yè)資源計劃）系統(tǒng)進行統(tǒng)一的管理和下發(fā)。ERP在接收訂單之后，航天云網(wǎng)基于INDICS云平臺的CRP（云端企業(yè)資源協(xié)同管理）系統(tǒng)能夠根據(jù)有限產(chǎn)能進行智能排產(chǎn)。接著，生產(chǎn)計劃被進一步推送至MOM（制造運營管理）系統(tǒng)，MOM負責實施具體的生產(chǎn)任務，并在整個生產(chǎn)過程中把控產(chǎn)品質量、記錄生產(chǎn)數(shù)據(jù)。其中，華歐TIA（全集成自動化）和航天電器的自動化設備是實現(xiàn)智能制造的基石。
在航天電器之前的自動化解決方案中，來自TIA的數(shù)據(jù)只能向上單向傳遞給MOM，所以產(chǎn)線也只能按照既定程序生產(chǎn)單一規(guī)格的產(chǎn)品。但是在樣板間中，MOM和TIA能夠實現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向通訊，借助于智能制造裝備，使產(chǎn)品的柔性化生產(chǎn)成為可能。
車間里，產(chǎn)品和部件在產(chǎn)線上流轉；辦公室里，企業(yè)管理人員足不出戶，戴上VR眼鏡，即可身臨其境地實時看到產(chǎn)線生產(chǎn)的實際情況。
航天云網(wǎng)天智公司副總經(jīng)理莊鑫表示：“在以往的業(yè)務流程中，數(shù)據(jù)雖然記錄在各種系統(tǒng)中，但是它們靜靜地躺在數(shù)據(jù)庫里，其價值也僅僅是追根溯源。而現(xiàn)在，通過航天云網(wǎng)的CMOM（云端制造運營管理）工業(yè)大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，我們可以充分挖掘數(shù)據(jù)價值。”
端到端的集成：從研發(fā)到服務
除了現(xiàn)有型號產(chǎn)品，那些前所未有的個性化新需求則為端到端的集成體系提供了大顯身手的機會。
為了幫助航天電器高效應對來自市場的多樣化訂單，華歐基于其數(shù)據(jù)協(xié)同平臺Teamcenter為航天電器搭建了一套可配置的超級BOM（物料清單）。BOM是描述企業(yè)產(chǎn)品組成的技術文件，它表明了產(chǎn)品的總裝件、分裝件、組件、部件、零件、直到原材料之間的結構關系，以及所需的數(shù)量。超級BOM把多種產(chǎn)品的BOM組合在一起，對其進行有效管理。
航天電器智能制造業(yè)務負責人石錦成表示：“過去，我們每接收一個新訂單，就需要手工搭建一次BOM，既費時又費力。現(xiàn)在，得益于ERP和Teamcenter之間的高度集成，可配置的超級BOM使得ERP能夠根據(jù)產(chǎn)品型號直接從Teamcenter 中調(diào)取相應的BOM，避免了重復性的搭建工作?！?/span>
如果Teamcenter中沒有現(xiàn)成的BOM，那么華歐設計軟件則可以幫助研發(fā)人員快速進行產(chǎn)品設計工作。為打破航天電器與客戶、供應商之間異構的研發(fā)環(huán)境帶來的局限性，航天云網(wǎng)基于三維數(shù)據(jù)體系搭建了CPDM（云端設計工藝協(xié)同平臺）系統(tǒng)，為航天電器的銷售、設計工藝人員及外協(xié)外購商、客戶各方提供了一個統(tǒng)一的協(xié)同研發(fā)交流環(huán)境。
在從研發(fā)到制造再到服務的持續(xù)“進化”過程中，各階段的BOM數(shù)據(jù)相輔相成，既基于統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺Teamcenter實現(xiàn)了良好的協(xié)同，又基于CPDM實現(xiàn)了跨系統(tǒng)的溝通。
數(shù)據(jù)可以在智能制造樣板間中自由流動。
無論是縱向集成還是端到端的集成，價值鏈都被局限于企業(yè)內(nèi)部。未來，航天電器還將進一步跨越企業(yè)邊界，實現(xiàn)全價值鏈上所有企業(yè)之間的橫向集成和社會化協(xié)作。
航天云網(wǎng)基于INDICS云平臺的CPDM系統(tǒng)可以助力旗下各子公司之間跨系統(tǒng)進行研發(fā)設計和工藝協(xié)同。包括設計、工藝、制造在內(nèi)的產(chǎn)品全生命周期流程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)都會被統(tǒng)一寫入Teamcenter軟件中，供不同團隊之間進行共享，這非常有利于研發(fā)和工藝知識的積累。
另外，用戶的體驗也會發(fā)生翻天覆地的變化。原來，來自市場的訂單可能需要航天電器的內(nèi)部人員手工錄入到ERP系統(tǒng)中；未來，用戶可以直接在航天云網(wǎng)的云平臺上一鍵下單。
面對如此復雜的項目，三方團隊在項目執(zhí)行過程中難免會遇到嚴峻挑戰(zhàn)。但是無論碰到什么問題，三方的目標始終保持一致，以航天電器董事長陳振宇為代表的領導層甚至親自組織周例會以動員大家的積極性，努力解決實際存在的問題并規(guī)避可能的風險。
2018年12月6日，航天電器智能制造新模式應用項目順利通過工信部驗收。相比于原來的自動化生產(chǎn)車間，該智能制造樣板間的生產(chǎn)效率預計將提升50%，產(chǎn)品不良率將降低56%，運營成本將降低21%，產(chǎn)品研發(fā)周期將縮短30%。
很多項目的參與者都已經(jīng)能在新的智能制造項目中獨當一面。
“項目的成功驗收并不是結束，而是一個新的開始。做項目并不只是為了項目本身，更重要的是要培養(yǎng)人才，提升管理，提煉模式，形成具有可復制性的成功樣板間?！焙教祀娖髦悄苤圃鞓影彘g項目總指揮周靖波總結道。
呂江濤是航天電器的一位軟件工程師，幾乎完整參與了從項目計劃到項目執(zhí)行再到最后驗收的全部過程。經(jīng)過這個項目，他對智能制造的理解得到了突飛猛進的提升，從工程師成長為航天電器智能制造工程部副處長，并且已經(jīng)能在新的智能制造項目中獨當一面。
呂江濤的經(jīng)歷是航天電器智能制造水平得到大幅提升的一個縮影。2018年3月，航天電器將原來的自動化工程部和發(fā)展計劃部信息化中心合并，正式成立智能制造工程部。這意味著航天電器已經(jīng)具備了成熟的智能制造工程能力，可以對外承接智能制造項目。
