智能制造对装备制造型企业的精准交付机制建设的有益探索(创造单位：北玻院(滕州)复合材料有限公司 )

创造单位：北玻院(滕州)复合材料有限公司 
参与创造人：李义全 黄尚洪  陈锋 陈万康 李瑞盈 黄其忠 刘晓彬  张驰 刘平忠 孟占广

        一、前言
        北玻院（滕州）复合材料有限公司（以下简称“北玻院滕州公司”）分属于北京玻钢院复合材料有限公司（以下称“北玻有限”）民品板块。是2017年后，继承并整合原工程复合材料事业部、滕州分公司优势资产，在保持存量业务不受影响的同时，转移原有在京的制造功能，依托山东滕州创新产业园而建立的新材料制造企业。
        北玻滕州公司主营风力发电、轨道交通、海洋工程等领域的复合材料及其制造装备的设计和开发。在风电叶片模具的供应上，凭借其领先的技术优势和产业链优势，在国内外形成具有影响力的“北玻”品牌，获得了客户的一致好评。        

        二、实施背景
        由于成立较晚，北玻院滕州公司更多依托了国企改革的先进理念，是国有资本伞形架构中的“伞端”，发挥的是成本控制的作用。虽然组织上略显年轻，然而这也使其获得了难得的“后发优势”，即在管理发挥上可以更大程度上摆脱原有管理体制的一些弊端，也为管理创新提供了很好的发展平台。
        而在运营方面，北玻院滕州公司根据母公司北玻有限进“十三五”发展规划要求，围绕“两地运营、精干主业”模式开展市场工作，并于“十三五”末期具备持续增长能力，首个五年规划为后期也打下了较好的基础。外部环境同时带来了有利因素，北玻有限民品板块模具产业自建设以来，适逢风电叶片市场快速发展，产能迅速实现满产。随着公司在叶片模具领域内经验累积、产品提升，大型模具领域内影响力逐年提升。2016年，公司积极调整市场战略，明确了将模具产业推向市场，提出复合材料模具产品的广泛推广指导方针，市场影响力显著提升。
        然而，发展和矛盾总是一个永恒的主题，尤其对于风电叶片模具这类装备制造产品，由于其处于产业链的中端，在衔接和匹配的融洽度上则会带来更多的问题，而这些问题则集中体现在交付的精准度上，带来诸如对外交期不及时、对内工期阶段不能得到控制和保障，以及政策链和资金链的支持不及时等各类不良现象。
        交付过程的不顺畅对企业的影响是非常大的，这也在北玻院滕州公司的发展中得到了印证。鉴于复合材料产业在我国发展时间较晚，很多产品还依赖于人工制作，具有一定的行业特殊性；而我国在该领域的自动化智能化水平刚刚起步，新材料产业和新能源产业又同时为我国战略性新兴产业，使得资本集中和人力资源集中同时成为该领域的基本营商特征，订单的交付难度相比较自动化程度较高纯粹的机械装备制造企业也更大，而突发的疫情更是加大了交付细节控制的难度。这些不可控因素主要有：
        （一）供应链稳定性和可靠性的不可控因素；
        （二）大型制造装备的劳动密集型生产特点带来的不可控因素；
        （三）内部部门衔接不及时不协调的抑制性因素；
        （四）产品或项目运营状态无法准确追踪带来的不可控因素；
        （五）市场或疫情等突发情况带来的综合性不可控因素。
        以上五条信息综合统计了北玻院滕州公司在风电叶片模具交付过程中的主要难点，由此带来的诸如交货日期延迟、产品质量欠佳以及运营成本带来的高产品价格等问题。
        然而，交付问题不简简单单是一个部门性的问题，而是一个系统性问题，甚至是制造型企业的经营命脉，交付能力的差异性给一家公司带来的也是经营差异化的显著影响，是企业综合竞争力的集中体现。
        北玻院滕州公司管理团队总结以上不可控因素，并将问题对应为①订单过程跟踪管理、②供应链管理、③资源管理和④价值链管理四个方面。
        三、内涵和主要做法
        为了解决以上问题，北玻院滕州公司以确保公司盈利为前提，提出“以优异的质量、满意的价格、最快的速度向用户提供最好的产品”的交付目标，首先要求全部门各司其职、规范操作，一次性就将产品做好，不遗留问题，避免最终影响质量、成本和交期的准确性，而这也是基于“三精管理”理念的持续改进计划，是进一步优化管理效率的落实性宣贯。
        以上的改进方案为智能制造的探索方所提供了基础。在这一基础上，以及在行业领先地位的前提下，北玻院滕州公司刨除产品生产能力不足，销售能力不足等问题，把精力关注点更多放到物料人员资金的奇缺问题、订单的状态问题、以及无法超出找出异常节点的问题的解决上，寻找解决途径。在这一过程中，《关于加快推进国有企业数字化转型工作的通知》（以下称《通知》）给北玻院滕州公司管理团队带来了启发，在进行了学习和对标后，公司管理层为提高交付能力确定了夯实数字化转型基础的改革方案。以智能制造为抓手，着力形成针对大型装备产品交付的数字技术平台和系统化管理体系的方案，提高整体运营效率。
        方案核心面向问题的四个方面，分别形成如下措施：
        （一）“六步把控”，见微而后知著
        通过可视化评审系统优化装备精准交付的管控流程，并总结成为“六步把控法”，即：订单评审把控、阶段设计把控、内部执行把控、订单追踪把控、异常事件把控和整体把控。通过该方法形成清晰的阶段追踪机制，重点解决订单进入执行时，阶段无法追踪的状况。体现在风电模具制造过程中，设计和制造功能分属北京研发基地和滕州成果转化基地，为了消除因地域带来的问题，采用“六步法”进行节点把控关键节点，并采用智能手段形成图纸-方案-审批联调机制，提高交付的高效性和整体性。
        2016年之前，由于目标客户和目标产品单一，北玻院滕州公司在产品开发上遵循工艺到制造的流程，纵使彼时50m的叶片长度与2020年80m相比较在制造难度上不可同日而语，一套模具的生产周期仍然在40天以上，安桥工期则在20天以上，相比于目前30天的生产周期和14天的安调周期，计算下来，48万左右的成本便无声无息地消失了。而若是因客户需求变动产生返工，造成的损失更是难以想象。仅仅是在交付周期上的控制不灵活，竟然就可以影响数十万元的成本，细节管理的重要性可见一斑。
        做事情解决问题抓主要矛盾。虽然细节管理是目标，但首先需要有结构性的管控方式和有效的管控手段。滕州公司管理团队通过学习国资委《关于加快推进国有企业数字化转型工作的通知》后，认识到数字化的系统管理体系和平台的潜力，并意识到通过运用5G、云计算、数字孪生等新一代信息技术，构建适应大型装备制造企业业务特点和发展需求的可视化信息化管理项目平台，无疑会给这一问题的解决提供一个绝好的机会。
战略既定，战术上的实施则成为了新的障碍，最大的难点就是如何架起流程管控与可视化信息平台的桥梁。在设置流程管控措施时，遵循了两个原则：一是流程应尽可能地与实际交付流程，以及企业组织特点匹配；二是流程应具有灵活性，方便更改和对应急问题的处理，综合即形成了“六步把控法”。
        1）订单评审把控
        订单评审把控是面向外部的首要控制流程，也是后面五步的结构主体，主要面向客户的各项里程碑节点，通过产品项目团队-销售团队-客户的链条，向外部传递信息。滕州公司管理团队在认识到不同的客户和型号的节点要求的差异化后，在可视化平台的外部设计上充分形成针对客户个性化的节点结构设计，里程碑定了，后续把控过程依次展开。
        2）阶段设计把控
        节点的确定，意味着阶段的确定，从而意味着阶段内工作细节的制定。风电叶片模具在技术内容上复杂而多样，细节的把控上也更加严格。依赖于SOP（标准作业流程），滕州公司充分细化了平台的工艺细节，对阶段进行细化，并在这一过程中的工器具和各类资源合理分配，并在可视化流程上进行了落实，工艺及产品管控更加有序和得心应手。
        3）内部执行把控
        落实责任人，是内部执行把控的核心。2016年之前，项目或阶段责任人的工作就是盯现场、批确认、保执行，人不在，阶段便无法进行，责任和效率始终得不到很好的平衡。因此在可视化平台的设计上增加内部执行把控程序，责任人根据阶段的难易程度，自主选择现场亲自批复和代理批复的策略，实现“人虽在四方，责必在现场”的执行管控。
        4）订单追踪把控
        该把控程序是订单评审把控的附属管控机制，设置意图在于供应商及外部制件的管理，管控程序和平台设计思路与订单评审把控相似。
        5）异常事件把控
        针对异常事件的把控，主要遵循灵活控制的原则。对于风电叶片模具这类大型装备来说，异常事件的突发是家常便饭，工艺问题、设备问题、供应商状况变化等都可能会使交付效率和质量受到影响，通过浮动时间、预备资源的设计，将异常事件把控和内部执行把控、订单追踪把控相联系，将异常事件通过内外部流程化解形成闭环。
        6）整体把控
        整体把控将单个订单结合，形成集合管控模式，由核心管理部门统筹管控。在市场机遇变化莫测的今天，更需要将资源配置到更有意义的方向上，整体把控提供了企业层次的配套与协调。
        通过以上六步，形成可视化管控六界面。北玻院滕州公司将这六界面的软件架构进行优化，并形成集中管控和移动管控终端。在终端上，责任人将项目状态进行上传，节点过程则进行批复。数据信息在主业物流中贯穿整个阶段。通过该工具的使用和开发，滕州公司的交付周期由原有的60天缩短至44天，效率提高近30%。
        （二）平台智造，构建部门连接
        平台的连接是指通过智能制造平台化特征，形成总部和部门之间的灵活衔接。精准交付由于需要线上可视化管理和线下的精益改善相协调，因此对平台的协调组织能能力提出了更高要求，主要体现在资源的协调和流程路径改善方面，从而达到精准交付所需要的及时、准确。
我们已知大型装备制造兼具技术密集和劳动密集特征，资源协调的要求也更强，对平台化的需求也更加强烈。在这一过程中，不仅需要平台内部的配套，而且是平台之间的协调。北玻院滕州公司的母公司北玻有限在智力支持上有更强的组织优势，无疑可以为市场化特点更加明显的滕州公司提供智力支撑，但又怎样去得到这一宝贵的资源呢？北玻院滕州公司的答案是：数据。
        “需求数据撑”。在构建这一数据工具时，滕州公司管理团队着实费了不少功夫，但还是最终选定了报表输出的形式。输入交付状态、人员配置及工期计算、资源缺口等信息后，界面自动形成报表，对产品项目的实施状况进行叙述。这种方法在面对一些创新型型号模具的开发时发挥了作用，先后提供了包括力学校核、材料体系检索、性能检验等多方面服务和帮助，形成了通畅的业务流通机制。
        比如，2018年之前，滕州公司数据工具应用还不完善，经常会出现包括订单进度无从追踪、以及问题点无法定位的问题，数据汇总的难度大，且找不到合理的问题解决方案，即使提交了问题，上级公司也无法安排资源解决。这一问题在风电叶片模具的综合装配体的研发上更能得到体现。2017年，我国自主设计的3.4MW-68.6m叶片型号模具开始研发，由于长度突破60m，该设备需要设置分段，技术难度相较于整体模具要高出一个等级。在这种情况下，当时的叶片模具团队迅速开展了数据资源调集工作，然而各部门数据采集的不同步，还是走了弯路，本应该在一周内形成的方案审议材料在两周才收集完备，不但延误了预定的评审时间，还给上级单位北玻有限的资源配置和设计带来了相应的损失。此次事件给了北玻院滕州团队一个警告，也促进了智能平台的建设。
        2018年初，滕州公司申请了国家特种纤维复合材料重点实验室风电叶片智能化项目，旨在从问题的解决上利用智能化手段解决问题。项目开发了自有的智能化平台机制，并架构了合理的软件功能。2020年，85.6m模具的开发，虽然模具更长，难度更大，但交期却从2017年的55天缩短到了45天，这得益于智能化工具的快速响应、协同处理、经验共享、因素分析机制的方案化解决措施。
        （三）库存保障，精益流程质量
        对库存及保障能力形成精益+数字化的促进以及问题检索、原因分析、改善方案的三层次提高。在精益思想的指导下，构建VMI、数据仓库建设思路，该方法有效地支持了风电叶片装备制造原材料库存及保障能力，并在交付周期和质量保证能力上收到了较好的反馈。
        物资管控，抓好大头。这一领域北玻院滕州公司采用了与北玻有限一致的ERP综合管理工具，便于在资金计划上的协调与上报。VMI和数据仓库的使用达到了以小博大的效果。2020年，滕州公司十几个项目同时实施，在不增加人员的情况下，二、三类物资采用自购方式，由设备管理员兼职物资采购员，严格采购程序做到优质价廉。通过同时间段、同物品对比，一些辅材在单价上较前一年平均可下调27.4%，金额上单价可节省4.96万元，在严格执行工班定额节超考核制度后（同样是按节超的20%进行奖罚），各班领用辅材数量较前大大减少，辅材项90%以上均能控制在定额数量内，每卷真空膜的辅材成本降低235元，每套模具就可节约成本10.2万元（包括现场交付）。
        同时，滕州公司以智能检定报告单的形式进行材料划分、分类码放：将物资材料库划分五大区域，分别是原材料存放区、辅料存放区、特殊材料存放区、结构件存放区、设备配件存放区；坚持定额发放：各班组领料均为有权领料人，构配件领用必须根据工程技术部下发的技术参数通知单进行领料，并注明使用部位；树脂、玻纤等主要原材料等均参照定额进行领料。这些都可以在出入库检定平台上进行查询，如月末盘库数量出现偏差，将对材料员进行相应处罚。
        （四）智能配套，重构产业价值
        利用智能制造促进智能化产品的开发，形成上下游的价值链的互动促进。在新时代5G机遇下，智能化工具本身即具有引领智能化设施开发的能力，数据的支撑提高了风电叶片模具的数字化程度，面对精准交付过程中的各类需求，一是应对和满足客户提出的越来越复杂的数字化功能，二是通过装备智能设施到诸如风电叶片模具等上游产品中，从产品自身进行改进，方便下游用户，达到构建长期价值的行业目标。
        随着“工业 4.0”以及“中国智造”的提出，互联网+、 大数据等技术更加普遍，我国已经全面推进制造强国战略， 模具智能化设计的要求也逐渐提高。模具作为制造产业链上游设备，其智能化的潜力一直被忽视，然而模具在交付给业主之后，进入运维期，会产生大量的运维数据，例如：固化工艺、报警历史、实时运行数据等，这些日常管理数据，如果能够和前期移交过来的工程数据进行融合，则会更方便运行人员的使用。为了更好地理解这个趋势，可以做个类比：地图导航系统精准的地图数据，融合实时路况，才能够更精准的帮我们提出推荐路线建议。
        北玻院滕州公司的思路便是基于智能工厂打造智能产品。在产品的设计上，会更重视客户使用的体验性，打造用户使用起来更加舒心的放心设备。而模具智能化管理系统，是一个以模具使用功能或整体结构为平台，应用现代传感技术、通信网络技术和计算机技术，优化组合结构监测、功能监测、设备监测、综合报警、信息网络分析处理各功能子系统为一体的综合监测系统。它监测模具在服役、复合材料内部因素作用下的结构响应，并能有效地提供模具养护管理的科学依据，显著提高模具的整体管理水平，从而能够最大限度地确保模具安全运营、预诊断模具病害和延长模具使用寿命，并可达到一个车间对模具使用状态的整体监控。
        模具智能化系统旨在探测模具服役时各项理化特征的的性态变化，揭示模具服役过程中的问题。理想的监测系统应能在使用误差出现的较早时期发现，在传感器允许的情况下，结合报警识别对模具进行实施监控，从而提高模具的使用方便度。要实现这一功能，必须要有完整的模具状态信息、科学的安全分析评估手段，前者就是能获取模具状态的信息采集硬件系统，后者则是数据分析评估的软件系统。
总之，模具智能监测系统可实现的功能依赖于系统的等级。产品的智能化提高了产品的附加效益，并拓展了产品的应用领域和行业价值，交付的意义不仅在于自身模具的交付，更是在于客户制品质量的交付，整机厂商叶片发电效率提高的交付。为了产业链的和谐共生，北玻院滕州公司在这一方面想得更远一些。
        三、实施效果
        以上措施，自2018年初开始运行，到现在的为止取得显著成效。北玻院滕州公司在风电叶片模具市场占有率已连年占据首位，并于2020年获得风电叶片智能模具领域制造业单项冠军称号。说明这套“管理法”可行、可用，各装备制造企业均可借鉴。