中小企业数字化转型案例36 尚纬股份有限公司 建设数字化工厂推动企业QCDE水平提升

时间:2022-03-29

一、案例简介

尚纬股份有限公司(以下简称“尚纬股份”)锁定“数字化转型驱动企业高质量发展”方向,持续加强现场“精益化”管理、工艺“信息化”管理、装备“自动化”管理、过程“智能化”管理(也称LIAI管理),建设中国电缆行业领先的数字化工厂,推动企业质量管理、成本控制、订单交付、人员梯队(也统称为QCDE)水平提升,增强企业核心竞争力,有力保障企业高质量发展。

二、总体规划


图 1 数字工厂总体规划图

建设数字化工厂是尚纬股份高质量发展战略的核心内容,是企业走“高端化、差异化、智能化、国际化”战略发展道路的核心支撑。尚纬股份数字化工厂建设分为基础设施建设、信息平台完善、综合应用创新3个阶段,目前已初步完成三个阶段的主体计划,并成功构建设备、控制、操作、管理、决策五层管理,已初步建成电缆行业领先的数字化工厂。

目前,尚纬股份正加速创新实践,推动企业由数字化工厂向智能化工厂迈进。未来三至五年,尚纬股份将依靠5G无线技术高带宽、高可靠、低时延、移动性的特性,使数字化工厂实现设备智能化、生产管理智能化、控制迭代智能化、以及 OT 和 IT 的深度融合,打通设计、采购、生产、检验、仓储、物流等环节,形成一个智能制造网络。从而让5G网络释放无线技术在工业领域的应用空间,用 5G网络替代现场 OT 层的有线和 WiFi 连接,从而全面提升数字化工厂的智能化水平,与《中国制造2025》行动同步,成功打造以5G技术为核心的新一代电缆行业智能化工厂。

三、具体措施

(一)加强现场“精益化”管理,夯实数字化转型基础

尚纬股份组建有精益管理“领导组、推进组、实施组”三级组织,深入推进精益管理项目,形成了系统性的推进方案计划,并邀请知名咨询机构专家进行跟踪指导。例如,对现场物品和工装器具进行定置定位;对物品和设备所处的状态进行标注;按照分类要求和方便周转要求,对现场区域进行规划;按照安全要求,对不安全的状态和不安全的行为进行提醒。以现场管理为核心,在5S、TPM活动、SEMD活动、计划模式搭建,物流模式运行,班组改革等方面延伸,并深度攻关QC课题、成本攻关等项目。其中,常态化开展“现场红牌”作战活动,组织员工发现现场、设备、流程等方面的问题,员工自主提问,顾问老师以及推进组成员共同挖掘,确保现场改善关闭率达到95%以上的目标。

(二)加强工艺“信息化”管理,畅通数字化转型渠道

尚纬股份拥有数十万种产品规格,日常有大量的工艺数据需要以“工艺卡片”为载体传递到生产车间,在这种工艺数据传递模式中,一旦出现BOM不完整、工序缺失、半成品和工序层次错误等情况很难被发现。尚纬股份对现有工序进行了细化分类和标准化,建立了结构化的工艺路线和BOM数据,影响产品数十万种产品,尚纬股份自主设计研发的“工艺一键输出系统”可以通过数据库扩展电缆类型(例如核电站用电缆、舰船电缆等),实现人性化的“一键保存、一键打印、一键删除”等“一键功能”,自动识别当前工艺清单,定制完成结构尺寸,物料类型,以及结构、颜色等工艺参数设计,批量导出工艺卡片、物料清单、盘具清单,ERP产品结构数据、绝缘线芯清单等。

(三)加强装备“自动化”管理,激发数字化转型动能

尚纬股份引进行业一流的电缆专用高端自动化生产与检测设备380多台套,打造20条智能化化生产线,关键设备联网率90%以上,关键设备数控化率90%以上,实现关键工序“无缝”连接,年生产能力较目前提升300%以上,自动化生产水平走在了行业前列。其中,自主研发改进的“视觉检测设备”能够检查电缆的刮痕、鼓包、破损、凹坑等缺陷,最高检测速度可以达到400米/分,典型缺陷像素分辨精度最小可达0.01mm,最小缺陷面积可达0.1平方毫米(人类可看到的最小极限),并能够实时显示当前缺陷,能够拍照形成图片保存,操作简单,从而实现监测全过程控制,保障工序产品质量。

(四)加强过程“智能化”管理,提升数字化转型效能

尚纬股份通过整合现场精益化管理、工艺信息化管理、装备自动化管理,对生产中的人、机、料、法、环进行全面管理,利用ERP、CAPP、MES、物流等系统的支撑,从而实现了从制造订单到成品入库的全过程管理,保障了过程“智能化”管理,从而保障多品种小批量定制生产的低成本和高可靠性。此外,尚纬股份自主研发改进的“能源管理智能系统”,不仅能够实现电能信息的采集、存储、管理和利用功能,还能够动态进行能源计划,能源监控,能源统计,能源消费分析,重点能耗设备管理,能源计量设备管理等多种手段,实时收集了解生产过程中能源需求和消耗水平,通过大数据平台数据分析,优化和提高二次能源的回收利用率,有效的减少污染排放,降低能源的使用负担,改善能源使用的可靠安全性,促进企业能耗利用向绿色、环保、节能方向发展。2021年前三季度,尚纬股份二氧化碳排放量同比下降12%。


图 2 尚纬股份35kV中压交联电缆智能管理生产线

四、工作成效

(一)数字化转型加速质量管理(Quality)水平提升

尚纬股份通过建设数字化工厂,在保持“产品出厂合格率一定是100%”的基础上,近三年关键指标工序检验合格率上升0.14个百分点,成品检验一次合格率上升0.08个百分点。其中,2021年前三季度产成品不良率同比下降75%。例如,视觉质量检测设备应用大幅度提升了检测的准确率,检测准确率接近100%,显著提升了生产线的检测精度。

(二)数字化转型加速成本控制(Cost)水平提升

尚纬股份通过建设数字化工厂,近三年运营成本下降20%,物流成本占运营成本比率下降30%,实现关键指标制造费用占比下降0.31个百分点,人员工资及福利占比下降0.58个百分点。对生产业务、设备业务、质量业务、报表模块等方面进行的智能化管理,实现业务工作在2020年度节约4000多人天。例如,通过自动排线机器人替代人工进行排线,排线效率提升50%至60%,减少50%的操作人员。“高速70+70二合一挤出生产线”生产效率相比旧式设备生产效率提升100%,操作人数在同等产能下降低100%。

(三)数字化转型加速订单交付(Delivery)水平提升

尚纬股份通过建设数字化工厂,近三年按时交付订单率上升1.96个百分点,资源综合利用效率提升30%左右,设备综合利用率提升50%,库存周转率提升10%,服务响应时间缩短30%。其中,2021年前三季度生产制造效率水平同比提升17.8%。其中,物流部门可以通过物流配送系统获取配送数据后,收集车间、库位、材料种类等运输方式、物流路线等信息,自动输出运输路线,在原材料到达产线之后,系统自动提示收料,员工等待物料时间从原来的25min/班/台改善为到0min/班/台。

(四)数字化转型加速人员梯队(Echelon)水平提升

尚纬股份通过数字化转型,形成良好的效益示范,在2020年评选荣获 “2020标杆智能工厂”,实现企业品牌形象不断提升,吸引和建设了懂精益管理、懂信息系统、懂自动装备的复合型智能制造人才梯队,覆盖各个业务单位。同时,为了适应企业持续做强做大,对智能制造人才新一轮的需求,尚纬股份还积极探索产学研等方面合作。企业已经与成都理工大学工程技术学院智能制造专业签订数字化产教融合协议,双方就人才培养、项目申报、课题攻关、科技成果转化等方面达成战略合作伙伴关系,争创国家重点实验室等重要认可,在支持和推动周边区域、行业领域中小企业数字化转型升级发挥示范带动作用。