东实车身部件（湖北）有限责任公司（简称“车身部件”）成立于1999年，伴随东风汽车公司（原第二汽车制造厂）的发展而成长。截至2021年底，年销售收入15.2亿元，利税近3000万元，员工580余人。其中研发人员73人，发明专利、实用型专利107项，产品实验室获得国家CNAS实验室认证。作为高新技术企业，车身部件连续多年被授予专精特新“小巨人”企业、湖北省支柱产业细分领域隐形冠军示范企业等荣誉称号。经过20多年的发展，车身部件经营规模相继迈过亿元、十亿元台阶。主要产品涵盖踏板系列总成、保险杠总成、悬置总成以及车身结构件等。产品全面覆盖乘用车与商用车，企业布局也由过去主要集中在鄂西北山区逐步向华中、华北、华南延伸，目前在天津、保定、西安、重庆、长沙等地均有生产阵地，呈全国辐射态势。作为一家传统汽车零部件制造企业，车身部件结合利用国家智能制造政策和机遇，以智能制造为核心，通过端到端数据流、5G网络互联等，实现传统制造向智能制造升级，对接时代发展趋势。
图1 东实车身部件（湖北）有限责任公司
2017年至2019年，车身部件搭建了MDM主数据和PLM产品生命周期管理平台，实现设计、制造一体化，新品项目可视化管理，缩短协同设计周期。引入多工厂MRP系统，实现从订单、采购、制造、委外、销售和财务核算的全价值链精益管控；3地5厂生产、委外和采购计划统一下达，总部集中采购分厂接收；生产作业透明化、均衡化、同步化，以销定产、以产定供。物料按需精细管控，事前备料、事中控料、事后分析改善，有效降低成本、缩短生产周期，提升产品质量。
(资料图片仅供参考)
图2 车身部件近五年信息化项目建设清单
2019年至2020年，公司推进财务标准成本核算、BI经营数据报表分析和业财一体化课题，建立精细到单产品、单条订单的收益精细化管控分析，实现基于业务驱动的财务一体化信息处理流程，使业务数据和财务数据融为一体，最大限度地实现“服务共享化”、“制造精益化”、“业财一体化”、“管理透明化”的信息化战略目标。
图3 车身部件信息化战略及建设情况
车身部件对车间业务现场管理、生产管理等各项业务流程进行梳理改善，结合自动化、制造运营管理MOM系统的推进应用，实现生产设备、人员、信息系统等数据互联互通，对班组生产作业过程和关键管理要素实现可视化管理，公司各级管理者通过系统看板和报表及时、准确地获取各个生产环节的实时情况，有效协同人、机、料、法、环、测等各个生产要素，达到生产精益化、管理透明化、决策数字化的管理目标。1）生产管理柔性化MOM系统承接MRP物料需求计划，根据产能编制到工序、机台/工位、班组/人员的作业计划，实时监控计划执行进度，并根据订单变更和生产异常，快速优化调度和调整计划。2）物料管理精细化通过物料定额管理，生产计划驱动物料配送，减少现场工位物料堆积，提高物料周转配送效率；收料时进行物料验证，提高物料配送准确性；建立工位线边库存记录，实现车间现场在制品跟踪可控。3）质量记录透明化通过手持终端、蓝牙检测设备和PLC设备集成，记录产品生产过程信息，形成产品批次档案，实现与产品批次相关的人、机、料、法、测等信息追溯。实现质量管理活动过程记录电子化，建立准确的、完整的产品质量追溯数据库，确保质量可控，促进质量和工艺改善。4）现场管理高效化固化现场生产异常反馈和响应、处置流程，Andon让异常能够及时有效得到处理和关闭通过现场看板应用，实现信息的快速准确传递和信息流对业务流的拉动。5）资源管理联网化通过数采系统连接设备，能够对核心设备运行状况、综合效率、OEE进行实时监控，实现设备和制造资源的自主保全管理。
图4 车身部件精益制造框架图
进入“十四五”时期，秉承成为一流汽车车身零部件供应商的企业愿景，车身部件面对汽车行业巨大变化，特别是新冠疫情成为常态后，汽车产业深度调整，商用车行业步入微增长甚至负增长，奔驰、沃尔沃、斯堪尼亚等世界商用车巨头相继涌入中国市场，新能源、电动化成为行业趋势，各种新车型、新品系、新产品不断迭出。面对新变化和新挑战，传统的汽车零部件制造企业唯有拥抱变化，才能适应未来变革，才能在未来行业洗牌和激烈竞争中占据一席之地。车身部件在市场开拓中，客户对智能制造都有不同程度的要求。各大整车厂对新一代汽车零部件产品的制造均融入了智能制造要素，这就要求汽车零部件企业产品配套必须具备相应智能制造门槛。只有实现智能制造，才能匹配主机厂“柔性制造”、“敏捷制造”等管理要求；汽车零部件企业只有具备智能制造基础与能力，客户才有可能相信新一代智能产品具备高质量、低成本、精准的交付实力，才能与客户在工艺和技术上同频对话，实现协同研发、同步设计、同期交付。
基于原有信息化基础，车身部件以智能制造为主线，结合5G工业互联网、数字化采集和虚拟仿真技术等综合应用，以瓶颈问题为导向，抓住关键业务场景实施智能化改造。打破原有思维，改进生产工艺，优化生产计划排程，精准投控物流，聚合装备资源，实现设备、人员、信息系统等数据交互，以智能制造助推企业转型升级。坚持先进性、合理性、经济性、实用性原则，打造工艺数字化，装备自动化，物流智能化，绩效可视化、管理透明化的智能制造工厂为目标，依据《国家智能制造能力成熟度模型》（GB/T 39116-2020）、《智能制造能力成熟度评估方法》（GB/T 39117-2020）等标准，构建车身部件智能制造的整体架构（如下图所示），紧扣关键业务场景和关键领域，实现基于透明化的预警、分层级推送、经验库推荐、趋势管理预测的透明、可视制造体系，促进经营管理和企业效益双提升。
图5 车身部件智能制造规划目标
车身部件2020年底发布了“十四五”智能制造建设规划，确立了智能制造总体构建思路、目标、策略和实现路径。提出了智能制造实现提高客户满意度评分20%，缩短设计和工程前置时间20%，降低生产成本20%，提高生产效率20%，降低库存持有成本20%五个20%的“百分百”目标，聚焦该目标，析出了智能制造规划全景图。
图6 车身部件智能制造规划全景图
为有效落实智能制造项目，车身部件采取“三步走”策略，首先在工厂实现智能制造，将业务流程与人员作业有效互动，实现制造过程可视化管理；其次在全公司实现设计制造、计划执行、执行控制“三个一体化”控制，提升敏捷制造能力；最后将智能制造覆盖至异地外部工厂，实现智能制造整体升级。“三步走”的实施思路和策略至关重要，为此，车身部件按照“统一、协同、集成、共享、安全、创新”原则，纵深推进智能制造标准化实施，总体思路和策略如图7所示。
图7 车身部件智能制造实施思路
在高目标、高起点的战略引领下，车身部件以简单、有效、持续性为行动原则，不断夯实“方针管理、现场管理、企业文化”三大基础能力，逐步推进“准时化、自动化、学习型组织”三大支柱建设，采取整体规划、分步实施策略，构建从订单接收到订单交付具有公司特色的C-TO-C全价值链精益制造管理体系。以精益制造为主线，结合5G工业互联网、数字化采集等智能制造技术综合应用，实现生产设备、人员、信息系统等数据交互，助推传统零部件制造企业向智慧型企业转型。车身部件重新定位企业战略，聚焦低成本运营、高质量发展，以智能制造为主线，推动生产精益化、制造集约化、管理透明化，以此增强企业核心竞争力、谋求可持续发展。在原有信息化、自动化建设成果的基础上，决定在位于镜谭路的焊装工厂推进精益制造课题建设，打造车身标杆精益工厂，该项目于2022年7月完成，成为集团内第一家数字化精益制造生产示范线。1）优化业务流程，实施组织变革，转变员工思维和习惯结合智能制造要求，对制造各领域的业务流程进行优化、完善与再造。先后梳理完成6个大类96个业务流程，并对业务的输入、输出进行规范。结合流程节点和公司价值链分析，明确关键节点指标和功能需求。以焊装线为例，通过确立自焊点自动化率100%，工作站100%自动下料，质量检查100%自动分析预警等指标牵引，以目标管理推动业务流程变革。在理顺业务流程基础上，结合新的战略，开展部门职能调整和岗位优化，严格按照“不换思想就换人、不改变习惯就挪位置”的原则，进行三轮岗位适配，23名不适合人员退出岗位，这些压力措施，确保智能制造强力执行。对接主机厂智能制造要求，公司领导带队，先后13次率领中高层管理者到一汽解放、锡柴、东风本田、东风日产等先进企业实地体验智能制造效果。在神龙成都标杆工厂，通过体验inside智能制造现场，43名车身部件中高管与业务骨干在亲身感受“同步接受订单、同期生产制造、同步生产发交”的震撼下，进一步坚定实施智能制造的决心和意志。2）析出关键业务场景，突破传统汽车零部件企业智能制造转型难点主要围绕六大业务场景，明确重点领域，开展专项突破。①工艺制造一体化通过高效精确的三维工艺设计，仿真验证，并与生产现场参数、工艺指示执行相互印证，闭环管理。打通产品工艺路线与工序BOM数据，技术人员在系统中维护工艺作业文件，实时查询工艺技术文件、作业指导书，实施标准作业；系统自动监测每台设备工作时的工艺参数，实时判断参数是否符合工艺标准，从源头确保生产作业一致性。②生产过程实时可视智能制造核心目标之一就是将生产运营各模块数据集成，实现数据集成分析、全过程跟踪、菜单式管理。按照这一场景定义，在原有信息化和自动化基础上，开展数据多样采集、质量电子追溯、异常实时处理，实现生产过程可视化监控，现场制造看板实时、可视，最大限度减少异常和过程不可控因素发生。
图8 车身部件现场管理数字化终端显示平台
③仓储物流精准投控按照产品属性、器具摆放类型，结合安全库存设置划分8个库区115个货位，现场目视化；通过仓储管理系统与物料采购订单联动，实现采购计划订单分工厂、按时段配送；应用二维码扫描，采购件批次关联追溯；物料精准定位，AGV等智能设备与仓储系统无缝集成，无人叉车接收指令自动定位寻找、堆垛拆垛、搬运转移，无间断响应备货指令。自动化物流有效支持实时拉动，提高效率、降低成本，满足产线需求。
图9 车身部件WMS仓储管理终端显示平台
④质量数据全程显示并趋势预警利用手持终端、蓝牙检测设备和PLC设备集成，记录与产品批次相关的人、机、料、法、测等信息，分析生产过程信息，形成产品批次档案；在线处理质量不良，实现闭环管控，双向追溯查询，向车间和质控部门提供分析数据和报表，减少同类问题的出现；质量管理活动过程记录电子化，建立准确完整的质量追溯数据库，确保质量可控、工艺改善。工厂制程质量数据，趋势预警以及持续质量改进，实现质量管理的透明、可追溯，提升制造质量。
图10 车身部件质量管理终端显示平台
⑤装备、能源有效保障产线开动前，设备保全人员通过信息系统，实时显示每台设备工作时的工艺参数，实时判断参数是否符合工艺标准；根据作业要求，系统自动推送设备点检记录，及时响应和处理异常，提高企业设备综合效率；制造过程中，作业人员自动或手动触发生成设备点检、巡检、定检和自主保全任务并记录执行情况；通过设备报警信息推送，为预防性维修提供依据；依托装备履历管理系统，实时更新设备基础信息、运行状况，掌握备品备件消耗，为智能制造提供有力装备保障。能源使用全过程监测和调度，实现能源动态监控和精细化管理，构建用能模型，当超出规定范围后，系统预警并对能源结构优化；结合自动调节控制策略，能源数字化、自动化管理，降低能耗、减少碳排放。⑥安全环保信息化、智能化安全管理活动纳入智能制造系统化管理，一方面对现场的安环异常数据报警联动，关键设备数据触发警戒互锁；采集安全信息，传输到安全监控中心进行趋势分析、状态警报、预测预警；另一方面建立员工全周期安全行为档案，监控平台自动采集数据，智能分析员工行为，防范各种安全环保事件发生。3）集中开展专项攻关，破解生产制造过程控制难题车身部件针对产品多样、市场多元，订单、交付模式不统一等制造过程控制复杂难点问题，采取了集中攻关、专项推进的办法，从工艺布局和生产计划着手，优化作业排产模式和工序步骤，将原来的分布式单机作业转变为“一个流”连续式生产。在生产计划的精准推送上，优化生产计划排产，实现工序级作业计划编制，生产计划将派工单任务直接推送到工位，操作工可通过现场终端实时获取生产任务。信息系统根据下达的生产任务，生成物料配送需求，实现物料准时配送。在工艺控制上，突出工艺精准执行。实施220余项产品工艺布局、改善成果。以焊接产线为例，对诸如焊接压力、焊接电流、焊接时间等参数系统自动记录，并与标准值比对后进行红、黄、绿报警指示，有效监控焊接作业稳定性，确保生产过程受控。4）群策群力，完成老旧设备智能化改造车身部件现有110T—2500T通用冲压设备40余台，自动化焊接机器人工作站40余套，控制系统各不相同，数据接口互不开放。为实现装备数字化转型，实现装备信息和数据互联互通，一是开展了数据接口标准化，接入层级标准化的工作；二是新老结合，通过设备改造、导入数采系统等手段，实现25台套新老设备的互联互通；三是广泛开展群众创新和改善活动，发挥群众智慧，集思广益，以点带面，全面提升。5）丰富载体，全员开展现场管理提升活动实施智能制造，没有一定的现场管理基础是难以落地的，能否形成标准化作业是智能制造项目成功实施的前提。车身部件聚焦提质增效，加快现场改善，激发创新活力，通过每季度开展“提效率、增效益、去恶习、守标准”主题活动，运用“GK”等工具，实现作业标准化、流程规范化，形成“守标准、重规则”的良好文化氛围。只有做到了现场管理标准化、流程化，导入智能制造的数据采集、信息录入才能从源头上保证准确、有效。
图11 车身部件智能制造工厂2021年1-11月改善统计
6）抓关键、关键抓，打通各个系统的任督二脉在推进智能制造过程中，多个系统相继运行，主要有TCM工艺管理、MES制造执行、WMS仓储管理、LES物流执行、QMS质量管理、TPM装备管理、SCADA设备数据采集、PTC生产看板、AGV自动搬运等9个模块。为实现系统互联互通，在充分复用原有信息化建设基础上，以MOM（制造运营管理）为主轴，厘清系统应用边界，疏通信息系统和业务管理的任督二脉，实现横向、纵向集成，实现业务数据交互和管理协同。
图12 车身部件各系统互联互通示意图
7）主要智能化场景应用情况①工艺制造一体化通过高效精确的三维工艺设计，仿真验证，并与生产现场参数、工艺指示执行相互印证，闭环管理。打通产品工艺路线与工序BOM数据，技术人员在西门子PLM系统中维护工艺作业文件，实时查询工艺技术文件、作业指导书，实施标准作业；系统自动监测每台设备工作时的工艺参数，实时判断参数是否符合工艺标准，确保生产工艺过程受控，从源头确保生产作业一致性。
图13 车身部件焊接生产工艺参数在线监测显示
②质量数据在线检测分析利用手持终端、蓝牙检测设备和PLC设备集成，记录与产品批次相关的人、机、料、法、测等信息，分析生产过程信息，形成产品批次档案；在线处理质量不良，实现闭环管控，双向追溯查询，向车间和质控部门提供分析数据和报表，减少同类问题的出现；质量管理活动过程记录电子化，建立准确完整的质量追溯数据库，确保质量可控、工艺改善。工厂制程质量数据，趋势预警以及持续质量改进，实现质量管理的透明、可追溯，提升制造质量。
图14 车身部件制动踏板总成质量SPC趋势图
③应用AGV等智能化设备应用AGV等智能化设备，调度系统与WMS系统无缝集成，接收指令自动定位寻找、堆垛拆垛、搬运转移，无间断响应备货指令，持续开展物料转运工作，实现智能化设备自学习、自适应和自执行。有效支持实时拉动，提高效率、降低成本，满足产线需求。
图15 车身部件AGV智能搬运叉车
车身部件精益示范线项目的实施，为公司乃至传统汽车零部件企业实现精益制造、智能制造转型提供了现实案例，该项目的实践，也给企业带来了明显成效。1）管理效益①组织转型敏捷化。基于5G工业互联网，搭建5个5G宏站，改造68台PLC设备传感器，23台PDA移动终端等渠道的大量原生、分散的数据自动采集、分析和运用，实现45个关键指标、监控指标的BI自动报表分析，数据建模自动绘制CPU实力线分析预警等手段的运用，生产决策实效性大幅提升，经营分析周期由7天缩短为1.5天，提高了生产制造的敏捷性。②生产制造柔性化。MES系统承接ERP的生产主计划，实现工序级作业计划编制，通过系统快速调整计划，支持插单、订单变更，满足柔性制造要求和客户个性化需求。满足冲压、焊接、装配三种工艺的计划需求运算，销售订单准时交付率提升36.8%；与供应商协同平台数据实时对接，精准管控供应商交付，供应商准时交付率提升33.18%；采取静态安全库存、动态安全库存两种库存控制方法管控库存，存货资金占用降低47.75%。③物料管理高效化。物料精准分析、定额管理，梳理产品BOM准确率100%，减少现场工位物料堆积，提高物料周转配送效率和准确性；利用生产作业计划拉动仓储配送，岗位产品切换效率提升明显，岗位停工时间（分钟）月度累计降低72.8%。工位库存实现车间现场在制品跟踪可控，达成线边库与仓储帐卡物一致性指标100%。④质量追溯全过程化。通过设立关键重要物料防错扫码追溯系统，利用终端、检测设备和扫码系统对踏板总成、悬置总成重保件和保险杠总成灯具、线束3C认证子物料扫码防错，错漏装不良率由0.17%降为0；即时记录重保产品生产过程批次信息，形成产品批次档案，实现全过程、实时追溯。QRQC问题关闭及时率达到93%，质量问题重发率由3.4%下降至0.7%。⑤现场管理潜在问题显现化。对生产过程中设备、物料、质量、进度等数据收集建模分析，以现场大屏、管理办公室终端等形式实时、可视化展示，接收到信息人员可以多维度提供分析判断，一些隐藏的潜在问题，通过实时、可视化的跟踪监控，生产异常关闭由原来的平均35分钟缩短为10-15分钟，使问题在苗头阶段得到及时处理，最大限度保证制造不停机、少等待、无异常。
图16 现场管理响应处置流程图
2）经济效益①有效降低制造成本。智能制造使车身部件享受了信息化带来的规模、成本效益，有效降低浪费、缩短交付周期。库存周转天数下降19.04%，产品不良品率下降15.04%，与主机厂智能制造接入成本降低50%。
图17 车身部件精益制造项目成本效益数据图
②生产效率明显提升。智能制造提高了生产精确度、工作效率和资源利用。与传统生产模式相比，生产节拍提升稳步提升，品质保证水平大幅提升，全员劳动生产率达到264万元/人/年。3）社会效益①高品质赢得好口碑。车身部件智能制造项目获得了东风商用车、中国重汽等主要客户认可，打造了一张“精益管理、智能制造”的专属名片。公司被东风商用车、陕汽、中国重汽、东风股份、长城汽车、比亚迪等主要整车企业纳为战略供应商，连续多年被东风商用车、东风股份、华神汽车等评为“最佳供应商”、“最佳合作伙伴”。公司的主导产品相继进入各大知名汽车公司产品平台，战略产品销售份额占比超过80%，为车身部件赢得了良好的市场口碑。②智能制造获得行业认可。依据工信部《智能制造评估评价公共服务平台》评估，车身部件智能制造成熟度达到规范级，综合得分不仅高于汽车行业平均水平，而且比全国平均水平（2.04分）高出20%。车身部件智能制造工厂荣获 “湖北省5G全连接工厂”、“湖北省基于互联网的制造业‘双创’试点示范项目”，公司也先后获得湖北省“两化融合示范企业”、“上云示范标杆”、“技术创新示范企业”、“高质量发展奖”等多项荣誉称号。
图18 车身部件近三年获得信息化方面成果
③车身部件数字化转型项目先后接待了国内60多家汽车零部件离散型制造企业的现场观摩、学习交流活动，其QDFi 112006.1《东实股份有限公司物料主数据标准 第1部分：物料分类规则》、QDFi 101002《东实股份有限公司工艺路线及过程件标识标准》等19项标准化数据规则和流程规范已申请国家著作权保护，并经过授权在相关零部件离散型企业推广应用。
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