電力機車製造數字化:中車株機的破與立

位於長沙市東南部40公里的株洲是新中國成立後首批重點建設的八個工業城市之一,也是一個老工業基地。

京廣鐵路和湘黔鐵路的交匯使得株洲成為了中國重要的"十字型"鐵路樞紐。

得天獨厚的地理優勢,以及利好政策的推動,從1936年成立至今,中車株洲電力機車有限公司(簡稱"中車株機")逐漸成為了中國中車旗下的龍頭企業之一。

據悉,中車株機是我國軌道電力機車主要研製生產基地和城軌車輛國產化定點企業,也是我國第一家出口電力機車整車的企業。

目前,中車株機在國內外設有21家子公司,業務集中於電力機車、城軌車輛、城際動車組,磁浮車輛、儲能式有軌/無軌電車等新技術公共交通車輛、重要零部件、專有技術延伸產品及維保服務等領域。

此外,自1997年實現中國電力機車整車出口"零"的突破以來,中車株機在馬來西亞、南非、土耳其、印度、奧地利等國家成立多家子公司,穩步走上了國際化經營之路。

近日,i黑馬&數字觀察走進中車株機,以期瞭解這一歷史悠久的重工企業背後的發展歷程以及其在數字化轉型路上的一些新思考、新舉措。


電力機車製造數字化:中車株機的破與立


從1936到2019,邁向科技創新新時代


電力機車製造數字化:中車株機的破與立


1936年成立,到2019年,中車株機已經83歲了。

1936年,國民政府交通部決定在臨近京廣線的株洲田心地區成立蒸汽機車修理廠。同年8月1日,程孝剛、茅以新等人在株洲田心打下了湖南軌道交通裝備產業的第一根樁基。

1937年,抗日戰爭爆發。剛剛豎立起來的廠房慘遭日寇瘋狂轟炸,抗戰勝利才恢復重建。恢復重建僅一年,第三次國內革命戰爭爆發,工廠復建工作時斷時續。

直到1949年,中華人民共和國成立,中車株機迎來新生。1958年,在前蘇聯技術的支持下,中車株機、湘潭電機廠聯合研製出中國第一臺國產幹線電力機車。

到了1968年,有一定技術積累的中車株機走上了獨立研發之路,其獨立研製的第8號電力機車下線並定型。

此後,1996年,AC4000交流傳動原型電力機車成功下線;1997年,中國電力機車整車首次出口;2006年,HXD1型電力機車又成功下線……

中車株機引領中國電力機車產業實現了"從常速到高速、從直流到交流、從普載到重載、從引進到出口"的"四大跨越"。

2008年,深圳地鐵一號線(續建)首列車輛在中車株機下線。這開創了國內廠家主導國內A型地鐵車輛市場的先河,也標誌著中國成功實現了高端地鐵車輛技術的自主產業化。

伴隨國家的發展,中車株機實現了一次又一次的歷史性跨越,產品已服務近20個國家和地區,逐步邁向了科技創新的新時代。

時代推動中車株機走向新階段,挑戰與機遇也接踵而來。

當下,中國經濟進入新常態,新一輪科技革命和產業升級成為我國加快轉變經濟發展的重要舉措,同時,智能發展已成為"製造強國""交通強國"的核心,結合互聯網和製造業的工業4.0即將迎來一輪的產業升級。

在這個背景下,一方面,大力發展公共交通成為解決城市化困境的有效方案;另一方面,"一帶一路"倡議為中國軌道交通裝備製造企業帶來了新的機遇。

為此,據i黑馬&數字觀察瞭解到,中車株機以"再造新株機"為戰略目標,引入金蝶等技術合作方,共同推動業務數字化和智能製造轉型升級。


電力機車製造數字化:中車株機的破與立


以數字化突破,打造統一業務運營平臺


電力機車製造數字化:中車株機的破與立


中車株機運營與信息管理團隊告訴i黑馬&數字觀察:"中車株機業務更新需求快,對系統的靈活性要求較高,傳統的信息化建設模式尚不能快速適應業務的變化。"

具體來講,主要有兩個方面:

首先,株洲是整個中車一級子公司最多的城市,旗下的子機構越來越多,呈現跨地域、跨業務的集團型業務架構。

正如中車株機運營與信息管理中心總監尹星亮所言:"中車株機信息系統在有效協同與集成方面還有較大的提升空間。"

例如,一臺機車零部件超過1萬個,產品結構和工藝複雜、物料種類多和數量大、加工週期長,往往存在設計、採購、供應鏈、生產等過程不可控的情況,影響了生產效率。

因此,如何高效協同地整合資源,創造更多價值是當前急需解決的問題之一。

其次,中車株機面向全球客戶,採用項目型管理模式。基於此,企業迫切需要增強產線柔性化生產能力,提高產品質量,並通過自主研發不斷降低生產成本。

中車株機運營與信息管理中心副總監龔偉告訴i黑馬&數字觀察:"中車株機的信息化之路已經嘗試了二十多年,這是一個逐步發展的過程,從零散到集成,再力爭做到系統之間的數據集成。"

當前,中車株機正和金蝶公司合作探索企業的數字化運營模式,在已有系統的基礎上構建中臺,打通數據和流程接口,以用戶角色、業務場景為中心進行服務化設計,提升信息化應用水平和用戶體驗,通過可量化的指標推動數字化運營,以數字化運營作為突破口,發揮信息化的最大價值,解決降成本、增效率的難題。


電力機車製造數字化:中車株機的破與立


金蝶助力數字化,中車株機走向智能製造

2016年,在金蝶公司的支持下,中車株機啟動了智能製造項目。雙方梳理了製造業務流程,通過以單個項目為主線拉通了計劃、物流、生產執行等各環節,推動數字化生產。

2019年,中車株機建成了全球第一個轉向架智能製造生產車間。

具體來講,轉向架作為軌道車輛結構中最為重要的零部件之一,起著導向、支撐車體、減震運行的作用,對軌道交通產品的安全、平穩運行至關重要。

在轉向架智能製造生產車間中,生產設計、設備、模具、物料等信息通過信息化採集,並與後臺系統進行信息鏈接,實現實時質量管控。

具體操作中,工作人員只需輸入相應的指令,無人搬運車便可以從立體的物料庫取料並輸送到相應工位。

隨後,智能生產設備可以根據物料二維碼進行加工、裝配、焊接、塗裝、物流等全過程生產作業。

車輛加工班班長李維告訴i黑馬&數字觀察:"在智能製造生產車間中,整個生產過程基本可以自動完成,不需要人員介入。"

在智能製造生產車間以外,中車株機與金蝶的合作不斷延展。

目前,中車株機與金蝶公司合作,整合ERP、MES、產線中控等業務系統,實現製造活動的縱向集成。同時,打通上下游企業之間的橫向價值鏈,實現研發、計劃、供應、生產的業務協同,讓設計、工藝、產品、設備的數字化達成端到端的集成。

具體來講,主要有以下五個方面:

第一,設計製造一體化,推動設計工藝到生產工藝轉化

通過EAS(Kingdee Enterprise Application Suites)建立計劃體系和MRP(Material Requirement Planning)運算,產生對應的生產訂單計劃下發APS(Advanced Planning and Scheduling)和MES。

並基於多種約束和條件下實現自動生產,實時反饋計劃動態,集成異常分級上報和處置流程,實現計劃執行的有力管控。

第二,計劃物流一體化

通過EAS計劃體系運算,產生備貨計劃和交貨計劃,並通過供應商協同平臺實時傳遞給供應商,確保生產作業計劃下達時所需的物料能夠及時採購到貨。

此外,通過MES制定並下發7天備料計劃和3天綁定計劃,按照計劃執行動態,通過移動應用的方式實現生產現場物料配送的交接、上下工序的交接等。

第三,生產質量集成,建立質量追溯體系

通過預置檢測要求到具體工序,依據生產發生動態自動按照規則產生質量檢測任務,通過EAS和MES集成,建立完善的質量不合格處理流程(返工、放行、報廢補料)。

所有生產及質量數據與工件唯一碼(序列號)結合,實現了一碼追溯和產品履歷電子化。

第四,供應商協同,加快內外部的信息交互

據i黑馬&數字觀察瞭解,目前中車株機已經建立了成熟的配套產業群,與供應商之間每天存在大量的信息交付,如採購訂單、備貨計劃、交貨計劃、質量信息、財務對帳信息等。

基於此,金蝶公司打造了供應商協同平臺,建立業務聯動機制,通過雙方數據信息的實時共享,實現採購、生產、質量、倉儲、財務等部門與供應商的業務協同化管理。

第五,智能生產調度,確保生產計劃準時執行

中車株機生產調度以現場觸摸屏、移動應用、精益電子看板等形式展現。

通過MES進行到班組員工、工序級的工作任務分配、故障管理、開完工彙報、質檢等生產過程信息的反饋,同時對接設計工藝系統,在生產現場終端進行設計工藝文件的電子化展示查詢,實現現場無紙化管理。


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