一、企业简介

       上海纳铁福传动系统有限公司（简称“上海纳铁福”）是国内汽车零部件制造行业最早成立的中外合资企业之一。主要投资方是GKN传动系统国际有限公司和华域汽车系统股份有限公司。公司于1988年9月合资开业，总注册资本为1.26亿欧元，2024年营业收入为104.7亿元，在职人员数4101人。目前，在上海设有康桥、周浦、申江、叠桥四个分公司；在武汉、长春、平湖、仪征分别设有四个分公司和一个装配基地（其中平湖同时设有子公司）；并在重庆设有纳铁福重庆公司（合资）。公司主要生产汽车传动系统总成产品及零件，立足于“秉承精益，追求卓越，成为国际一流的传动系统供应商”的企业愿景，竭诚为国内外主机厂提供配套服务，占据国内市场领导地位，核心产品“等速传动轴”在国内市场占有率超41%。公司设有对于汽车传动系统具有原始研发功能的技术中心，拥有一流的工程技术开发团队和完整的试验验证体系，为客户提供一体化的传动系统解决方案。

二、企业在智能制造方面的现状

       在华域汽车的指导下构建的公司数字化推进框架，构建符合自身发展的上海纳铁福数字化工厂“三四八四”转型框架并梳理数字化战略应用项目推进现状。

       三个数字化集成方向：工厂整体数字化工厂建设围绕公司三个集成作为建设方向，围绕产品全生命周期的数据集成，从客户工程到SDS设计研发的端到端的信息集成。在研发过程中通过跨设计平台的数据自动转换和流动，实现产品全生命周期管理，大幅缩短项目开发周期。围绕产品全供应链信息集成，SDS实现了在项目批产后从原材料采购到产品加工及成品交付的横向集成。SDS在生产执行中，各业务系统间信息流完全打通，实现正反双向追溯及精细化成本管理。从生产设备到运营管理系统最终至数据分析和决策平台的纵向集成，SDS实现了生产运营趋势的透明化。从物理层链接到分析层，实现人、物、系统的多维度分析，对公司决策决定提供数据支持。

       端到端集成：打通了客户需求输入，设计研发，工艺开发，样件试制、客户交付、市场反馈，通过不断的产品迭代满足客户需求。根据客户输入，通过数字化工程平台，为用户提供高效优选的工程开发方案打造协同化开发、系统化方案、智能化选型、数字化设计的快速高效准确的研发平台。共享工程开发数据，建立完整的仿真体系，通过结构化数据，配合电子实验室平台，数据积累和算法沉淀，提高零件试验效率和可靠度。通过内外部信息收集，不断对比、优化、完善，提供用户满意的新一代产品和工程服务。

       纵向集成：打通线边设备到数据分析平台，利用IT 、OT和DT技术赋能智能制造。运用工业互联网及5G技术实时采集能耗记录、设备运行状态，实现精细化能源、设备全生命周期管理及跨系统数据链路备份。公司全域部署制造执行系统MES，质量管理系统等生产系统，以工单为中心的制造全过程可视化、原材料到成品完整生产追溯、工艺质量的监控与分析，提升质量稳定性和生产效率。企业资源管理系统ERP，将计划、采购、生产、销售、财务成本有机协同，实现业务财务一体化，洞察企业运营状态。通过底层信息的纵向集成，有机衔接各个业务系统，消除信息孤岛，不断提升企业的运营效率，快速支撑和响应业务需求。实现数据驱动业务，提供实时现场可视化、KPI数据查询服务及管理驾驶舱，用数据驱动辅助决策。

       横向集成：打通从客户需求到制造再到客户交付的全链信息集成，产业链协同工作。电子信息交互平台EDI实时高效的获取客户最新需求计划并传递至企业资源管理系统ERP，物流人员借助高级排程系统APS开展计划排程工作，通过实时共享互联信息和系统内嵌的精密算法，大幅提升计划排产的效率和准确程度。由供应商EDI系统快速准确进行物料的采购与拉动。AGV和上下料机器人协同工作，实现物流智能配送，大幅提高物流运作效率。通过APS与MES等系统的信息实时交互与动态匹配，全面提升生产计划执行准确性。运输管理系统TMS实时监控物料流动状态，保证货物安全准时交付。结合数仓系统对大数据进行即时运算、实时分析与动态调整，打造横向集成的智能化产业链。

       四个数字化模块路径：构建研发数字化、装备数字化、生产数字化、管理数字化。

       八个数字化业务抓手：根据公司基本业务拆分，并且有业务领导委外数字化专员与数字化小组一同制定分业务数字化规划与计划，讨论项目实施可行性，专题学习等，避免“闭门造车”。内部有研发、财务、市场、供应链、制造、管理、人力和环境等8个数字化内容。

       四个数字化实施底座：全面建设IT基础建设如机房建设、网络建设、数据保证等措施为数字化建设保驾护航；重点关注信息安全建设，实施ISO27001及TISAX认证提升公司整体信息安全水平，关注工控信息安全实施；关注数字化人才梯队建设，开展“请进来，走出去”的调研学习活动，培养数字化人才，构建企业数字化文化；关注数字化赋能管理，以数字化推动公司创新变革、统一管理、降本增效的任务，将数字化工作落在实处。

三、参评智能制造项目详细情况介绍

       1.项目背景介绍

       上海纳铁福康桥工厂的数字化工厂建设始于2017年。该工厂是上海纳铁福传动系统有限公司在周康地区的一个分厂，主要生产汽车等速传动轴总成及核心零件的机加工。该数字化工厂的建设是基于上海纳铁福公司的“三四八四”数字化战略理念，旨在通过引入先进的自动化和智能化设备，部署高度集成的信息化系统，提高生产效率和质量，降低生产成本，优化供应链管理，实现数字化、智能化和绿色化的工业生产。

       在数字化工厂搭建初期，结合质量管理目标，对现有质量管理数据进行排查，发现以下痛点问题：质量管理相关信息系统多，数据分散在各个系统中，无法打通，形成信息孤岛无法进行数据的共享与串联；质量控制数据大量依靠手工填写，导致数据透明度及正确性低，且无法使用过往数据对质量管理进行赋能。因此，对数字化工厂提出以下需求以提升质量管理能级：通过数字化工厂对生产过程质量进行监控和检测，及时发现和纠正质量问题；收集生产过程中的质量数据，进行统计分析，识别质量问题和改进机会；通过PDCA循环，持续改进质量控制体系和生产过程，提高质量管理能级。

       在数字化工厂的建设中，上海纳铁福康桥工厂引入了智能化质量检测设备和系统、精确追溯系统等。这些设备和系统通过互联网、物联网等技术实现了互联互通，形成了一个数字化、智能化的生产流程。同时，上海纳铁福康桥工厂还通过BI系统，实现了质量问题、报废率、质量成本、不合格品、分层审核等信息的跟踪和分析，提高了质量管理的透明度和效率。

       2.项目实施与应用情况详细介绍

       （1）通过质量数据集成及时发现和解决质量问题

       1.1 数据应用模型——六层应用终端

       依托于数据集成技术将制造过程数据进行标准化并且将各子系统的接口进行转换，打通各子系统的数据壁垒，使生产现场各质量模块数据得以互通。

       防错点检数据、4M变化点、过程检验记录、电子化量具数据、安灯、不合格品管理等与质量管理强相关的数据都实现了数字化，并且配合业务流程的数字化，使得数据转换为信息在数字化工厂的各个层级的应用终端发挥能效。

       现纳铁福数字化工厂根据六个不同层级用户设置六个应用终端，大量的生产数据存在于现场MES系统执行终端以及制造执行APP移动终端，通过对数据异常点的判定能及时发现质量问题，通过对现场问题的系统推送能有效的提升问题解决效率。

       1.2 应用实践案例——电子化量具

       电子化量具是使用电子技术和数字化手段进行测量和检测的工具，与传统的机械量具相比，电子化量具有更快捷的过程能力分析能力以及数据交互能力。

       以纳铁福工厂现场使用的电子化量具为例，主要功能有测量提醒、SPC数据监测、不合格品追溯、安灯报警等功能。

       对于特殊特性尺寸生产现场需要使用SPC数据统计方法来保证生产过程受控，由于SPC需要使用控制图进行计算及判异，对现场操作工能级要求高、且判异图形复杂，存在漏判情况，在使用电子化量具后能快速对异常点进行控制，有效预防不合格品件产生。

       电子化量具与现场MES也进行了数据交互，当电子化量具测量产生不合格品时，会触发现场MES安灯报警，根据安灯上升规则将问题推送至班组管理大屏及现场质量制造执行APP终端，提升了问题相应速度。

       （2） 通过可视化的质量数据进行持续改进

       2.1 数据应用模型——驾驶舱数据可视化

       管理驾驶舱是一种可视化工具，用于实时展示工厂的关键绩效和相关数据，帮助管理层快速掌握运营情况，并做出数据驱动的决策。

       实时数据展示：各子系统产生的数据能够实时传送至驾驶舱，需要对数据采集的效率及传输延迟进行优化，采用高速数据传输技术、实时数据处理算法等，保证驾驶舱能实时获取数据。

       数据可视化：将数据通过图形、图表、地图等视觉形式呈现，以便更容易理解、分析和传达信息的过程。通过将复杂的数据集转换为直观的图形，帮助管理者快速洞察数据的模式、趋势和关系，从而支持决策和问题解决。

       在工厂层级的管理驾驶舱，通过BI工具将数据进行可视化展示，包括变化点管理、内部报废率、分层审核统计、安灯统计等多个关键指标，通过数据钻取对数据进行进一步分析。

       2.2 应用实践案例——不合格品分析系统

       不合格品系统借助BI工具将不合格品数据进行分析及展示，该系统根据公司质量管理角色维度分为三个维度：产品线、工厂及各物料，分析颗粒度细化到每个产品的失效模式。

       产品线页面用于公司质量条线负责人对条线及各工厂不合格品数据的概览，通过各工厂对比知晓各工厂不合格品KPI以及趋势。

       工厂页面用于工厂质量条线负责人对本工厂及各工段的不合格品数据的概览，通过该工厂及各工段的不合格品KPI展示，快速聚焦不合格品数量异常区域，快速指导质量工程师对重点区域进行不合格品分析。

       物料分析页面用于质量工程师对于各工段的不合格品进行分析比对，该系统分析维度包括生产线、报废工序、报废物料号、报废数量，通过数据钻取或选择的方式直观的了解产品在不同生产线的报废情况、在不同工序的报废比例，通过可视化图表的展示，为质量工程师问题分析及持续改善提供数据支持。

       通过BI不合格品分析，将各工厂不合格品库数据进行集成进行平台统一，通过图形化的方式将复杂的数据以直观的形式呈现，发现不合格品的变化趋势识别质量问题，帮助制定有效的持续改进措施，跟踪改进效果。

       （3）通过MES结合RFID技术满足产品精确追溯要求

       近几年，出于市场需求、法规要求以及技术发展，汽车制造商逐步向零部件供应商提出关键参数的精确追溯要求，上海纳铁福也通过MES结合RFID、二维码等技术实现了关键参数的精确追溯功能，能以更小的颗粒度对产品进行追溯。

       3.1数据应用模型——精确追溯

       精确追溯系统目标：

       确保生产每个环节的可视化：包括材料来源、加工过程、装配、检验和最终出货，每一步都需要被记录和监控。

       强化质量管理：追溯系统可以帮助企业及时发现生产中的质量问题，并且能够迅速定位到具体问题发生的批次和阶段。

       精准回应质量事故：如果出现质量事故，有了精确追溯，企业能快速地回溯和识别受影响的产品批次，迅速采取遏制措施。

       提升客户信任：具备可以提供产品完整生产历程证明的能力，可以加强顾客对产品质量的信任。

       实现方式：

       二维码/条形码：每个子零件附带唯一的二维码/条形码，通过扫描可以获取生产关键数据。

      RFID技术：利用RFID标签，绑定各个工序数据，并实时记录各工序产品质量状态。数据库系统：MES系统，集中管理和记录零件的生产、库存和流转信息。

       3.2 应用实践案例——精确追溯系统

       上海纳铁福的精确追溯系统实现了子零件以及总成装配关键参数的精确追溯功能，颗粒度细化到单个零件。

       子零件：零件表面打印唯一二维码，生产线通过扫描二维码将关键生产数据与二维码进行绑定。

       总成：通过二维码扫描绑定总成条码、RFID识别装配零件、通过PLC将参数与RFID进行关联，最后将数据集成到MES系统中。

       该系统已实现正向追溯及反向追溯功能，通过零件二维码及总成条码追溯该零件的关键生产数据。同时，通过MES系统可查询该批次零件原材料批次、质量数据、库存数据、使用范围等信息。

       精确追溯系统可迅速追溯到零部件的生产批次、生产日期、供应商等信息，帮助发现质量问题的根源，及时采取纠正措施；当发现问题零部件时，能够快速定位和召回受影响的产品，降低安全风险，提升质量控制能力及客户满意度。

       （4）系统集成——打造以MES、PLM、SAP为核心的系统群

       目的：保证工艺数据、加工参数、质量控制数据、物料投料、生产报交、总成发运过程数据不落地。

       消除信息孤岛：通过系统集成，实现MES、PLM、SAP之间的数据共享和交互，消除信息孤岛，确保数据的一致性和准确性。

      实时数据传递：集成系统能够实现生产数据、产品数据和业务数据的实时传递，支持企业的实时决策和响应。

       流程优化：通过系统集成，优化企业的业务流程，实现从产品设计、生产制造到销售服务的全流程协同。

       提高效率：集成化的系统群能够减少数据重复输入和手工操作，提高工作效率和业务处理速度。

       全面质量管理：通过MES的实时质量监控和PLM的产品数据管理，确保产品质量的一致性和可靠性。

      （5）数据集成——数字化工厂管理驾驶舱

       纳铁福数字化工厂管理驾驶舱包含以下几个关键功能：

       实时数据监控：展示生产线、设备、人员等各方面的实时数据，帮助管理层即时了解工厂的运行状态。

       生产计划和调度：支持生产计划的制定和调整，自动优化生产调度以提高生产效率

       故障检测和维护：通过数据分析和传感器监测，提前预警设备故障并安排维护，以减少停机时间。

       质量控制：监控生产过程中的质量数据，及时发现和解决质量问题，确保产品符合标准。

       库存管理：实时跟踪原材料和成品库存，自动调整采购和生产计划，减少库存积压和缺货情况。

       能耗管理：监控和分析工厂的能源使用情况，优化能源配置，降低能耗和运营成本。

       数据分析和报告：提供各种数据报表和分析工具，帮助管理层做出基于数据的决策。

       可视化界面：通过图表、仪表盘等方式将复杂数据以直观的方式展示，方便用户快速理解和操作。

       3.效益分析

       数字化工厂通过系统集成及数据集成结合数据分析技术赋能了质量管理工作。

       系统集成及数据集成标准化了各数据接口，保证工艺数据、加工参数、质量控制数据、物料投料、生产报交、总成发运过程数据不落地，为提升质量管理能级打好地基。

       生产过程的数据采集与分析工具使工厂能更早的发现质量问题，使异常点在不同层级终端中以信息流的方式传递，能指导现场迅速采取纠正措施，提升产品的稳定性及一致性。

       管理驾驶舱通过实时的仪表盘和数据分析工具能够为管理层提供全面的质量状况概览，帮助他们快速识别并响应潜在的质量问题。通过集中展示各项质量数据，如生产过程中的不合格品分析、审核问题项、快速响应分析，不仅提高了数据的透明度，还增强了决策的科学性和及时性。

       精确追溯系统能够准确追溯问题的来源，有助于快速定位问题根源，从而更有效地解决问题，避免类似问题的再次发生。当发现质量问题时，精确追溯可以帮助追溯到具体的生产批次、原材料、生产设备或操作人员，降低企业围堵成本提升客户满意度。

       通过数字化工厂赋能质量管理，切实执行公司“三零”即设计开发零缺陷、生产制造零缺陷、客户服务零缺陷的质量目标。