本文为“2019年度中国智能制造最佳实践奖”参评案例。本次活动将评选出2019年度,在智能制造各领域有实践案例,或者有突出效益的最佳实践工程,全面介绍企业实施智能制造的过程、步骤、重点与难点、获得效益等,分享建设过程中的经验,有效推动中国智能制造应用,供广大制造业行业企业学习供鉴。
一、企业简介
伊戈尔电气是国家首批高新技术企业,是国家十二五规划鼓励发展的节能减碳新能源企业。伊戈尔创建于1999年,注册资金1.31亿元,现总资产13.55亿元,年营业额13亿元。经过近20年的发展,伊戈尔电气已成为是国内规模名列前列的自主研发的电源设计和制造商,拥有“广东省级企业技术中心”、“广东省著名商标”、“广东省名牌产品”、“广东省标准化良好行为企业”、“佛山市清洁生产企业”、南海区制造业全国“隐形冠军”称号等多项荣誉,并于2017年登陆深交所中小板并成功上市。LED照明电源在欧洲家居照明市场占有率排名第一;环形变压器产品目前拥有全球最大的生产制造能力;伊戈尔电气是日立集团全球唯一一家通过认证的外驻工厂;高频功率电感元件在全球新能源光伏逆变器市场占有率接近10%.。
伊戈尔电气坚持以市场为导向,以客户为中心,为推进全球国际化经营,公司在国内北京、上海、深圳,国外的美国费城、洛杉机、莫瑞典、德国汉堡、日本东京分别设有分支机构,以负责当地市场的开拓和售后服务。现有标准厂房17万平方米,员工2000多人,汇聚各类专业人员近300名,技术研发人员比例超过15%。目前伊戈尔电气设立有二个研发中心,以及3个生产基地。

图1 伊戈尔电气
二、企业在智能制造方面的现状
1.企业现状
目前,伊戈尔电气股份有限公司应用的信息系统有ERP、APS、WMS、MES以及OA系统,其中OA系统是日常办公管理系统,ERP、APS、WMS、MES是服务与生产运营的智能制造信息系统。在2019年以前,伊戈尔电气股份有限公司在生产运营上仅有一个ERP系统支撑,而ERP系统属于一个偏重财务账务的信息系统,无法支持现场生产运作实时管理、精细化管理等要求。鉴于此,公司借当前智能制造蓬勃发展的东风,聘请IBM顾问团队指导,果断导入新ERP、APS、WMS、MES四大智能制造管理系统,打通订单计划、供应协同、仓储管理、生产制造、销售出货全流程,迈出了公司走向智能制造的坚实一步,全面提升公司生产制造管理水平。
(1)在销售订单、产品主数据、MRP计划、财务领域,导入新ERP,为ERP“瘦身”、“减负”,全面提升ERP运作效率。
ERP主要功能包括订单到收款管理、采购到付款管理、产品主数据管理、需求到制造计划管理、财务应收管理、财务核算管理等,功能覆盖范围广,应用场景齐全,将企业管理从最前端的销售订单到最末端的财务成本核算实现一体化管理,为工作人员全面“减负”,提升企业运作效率。
(2)在生产计划及资源调配领域,引入APS系统,平衡资源产能和订单要求,合理制定加工顺序,给出精确到每道工序、每个机台和人员的生产和物料计划,确保订单交期。
APS作为支撑计划排程精准化、高效化的全新工具,其主要功能包括订单评审、详细排程计划、物料齐套分析等功能,它通过自动计算产能、自动分析订单分布,结合订单评审给出出工单预计开工日期及物料齐套日期,快速计算出最佳建议开工日期及物料齐套日期,自动排程到对用车间、产线,大大提高订单评审、计划排程的效率及精准度,为智能制造的良性发展打下良好的基础。
(3)在仓储物流管理领域,引入专业WMS系统,全面提升仓储物流管理运作水平。
WMS系统是通过条形码管理,对仓储各环节实施全过程控制管理,并可对货物进行货位、批次、保质期、配送等实现条形码标签序列号管理,对整个收货、发货、补货、集货、送货等各个环节的规范化作业的仓储管理系统。WMS系统主要功能有:原材料收退、车间领退料、完工入库与退回、销售出库与退货、杂项出入库管理、库位管理、盘点管理等。
(4)在生产制造领域,引入专业MES系统,全面推进生产制造数字化、精细化、透明化、实时化管理。
MES系统是一款制造业基于生产数据采集、并通过对系统采集的数据进行分析,实时了解当前生产的真实状况,管控生产现场,并及时做出生产调度,满足企业出货需求的管理型系统。其主要功能包括综合生产管理、质量管理、报表及看板管理、工装治具管理、设备连线管理等。
2、供应链项目上线带来的效益
伊戈尔供应链项目从2019年1月份开启启动,8月份正式上线,截止2019年12月已上线5个月,我们通过统计5个月以来各月的指标,总体反映企业随着供应链项目的上线,企业朝着良性方向不断发展。
2.1 订单准时交货率稳中有升
ERP、APS、MES、WMS系统上线后,订单预测准确度、计划排产准确度、物料齐套保证等得到较大加强,伊戈尔照明事业部的订单交付得到极大保证,订单准时交付率已明显改善,并且正在不断提升中。
2.2 物料齐套率逐步提升
APS系统上线后,强化计划监控,通过匹配ERP资源需求及WMS库存,充分调节分配资源,给出准确物料需求时间及数量,促进物料准时齐套保证工单生产正常开展。伊戈尔供应链项目从2019年8月份上线,到2019年11月,工单一天齐套率已逐步提升至90%以上。
2.3 订单透明化
MES系统建立生产过程全流程数据采集,从订单计划下发、半成品工单上线与完工、成品工单上线与完工,一直到成品入库与发货,通过生产看板透明化展示出来,实现了全流程透明化管理。

图2 订单透明化看板
2.4 品质保证
MES通过品质信息在线录入、测试连线系统分析、包装质量防呆等功能,全程保证产品品质状况处于透明化管控状态。

图3 透明化管控(不良录入/扫码测试/扫码防呆)

图4 ATE测试不良看板
2.5 仓储流通效率逐步提升
WMS系统通过拉通供应商送货、仓库收货、来料检验、入库上架、领料配送、成品入库、销售出库这一整条实物流价值链流程,实现了实物条码、仓储库位及批次的信息化管理,提高了帐实准确率、及时性且确保所有物料实现质量溯源管理。

图5 1至3天内及时上架率
三、参评智能制造项目详细情况介绍
1. 项目背景介绍
1.1 伊戈尔业务痛点
在伊戈尔供应链项目实施前,公司正处在一个战略转型时期,公司正面临长达10年业务突破瓶颈:
(1) 在业务与订单方面:客户需求不断变化,产品个性化需求增强、订单增长慢甚至不增长、订单实际运作交付率低、计划排程准确度低、计划执行偏差大、客户响应度慢等,无法有效开展前后段计划达成及生产检验入库的协同管理;
(2) 在产品管理方面:产品变化大、主数据变更频繁、主数据出错率高、产品种类管理混乱等。
(3) 在仓储物流运作方面:供应商送货无系统管控、收货入库流程节点多(15个)、来料检验数据未录入系统、领料配送效率低,仓储管理不精细、持续改善难、实际执行与规范脱节等,物料除卷料具备一定追溯能力外,其它人机料法环的准确追溯几乎没有,无法开展持续性改善。
(4) 在生产制造方面:半成品生产、成品生产、过程检验、生产完成都没有系统监控,现场实际状况无法把握,成品检验、成品入库、销售出库流程运作存在多次单据转换,业务进程不透明等,无法有效开展对质量的监控,管理决策难。
针对以上业务痛点,再结合公司的战略目标,公司领导下定决心推进公司进行业务变革以及企业数字化转型,正式上线伊戈尔供应链项目,从基础流程和数字化两大方面着手推进企业全方位变革。
1.2 伊戈尔供应链项目主要目标
伊戈尔供应链实施项目,主要围绕ERP、APS、WMS、MES四大系统上线进行开展,在系统实施过程中重新梳理公司业务流程,按照新系统、数字化理念对公司业务流程进行根本性转变,打造以战略、订单、产品、资产为中心的国内领先的数字化运作与管理平台。
(1) 通过新ERP系统落地,推进业务管控能力提升,打造精细化运营能力、多工厂协同能力,实现业务财务一体化。
(2) 通过APS系统落地,全面推进规范产能、优化物料齐套以及柔性生产,建立可视化、多层次的计划体系,并最终提升订单交付率。
(3) 通过WMS和MES系统落地,实现仓库与车间现场管理的数字化、透明化、精细化、可追溯化及实时化管理。
2. 项目实施与应用情况详细介绍
对于伊戈尔而言,从公司成立一直到2019年之前,仅有有限的ERP和OA系统使用经验,本次伊戈尔供应链实施项目,从项目调研、系统规划、系统设计以及系统落地实行,都聘请了IBM专业顾问团队协助推进。
2.1 项目调研
项目开始前,需要对业务单位进行深入的调研,从深层次了解各个层面的业务流程,同时挖掘业务痛点,找到问题根源以及业务单位迫切的改善需求。项目需求调研,需要从以下几方面着手:
(1)深入业务单位一线现场,与基层业务人员交流,从订单预测、订单接收与评审、产品规划、产品主数据管理、计划下发与执行,到物料收货、入库、发料、生产、成品入库、成品出货管理,再到财务应收、应付结算管理,进行全面了解业务流程,熟悉生产运营业务流程及生产现场现状。
(2)了解业务单位生产管理所涉及的部门、组织架构、各组织所对应的的考核KPI等信息;
(3)了解业务单位订单管理模式、产品管理模式、主数据管理模式、计划排产管理模式、物料管理模式、生产管理模式等具体情况。
(4)了解业务单位订单交付、工艺变更、物料齐套、生产节拍、效率等情况,以及获取相关信息的手段、方式等。
(5)了解业单位生产现场品质管控过程、品质数据收集方式、品质数据数据管理以及品质异常处理机制等信息。
2.2 系统选型
好的系统,是企业成功实现数字化转型的关键,也是基于这个原因,伊戈尔供应链实施项目对于系统选型也有较高的要求:必须是市场运作成熟、需要有多家企业有成功上线运作案例的系统。
(1) ERP系统:选取全球知名的甲骨文(Oracle)ERP系统。该ERP系统功能强大,系统稳定,全球范围用户量众多,完全满足伊戈尔数字化转型需求。
(2) APS系统:选取日本有名的Asprova系统,其用户遍布美国、中国、欧洲等世界各地,在日本该系统市场占有率第一,能够满足伊戈尔的数字化转型需求。
(3) WMS、MES系统:选取金烛软件公司的WMS、MES系统,该系统在国内有着众多用户,比如美的,欣旺达,欧菲光等知名企业。该系统功能强大、覆盖面广、稳定性好、界面灵活,完全能够满足伊戈尔数字化转型需求。
2.3 系统功能模块
(1) ERP系统功能模块
分销模块:订单预测、订单下达、销售出货等。
制造模块:产品主数据管理、生产计划管理、MRP物料需求管理等。
财务模块:财务应付管理、财务应收管理等。
(2) APS系统功能模块
APS主要功能:主计划订单开工日期管理、主计划开工单管理、订单齐套日期管理、询单管理,详细计划工单管理、工单欠料分析、插单影响分析等。
(3) WMS系统功能模块
仓库定义:库位维护与管理、货区维护与管理、货区与库位关系管理、先进先出规则定义等。
库存管理:物料收退管理、物料上下架管理、物料发料退料管理、成品出货与退货管理、杂项出入库管理、盘点管理、库龄管理等。
质量管理:IQC管理、周期复检管理等。
(4) MES系统功能模块
业务模型定义:车间与工作中心定义、工位维护、工序维护、工艺路线维护、工作日历维护、基础文档维护等。
生产管理:工单管理、计划排程管理、条码采集与过站、包装管理、设备连线采集、维修管理、防呆防错管理、工时管理等。
质量管理:首件检管理、PQC专检管理、IPQC巡检管理、日常检验管理、FQC成品检验管理、品质追踪追溯管理等。
工装夹具管理:设备台账管理、设备保养及点检管理、工装夹具借出与归还管理等。
日常管理:异常管理、员工考勤、员工绩效。
看板及报表:产量看板及报表、效率看板及报表、品质看板及报表等。
2.4 项目实施方法及步骤
针对前期业务调研及业务痛点分析,结合精益、高效、透明、实时、一体化协同等理念,设计详细业务解决方案、业务蓝图方案、MES采集点方案等。
(1)构建详细业务解决方案:概述详细业务解决方案,梳理业务范围内所有详细业务流程,包括销售预测、订单下达、产品创建、产品变更、工单评审、计划下发、原材料收退、物料领退料、成品出货与退回、作业管理、品质管理、工单管理、工装夹具管理、异常问题管理等业务流程,编制详细业务流程图,明确各流程节点处理方式、输入与输出、流程责任人等。
(2)构建业务蓝图方案:项目组以流程为抓手,以业务需求为基础,针对现状不透明、不实时、不精益、不可控的主线问题点,规划制定以条码为载体的精细化管理体系、协同顺畅的物流体系、贯通计划与执行的生产管理体系、透明化实时化的质量管理体系、系统与业务深度融合的管理体系、业务财务实物一体化管理体系以及全流程追踪追溯管理体系。通过这些管理手段将业务从原材料管理、生产执行管理、过程品质管理、成品管理进行全流程管控,打造横向集成到边、纵向管控到底的数字化管理体系。
(3)构建MES采集点方案:聚焦MES详细业务需求,结合系统逻辑,规划MES系统详细数据采集点方案,包括机插换料防错、贴片上料换料防错、半成品实时汇报、条码镭雕、上线采集、过程品质采集、下线包装、成品报检、成品检验、异常管理、设备连线、设备台账与保养、工装治具管理等,建立全流程关键节点数据采集与管控,实现生产过程实时化,透明化。
(4)系统实施:
第一阶段(4周):分析阶段
T01. 理解业务战略与管控模式;
T02. 理解核心业务和分析系统需求;
T03. 端对端业务流程梳理和讨论;
T04. 业务先行专题识别与沟通。
第二阶段(2周):设计阶段
T05. 业务蓝图设计;
T06. 系统架构设计;
T07. 未来流程设计;
T08. 详细解决方案设计。
第三阶段(12周):集成阶段
T09. 业务先行事项准备;
T10. 功能设计;
T11. 功能开发;
T12. 单元测试;
T13. 系统集成测试;
T14. 用户培训。
第四阶段(12周):上线阶段
T15. 用户接受测试;
T16. 上线切换。
第五阶段(4周):上线后支持阶段
T17.运维支持。
2.5 项目难点问题及解决思路
(1)老系统数据量庞大,无用数据多,维护困难。
由于在系统规划调研时就已发现产品无用数据多的情况,在系统上线前安排专员清理主数据,将超过1年不活动的数据清理掉,保留常用数据,为ERP“瘦身”,大大减轻基础数据维护工作量。
(2)仓储物流断点多,物流效率低下。
建立基于条码的单据体系,将供应商送货、报检、入库上架所用单据三者合一,形成一单到底模式,减少过程转单停顿,提高物流运作效率。
(3)管理者无法及时获取生产进度及质量相关信息,无法有效开展前后段计划达成协同管理。
建立ERP、APS、WMS、MES四大系统集成体系,结合MES生产采集点,将所有流程阶段数据集成到订单透明化看板上,实时反映订单进度及质量信息。
(4)踪追溯能力缺失、持续改善难。
建立全流程条码管控体系,从原材料端开始,一直到成品出货,每个层次均引入条码、层层条码关联,打造全流程追踪追溯体系,促进生产管理体系持续改善。
(5)企业数字化运营人才不足。
本次伊戈尔供应链实施项目,以IBM顾问团队支持,内部建立四个系统核心运营团队,由IBM团队带领内部核心运营团队全程推进,帮助伊戈尔建立一支强有力的数字化运营团队,支撑企业未来数字化运营发展。
3. 效益分析
3.1 报表及看板,加强了企业人员的协作、帮助企业节约成本。
通过库存报表功能与质量报表功能,为公司决策提供有力的数据支撑,从而减少缺货、减少现有库存、运作成本和精确追溯。
3.2 系统之间实现了信息集成
WMS&MES承接了后台系统尤其是ERP、OA系统,构建了基于实物精细化实时化管理的管理闭环,打通了采购计划、销售计划及生产计划与现场执行的通道,杜绝了信息孤岛。
3.3 WMS&MES防止错误发生,降低纠错成本
一单到底、库位指引、批次指引、上料放错等系统功能,有效地降低了错误发生的概率。
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