2011年12月28日，在北汽福田汽車（600166,股吧）股份有限公司（下稱福田汽車，600166.SH）歐曼數(shù)字化工廠總裝車間正門西側(cè)，每隔大約6分鐘，1號(hào)門和2號(hào)門就會(huì)往上拉開，兩輛歐曼重卡鳴笛緩緩駛出。
王成（考慮到客戶資料保密問題，此為化名）10天前向歐曼營銷部門提報(bào)的100輛歐曼重卡下線了。王成的100輛歐曼重卡總計(jì)5個(gè)小時(shí)就下線完了，然而，在歐曼數(shù)字化工廠正式投產(chǎn)前，王成的有些要求還不能滿足。歐曼數(shù)字化工廠是福田汽車2011年4月正式投產(chǎn)的一個(gè)數(shù)字化制造樣板工廠。
如果說歐曼重卡下線是前臺(tái)的話，那后臺(tái)就是推動(dòng)歐曼數(shù)字化工廠正常運(yùn)行的信息化系統(tǒng)。歐曼數(shù)字化工廠廠長張偉東給數(shù)字化工廠的信息化系統(tǒng)畫出了一幅這樣的“人體畫”:訂單物流部是“大腦”,通過人工智能在企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng)（ERP）、供應(yīng)商關(guān)系管理（SRM）、倉庫管理系統(tǒng)（WMS）中生成生產(chǎn)計(jì)劃，然后向各個(gè)執(zhí)行終端-生產(chǎn)部門、供應(yīng)商、物流公司發(fā)出指令，按計(jì)劃執(zhí)行供貨、配送和生產(chǎn)。
于是，每隔6分鐘，便有兩輛歐曼重卡從總裝部車間兩扇大門駛出。不過，這僅是歐曼數(shù)字化工廠正式運(yùn)營一年來的生產(chǎn)速度，2012年歐曼數(shù)字化工廠的生產(chǎn)速度還將“在現(xiàn)有基礎(chǔ)上提高20%多”.張偉東告訴《中國經(jīng)濟(jì)和信息化》記者。
數(shù)據(jù)分析
12月18日，王成提報(bào)了生產(chǎn)100輛歐曼重卡的訂單后，設(shè)計(jì)部馬上對(duì)車輛進(jìn)行設(shè)計(jì)，隨后訂單物流部在ERP系統(tǒng)中對(duì)訂單進(jìn)行預(yù)評(píng)估。在這一步，需要考慮綜合分析工藝設(shè)計(jì)、模擬仿真、生產(chǎn)線規(guī)劃、資源分配、零部件配送和操作工藝六個(gè)問題。
訂單物流部要在ERP系統(tǒng)中人工智能生成供應(yīng)商供貨、物流公司配送和排期。排期尤為復(fù)雜。這中間要考慮歐曼另外一個(gè)工廠和數(shù)字化工廠的生產(chǎn)能力，并結(jié)合客戶的要貨緊急程度。“在有些客戶要求提貨特別急的情況下，我們就可能會(huì)選擇在兩個(gè)工廠，乃至在哪條生產(chǎn)線進(jìn)行生產(chǎn)。”作為歐曼數(shù)字化工廠的廠長，張偉東更多時(shí)候也是需要根據(jù)客戶的要求來更改信息系統(tǒng)的信息傳遞。
這些考慮基于一個(gè)目的，即客戶的需求能不能達(dá)到變得一目了然，“能達(dá)到的話，馬上就按照生產(chǎn)周期執(zhí)行。”歐曼訂單物流部部長鐘榮發(fā)說。
很多時(shí)候，歐曼重卡會(huì)接到客戶提出的個(gè)性化需求，王成就是提出個(gè)性化訴求較多的一位客戶。張偉東對(duì)本刊記者說：“王成想給車身換一個(gè)特殊的顏色、特殊的輪胎。”歐曼設(shè)計(jì)中心就要針對(duì)他提出的需求對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)做出相應(yīng)的調(diào)整。
先進(jìn)的設(shè)備是歐曼數(shù)字化工廠的鮮明特點(diǎn)，這也是排期需要考慮到的重要因素。有些只能在歐曼數(shù)字化工廠生產(chǎn)的車型就不能安排到另一個(gè)工廠。歐曼數(shù)字化工廠有兩條車身部生產(chǎn)線：一條是歐曼第四代產(chǎn)品生產(chǎn)線，即全新進(jìn)軍歐洲市場的產(chǎn)品產(chǎn)品總成焊裝線及調(diào)整線；一條是歐曼第三代產(chǎn)品生產(chǎn)線，即中體車身焊裝線，采用穩(wěn)定的焊接規(guī)范和高精度焊接夾具生產(chǎn)線。
歐曼數(shù)字化工廠車身部主線自動(dòng)化水平達(dá)到60%,頂蓋總成、車身總成、后圍總成全采用自動(dòng)化機(jī)器人焊接。機(jī)器人和機(jī)械手在歐曼數(shù)字化工廠得到了廣泛使用，這與另外一個(gè)工廠的生產(chǎn)格局顯然不一樣。張偉東說：“GTL（Global Technology Leader）全新造型，包括底盤等就需要在數(shù)字化工廠生產(chǎn)。此外，還有全驅(qū)車、天然氣車以及2010年給北京地區(qū)生產(chǎn)的掃雪車。”
2011年12月19日，王成提報(bào)100輛重卡訂單后的第二天。訂單物流部就需要組織物流公司，從供應(yīng)商購買零部件。供應(yīng)商通過SRM系統(tǒng)接收到訂單，訂單上有各類零部件的交付日期，他們要按照約定日期把零部件交付到物流公司，再通過WMS系統(tǒng)入庫。
這些數(shù)據(jù)入庫之后，生產(chǎn)計(jì)劃就隨后自動(dòng)生成，物流公司此時(shí)要根據(jù)訂單物流部的計(jì)劃生成投料數(shù)據(jù)庫，鐘榮發(fā)說：“這個(gè)投料數(shù)據(jù)庫會(huì)告訴他們哪一天什么時(shí)候把什么零部件送到哪條生產(chǎn)線的具體位置。”
直送工位
在數(shù)字化工廠，物料配送的效率顯得尤為重要。12月22~26日，王成的歐曼重卡涂裝部和車身部的工序車身涂裝、焊裝等陸續(xù)進(jìn)行。在這幾天和27日、28日兩天的總裝過程中都涉及到物料配送問題。
數(shù)字化工廠的物料配送與傳統(tǒng)工廠有著明顯不同。傳統(tǒng)工廠的零部件配送是先從供應(yīng)商到物流公司，再從物流公司到工廠庫房，最后從庫房到生產(chǎn)線，這樣導(dǎo)致的結(jié)果是過程繁瑣、周期長，但歐曼數(shù)字化工廠要避免這種現(xiàn)象。
歐曼數(shù)字化工廠配送流程是直接從供應(yīng)商到物流公司，再從物流公司直接送到生產(chǎn)線旁。流程的簡化和物流距離的縮短讓成本的降低效果變得更為明顯，鐘榮發(fā)說：“新型的配送方式比過去的配送方式僅在物流資金這塊每天就能減少了一百多萬元。在倉儲(chǔ)管理這一塊，由于減少了倉儲(chǔ)管理人員，一年就能節(jié)省一千多萬元。”
物料配送流程的縮短就是時(shí)間的縮短。這一切有賴于物流信息系統(tǒng)技術(shù)的運(yùn)用，歐曼IT部IT科副科長楊靖坤對(duì)本刊記者說：“供應(yīng)商通過SRM系統(tǒng)可以看到我們的采購計(jì)劃，然后，他們?cè)赟RM系統(tǒng)里做發(fā)貨通知，將他們所需要出庫的物料明細(xì)以單據(jù)的形式下傳到我們的第三方物流公司，第三方物流公司然后根據(jù)發(fā)貨單進(jìn)行入庫。”
物流公司把送來的物料入庫之后，WMS系統(tǒng)就會(huì)顯示相應(yīng)零部件是否已經(jīng)到位的信息。鐘榮發(fā)說：“哪些零部件還沒到位，哪些已經(jīng)到位，相應(yīng)的業(yè)務(wù)人員會(huì)通過SRM系統(tǒng)查看，這個(gè)零部件，是供應(yīng)商沒發(fā)貨，還是供應(yīng)商發(fā)貨了，在途中還沒到。我們都能監(jiān)控到位。”
有時(shí)，也會(huì)有意外發(fā)生。2011年7月，歐曼數(shù)字化工廠需要的一批車橋，因?yàn)檫\(yùn)輸過程中遇到問題沒有及時(shí)送達(dá)，于是他們提出要供應(yīng)商從江蘇空運(yùn)過來。“這個(gè)空運(yùn)成本比正常運(yùn)輸成本貴很多，但如果耽誤客戶交貨時(shí)間，對(duì)供應(yīng)商的懲罰則更重。”時(shí)常對(duì)零部件配送保持高度注意力的鐘榮發(fā)對(duì)此記憶深刻。
數(shù)字化制造的另一個(gè)特征是配送模式的多元化。2011年12月27日，物流公司把零部件直送工位。有5種物料配送模式的歐曼數(shù)字化工廠可以自行選擇效率最高的模式，傳統(tǒng)工廠則只是人工取貨。張偉東說：“信息系統(tǒng)會(huì)在5種模式中選擇，有可能在運(yùn)行過程中發(fā)現(xiàn)問題，比如看板（編者注：豐田生產(chǎn)模式中的重要概念，指為了達(dá)到準(zhǔn)時(shí)生產(chǎn)方式控制現(xiàn)場生產(chǎn)流程的工具，這種模式旨在傳達(dá)何物、何時(shí)、生產(chǎn)多少數(shù)量，以何方式生產(chǎn)、搬運(yùn)），效率可能更高，大家商量確定后就會(huì)在系統(tǒng)中調(diào)整新的配送模式，但生產(chǎn)按照調(diào)整后的系統(tǒng)指令執(zhí)行。”
配送模式的差異也會(huì)改變物流模式，有些零部件是物流公司配送，有些零部件是供應(yīng)商配送。這兩種配送模式之下又可以拆分成兩種物流方式，一種是排序供貨，一種非排序供貨。楊靖坤說：“所謂排序供貨是指零部件中的大件，比如發(fā)動(dòng)機(jī)、橋和變速箱，每一臺(tái)車都固定好的，哪臺(tái)車要哪臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)，哪臺(tái)橋，供應(yīng)商在送貨時(shí)必須排好序送來。”
所有事情都會(huì)按照計(jì)劃如期進(jìn)行。12月27日，王成預(yù)訂的100輛歐曼重卡的零部件已經(jīng)全部到位，“如果到了那時(shí)還有問題的話，我們就會(huì)啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案。”
如果供應(yīng)商出了問題，歐曼數(shù)字化工廠會(huì)根據(jù)需要選擇是否與供應(yīng)商一起解決，針對(duì)一些特殊零部件，歐曼數(shù)字化工廠也會(huì)有備件。“像鋼板彈簧，它可能市場周期長一點(diǎn)。這部分零部件我們也會(huì)做一些項(xiàng)目預(yù)測，預(yù)測完之后會(huì)儲(chǔ)備一些。”正常情況下，28日當(dāng)天上午工廠開工前，所有物料就配送到了相應(yīng)工位區(qū)，裝配工人只需要按照計(jì)劃文件去執(zhí)行生產(chǎn)即可。
直送工位的物流配送模式，不僅減少了傳統(tǒng)工廠的倉儲(chǔ)成本，也讓生產(chǎn)效率得到了提高。歐曼數(shù)字化工廠從剛開始投產(chǎn)的生產(chǎn)效率不如另外一個(gè)工廠到如今超過它，鐘榮發(fā)說：“零部件供應(yīng)效率比另外一個(gè)工廠大概提升了15%~20%.而且這個(gè)效率還有挖掘的空間，在不久的將來要提高到30%.”
“可視化”生產(chǎn)
12月28日，王成的100輛歐曼重卡在這一天下線，總裝部車間有條不紊，工位上的工人們十分從容。
數(shù)字化工廠的執(zhí)行過程顯得更為簡單，鐘榮發(fā)說：“工人裝配只需要按照計(jì)劃先裝哪個(gè)，后裝哪個(gè)，這個(gè)車裝到什么狀態(tài)，都是按照流水線走下去。”
實(shí)現(xiàn)這些需要這樣一個(gè)制造執(zhí)行系統(tǒng)MES的“給力”.它借助包括程控器、數(shù)據(jù)采集器、條形碼、各種計(jì)量及檢測儀器、機(jī)械手等對(duì)作業(yè)現(xiàn)場實(shí)現(xiàn)的一個(gè)全流程監(jiān)控。
不過，投產(chǎn)僅一年左右的歐曼數(shù)字化廠目前MES系統(tǒng)的全部模塊還未上線，現(xiàn)在正運(yùn)行的還只有安燈系統(tǒng)，即Andon系統(tǒng)，它能控制和顯示生產(chǎn)線上各工位上有關(guān)設(shè)備運(yùn)行、產(chǎn)品質(zhì)量、物料流向和相關(guān)的生產(chǎn)管理信息，實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)生產(chǎn)線生產(chǎn)的質(zhì)量狀況、成品狀況和生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行狀況，確保產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)需求材料的適時(shí)供應(yīng)，保持均衡生產(chǎn)。
安燈系統(tǒng)直接反應(yīng)了生產(chǎn)的及時(shí)狀況，每個(gè)小時(shí)都會(huì)給鐘榮發(fā)的手機(jī)發(fā)送一條當(dāng)前生產(chǎn)狀況的短信，這是例行的信息發(fā)送。一旦遇到事故，歐曼數(shù)字化工廠有一套上報(bào)規(guī)則：停產(chǎn)10分鐘的，辦公室主任得清楚情況；停產(chǎn)半個(gè)小時(shí)的，部門負(fù)責(zé)人必須了解情況；停產(chǎn)45分鐘的，廠長張偉東必須清楚是怎么一回事；停產(chǎn)一個(gè)小時(shí)以上的，情況最為嚴(yán)重，就必須上報(bào)給福田汽車總部。
這個(gè)信息上報(bào)不需要人工來操作，安燈系統(tǒng)自動(dòng)就把停產(chǎn)信息發(fā)送到相關(guān)負(fù)責(zé)人，鐘榮發(fā)說：“生產(chǎn)線上哪個(gè)工位停下來，停了多長時(shí)間，停的原因是什么，都有詳細(xì)的記錄，并且系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)出報(bào)表。”
盡管另一個(gè)工廠也有安燈系統(tǒng)，“但它的安燈系統(tǒng)沒有自動(dòng)分析功能，僅僅是停了之后會(huì)有一個(gè)警報(bào)，相應(yīng)人員去處理。”而歐曼數(shù)字化工廠只要一出問題，不僅僅現(xiàn)場的工作人員能看到發(fā)生了什么情況，所有相關(guān)的工作人員都能知道。
作為歐曼計(jì)劃與管理部IT科副科長的楊靖坤，對(duì)生產(chǎn)制造的盲區(qū)比較清楚，他希望有更大的改變。在2010年之前，安燈系統(tǒng)是由另外一個(gè)科-運(yùn)營維護(hù)科負(fù)責(zé)建設(shè)，但“考慮到2011年的MES系統(tǒng)比安燈系統(tǒng)更偏向于業(yè)務(wù)，所以轉(zhuǎn)向由我們IT科來做。”
MES系統(tǒng)作為歐曼數(shù)字化工廠最后一個(gè)要上的信息化系統(tǒng)，也即將在IT科的努力下最后上馬。福田汽車從2002年進(jìn)入重卡市場，每年的銷售量只有2337臺(tái)，到2010年銷售量達(dá)到106528臺(tái)，成為國內(nèi)第四大重卡制造商。重卡業(yè)務(wù)占據(jù)了福田汽車的半壁江山，持續(xù)發(fā)展的良好勢(shì)頭讓歐曼有了更大的發(fā)展動(dòng)力。
歐曼數(shù)字化工廠的MES系統(tǒng)將在2012年全部建設(shè)起來，另外一個(gè)廠舊有的安燈系統(tǒng)也將進(jìn)行改造提升。為什么歐曼數(shù)字化工廠遲遲未全部建好MES系統(tǒng)，楊靖坤說：“考慮到兩個(gè)工廠同步實(shí)施。既然要做，就兩個(gè)一起做，而不是一個(gè)先上，另一個(gè)再上。”
歐曼數(shù)字化工廠是歐曼實(shí)現(xiàn)其數(shù)字化制造的一個(gè)先行者，最終目標(biāo)則是要讓整個(gè)歐曼重卡制造都實(shí)現(xiàn)數(shù)字化制造。歐曼數(shù)字化工廠的最后一塊短板將很快在2012年2月補(bǔ)齊。歐曼數(shù)字化工廠作為歐曼數(shù)字化工廠的標(biāo)本將推廣到另外一個(gè)工廠。
歐曼數(shù)字化制造，不僅僅是對(duì)技術(shù)提升的追求，更是要用產(chǎn)能來滿足市場的需求。在這個(gè)問題上，福田汽車對(duì)歐曼數(shù)字化工廠提出了不低的要求。歐曼數(shù)字化工廠目前每天生產(chǎn)160~180臺(tái)重卡，張偉東說：“2012年要繼續(xù)提高，比2011年提高20%.這還是個(gè)比較保守的數(shù)字，領(lǐng)導(dǎo)要求更高。”
