文 · 本刊發(fā)文人 王倩倩

《國資報告》雜志2021年第6期

走進東方電氣集團東方電機有限公司（下稱東方電機）定子沖片數(shù)字化車間，“未來工廠”的科技既視感撲面而來：

云端制造運行管理系統(tǒng)下達指令后，機器人AGV自動把生產(chǎn)物料送上對應(yīng)的機臺，智能產(chǎn)線經(jīng)過卷料上料、沖片落料、去毛刺等工序后直接產(chǎn)出定子沖片成品。車間高清大屏準確地報告著每臺設(shè)備的生產(chǎn)情況和物料的狀態(tài)，產(chǎn)品的質(zhì)量檢驗結(jié)果一目了然。

在東方電機，像這樣的數(shù)字化車間不止一處。定子線圈、轉(zhuǎn)子線圈兩大生產(chǎn)車間的自動生產(chǎn)線上，各個環(huán)節(jié)在井然有序地高效運轉(zhuǎn)。

“實話說，四年前，我們對于什么是數(shù)字化、如何推進數(shù)字化還不是很清楚，完全是摸著石頭過河?！睎|方電機智能制造專項工作組技術(shù)總負責(zé)人、公司副總經(jīng)理陳文學(xué)回憶稱。

從2016年投石問路到2021年數(shù)字化車間建設(shè)圓滿收官，東方電機用4年時間投入2.2億元，初步實現(xiàn)了一家傳統(tǒng)重型裝備制造企業(yè)的數(shù)字化升級。投身這場技術(shù)驅(qū)動下的自我革命，東方電機破繭蝶變，沉淀出的一套特有的數(shù)字化轉(zhuǎn)型方法論，賦能企業(yè)核心競爭力再造。

高效綠色引領(lǐng)智造突圍

大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等多種數(shù)字技術(shù)的集群式創(chuàng)新突破與制造業(yè)的深度融合，催生出制造業(yè)數(shù)字化變革的強大動力。

從德國“工業(yè)4.0”，日本“互聯(lián)工業(yè)”，再到“我國制造2025”，在國家戰(zhàn)略的頂層謀劃下，GE、西門子、霍尼韋爾、三菱、徐工等產(chǎn)業(yè)巨頭相繼投身洪流搶占賽道，助推數(shù)字經(jīng)濟時代加速到來。

擁抱新紀元，制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的需求歸根結(jié)底源自市場和業(yè)務(wù)。

成立于1958年的東方電機，相繼自主研制出三峽、白鶴灘等巨型常規(guī)水電機組和長龍山、績溪超高水頭大容量抽水蓄能機組、“華龍一號”“國和一號”等第三代核能發(fā)電機、單機容量全球第二、亞太最大的10MW海上風(fēng)電電機等性能行業(yè)領(lǐng)先的高端產(chǎn)品，形成了“水、火、核、氣、風(fēng)”多電并舉的產(chǎn)業(yè)格局。近十年來，東方電機水電、常規(guī)火電等主業(yè)產(chǎn)品的平均市場占有率長期保持行業(yè)第一，核電、氣電更是占據(jù)半壁江山。

市場根基扎得越深，環(huán)境變化的沖擊感就越強烈。陳文學(xué)告訴發(fā)文人：“近年來，國內(nèi)電力市場需求增長的持續(xù)放緩，發(fā)電設(shè)備行業(yè)產(chǎn)能過剩進一步加劇、價格持續(xù)下滑、產(chǎn)品同質(zhì)化競爭現(xiàn)象明顯，用戶對產(chǎn)品質(zhì)量、成本、交期的要求越來越苛刻。此外，市場對發(fā)電裝備的綠色低碳、環(huán)保節(jié)能提出了更高要求。”

需求升級下，實現(xiàn)個性化生產(chǎn)，優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)迫在眉睫。不斷上漲的原材料、人力、能源等成本壓力，成了企業(yè)轉(zhuǎn)型升級的內(nèi)在動力。

縱觀GE、西門子、三菱等行業(yè)巨頭，得益于企業(yè)在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智能制造領(lǐng)域的先期積累，已經(jīng)率先嘗到甜頭。以三菱電機為例，其在名古屋制作所的智能制造解決方案的“樣板工廠”能源成本相比此前削減約30%，制作所全年耗電量削減13%。

“國外企業(yè)通過柔性制造技術(shù)賦能下生產(chǎn)制造成本大幅降低。隨著國內(nèi)人工成本的持續(xù)增加，東方電機如果失去制造成本優(yōu)勢，企業(yè)利潤將會受到直接影響?！标愇膶W(xué)說。

升質(zhì)量、提效率、降成本。制造業(yè)升級的十字路口上，數(shù)字化轉(zhuǎn)型已成必經(jīng)之路。以此為引領(lǐng)，2016年，東方電機在國家工信部支持下拉開了智能制造數(shù)字化工廠建設(shè)的序幕，成功向工信部申報智能制造新模式示范項目——“大型清潔高效發(fā)電設(shè)備智能制造數(shù)字化車間建設(shè)”，同時向智慧產(chǎn)品和智能生產(chǎn)兩個方向發(fā)力，全面提升企業(yè)的核心競爭力，助力企業(yè)轉(zhuǎn)型升級。

精益先行打造透明工廠

與汽車、電子等流程式大批量產(chǎn)品制造企業(yè)不同，電機尤其是大型電機主要以離散制造、手工制造為主。不同型號甚至是相同型號產(chǎn)品的零件尺寸、制作工藝、工位需求均有不同，零件品種多、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜的制造特點，使其難以實現(xiàn)批量化、自動化生產(chǎn)。

改變擁有百年歷史的電機生產(chǎn)工藝，并非易事。東方電機沒有退縮，而是將數(shù)字化試驗田選在了發(fā)電裝備制造領(lǐng)域生產(chǎn)模式最傳統(tǒng)、作業(yè)強度最高、改造難度最大的三個共性核心零部件——定子線棒、轉(zhuǎn)子線圈、定子沖片。

“電機零部件數(shù)量龐雜，生產(chǎn)工序成千上萬，僅這三個核心零部件的工序就占到其中的十分之一。如果這三大零部件生產(chǎn)車間數(shù)字化探索取得成功，就意味著工廠里沒有什么工序，不可以改變?！标愇膶W(xué)說。

彼時，國際上大型離散發(fā)電裝備相關(guān)制造技術(shù)不斷演進，智能制造評估體系和規(guī)劃方法論不斷完善，國內(nèi)同行業(yè)并無成功經(jīng)驗可供借鑒。進入智能制造“無人區(qū)”，東方電機必須緊緊圍繞企業(yè)生產(chǎn)制造實際，有的放矢尋求智能制造突圍之路。

“項目建設(shè)初期，我們發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品制造工藝和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)五花八門，標準不一，為項目推進帶來很大難題?！标愇膶W(xué)說，“技術(shù)、工藝、流程等的標準化、精益化，正是數(shù)字化轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)?！?/p>

數(shù)字經(jīng)濟時代，“互聯(lián)網(wǎng)+”使得個性化和小批量正成為客戶需求的常態(tài)。企業(yè)為了提高競爭力，必須以更快的交付和更低的成本來滿足客戶需求。精益思想下，就要求企業(yè)在數(shù)字化車間項目建設(shè)初期，積極應(yīng)用數(shù)字化工廠仿真技術(shù)將生產(chǎn)過程做到極致，減少浪費，最大限度實現(xiàn)按需生產(chǎn)。

智能制造，精益先行。在數(shù)字化車間建設(shè)初期，東方電機用時一年多，走訪調(diào)研、比較對標，深度剖析企業(yè)的自身特點，理清企業(yè)現(xiàn)有生產(chǎn)制造模式的劣勢，找準痛點，明確定位，將“精益先行”的核心思路貫穿建設(shè)始終。

在規(guī)劃設(shè)計期，東方電機利用數(shù)字孿生虛擬工廠對車間工藝布局、生產(chǎn)節(jié)拍、AGV物流等提前進行規(guī)劃定位，解決前期生產(chǎn)核心技術(shù)問題。

在生產(chǎn)過程中，東方電機集成先進的數(shù)采系統(tǒng)，工控系統(tǒng)和制造運營管理系統(tǒng)，在制造過程實現(xiàn)自動排產(chǎn)調(diào)度、工位自動報工、自動跟蹤預(yù)警、故障自動推送等。她將生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)進行數(shù)據(jù)存儲、分析、轉(zhuǎn)化，并最終服務(wù)于生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)，跟蹤追溯改進產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)工藝。

在生產(chǎn)前后端，東方電機集成上下游供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)和倉儲系統(tǒng)，實現(xiàn)內(nèi)外物流可視化、物料交接零時間、降低庫存積壓。生產(chǎn)管理模式流程化、扁平化和透明化初步實現(xiàn)。

以精細管理為方向，三大數(shù)字化車間已構(gòu)建完成了由制造運營管理（MOM）、質(zhì)量管控、物流管控、生產(chǎn)過程決策支持等業(yè)務(wù)系統(tǒng)組成的數(shù)字化協(xié)同制造平臺。實現(xiàn)PLM、ERP、MOM與現(xiàn)場設(shè)備的集成，監(jiān)測關(guān)鍵工序的生產(chǎn)環(huán)境指標，建設(shè)可視化的生產(chǎn)控制中心，實時傳遞設(shè)計、工藝、制造、質(zhì)檢、物流、監(jiān)控全程數(shù)字化管理。

在這座“透明工廠”中，三大數(shù)字化車間運營成本、產(chǎn)品不良率、生產(chǎn)效率和能源利用率等得以優(yōu)化：

定子沖片車間在智能制造數(shù)字化升級前，一條生產(chǎn)線共有12—14個人，現(xiàn)在只需要2—4個人就可以負責(zé)整條產(chǎn)線；轉(zhuǎn)子線圈車間對串行的17個工序進行工藝流程再造，優(yōu)化后形成端部線與直線段并行的9個工序，其中關(guān)鍵工序有8個，實現(xiàn)數(shù)控化加工有7個，數(shù)控化率達到了77%。

“四化融合”重塑管理模式

數(shù)字經(jīng)濟與實體經(jīng)濟的深度融合，為傳統(tǒng)制造業(yè)帶來的變革迅猛強勁。對于東方電機而言，企業(yè)在攻克發(fā)電裝備制造領(lǐng)域生產(chǎn)模式最傳統(tǒng)、作業(yè)強度最高、改造難度最大的定子線棒、轉(zhuǎn)子線圈、定子沖片三個零部件的數(shù)字化轉(zhuǎn)型難題中嘗到了甜頭，步履更加堅定。

東方電機數(shù)字車間“駕駛艙”

隨著三大數(shù)字化車間建設(shè)項目的持續(xù)推進，更多信息技術(shù)以外的深層矛盾浮出水面。

以連接、共享為本質(zhì)的數(shù)字化平臺之上，實現(xiàn)了人與人、人與物、物與物之間的數(shù)據(jù)貫通?！爱?dāng)生產(chǎn)流程實現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動后，以人工為主的計劃下達、質(zhì)量管理、人員派遣等傳統(tǒng)管理體制，與之格格不入。”陳文學(xué)表示，“究竟是數(shù)字化適應(yīng)現(xiàn)有管理體制，還是現(xiàn)有管理體制適應(yīng)數(shù)字化，兩大問題交織在了一起。”

不過，透過車間成本統(tǒng)計這項小小的數(shù)字化變革，讓陳文學(xué)肯定答案一定是后者。

“過去，工人完工后先報工，再由會計人工核對。現(xiàn)在，生產(chǎn)線實現(xiàn)數(shù)字化后，工人任何一個動作都會形成數(shù)據(jù)被及時、準確傳遞，完全不需要事后人工統(tǒng)計。”他說。

信息技術(shù)與工業(yè)技術(shù)的深度融合，使得傳統(tǒng)職能管理模式下的部門墻、流程墻消失不見。抱持固有管理模式嘗試數(shù)字化轉(zhuǎn)型，企業(yè)顯然難以實現(xiàn)根本轉(zhuǎn)變。

“數(shù)字化轉(zhuǎn)型需要將‘兩化融合’的概念上升到信息技術(shù)、工業(yè)技術(shù)、管理技術(shù)和數(shù)據(jù)技術(shù)的‘四化融合’，將管理提升作為數(shù)字化轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略的重要基礎(chǔ)，與數(shù)字化技術(shù)并行升級，實現(xiàn)先進生產(chǎn)力和先進生產(chǎn)關(guān)系的高度耦合?！标愇膶W(xué)表示。

四化融合，人才結(jié)構(gòu)要配置科學(xué)。在推進數(shù)字化車間建設(shè)過程中，東方電機以高層戰(zhàn)略為引領(lǐng)，組建起一支由業(yè)務(wù)部門牽頭、信息化團隊和管理架構(gòu)團隊與之協(xié)同的攻關(guān)隊伍，統(tǒng)籌開展公司數(shù)字化建設(shè)的總體規(guī)劃，分步驟有序?qū)嵤?shù)字化車間建設(shè)。

四化融合，決策程序要靠流程驅(qū)動。在推進數(shù)字化車間建設(shè)過程中，東方電機積極構(gòu)建高級自動排程等系統(tǒng)，實現(xiàn)計劃、執(zhí)行、物流、質(zhì)量、設(shè)備的集成管控，在績效分析、質(zhì)量控制、設(shè)備維護等關(guān)鍵環(huán)節(jié)實現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動的生產(chǎn)過程決策優(yōu)化。

在數(shù)字化車間建設(shè)過程中，東方電機通過對生產(chǎn)模式、倉儲物流、指揮調(diào)度、計劃管理等諸多業(yè)務(wù)的顛覆性重塑，消除了跨部門流程中職責(zé)不清的“灰色”地帶。

破舊立新，動能釋放。三個數(shù)字化車間生產(chǎn)管理面貌煥然一新：

定子線圈數(shù)字化車間打破線圈制造業(yè)以人為主的傳統(tǒng)制造模式，每年預(yù)計節(jié)省人工成本793萬元，節(jié)約模具費用290萬元，質(zhì)量損失減少55萬元。

定子沖片數(shù)字化車間基本完成“少人化”生產(chǎn)，生產(chǎn)效率提高48.2%、運營成本降低31.9%、研制周期縮短30.7%、能源利用率提高57.3%。

轉(zhuǎn)子線圈數(shù)字化車間實現(xiàn)轉(zhuǎn)子線圈全類別產(chǎn)品的加工工藝流程升級，生產(chǎn)效率提高28.1%、運營成本均降低21.3%，節(jié)約生產(chǎn)成本444.57萬元。

圍繞痛點、難點和堵點，管理模式的持續(xù)變革為東方電機數(shù)字化轉(zhuǎn)型奠定堅實基礎(chǔ)。在向智能化發(fā)展邁進過程中，企業(yè)內(nèi)部業(yè)務(wù)流程的互聯(lián)互通對扁平化組織體系要求更加嚴苛。“我們深刻認識到企業(yè)頂層的管理架構(gòu)和模式變革迫在眉睫。只有徹底實現(xiàn)向流程管理模式的轉(zhuǎn)型，才能真正實現(xiàn)互聯(lián)化以及向智能化的轉(zhuǎn)變。”陳文學(xué)目標堅定地說。

迭代進化邁步世界一流

搭建1個數(shù)字化協(xié)同制造平臺，支撐3大核心零部件車間數(shù)字化智能制造，形成若干智能制造單元嘗鮮智慧制造……四年來，東方電機在實施“大型清潔高效發(fā)電設(shè)備智能制造數(shù)字化車間建設(shè)”項目過程中，打造形成的“1個平臺+3個數(shù)字化車間+N個智能制造單元”模式，構(gòu)筑起企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的堅實底座。

“這一過程中，東方電機形成的‘四化融合、頂層架構(gòu)、統(tǒng)籌規(guī)劃、分步實施、精益先行’的經(jīng)驗，完全可以在大型復(fù)雜裝備制造業(yè)進行復(fù)制推廣?！标愇膶W(xué)說。

勇闖大型離散裝備制造數(shù)字化轉(zhuǎn)型“無人區(qū)”，讓東方電機積累了寶貴經(jīng)驗，形成了制勝法寶。循著這一契合企業(yè)實際的數(shù)字化路徑迭代演進，東方電機進入了轉(zhuǎn)型升級快車道。

當(dāng)前，在電力能源行業(yè)新一輪的產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)調(diào)整和價值鏈重塑進程中，下游用戶端對于火電需求正由數(shù)量供給向質(zhì)量供給轉(zhuǎn)變，清潔能源發(fā)展速度穩(wěn)步提升，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)和能源互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展等因素，促使電力供應(yīng)產(chǎn)業(yè)鏈中的設(shè)備廠商必須主動變革，借助信息化、數(shù)字化、智能化手段把服務(wù)向供應(yīng)鏈的前端和后端延伸，擴大服務(wù)范圍，拓展服務(wù)群體，不斷提供增值服務(wù)內(nèi)容。

順勢謀變，東方電機確定了“百億東電、世界一流”的奮斗目標，提出從產(chǎn)品制造企業(yè)向服務(wù)型制造企業(yè)轉(zhuǎn)型。這一戰(zhàn)略引領(lǐng)下，東方電機數(shù)字生態(tài)體系迭代進化方向明確。

2021年7月，東方電機正式發(fā)布了《東方電機數(shù)字化工廠建設(shè)2021—2025規(guī)劃綱要》，圍繞產(chǎn)品和服務(wù)全生命周期業(yè)務(wù)流程以及管理和業(yè)務(wù)支撐能力建設(shè)，全方位部署企業(yè)數(shù)字化建設(shè)板塊。

“闊步‘十四五’，我們以2025年建成‘東方電機綠色互聯(lián)數(shù)字化工廠’、實現(xiàn)效率倍增為目標，深度利用數(shù)字化手段，助推企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展?！标愇膶W(xué)表示。

從數(shù)字車間到數(shù)字工廠，一場更深層次、更具系統(tǒng)性的創(chuàng)新蛻變積蓄巨大能量：

需求端來看，為適應(yīng)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)和能源互聯(lián)網(wǎng)變革趨勢，數(shù)字化工廠建設(shè)將逐步實現(xiàn)機組的全面感知、狀態(tài)評估、故障推理、調(diào)節(jié)邏輯、動態(tài)優(yōu)化，提高產(chǎn)品的智慧化程度，賦予機組在線全息檢測和遠程診斷的能力，為客戶提供智能化產(chǎn)品及數(shù)字化虛擬產(chǎn)品，為客戶的數(shù)字孿生、智慧電站、智慧電網(wǎng)的應(yīng)用賦能。

供應(yīng)鏈端來看，東方電機以推動數(shù)字化供應(yīng)鏈建設(shè)為抓手，積極推動采購和執(zhí)行各環(huán)節(jié)的業(yè)務(wù)流程重構(gòu)、制造過程信息透明化、物流配送優(yōu)化和資金高效運作，建立跨組織雙贏的業(yè)務(wù)流程，打造深度交互和高效協(xié)同的供應(yīng)鏈組織模式，并探索供應(yīng)鏈數(shù)字化平臺建設(shè)、供應(yīng)鏈管理能力以及工藝技術(shù)服務(wù)輸出。

聚焦攻堅，作為數(shù)字化工廠建設(shè)的一項標志性成果落地見效。目前，東方電機自主研制的大型汽輪發(fā)電機組診斷模塊已在萬州、橫山兩個電廠4臺百萬機組上實現(xiàn)了示范應(yīng)用，未來將為客戶提供更加智能的系統(tǒng)解決方案和設(shè)備全生命周期服務(wù)。

“對能源裝備制造企業(yè)來說，數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型已經(jīng)不是一道選擇題，而是一道必答題?！睎|方電機黨委書記、董事長劉輝表示，只有主動出擊、擁抱變革，加快推動數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型，才能在生存中求發(fā)展。

如果將數(shù)字化車間建設(shè)比作東方電機數(shù)字化1.0時代，那么數(shù)字化工廠建設(shè)就意味著數(shù)字化2.0時代的開啟。在持續(xù)的迭代升級中，東方電機邁步產(chǎn)業(yè)價值鏈上游的方向更加明確，步履更加堅定。馳騁電力能源市場，東方電機數(shù)字化2.0開啟了企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的新篇章。

☆ END ☆

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