行業(yè)動態(tài)
智能制造與信息化管理研究——以西派公司閥門為例
--西派集團有限公司董事長梁桂華論文
摘要：隨著新一輪工業(yè)革命和產(chǎn)業(yè)革命的到來，智能制造和信息化管理已經(jīng)成為促進傳統(tǒng)制造業(yè)轉型升級，提高核心競爭力的關鍵。本文通過對我國閥門行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及存在問題進行分析，提出智能制造和信息化管理是解決當前我國閥門行業(yè)相關問題的關鍵。以西派公司閥門為例，對西派公司智能制造和信息化管理業(yè)務現(xiàn)狀、存在問題進行SWOT分析，再結合西派集團的內外部宏觀環(huán)境分析，針對性地提出具體的三階段實施方案和實施風險。對企業(yè)智能化、信息化轉型具有一定指導意義。
關鍵詞：閥門行業(yè)，智能制造，信息化管理
1 引言
隨著新一輪工業(yè)革命和產(chǎn)業(yè)革命的到來，美國啟動了“AMP計劃”，德國提出了工業(yè)4.0戰(zhàn)略[1]，發(fā)展智能制造已經(jīng)成為世界各國推動制造業(yè)轉型升級，提高競爭優(yōu)勢的關鍵措施。2015年5月國務院發(fā)布了《中國制造2025》強國戰(zhàn)略[2]，明確將推進智能制造作為主攻方向，重點是新一代信息技術在制造業(yè)內部的深度融合。如今，世界范圍內的信息化浪潮正在逐漸引起各產(chǎn)業(yè)的信息化變革。閥門行業(yè)作為傳統(tǒng)制造業(yè)，在當前人工智能技術和信息技術高速發(fā)展的背景下，同樣面臨著智能化和信息化轉型的問題。
基于此，本文以西派公司為例，研究我國閥門行業(yè)如何實現(xiàn)智能化、信息化轉型升級，提高企業(yè)生產(chǎn)和管理效率，助力企業(yè)提升核心競爭力，為我國閥門行業(yè)實施智能制造和信息化管理水平提升，提供對策與建議。
2 研究背景及方法
2.1 閥門行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
現(xiàn)代閥門行業(yè)作為傳統(tǒng)制造業(yè)行業(yè)之一，起源于十八世紀末，隨著蒸汽機在各制造行業(yè)的普及應用帶動了工業(yè)生產(chǎn)領域閥門產(chǎn)品的大量應用。我國的工業(yè)閥門行業(yè)至今業(yè)已經(jīng)有六十余年的發(fā)展歷史。長期以來，傳統(tǒng)閥門制造行業(yè)普遍以低價值、低附加值的閥門為主，其科技含量低，創(chuàng)新和應變性較差。
目前，我國規(guī)模相對較大的閥門企業(yè)約2000余家，分布區(qū)域主要集中的江浙一帶。2018年中國閥門產(chǎn)量486萬噸，市場規(guī)模達到184.7億美元。2019年中國閥門產(chǎn)量達652萬噸，同比增長34.1%[3]。總體來看，隨著閥門行業(yè)技術研發(fā)水平的大幅度提升，我國閥門市場規(guī)模從2014年的212.5億元增長至2020年的239億元。預計最近幾年，中國閥門行業(yè)市場規(guī)模將以12.8%的增長率持續(xù)增長，到2023年，其市場規(guī)模預計達到548.5億元左右。
2019年我國閥門行業(yè)的主要下游產(chǎn)業(yè)有電力、化工、煉油、水處理等應用領域。閥門產(chǎn)品屬于消耗品，通常需要大約3-5年更換一次，對安全要求較高的應用領域如化工、核電等，閥門的更換周期就更短。這為我國閥門行業(yè)提供了巨大的發(fā)展空間。
2.2 閥門行業(yè)存在問題
（1）企業(yè)主要集中于低端市場，行業(yè)整體競爭激烈，市場集中度低
目前，我國閥門行業(yè)企業(yè)的研發(fā)設計技術相對落后，由于閥門企業(yè)進入低端市場的門檻不高，使得大多數(shù)閥門制造企業(yè)集中在低端市場，競爭異常激烈，多數(shù)企業(yè)采取低價競爭戰(zhàn)略，導致利潤逐漸壓縮減少。
（2）閥門制造技術和產(chǎn)品質量與發(fā)達國家仍然存在一定差距
近幾年來，隨著我國閥門行業(yè)設計水平和研發(fā)技術的進步，國產(chǎn)閥門產(chǎn)品在質量和生產(chǎn)制造工藝水平都有了極大的提高，但與國外產(chǎn)品相比，仍然存在一定差距。在對閥門產(chǎn)品質量和安全性要求較高的關鍵領域，主要還是以進口產(chǎn)品為主。
（3）產(chǎn)業(yè)結構不合理，產(chǎn)能過剩嚴重
21世紀初，由于我國工業(yè)的快速發(fā)展和城市基礎建設固定投資的擴大，促進了閥門產(chǎn)品在工業(yè)領域的廣泛使用，需求量大幅度增加。同時，閥門企業(yè)供給水平也大大提高，但信息技術與生產(chǎn)制造水平不匹配使得產(chǎn)能過剩，這使得閥門行業(yè)智能化轉型升級刻不容緩。
3 西派集團公司智能制造和信息化管理現(xiàn)狀分析
西派集團有限公司成立于2008年，屬于國家高新技術企業(yè)。目前，西派公司主要生產(chǎn)管線閥門、井口閥門、井口采油（氣）樹，等產(chǎn)品。其中西派的節(jié)流閥、雙瓣止回閥、ESDV、偏心旋轉閥等產(chǎn)品廣銷海外，獲得一致好評。
3.1 信息化管理發(fā)展現(xiàn)狀
運用信息化手段提升企業(yè)管理水平已經(jīng)逐步成為現(xiàn)代企業(yè)達成的共識[4]，西派公司信息化推進路徑是首先通過實施生產(chǎn)自動化和信息化實現(xiàn)數(shù)字車間轉型，最終實現(xiàn)智能工廠。
從2019年起，西派公司為推動企業(yè)高端裝備行業(yè)智能化水平，對工廠進行為期三年的技術改造與升級，預計2021年底將完成FMS自動化生產(chǎn)線和MES、APS、PLM等信息化的上線工作。對產(chǎn)品全過程的生產(chǎn)進行全面、科學的管理，實現(xiàn)生產(chǎn)過程透明化、生產(chǎn)管理精細化、生產(chǎn)控制實時化，產(chǎn)品質量與交期將得到充分保證。
如圖1所示，西派集團以企業(yè)資源計劃管理（ERP）為平臺，廣泛滲透于財務、采購、銷售等領域。同時，以智能車間、智能工廠建設為重點，建成了以生產(chǎn)管理、工藝管理和品質管理等為代表的智能工廠管理系統(tǒng)。以供應鏈平臺、模擬報價等為代表的增強業(yè)務管理系統(tǒng)和以平臺建設和商業(yè)智能為代表的大數(shù)據(jù)平臺等信息化管理系統(tǒng)，加快了制造企業(yè)信息系統(tǒng)集成應用和生產(chǎn)裝備數(shù)字化、智能化升級，推動生產(chǎn)技術創(chuàng)新和生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)流程優(yōu)化，全面提升企業(yè)研發(fā)、生產(chǎn)、管理和服務的智能化水平，打造信息化環(huán)境下企業(yè)核心競爭力。
3.2 智能制造發(fā)展現(xiàn)狀
企業(yè)智能化轉型一般經(jīng)過數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化三個階段（如圖2所示），企業(yè)的智能化轉型一般經(jīng)過數(shù)字化、網(wǎng)絡化和智能化三個發(fā)展階段。目前，西派公司處于數(shù)字化建設初期，數(shù)字化是實施智能制造的基礎，企業(yè)通過工程數(shù)字化建模，可以從大量生產(chǎn)數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)問題，糾正企業(yè)生產(chǎn)行為，提高生產(chǎn)效率[5-6]。西派集團智能制造的數(shù)字化階段呈現(xiàn)縱向集成金字塔形式，數(shù)字化建設已經(jīng)廣泛滲透于生產(chǎn)統(tǒng)計、質量統(tǒng)計、成品檢驗等階段。
3.3 存在的主要問題
雖然西派公司在智能制造和信息化管理方面已經(jīng)有了相當大的進步。但在在智能制造和信息化管理方面還存在些許問題。
（1）智能制造信息化管理系統(tǒng)缺乏整體體系設計。西派公司基于不同角度建立了許多管理系統(tǒng)，但各管理系統(tǒng)之間并未實現(xiàn)完全的互聯(lián)互通，需要分別維護管理，無法實現(xiàn)業(yè)務的全流程管理，導致企業(yè)運行效率低下。
（2）正常生產(chǎn)制造與智能化、信息化轉型升級之間存在矛盾。西派集團在實施智能制造和信息化管理水平提升的過程中，還需要維持企業(yè)正常的生產(chǎn)活動。這就會在生產(chǎn)設備、生產(chǎn)計劃和資金流方面存在競爭，產(chǎn)生矛盾。
（3）制造過程中缺乏有效的智能控制系統(tǒng)，對產(chǎn)品質量的控制不夠。
4西派集團智能制造和信息化管理建設方案優(yōu)化研究
4.1.西派公司SWOT分析
SWOT（優(yōu)勢、劣勢、機會、威脅）分析法是對組織內部和外部的重要環(huán)境因素進行分析從而制定相應發(fā)展戰(zhàn)略的重要分析工具[7-8]。對于西派公司進行分析：
（1）企業(yè)優(yōu)勢（S）
西派公司一直以來堅持自主創(chuàng)新，積極與南京大學、東南大學、江蘇大學等高校研究所進行長期合作，產(chǎn)品技術水平國內領先。目前，西派公司通過了ISO9001、ISO14001等質量、環(huán)境、職業(yè)健康體系認證。取得中石油甲級供應商資質，并先后取得阿布扎比國際石油公司ADNOC(ADCO)、等國際知名石油天然氣公司的入網(wǎng)資格，同時也是世界著名油服公司Cameron、FMC、Stream Flo的優(yōu)質合作伙伴。
（2）企業(yè)劣勢(W)
在經(jīng)營管理水平方面，由于企業(yè)縱向管理層級較多，各部門之間信息溝通不及時，無法有效應對外部環(huán)境的變化。在生產(chǎn)制造方面，生產(chǎn)過程中無法靈活調整分配導致產(chǎn)能過剩，并且在制造中采用了較大比例的人工，生產(chǎn)效率不高，出錯率較高。在質量管理方面，西派公司所生產(chǎn)的閥門產(chǎn)品與國外知名品牌閥門產(chǎn)品相比，在質量管理方面仍然存在一定差距。
（3）外部機遇（O）
首先，我國經(jīng)濟持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展進一步帶動了社會基礎建設投資的擴大，閥門市場需求巨大。其次，國家出臺了一系列智能制造相關政策并設立專項資金支持高新技術企業(yè)進行攻關，為閥門企業(yè)智能化、信息化轉型提供了良好的政治環(huán)境和技術環(huán)境。最后，石油化工、核電、冶金、水處理等相關產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也為閥門企業(yè)的發(fā)展提供了廣闊的市場前景。
（4）外部威脅（T）
近年來，國際知名閥門制造企業(yè)在我國建立了完備的生產(chǎn)體系和銷售體系，打造了技術優(yōu)勢和品牌優(yōu)勢，占據(jù)了中國的高端閥門市場且目前正向中低端市場拓展。所以西派公司要想突破發(fā)展瓶頸，就必須將新一代信息技術與生產(chǎn)制造流程相結合，發(fā)展智能制造和信息化管理，提升企業(yè)生產(chǎn)效率和管理運營效率。
4.2推行智能制造和信息化管理的具體實施步驟
西派集團智能制造和信息化管理的建設規(guī)劃方案，應該遵循“總體規(guī)劃，分步實施”的原則，確保信息系統(tǒng)能夠為企業(yè)提升管理水平發(fā)揮應有的作用。
（1）統(tǒng)一信息化平臺建設和智能工廠建設。建立西派集團運營管理平臺，實現(xiàn)生產(chǎn)、采購、物流、倉庫、銷售、成本控制等企業(yè)經(jīng)營管理活動，從而根據(jù)需要科學配置資源，改善運行模式和業(yè)務流程，提高決策和運營效率。
（2）基本實現(xiàn)智能制造和信息化管理。通過產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）、實現(xiàn)產(chǎn)品設計、工藝數(shù)據(jù)系統(tǒng)與產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、企業(yè)資源計劃系統(tǒng)集成實現(xiàn)產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理集成；建立生產(chǎn)制造執(zhí)行管理系統(tǒng)（MES）和工業(yè)通信網(wǎng)絡，通過運用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術實現(xiàn)智能制造系統(tǒng)、生產(chǎn)設備和員工之間的互聯(lián)互通和有效集成。智能制造和信息化管理子系統(tǒng)之間不能相互孤立運行，需要統(tǒng)一規(guī)劃，相互配合。
（3）優(yōu)化商業(yè)智能和產(chǎn)業(yè)價值鏈。充分利用云計算、大數(shù)據(jù)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術，提升企業(yè)管理與決策能力。建立企業(yè)管理駕駛艙，實時掌控企業(yè)運營動態(tài)信息；建立產(chǎn)業(yè)價值鏈統(tǒng)一分析模型，使企業(yè)原材料采購、能耗管控等環(huán)節(jié)互聯(lián)，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈的制造協(xié)同。
（4）風險識別與規(guī)避。企業(yè)智能制造和信息化建設周期較長，涉及范圍較廣，投入資金較多.因此，在建設過程中要嚴格把控可能出現(xiàn)的風險，保障西派集團智能化轉型和信息化建設順利進行。
5 結論
本文首先介紹了國閥門行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、智能制造和信息化管理發(fā)展趨勢，然后以西派公司為例，通過SWOT方法研究分析了西派公司的智能制造和信息化建設環(huán)境、發(fā)展現(xiàn)狀和存在的問題，對現(xiàn)有的方案從整體架構、具體實施步驟進行優(yōu)化，并提出實施方案過程中可能存在的風險以及規(guī)避措施。主要研究結論有：
1、通過對我國閥門行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及存在問題、智能制造和信息化管理發(fā)展趨勢進行分析，發(fā)現(xiàn)當前我國閥門行業(yè)的宏觀環(huán)境為閥門企業(yè)向智能制造和信息化管理轉型提供了良好的發(fā)展環(huán)境。
2、基于西派集團智能制造和信息化管理的行業(yè)環(huán)境、優(yōu)劣勢和主要問題的分析，提出了西派集團智能制造和信息化管理建設的整體構架、實施步驟和風險識別及規(guī)避路徑。
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