潜伏agv小车(成果｜天玛公司：数字化新型管理助推企业高质量发展 （下）)
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潜伏agv小车(成果｜天玛公司：数字化新型管理助推企业高质量发展 （下）)
（三）加快智能工厂建设与智能制造
公司以智能产品为主体，以数字化生产过程为主线，推进智能工厂建设与精益管理。
公司成立智能制造项目部，承担并圆满完成了国家智能制造装备发展专项“高压大流量液压阀柔性加工数字化车间”和“高压大流量液压阀柔性自动化装配线”。生产过程的数字化，实现了不同类型车间的生产过程透明可视化，质量跟踪可追溯，车间绩效图示化；分层次为不同岗位提供警报和监控，为各级管理层提供生产过程的分析、优化和控制工具。
柔性加工数字化车间拥有国内外最先进的数控装备。其中加工中心柔性制造系统，由三台卧式加工中心、机器人自动上下料系统、自动物流传输系统等组成，实现复杂结构、高强度、难加工材料全系列液压阀体的智能切换和柔性高效可靠加工。智能控制系统具有状态监控、系统诊断、调度控制等功能，实现无人操作连续生产；车削中心柔性制造系统，由一台双主轴车削中心、自动上料系统、自主研制的自动下料及清洗码放系统组成，实现阀芯零件连续送料、一次装夹自动加工成型、机器人下料码放的自动化集成，实现无人值守全自动连续生产。加工中心柔性制造系统和车削中心柔性制造系统参见图4和图5。
图4 加工中心柔性制造系统
图5 车削中心柔性制造系统
柔性自动化装配生产线集成了机器人技术、智能视觉检测技术、自动拧紧技术、RFID技术等，实现了整体电液控换向阀柔性智能装配及一键换产，各工序配置的自动化在线检测功能；自主研制完成的液压阀芯全自动装配生产线，实现液压阀芯多工序自动装配、在线自动检测、机器人自动上下料等无人值守连续稳定生产；自主研制完成的液压阀高压球式涨堵智能装配工作站，融合四轴及六轴机器人技术、SCARA机器人技术、智能视觉定位技术以及智能压装技术，实现零部件的上下料、压装、检测及输送全过程自动化，无人值守一次完成四个面涨堵的智能装配，达到涨堵装配行业国际领先水平。整体电液控换向阀柔性智能装配线和液压阀高压球式涨堵智能装配工作站参见图6和图7。
图6 整体电液控换向阀柔性智能装配线
图7 液压阀高压球式涨堵智能装配工作站
2014年，天玛公司实施了机床设备网络化管理系统（DNC），将机床进行联网管理，通过系统采集机床运行参数、状态，对设备运行效率、人员工作效率等进行统计分析，并通过信息发布屏进行显示，为生产车间、质量检验、工艺制造、物流储运、采购到货等业务提供了管理信息，及时通报和解决物料、设备、检测仪器等生产过程出现的问题，实现对生产现场的有效控制。
公司自主开发的生产制造执行系统（MES）对车间生产计划进行在线分解、下达、数据集成，实现了对生产环节的实时监控，同时与仓储管理、设备管理、生产设备和现场硬件等有机结合，实现了数据共享、实时采集、动态分析以及动态处理，提高预测、计划、生产调度方面的科学性、准确性和及时性，提高产品合格率和生产效率，实现生产全过程的信息采集及质量的全程追溯。
天玛公司的智能工厂实施生产全流程质量管控，精密检验设备和自主研制的自动化检测专机共计200余台，贯穿关键产品系统联调测试、生产过程在线检测和完工自动检测。正在建设的质量管理信息化平台（QMS），将实现检测数据自动采集、传输、存储和对关键产品的自动检测，建立检测数据库，实施数据库远程管理和计算机辅助分析应用，实现质量数据的实时查询及产品全生命周期质量追溯。自主开发的统计过程控制系统（SPC），对MES等系统产生的数据进行自动采集、存储，具有测量顺序防错和超差提示功能。
公司的智能工厂在自动化仓储物流方面建设有子仓库管理系统（WCS），包括自动化立体库及自动厢式回转库，实现了一键存取、身份识别、智能分配库位；正在建设的厂区仓库管理系统（WMS），将根据货物属性及存储区，统一调度管理各个子仓库管理系统，并通过与ERP管理系统进行集成，实现物料的自动化出入库管理、货位管理、自动生成报表等功能，提高物料存储效率和物料管理水平。自主研发的基于磁导航的潜伏式AGV输送小车及AGV智能调度系统，实现物料自动化配送，实时监控，实现了仓储-物流-生产工位的无缝对接，提高了物料配送效率和物流信息化水平，降低了人员投入。
综合集成的智能工厂信息化体系建设，实现了智能工厂内部数出一处、资源共享的闭环反馈机制，优化了车间资源配置，生产任务按计划完成率达95%以上，降低了车间物料在制库存，提高了设备利用率和准时交货率，促进了生产效能的大幅提升。
公司于2021年5月投产的“电磁先导阀自动装配生产线”，是目前公司智能制造车间中专机数量最多、控制节点最多、工艺最复杂、技术水平最高的一条生产线，在减少操作人员15人的情况下，每分钟下线一个电磁先导阀成品，大幅度提高了电磁先导阀的生产效率和产品质量。电磁先导阀自动装配线参见图8。
图8 电磁先导阀自动装配线
通过建设具备拓展性、敏捷性、灵活性的智能工厂，天玛公司实现了从订单到工艺、生产、检测、仓储物流的高效数字化控制和管理模式。融合新一代信息技术与先进制造技术，由传统制造方式向自动化、智能化转变，提高了生产自动化、智能化和管理数字化水平。
（四）推进精益管理项目实施
2014年，天玛公司结合自身发展战略，确定了“精益立企、人人主动、全面覆盖”的精益推行方针，开启了向管理要效益的科学管理之路。精益项目分四阶段展开：精益现场改善、完整的价值流改善、精益企业变革、供应链同期化。
精益项目一期，天玛公司在生产系统导入了精益生产管理理念和方法，全员学习、消化、吸收、转化了大量精益改善创新工具，建立完善了生产管理创新体系，逐步对包括计划编制与下达、物料采购、内外部物流、加工与装配、产品检验等环节在内的全供应链环节进行精益改善，在效率、质量、安全、设备和信息化方面取得了一些成效。经过6个月的精益改善，精益项目一期纳入的10条生产线单件产品的生产效率平均提升约30%。
精益项目二期，天玛公司通过工艺攻关、精益改善、研制自动化产线，实现电液控换向阀阀芯生产线从传统手工组装、精益流水线组装、到全自动无人值守装配生产线，生产效率提高60%。公司结合精益推进，突破传统工艺束缚，不断改善生产工艺流程和工艺路线，平衡工艺节拍。2019年，工艺团队通过精益改善共实现改进30余项。比如进行一项装配工艺改进，效率提升3倍；完成23种产品包装改善，整体生产效率同比提高近9%，同时极大降低了劳动强度，真正实现工艺和精益共推进。目前公司已经围绕“精益现场改善”主题，完成前两期精益管理咨询项目。以“品质、安全、生产、成本、保全、环境、人事”七大任务为着眼点，通过在计划环节、采购环节、生产环节、质量检验环节落实全员精益工作，实现对“产量、质量、成本、交期、士气、安全”六大核心运营指标的精益改进，详见图9。随着精益生产的深入，无纸化办公系统逐渐取代了企业内的各种单据，自动化的生产专机取代了手工操作，方便快捷的检验手段取代了繁琐复杂的验证过程，无论是信息流还是实物流，都传递得更加顺畅，生产能力不断加强，生产效率显著提高，经营效益明显改善。
图9 天玛公司前两期精益管理咨询项目
天玛公司以生产现场为切入点，变“成批移动”为“单件流动”，各工序有效衔接，前一工序完成后，在制品即可“流”到下一工序，生产周期大幅缩短，生产柔性显著提升，更好满足了市场的多变需求。以“单件流”理念为指导，公司建立了多条流水化生产线，大幅提高了生产作业的标准化程度，并通过MES、DNC等信息化系统的应用，实现了现场信息的精准采集，提高了全程控制能力。
另外，为激发全员参与热情，公司开展了包括创意功夫评选、QC小组、TPM在内的多项活动，并使之常态化，目前每年生产现场可实现百余种一线员工自发进行的各类改善，促进了产品优化和管理提升，多渠道、全方位支持创新工作，营造全员参与的精益文化氛围。
公司成立了以现场技术能手张革玉同志为核心的“张革玉工作室”，集中资源，针对生产现场的各类重点、难点进行攻关。目前，“张革玉工作室”已完成包括“主阀体自动压堵机”“隔爆电源箱铭牌压装专等机”在内的近20个项目改善，改善点平均生产效率提升90%以上。
天玛公司于2020年9月开展了以“生产运营全价值链精益管理”为主题的第三期精益管理项目，从计划、供应链、生产、研发四大模块出发，在前期精益管理工作的基础上，变“推动式生产”为“拉动式生产”，由市场需求决定产品组装，进而拉动零部件加工，实现实物流和信息流的结合。通过构建产供销协同的拉动式计划体系、打造精益供应链等手段，加快整体生产运营水平的提升。截至2020年底，改进两个生产系统，优化三种产品的检验形式，消除线下检验环节。一线员工共完成100余项精益改善，装配类业务有效工时比相比2019年提升约6%，其中显示器、云台摄像仪生产线有效工时比提升30%以上，部分核心工序提升超过100%。
经过多年的精益管理和创新改善积累，公司的生产工作实现了从量变到质变的跃升，生产周期不断缩短，生产效率不断提升，产品质量稳步提高，应对风险和抗冲击能力大大增强，步步精益汇成高质量发展的稳健力量。
（五）数字化新型管理的主要创新点
通过以上论述，公司数字化新型管理的主要创新点可以归纳总结为以下三个方面：
1.统筹推进数字化新型管理，实现在企业价值链的全面覆盖和综合应用。
统筹规划、研发、生产、供应链、信息化、流程、基建等管控条线，综合性、系统性地推进实施，公司实现了内部效率提升与员工赋能，推进产业链资源共享和业务协同，打造共享共生的生态环境。
2.以智能产品为主体，以数字化生产过程为主线，推进智能工厂建设与精益管理。
公司以智能制造为主攻方向，加快建设推广智能工厂、数字化车间，持续推动生产装备、生产线和生产车间的数字化、网络化、智能化改造，提升生产智能化水平；打造精益产线，建立数字化车间，建设智能工厂，推进精益管理项目实施。
3.实现数据驱动和数据集成，打造闭环管理机制。
以信息化系统建设为支撑，通过打造数据采集-数据建模-数据分析-数据反馈的闭环管理机制，为管理决策提供有力支撑；通过打通数据孤岛，提升企业内部数据流转效率，实现业务线与管理线的有效贯通；通过创建数据逻辑，多维度创造价值效益，优化和创新公司的价值体系。
四、数字化新型管理的成效
（一）经济效益
1.财务指标
公司数字化新型管理实施前后的财务指标，见表1所示。
表1 成果实施前后财务指标表
2.效益额
对于数字化新型管理效益额的计算，主要涵盖了能够进行量化的三个方面，即智能制造、精益生产和信息化系统建设。效益额见表2所示。
表2 成果经济效益指标测算结果
（二）社会效益
煤矿生产“少人则安、无人则安”，减少采煤工作面作业人员数量是减少人员伤亡、解决煤矿尘肺职业病、保障安全的重要手段。公司致力于无人化采煤事业，创新形成了基于透明工作面自适应型“自主割煤为主+远程干预为辅”的智能采煤新模式，采煤工作面的操作工人数量从之前的10人以上降低至1-2人，整体减少井下人员20%以上。目前，公司的技术和产品支持着全国80%的煤矿智能开采工作面的运行，将党中央“以人民为中心”发展理念、“把人民的生命安全和身体健康放在第一位”的思想在煤矿安全生产领域落实到位，担当央企责任。
五、数字化新型管理示范作用的探讨与展望
天玛公司持续深化改革，不断加快推进管理体系和管理能力现代化建设，在数字化新型管理实践中，通过多维度、综合性的数字化管理，实现了内部效率提升和员工赋能，形成了数字驱动、协同控制的创新管理体系，管理创新进一步助推企业科研创新，助力公司对智能化无人开采的核心技术问题进行攻关，以数字化管理驱动价值创造，推动行业技术突破，引领行业科技进步。同时，依据在智能控制和液压阀领域积累的技术优势，公司计划在高压智能储氢领域智能控制系统的传感器、智能控制和执行部件的控制阀（单向阀、截止阀、电磁阀、减压调节阀）技术方面开展技术研究和探索，形成整体控制系统，满足燃料电池系统氢气要求，为碳达峰、碳中和贡献力量。
智能化无人开采技术有效实现了煤矿开采“减人、提效、保安全”的宗旨，改善了煤矿劳动环境，降低了工人劳动强度，大幅度降低了尘肺病等职业伤害，为推动我国2030年重点煤矿区基本实现智能化无人采煤的发展战略提供了有力支撑。天玛公司将认真贯彻落实习近平新时代中国特色社会主义思想和“把人民群众的生命安全和身体健康放在首位”的精神，践行国家“制造强国”战略及中国煤科“1245”总体发展思路，通过数字化新型管理实践，优化管理模式、改进管理决策，以管理提升推动技术攻关与高质量发展，作推动数字化升级的排头兵，以更强决心、更大力度、更深层次地推进公司深化改革攻坚突破、走深走实，为建设“世界一流的智能化技术、装备、服务一体化创新型企业”不懈努力，为实现中国梦的无人化采煤篇章继续奋斗！
【参考文献】
[1]国家制造强国建设战略咨询委员会，《中国制造2025蓝皮书（2016）》，北京：电子工业出版社，2016：P266-287.
[2]中共中央办公厅、国务院办公厅，《国家信息化发展战略纲要》，新华社，2021.7.25.
[3]国家发展改革委、国家能源局、应急部、国家煤矿安监局、工业和信息化部、财政部、科技部、教育部,《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》（发改能源〔2020〕283号）,发展改革委网站，2021.7.25.
[4]国务院国资委办公厅,《关于加快推进国有企业数字化转型工作的通知》，国资委网站，2021.7.25.
[5][美]迈克尔·波特，《竞争优势》，北京：中信出版社，2014：P29-50.
[6]Patrick Gallagher，Hussain Mooraj，Tim Gaus，Adam Mussomeli，Stephen Laaper，《解放供应链》，《2021年技术趋势（中文版）》，德勤洞见，2021：P47-92.
[7][加]罗伯特·G.库珀，《新产品开发流程管理：以市场为驱动（第5版）》，北京：电子工业出版社，2019：P24-46.
成果创造人：张 良、王进军、张龙涛、邢世鸿、黄曾华、田成金、张 雷、李 森、王 昕、杨 毅（北京天地玛珂电液控制系统有限公司）
本成果为中国企业改革发展优秀成果2021（第五届）
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