【数字化转型案例】生益电子数字赋能制造业转型
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生益电子股份有限公司(以下简称“生益电子”)成立于1985年,总部位于广东省东莞市,是专业制作高精度、高密度、高品质印制电路板的国家高新技术企业(股票代码:688183)。生益电子现拥有东莞东城、洪梅、江西吉安三大制造厂区,依托成熟的运营管理和健全的质量体系,秉承“质量第一、客户满意、改革创新、担当共赢”的经营理念,生益电子以全员参与的品质文化、高精尖的人才团队、雄厚的工艺技术研发能力、客户至上的服务精神,成为PCB领域的先锋。生益电子为客户提供一站式的印制电路板解决方案,产品广泛应用于通信设备、网络设备、计算机服务器、汽车、消费电子、工控医疗、航空航天等领域。从产品到客户,生益电子一路陪伴着全球通讯技术的选代成长,与众多世界顶尖企业建立了长期稳定的战略合作关系。
在制造强国战略指引下,借助从中央到地方各级推动智能制造、工业互联网等各项数字化转型利好政策的东风,有着30多年历史的PCB制造企业生益电子通过数字化转型焕发新颜。
2017年起,持续不断投入数字化转型资金超过2亿元,从管理数字化、智能制造、工业互联、大数据探索四个方向、战略与决策支持、经营管理、工艺设计,制造执行四个层次,矩阵式初步构建公司信息化、数字化的智慧型工厂,打造持续提升公司的管理和制造能力的良性循环。
生益电子通过推行国家两化融合体系,建立起企业数字化转型的组织机制和管理制度,保障数字化转型顺利实施。以国家《中国制造2025》行动纲领为指导,对标国家智能制造标准,结合企业战略部署,制定企业智能制造五年工作规划、信息化/数字化战略及4×4的数字化转型顶层设计:
生益电子股份有限公司成立于1985年,主要生产与经营高精度、高密度、高品质印制电路板(下简称PCB)的设计、研发、生产、销售与售后服务。一直以来面临着行业共性问题:
PCB行业特征:PCB是离散型、完全按客户设计定制的柔性制造行业,涉及工业制程异常复杂、工序繁多、技术要求严格,新技术工艺不断涌现。
客户需求:大型客户严格的产品制作过程控制和追溯性管理,要求记录每片PCB在每台设备的实际生产过程数据。
利润影响因素:企业利润受自身定位、客户结构、产品结构及管理能力等方面影响较大。提升利润水平需靠质量技术综合能力和自身降本增效。
研发创新:以技术进步为驱动力,让公司一直保持国内业界的领先地位,包括PCB成本和交付领先的优势,以及PCB技术和质量领先的优势。
生益电子遵循顶层蓝图设计实施如下业财融合数字化项目:2017年上线全面预算与绩效管理系统并打造精细化的成本分析与报价系统;2018年开发实施移动办公系统;2019年实施财务共享系统和资金管理系统;2020年实施ERP集团化项目、合并(财务)报表系统及人才管理系统;2021年实施SRM系统和CRM系统。打造以ERP(企业资源计划)系统为中心平台,高效承接企业战略从规划到落地,全面覆盖经营管理各个方面,具备产供销财一体化、高效综合运营管控的信息化管理体系,实现经营管理和决策的智能优化。
为提升智能制造水平,在制造过程自动化、引进AGV自动物流运输系统、仓储管理系统以及国内外先进技术设备的同时,企业开始引入SCADA系统、能源系统,逐步实现车间仿真、设备实时实际生产状况等工厂数字化功能;自主开发包括智能作业一体机管理系统、钻孔钻机排计划系统、钻孔钻刀智能选择系统等,提升现场生产过程的智能化水平。通过自主开发的工艺管理系统、与多种PCB专业设计软件及ERP系统深度集成构建适用于PCB行业的特色产品生命周期管理系统体系PLM,实现自动化作业流程的数字化三维设计、工艺仿真和产品仿真,推进产品设计数字化进程。
经过设备人员自主研究、供应商协助等方式,对于主要设备进行改造连网,在网络物理层面实现互联互通。通过SCADA数据采集系统,构建历史实时工业数据库平台并与自动化设备的PLC直接通讯。通过自主高度定制智能作业一体机管理系统,实现PCB行业中的高级排程功能,并利用此系统实现MES和PLM系统的互联,形成产品从设计到工艺到生产的制造过程自动化信息化闭环。通过不断迭发实现ERP系统与MES等各信息系统间的大量数据交换。与主要客户及供应商合作开发系统层级的信息对接,实现供应链上下游的数据互联互通和联动。
2019年启动人工智能、大数据等方面的探索试点,建立制造大数据整合展示平台及引入大数据机器学习预测平台。2020年引入质检AI、数据仓库、BI等平台。通过随机森林、卷积神经网络等AI人工智能的多种算法和现代科技手段,逐步打造制造大数据从设计、执行(参数下发到设备及质量检测)、采集、分析、优化的持续改善、不断提升的闭环,让大数据的良性循环驱动公司设计、技术、质量及管理水平上升、促进核心业务及全要素生产率提高。
通过实施以上数字化项目,在5G时代产品设计日益复杂、技术难度不断提升、产品种类大幅增加的情况下,关键指标仍取得明显提升:从项目实施前后的2017年初到2019年底,营业额从14.4亿元增长到30.4亿元,增加112%;产能提升28%,产量提升35%,劳动生产率提升23%,企业运营成本降低17%,研制周期缩短33%。
受益于数字化转型帮助企业规模和效益实现全面提升,2019年提前2年完成倍增,成为市荣誉倍增企业。2021年2月25日,生益电子从IPO启动用不到1年时间即成功在上海证券交易所科创板挂牌上市,成为国内首家“A拆A”(即A股分拆上市)的上市公司(股票代码:688183)。
生益电子数字赋能制造业转型实施,为PCB行业的数字化转型提供了实践可行的方案与实施方法。无论是管理模式的转型、还是生产制造自动化智能化提升,都开辟了行业的先行案例,为行业提供了可复制的有代表性的数字化转型样本,成为PCB行业可持续智能制造标杆示范企业。
2020年,被广东省工信厅认定为广东省智能制造试点示范项目。2021年被国家工信部评为工业互联网企业网络安全分类分级管理优秀实践案例(全国25家,广东省2家、其中工业企业只有1家)。
开始时企业内部对数字化认识程度各有不同,对其实施意义、范围、途径、方法等各方面曾存在过讨论、争议。企业高层的高度重视和高位推动。企业由董事长倡导、总经理挂帅,以IT、持续改善、设备、工厂、质量和工艺等各部门组成了智能制造领导小组,制定企业数字化战略规划和数字化转型方针。
生益电子在实施数字化转型之初,就高度重视数字化人才队伍建设培养。以IT团队及信息化核心人员为骨干,采取内部挖潜的方式,从各业务部门寻找有信息化思维潜质的人才,并由工序生产主管担任每个智能制造子项目的项目经理,通过实战最终搭建起一支专业高效的数字化实施团队,扎实保障企业数字化发展战略顺利执行。
生益电子通过年度全面预算、年度业务计划、重点项目计划等制度流程有效保障项目的人、财、物投入。同时并没盲目片面追求技术先进新颖,而是从实际需求出发选择更适合自己的方案。在整体蓝图规划框架之下,每个具体子项目的立项都具体评价分析其可行性和长期、短期效益,优先实施见效快、效益大的项目。
企业设备种类和数量繁多、型号不同、新旧不一、生产厂商遍布国内国外,导致了设备联网和数据接口情况异常复杂。生益电子采用“以国产成熟平台+自主深入开发”的策略,从重要关键设备入手,先选择简单且典型的工序进行试点,集中公司力量进行攻关。在试点成功并总结经验教训的基础上,逐个工序推广实施。最终建立超过1000台关键设备联网,每天采集数据7万多类/5000万行、自动下发到设备超1200类/3万个工艺配方的数字化工业平台。