拓浦精工：“五化”工厂，只为价值创造
客户概述
拓浦精工智能制造（邵阳）有限公司（以下简称“拓浦精工”），坐落于湖南省邵阳市双清区白马大道拓浦精工工业园，占地面积约515.8亩（一期总建筑面积近15万平方米），是一家向全球客户提供智能家电产品研发、制造、营销服务的高效、节能、环保的智能化现代化工厂。该公司家用厨电智能制造项目主要生产智能厨房小家电和智能清洁电器两大类产品，涵盖智能电饭煲、智能电压力锅、智能烤炉、智能电磁炉、咖啡机、扫地机器人等产品。
公司于2017年4月成立，注册资金2.99亿人民币，具备年产超1700万台智能家电产品的能力。作为向全球客户提供智能家电产品研发、制造和营销服务的企业，拓浦精工目前拥有邵阳公司总部、佛山分公司和佛山子公司等三个基地：邵阳作为公司总部，承担公司的研发、实验、生产与行政职能，设有相应的生产车间、实验室与研发中心等，是公司的研发、生产基地与行政总部；佛山分公司主要承担公司的智能家电产品的研发与营销服务，是公司的研发与市场基地；佛山子公司（老釜公司）主要承担公司产品研发阶段的试模/试产/小批量生产/物流周转等职能，是公司的实验与物流周转基地。
拓浦精工具备雄厚的研发实力、一流的生产技术、高标准的品管能力，拥有大批家电领域从业多年的高端顶尖人才。自2019年1月顺利实现投产以来，公司已经实现了设备自动化、生产透明化、物流智能化、管理移动化、决策数据化的运营模式，秉着“践行‘中国制造2025’，让生活更有品质”的使命，构建拓浦精工“互联网+先进制造业”数字化工厂生产运作体系，创建全国领先的智能家电制造示范基地， 成为受人尊敬的智能技术上市企业。
业务挑战
2 拓浦精工面临的产业困境与焦灼
随着消费者网购习惯的养成，中国消费者在网上购买小家电产品已较为普遍，并且小家电小巧的外观设计与实用的特点，也深受广大消费者的青睐，促使小家电产品在中国市场保持着高速增长。据数据统计，2014-2018年中国小家电市场整体保持了10%左右的复合增速，预计未来五年也将保持11.6%左右的复合增速。
2.1 强者已强，产业链条长
尽管小家电产业未来可预期的持续增长，但是，类似电饭煲、豆浆机等传统的中式小家电在国内经过多年的发展与产品积累，已经形成了主要以美的、苏泊尔和九阳三足鼎立的竞争格局，并且三巨头品牌延展力充足，可以凭借其在传统品类中积累的品牌形象以及丰富的渠道资源迅速占领市场，其他企业在此形势下很难突出重围，占领更多市场，取得更大的经济效益。
同时，小家电具有产业链跨度长、覆盖范围广泛的特点。小家电行业的上游企业为钢材、铜、电子元器件、包装材料等原辅材料供应商，行业对原辅材料价格变动较为敏感。小家电产品属于生活中耐用型消费性产品，其下游为各级经销商和最终用户。因此，人们生活水平的高低和消费习惯将影响产品的最终销售。另外，由于国内小家电激烈竞争的市场环境与产品同质化的影响，导致产品的销售也受到影响，从而促进了小家电产品个性化的需求，如电饭煲、咖啡机、扫地机器人等，不同产品的主体结构差别较大，较难做到批量化生产。
拓浦精工正是处于这样的产业环境下，其主要产品为电饭煲和扫地机器人等相关产品。起初，拓浦精工在佛山主要是以电饭煲代工为主营业务，其生产运作模式相对比较原始，生产方式主要是以传统设备+人工的运作模式，信息化程度较低，很难适应当前小家电行业激烈竞争的产业态势。并且，小家电产品的价格不高，利润较低，而成本又居高不下。怎样才能确保企业能够在快速满足客户需求的情况下有足够的产品利润空间以至于此行业立足成为了拓浦精工乃至整个小家电行业企业所关注的问题。
2.2 突围小家电智能制造
2017年对拓浦精工而言是非常有历史意义的一年。在这一年的“港洽周”上，拓浦精工迎来了历史性的机遇，邵阳经开区主导投资建设邵阳智能制造（工业4.0）产业小镇项目，而拓浦精工即成为被引入的第一个智能制造项目。
在新的起点上，拓浦精工把握机遇，充分发挥团队积蓄已久的力量，定下发展目标，致力改变传统生产方式，让小家电生产进入智能制造领域，实现企业的全新蜕变。
然而，对拓浦精工而言，小家电实现智能制造是一次史无前例的尝试，并且拓浦精工此前没有任何智能制造的经验。如何通过小家电的智能制造让拓浦精工实现小家电产业的突围，成为一家受人尊敬的智能技术上市企业，成为摆在拓浦精工面前难以跨越的一道难题。
按照智能制造的设计理念，拓浦精工走遍全国各地，寻找符合自身产品生产的自动化、智能化生产设备以及信息系统，希望借助外部的力量进行资源整合，帮助其实现企业智能制造的华丽蜕变，实现小家电领域的产业突围。基于此，最终拓浦精工确定金蝶云•星空作为智能、灵活的信息化管理平台，为拓浦精工提供柔性的软件支撑服务体系，构建其智能化生产车间与柔性化生产线，为其在数字化管理的发展道路上扫清障碍。
为此，拓浦精工以金蝶云•星空为中央数据管控平台，规划了非常全面的实现智能制造的信息化系统，包含了ERP、PLM、APS、MES、CPS、WMS、QMS、SCM、BI等14个信息化模块，助其实现外部互联（客户、供应商）、内部互联（人、机、料、法、环、测），促其经营和生产全过程数据可采集、可分析、可追溯。
解决方案
3 拓浦精工谋篇布局小家电行业的智能制造
在邵阳从一片荒地开始，拓浦精工就一直严格对标“工业4.0”标准，以“高标准、高要求”全力打造其国内领先的小家电智能制造产业基地。为此，拓浦精工坚持创新驱动，加强信息化系统建设，强化链式设备投资，构建 “互联网+先进制造业”智能制造生产运作体系，实现企业内外部信息的贯通与产业上下游信息的传递，带动邵阳全国领先的智能家电产业链的发展。
从荒地到批量生产，拓浦精工仅仅用了短短两年时间，就已经借助ERP、PLM、MES和WMS以及智能设备实现了生产高度自动化、智能化与快速决策的能力，为其构建小家电智能制造产业基地奠定了坚实的基础。
3.1 规划设计，厘清“自动化”“信息化”“智能化”三化关系
拓浦精工在入驻邵阳之前已经在广东佛山等地从事小家电产品研发生产二十多年，深深的体会到资源和环境约束以及劳动力等生产要素成本上升对企业运作的影响。为了提升企业的运作效率以及管理水平，拓浦精工以邵阳新建工厂为契机，重新审视工厂的运作与未来的企业方向，着力进行企业自动化、信息化和智能化的建设。
3.1.1 规划，指明智能制造的方向
以邵阳全新工厂为契机，拓浦精工致力于打造“工业4.0”的智能工厂提升企业的运营效率与管理水平，特请咨询团队参与邵阳工厂的厂房设计、厂房布局与规划、智能硬件设备的选型与建设、信息化网络系统的规划建设与信息化管理系统的选型等工作。这些前期的软硬件设施的规划，为拓浦精工未来的智能制造指明了方向，同时，也在一定程度上，有利于拓浦精工未来智能制造的落地实践。
3.1.2 自动化，奠定智能制造的基础
通过智能工厂的规划，拓浦精工很清晰的知道企业未来的发展方向和要建成的智能工厂的样貌。同时，拓浦精工也结合自身的实际状况，并不盲目追求“黑灯工厂”或“无人工厂”的模式，而是实事求是的结合《中国制造2025》的要求，在重点领域试点建设智能工厂或数字化车间，加快人机智能交互、工业机器人、智能物流管理等技术和装备在生产过程中的应用，促进制造工艺的仿真优化、数字化控制、状态信息实时监测和自适应控制。
由此，拓浦精工从注塑车间到总装车间，不同程度不同规模的紧扣关键工序智能化、关键岗位机器人替代，着力打造适合拓浦精工企业发展的智能制造道路。基于此，拓浦精工在冲压、表面处理、注塑、总装等四个车间不同程度地投入了先进的自动化设备，这些设备包括了全自动冲压设备、全自动表面处理设备、全自动注塑设备和一条机器人全自动生产线和智能板块组装线等。同时，在组装物料的需求配送上，拓浦精工还引入了十几台AGV配送车辆实现按需求配送物料，组装完工后的产品通过自动传送带，传送到成品仓库，实现了货物的自动入库与运送。所有这些硬件与基础设施的建设，都为拓浦精工更好的打造小家电行业的智能工厂奠定了良好的基础。
3.1.3 信息化，决定智能制造的高度
当前很多企业在进行智能制造的实践上都有一个很大的误区，认为“自动化就是智能化”，只要我进行大量的设备投资，实现自动化生产就是智能制造。其实不然，自动化很多时候只是智能制造实现的一种方式或手段，但绝不是智能制造的全部，智能制造的目的也不仅仅只是提升生产效率、节约生产成本，而是整个管理的改善、企业运作效率的提升以及企业的效益的增加。
企业在进行智能制造的过程中，仅靠硬件投资无法帮助企业实现快速的智能制造经营决策，因此企业在智能制造的过程当中，信息系统及其软件就成为了智能制造的灵魂，决定了企业能够实现的智能制造的高度。
拓浦精工深知信息系统对于智能制造的重要意义，规划了ERP、PLM、MES、WMS、SRM、CRM、QMS、APS等相关的信息系统，帮助企业获得经营管理的相关数据，实现企业进行经营管理的数据价值挖掘与智能化决策，从而提升了了企业智能制造的层次和体验。
3.2 智能数据中心，实现拓浦精工数据共享与业务协同
拓浦精工当前产业布局为“两省三基地”格局，并且不同领域有多套业务系统。如何在现有的局面下，实现多地多套系统的快速协同与数据共享是拓浦精工管理层非常关心的问题。通过多方走访与比较以及咨询公司的建议，拓浦精工最终决定以金蝶云•星空作为企业唯一的智能数据平台，来打通不同基地与不同系统之间的数据协同与连接和共享。
3.2.1 以金蝶云•星空为基础，构建企业智能数据中心平台
拓浦精工不同的业务部门使用了多套系统，比如ERP、PLM等，而这些系统之间相互没有进行数据集成，导致不同的业务部门之间的数据存在不一致的现象，同时，相同的数据在不同的业务部门之间重复的录入，造成了大量的工作浪费，效率降低。
拓浦精工以邵阳工厂的规划为契机，决定建立一个企业智能数据中心平台，通过这个平台，实现企业内部各个系统之间的数据协同，促进数据的一致性与规范性管理，提升企业的整体运作效率。
金蝶云•星空凭借其平台化的优势，承担起了对拓浦精工规划的PLM、MES、WMS、PLM、SRM、CRM等系统的智能数据中心平台的功能，实现基础数据一次录入，多个系统之间的数据共享，统一企业的数据语言和口径，促进数据与信息的快速传递，提升企业的运作效率。
3.2.2 以金蝶云•星空为中心，构建企业智能运营管控平台
通过金蝶云•星空智能数据中心平台的构建，拓浦精工的基础数据（如物料基本资料、BOM、供应商与客户档案等）实现在多个系统之间的无缝衔接和统一，为拓浦精工以金蝶云•星空为中心，构建企业智能运营管控平台奠定了良好的基础。
在这个平台上，拓浦精工实现了工作流与审批流的全面优化，财务、成本、生产制造、计划与供应链管理等相关职能的一体化运作，业务与财务的全面打通，实时透明掌握拓浦精工企业的整个运营情况，并进而采取有效的管控措施以便于快速的指导企业运作，从而达成透过数据指导企业运营，通过运营改善经营绩效，实现企业各个业务环节良性运作的目的。
3.2.3 以金蝶云•星空为依托，构建企业业务协同与信息共享平台
拓浦精工多工厂、多地域分布决定了企业原有的运营模式难以适应企业发展的需要。如何实现邵阳总部管控到佛山分公司和子公司的运作对拓浦精工而言非常关键，同时，佛山分公司和子公司分别作为市场营销基地和实验与物流基地对于拓浦精工整体运作而言也是至关重要的，金蝶云•星空作为拓浦精工的智能数据中心和运营管控中心平台，很好的解决了拓浦精工总部与分子公司之间的协同运作与业务共享的问题。
通过金蝶云•星空的业务协同与信息共享平台，拓浦精工佛山分公司可以直接在系统中实现客户订单的快速传递到邵阳总部，邵阳总部也能够将订单的计划安排共享给佛山分公司市场体系相关人员，让佛山分公司也能够监控到订单的执行情况和进度，以便与客户及时沟通订单信息和协调；另外，在同一个业务协同和运营平台上，佛山子公司的实验基地也能够快速的了解到总部的产品研发与计划，及时的开展相关的产品试产与验证工作，实现拓浦精工“两省三基地”的研发、生产与运作协同，大大提升了拓浦精工企业的整体运作效率和效益。
3.3 智能运作体系，实现拓浦精工智能化运营
拓浦精工从工厂设计、布局到智能运作体系的构建，奠定了企业智能化运作的基础，而在实际运作过程当中，ERP、MES、PLM等智能运作体系逐步完善，渐次实现拓浦精工打造“工业4.0”智能工厂的目的。
3.3.1 关键工序机器人替代，实现生产过程智能化控制
当前，随着科技不断发展进步，小家电产品日新月异。打造符合市场需求且领先同行的高端产品，是拓浦精工产品研发的方向。结合《中国制造2025》的要求：“针对信息物理系统网络研发及应用需求，组织开发智能控制系统、工业应用软件、故障诊断软件和相关工具、传感和通信系统协议，实现人、设备与产品的实时联通、精确识别、有效交互与智能控制”，以及“推广采用先进成型和加工方法、在线检测装置、智能化生产和物流系统及检测设备等，使重点实物产品的性能稳定性、质量可靠性、环境适应性、使用寿命等指标达到国际同类产品先进水平”，拓浦精工的智能制造既体现在生产方式的全自动化、运作的智能化，也体现在产品性能的智能化。
“依托优势企业，紧扣关键工序智能化、关键岗位机器人替代、生产过程智能优化控制、供应链优化，建设重点领域智能工厂/数字化车间” 是《中国制造2025》 中“智能制造工程”的明确要求，拓浦精工为了实现小家电产业的智能制造，提升运作效率，降低成本，改善产品质量与智能化要求，针对高端产品积极部署了机器人全自动柔性生产线。
拓浦精工不仅在该柔性生产线部署了十几台机器人进行自动生产组装，还在组装线中间部署了视觉测试系统检测机器人生产过程中的产品品质，并据此判定产品合格与否，经视觉测试系统检测为不合格的产品将会被单独推送出来，避免不合格品流向客户端，实现了生产过程的智能化控制。同时在组装线的尾端，还部署了多台机器人进行包装工作，实现产品组装完成后自动流入包装段由包装机器人和设备进行全自动包装和打包工作。包装完成后通过自动升降机和传送带由组装车间自动入库到成品仓。从产品的组装开始到入库整个过程基本上尽量少的进行人为干预，实现了整个环节的全自动化和智能化的控制。
3.3.2 车间信息化，实现车间无纸化与生产透明化管控
通过金蝶云•星空的生产计划的生产任务的推送，生产线工人能及时的在车间和平板端获知当前的生产任务安排，无需经过纸面生产指令的传递，同时，工人的作业指导书也通过现场平板端的E-SOP进行推送，实时的根据生产任务来自动下发，减少了人为收发作业指导书的无效工作，也降低了作业指导书未及时回收或更换造成的产品不良的机会。
除了生产任务的安排和E-SOP电子看板或平板端推送外，拓浦精工在生产车间还部署了大量的生产看板，让生产工人和管理人员能够及时了解当前的生产情况和进度，包括产品的生产良率情况（如首件检验的结果公布），透过看板显示，让生产线第一时间了解到生产是否可继续进行以及生产任务的调整。
对拓浦精工而言，机器人全自动化生产线以及其他智能化设备的状况与利用情况，关系到企业生产运营的效率以及产品质量的优劣问题，这些设备一旦失控，将会给企业造成不可估量的损失。因此，拓浦精工通过设备监控看板，能够清晰的了解当前的设备情况以及故障情况，实现设备的安灯预警，及时的处理设备故障问题。同时，通过生产看板，拓浦精工管理人员可以实时了解当前的生产进度，良品和不良品情况，工人的绩效排名等，可以及时的做出相应的计划与生产决策，实现生产车间整个环节的透明化管控。
3.3.3 物流智能化，实现物流系统智能分析、决策和执行
公司根据工业工程原理进行一个物流整体设计布局，以总装车间为中心，周边布局前置配件车间和仓库，从来料入库、配件生产到总装、出货，所有物流过程无交叉、无迂回、无等待，距离最短、最高效、最经济。实现了“大件物料天上走，小件物料地上跑”的立体、安全、绿色、高效的物流网络。
拓浦精工总装车间内，AGV机器人承担着主要的物料运输任务。当生产线生产需要补料或领料时，只要生产工人发出指令，AGV就会快速、准确地将物料送至生产线上料区，减少了人为干预，提升了运作效率。
拓浦精工的物流智能化，除了智能运输的机器人，还有连接各个车间、各条生产线以及仓库的空中物料运输通道。拓浦精工通过金蝶云•星空信息系统、智能硬件、物联网、大数据等智慧化技术与手段，实现生产物料、产品配件智能运送，无需人工介入，提高了企业物流系统智能分析、决策和执行能力，为构建拓浦精工小家电行业的“工业4.0”智能工厂描绘了一个美好的未来。
3.4 智能运营，拓浦精工一直在路上
由于拓浦精工打造的小家电行业的智能工厂成立与运作的时间较短，其规划的智能运作体系并未在一期当中完全实现，比如SRM、CRM、APS、QMS等系统还未完全上线。但是透过其短短两年的运作就从一片荒地开始打造了初具规模的智能工厂来看，我们认为，拓浦精工智能化运营的道路必将在不久的将来实现，我们将拭目以待，并将与其携手共建小家电核心产业链生态体系。
客户价值
4 项目成效与价值
4.1 项目总体成效
拓浦精工设立中央指挥控制中心，建立了基于互联网、大数据、云计算的“智能感知”信息化系统。依托中央指挥室的控制系统，公司管理人员借助中央指挥室的控制系统，能获知工厂的所有数据，包括公司待完成订单量、工厂每小时产品产量、车间内的生产设备运行情况等，从而实现运营和制造过程的可视化、数据化、实时化、物流智能化、生产自动化、决策数据化、管理移动化，基于人、机、料、法、环等要素全面精细化感知，进行高效准确的数据采集、分析和输出，真正实现了管（信息化）控（自动化）一体智能化的目标。
4.2 项目价值体现
整体自动化、信息化、智能化规划及逐渐分期落地铺就拓浦精工小家电产业智能制造转型之路，通过半年多的精益化、自动化、信息化、智能化的系统构建、整合与运行，达到人员节省40%，效率提高3倍，注塑原料损耗降低90%，金属损耗降低80%，填补了小家电产业智能制造的空白。
同样的生产规模，以前需要工人2000余人，现在只要800人，在全自动冲压线每10秒就能制造出1只电饭煲的内胆，机器人全自动化柔性生产线每30秒生产一个电饭煲，这在以前是难以想象的。拓浦精工通过智能化运作，既大幅减少了人工成本，也降低了物料损耗，带来可观的经济效益，为企业未来的“工业4.0”智能化工厂奠定了坚实的基础，也为小家电产业的智能化运作起到了良好的示范效应，将可能会带动小家电产业的新一轮变革与崛起。
