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唐山轨道客车:利用信息技术打造中国铁路第一速

2009-06-0110:05来源:中国制造业信息化

——高速动车组现代集成制造系统为CRH3保驾护航

■ 中国北车集团唐山轨道客车有限责任公司信息技术部副部长 刘春明

唐山轨道客车有限责任公司前身是唐山机车车辆厂,始建于1881年,是中国轨道交通装备制造业的发源地,是一家名副其实的百年老厂。主要产品包括碳钢车体和铝合金车体的内燃及电动车组、铁路客车、城轨车辆、磁悬浮车、地铁车辆、各类公务车、特种车、米轨车等。其中,被誉为中国铁路第一速的CRH3高速动车组就是我们公司的拳头产品。

2005年,公司与西门子公司合作生产高速动车组(CRH3)项目,为唐车公司的发展带来了难得的历史机遇。CRH3高速动车组的主要特点是速度快,运营时速350km/h,性能稳定,安全舒适。唐车公司按照国务院“引进先进技术、联合设计生产、打造中国品牌”的指导思想,走了一条引进消化吸收再创新的成功之路,实现了350km/h高速动车组的国产化制造。2008年4月11日,首列国产CRH3动车组下线。2008年6月24日,首列国产CRH3动车组在京津城铁创出394.3km/h的中国铁路第一速。随后,胡锦涛总书记乘坐CRH3动车组考察京津城铁,对动车组技术创新取得的成绩给予充分肯定。京津城际铁路正式通车运营,公司制造的时速350公里CRH3动车组成功完成京津两地首发任务。从2009年4月1日开始,京津铁路的全部运营均有我公司承担。

为满足CRH3项目的制造需求,公司共投资7.5亿元,对高速动车组生产线系统的进行了现代化、工业化改造,达到了国际一流水平,保障了动车组的制造质量。

在企业管理方面,为了顺利实施CRH3项目,曾是业内二流的唐车公司以技术引进为依托,以创新发展为引领,以流程再造为核心,以全面提升技术、管理、员工素质为重点,完成企业从上到下、从里到外、从硬件到软件的彻底“脱胎换骨”式变革,建设支撑高速动车组技术的企业管理平台。

总体规划 分步实施

正是在公司全力以赴承接CRH3项目这一大背景下,2005年项目实施初期,我们规划实施了 “300km/h高速动车组集成制造系统”信息化建设项目,应用信息技术,通过信息系统集成达到对企业核心业务流程的全面集成的目标,全面提升公司协同管理水平,增强核心竞争力。该系统基于产品全生命周期管理理念,以SAP系统为基础平台,实现高速动车组的设计、仿真、制造、管理、执行控制与服务一体化集成,同时进行业务流程优化,实现供应链管理与企业内部业务的集成,为300km/h高速动车组技术的引进、消化、吸收和再创新提供信息化支撑平台,以此来提高企业的自主创新能力和整个产业链的集成水平,增强企业的核心竞争力。

2005年之前,公司信息化水平并不是很高,以当时的能力很难承接300km/h高速动车组集成制造系统这样的项目,为了解决难题,公司果断引进了成熟的SAP系统为基础进行规划。2006年,公司作了2006-2010年信息化总体规划,就是以300km/h高速动车组现代集成制造系统载体,在这个系统内根据不同的业务流程,分成了三个能力平台,包括以PLM为核心的产品研发能力平台、以MRPII为核心的经营管理能力平台、以MES为核心的生产制造能力平台,通过全方位的集成构建了企业信息化支撑平台。

整个项目经过两年多的实施,2006年底,完成了300km/h高速动车组现代集成制造系统的总体设计、详细设计与实施方案设计;2007年进入实施阶段,开展了企业资源规划系统、设计制造一体化系统的实施;2008年上半年完成了300km/h,高速动车组建模与仿真系统、设计制造一体化系统、企业资源规划系统的实施以及制造执行系统的开发,下半年完成了300km/h高速动车组现代集成制造系统的集成就。2008年12月,项目正式验收。

四大能力建设平台支撑创新

通过系统的实施,构建了300km/h高速动车组现代集成制造管理体系,对产品研发、成本控制、生产计划、物流组织、质量管理、人才培训等各方面进行了以信息技术为手段的重组和创新。

300km/h高速动车组产品研发能力平台。将不同的研发手段与SAP、PLM系统进行集成,实现了研发系统数据统一,可追溯的文档管理,以及工程变更过程中的数据同步,建立了开放式的零部件库,完成对300km/h高速动车组这个产品的建模和仿真分析以及空气动力学分析;

300km/h高速动车组经营管理能力平台。以SAP系统为核心,通过两期的实施,基本实现了集生产计划管理、项目管理、设备管理、物流管理、财务/成本管理、质量管理和人力资源管理等为一体的集成性的管理系统。

这套系统中,最重要的是实现了产品研发系统与运营管理系统之间的集成。通过研发系统与SAP系统的集成接口,实现产品研发设计与生产运营之间的数据共享并保持一致,将产品设计与生产计划、物资采购、生产执行、财务核算等核心业务融合在一起,真正实现了数据集成共享,流程规范统一。通过各信息系统的集成应用,消除了部门间的信息孤岛,为公司核心业务运作提供了统一的管理平台。

通过经营管理平台,目前公司实现了按项目结算成本,而这个系统也成为了按项目计划驱动的运营系统。从项目计划,到生产技术,再到车间作业计划,一脉相传下来。整个公司的物流管理也提升到了更高的水平。在厂内实现了物流定点、准时配送。以SAP系统中的数据为基础,设置了相应的绩效考核指标,提高了主业务的透明度。

300km/h高速动车组生产制造能力平台。与大连理工大学合作开发了制造执行系统MES,与SAP系统紧密集成,对SAP生产计划进行有限能力的排产,做到对工序级时间管理,提高生产效率;实时监控生产订单执行的全过程,提高制造过程的透明度,使车间生产过程处于可控状态。

信息化建设带来的直接效益

现代集成制造系统的实施是基于CRH3项目合作的背景下展开的,在该系统的支撑下,唐车公司顺利地实现了对CRH3技术的接收、转化和吸收工作。随着生产技术的不断成熟,经过系统的有序调配,使公司的产能得到了明显提升,目前生产周期由初期的18个月逐步提升到10个月,月产达到了两列动车组的水平。本项目为300km/h高速动车组技术的引进、消化、吸收和再创新提供了较为全面的信息化支撑平台,提高轨道装备企业的自主创新能力和整个产业链的集成水平,增强企业的核心竞争力。

通过系统的应用,首先,支撑了CRH3项目技术顺利引进。截至2008年6月,借助于现代集成制造系统,共计接收58张西门子交付的光盘,光盘中的图纸、物料、BOM及文件共计310102条数据,入SAP中的BOM 8613个,文件1227个。顺利保障了CRH3动车组按期顺利下线并在京津线正常运行,可以毫不夸张地说,CRH3动车组能按期为奥运服务,现代集成制造系统功不可没。

其次,降低了产品成本。通过高度集成的平台与SAP接口,实现设计过程中零部件在SAP中的调用,进而对可选零部件进行成本的分析核算,可以得到精确的产品成本,通过对成本的分析和控制,可以达到有效降低成本的目的;提高产品报价的准确性,保证任何产品都可以在目标成本范围内完成。同时,科学的计划和调度,可以有效降低产品生产周期,提高成套率从而降低成本。依据目前客车事业部下属企业生产系统现状,产品预期成本可以减少。

第三,缩短了设计周期。基于PLM理念,通过产品研发平台的搭建,实现数字化设计和并行设计,通过积累不断提高产品的专业化、系列化和标准化水平,提高了设计质量,预计可以降低产品设计周期达30%左右。在系统环境下的研发设计工作实现了高度协同,可以大量减少工程更改。经过磁悬浮研发项目的验证,更改量预期将减少60%,也变相减少了产品成本。

第四,提高了生产效率。通过ERP系统的有序管理使生产计划更加细致,比如从周期上可以具体到天,从执行单元具体到工作中心,再通过与MES系统的紧密集成可形成能够执行的生产调度指令和加班计划,提高计划的可执行性。通过评估计划执行情况的偏差,采用“调度”和“再调度”,保证当前短时间范围内的生产指令能够顺利执行,从而保证计划的准确性和科学性,提高设备利用率,缩短生产周期15%~20%。

第五,资金周转率得到提高。通过现代集成制造系统的细致化管理,物流的运转效率和工作质量得到了极大提高。目前,物流中心的月平均收货量达到6808次,日均252次;月平均发货量达22039次,日均816次;转储次数更是达到了日均1150次。由于铁路装备产品的生产周期比较长,使用的原材料多、价值高,如果计划不好的话,库存资金占用会非常大。公司依据MRPII的管理思想,使SAP系统在生产计划、采购及库存管理中得到应用,预期会有效降低资金占用30%左右。

目前项目虽然已经接近尾声,但我们认为公司的信息化建设才刚刚起步,以后将不断进行优化和完善工作。

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