本文为“2023年度中国智能制造最佳应用实践奖”参评案例。本次活动将评选出2023年度，为中国智能制造领域带来突出效益的最佳实践工程，全面介绍企业推进智能制造的步骤、重点与难点、获得效益等，分享建设过程中的经验，供广大制造业行业企业学习供鉴。

　　一、企业简介

　　常州东芝变压器有限公司（以下简称“常州东芝”）成立于1995年，现为中国电气装备集团直属企业山东电工电气集团有限公司和日本东芝集团各占50%股份的中外合资企业，主要以开发生产各电压等级的电力变压器以及输变电开关零部件等产品为主，是中国较早开发生500kV电压等级电力变压器的合资公司，拥有“国家环境友好企业”、“高新技术企业”、“专精特新中小企业”、“绿色工厂”等荣誉。

　　公司已形成月产15台大型变压器，年产变压器50GVA的生产规模，具备交流1000kV、直流±800kV变压器的研发、制造、试验能力，客户涵盖国内外各大电厂、变电站、轨道交通以及新能源光伏、抽水蓄能等众多领域，在国家电网变压器批招项目中排名前列。

　　图1 常州东芝变压器有限公司

　　二、企业在智能制造方面的现状

　　常州东芝积极响应政府号召，按照上级主管部门的数字化转型工作要求，借鉴和对标同行业先进企业的发展战略和运营模式，以数字技术和数据要素创新应用为驱动，以智能制造和精益管理为主攻方向，聚焦装备制造企业实际，结合公司自身特点，从数字技术创新、智能化生产升级、数字化运营提升三个方面进行布局，积极开展数字化转型探索与实践，通过数字技术激发企业创新活力，为企业稳健发展提供有力支撑。

　　数字技术创新方面，推进变压器三维数字样机研发及应用，建立变压器设计标准化平台，形成产品结构化工艺和产品研发资源库。基于参数化的三维模型，进行数字化产品模拟仿真，实现变压器部件的结构力学仿真、流体仿真、磁场仿真等，在设计分析阶段有效降低风险。

　　智能生产升级方面，上线PLM系统，包括图文档管理、物料管理、变更管理、项目管理、BOM管理、CAD集成等功能，遵循标准化设计规范，形成了多专业、多部门设计协同和知识共享的研发体系。上线生产执行系统，包括生产计划、执行管理、异常管理、生产报表等功能，实现生产执行过程透明化，产品质量实时监控，生产车间实时查看图纸及工艺文件，有效缩短产品生产周期。

　　数字化运营提升方面，上线ERP系统，包括销售管理、物资管理（含WMS）、财务管理、生产管理、质量管理等功能模块，实现公司人、财、物、产、供、销等核心业务信息实时共享，业务与财务紧密集成。建设企业门户，实现办公自动化及工作流程管理。建设智能供应商数据采集中心，对接国家电网电工装备智慧物联平台，支撑客户开展“云监造”工作。

　　三、参评智能制造项目详细情况介绍

　　1.项目背景介绍

　　大型电力变压器属于典型的离散型装备制造行业，制造模式采用的是面向客户需求的边研、边采、边购、边生产的项目制，每个月平均生产的产品约在14台左右。由于产品较为复杂，并且高度的定制化，通常一个订单只生产1-3台，并且每台产品几乎都要进行新的设计，从研发设计、采购到生产的整个周期较长，这些行业特点给企业的技术研发能力、快速交付能力、成本控制能力带来巨大挑战。

　　图3 大型变压器行业特点

　　基于以上情况，公司提出了引进一套较为成熟的系统平台，涵盖设计、采购、生产、交付、财务、售后整个产品生命周期，取代前期使用的各类异构系统。通过适量的个性化设计、开发、实施、部署，量身定制适合常州东芝特色的一体化应用平台。实现产品数据的规范管理，实现业务财务一体化，针对关键节点的生产过程进行管控，确保产品质量和按期交付。支撑企业向集成化、数智化方向发展，以提升企业经营管理水平。

　　2. 项目实施与应用情况详细介绍

　　2.1项目规划

　　此项目涉及到多个领域的系统功能，为降低异构系统集成带来的风险，同时考虑系统二次开发的便捷性，公司选择了金蝶云星空PLM+ERP系统，通过个性化的设计开发，实现涵盖个各业务板块的一体化系统。从业务层面来看，建设内容主要包括财务管理、营销管理、技术管理、物资管理、生产管理、质量管理子系统。

　　财务子系统：包括总账管理、应收管理、应付管理、资产管理、出纳管理、成本管理等模块，实现凭证及账务处理、应收应付及账龄分析、固定资产管理、资金收支、成本实绩分析等功能。

　　销售子系统：包括投标报价、销售管理、包装发运、售后管理模块，实现投标报价联络、销售订单执行过程控制和跟踪、成品出入库及包装发运、售后安装检修等功能。

　　物资子系统：包括供应商管理、采购管理、库存管理模块，实现供应商维护、货源清单、采购订单执行过程控制和跟踪、原材料出入库、库存盘点等功能。

　　PLM系统：包括物料管理、项目管理、设计BOM管理、文档管理、设计变更管理、CAD集成等模块，实现物料标准化、图文档发布、物料及BOM清单、设计变更发行等功能。

　　生产子系统：包括工程数据管理、计划管理、生产管理、工序汇报、设备管理等模块，实现物料需求计划、生产BOM维护、生产领退料、工序报工、生产进度查看等功能。

　　质量子系统：包括质量管理、计量器具管理模块，实现原材料及产成品检验、不良品处理、生产异常处理等功能。

　　系统整体应用架构如下：

　　图4 应用架构图

　　2.2项目实施

　　公司项目组与实施方确定了采用“总体规划、分步实施、效益驱动、重点先行”的实施策略。项目实施历经项目准备、业务蓝图、系统实现、上线准备、运行支持五个阶段。产品基于订单进行设计生产，具有设计生产周期长、变更频繁的特点，设计变更关联部门众多，如何确保设计变更高效执行，成为项目实施的一大难点。变更执行涉及到PLM系统和ERP系统的深度交互，为解决从设计变更到工程变更的数据传递问题，实施方结合大型变压器制造行业特点，协调PLM、ERP顾问一同会商解决方案，通过二次开发实现设计变更到工程变更的实时对接。

　　2.3项目应用情况

　　2.3.1研产造一体化

　　通过CAD/PLM/ERP的紧密集成，打通从研发到生产的BOM数据传递；实现供应链财务业务一体化，业务单据一键生成财务凭证，所有财务凭证均可追溯前端业务来源，实现了财务与业务高度集中统一管理；实现项目成本管控和设计变更等个性化功能。

　　业务财务一体化：系统上线后，财务凭证由以往的手工录入变成了根据业务单据生成凭证，确保业务财务的数据一致，大大减少了财务工作量，缩短月结时间；

　　项目成本管控：由于设计、制造周期较长，因此在ERP系统中，针对项目成本进行了实时管理，系统可自动分析目标与实际成本随时间推移的差异，提高经营决策效率。

　　图5 目标实绩对比表

　　设计变更管理：针对项目型制造企业变更频繁的痛点，通过系统定制开发了设计变更管理功能。在发生变更时，系统会在对ECN进行分析与评估的同时，与ERP端的单据进行比对，从而分析出变更对后续的采购申请和采购订单带来的影响，方便采购人员进行后续的工作。

　　图6 ECN变更评估分析

　　2.3.2数字化设计

　　在数字化设计方面，通过金蝶云星空构建了ERP+PLM一体化应用，在同一个平台上集成ERP与PLM系统，实现BOM数据到生产系统的自动推送,下推时根据需要调整不同的使用组织，分别对应变压器和开关装置两大类产品，确保BOM的准确性。

　　企业级文档无纸化下发：当图纸设计创建或变更时，通过审批后即可在系统中同步到采购、车间、生产查询，同时各部门可实时进行图纸版本的比对查看，图纸的投放高效、准确，降低以往靠人工签字分发的成本。

　　图7 通过电子看板查看图纸

　　物料精细化管控：系统按照集团统一的物料规划，定义物料分类、物料属性，制订统一的物料编码规则及特征项，满足集团集采及物料的精细化管理要求。

　　2.3.3业务活动数字化

　　针对产品订单到发运品种多、易错漏的挑战，为了确保准时交货，通过业务活动数字化相关管理功能，规范了领料出库业务，同时建立了产品智能化拆解发运流程，实现了智能防错。

　　车间生产进度可视化：在系统中实现了生产报工管理，各个班组按工序进行工时和生产进度的反馈，提交异常情况，方便管理人员实时了解生产进度，财务部门也可以自动获取生产车间的生产工时，进行工时的成本核算。

　　图8 生产报工

　　规范领料出库业务：推动领料出库业务的规范，简化操作，更加符合实际业务需求，同时满足财务成本核算要求，提高财务核算的合理性、准确性及成本核算效率。

　　拆解发运流程智能化：变压器产品在生产测试完成后，会进行附件的拆解，发运到客户现场再重新组装，以往拆解的时候没有固定的标准，当现场安装方式与厂内不一致时，导致现场安装出现异常；其次，以往储运按生产图纸分解发运清单，容易出现错漏，影响现场安装进度，同时增加不必要的成本。系统上线后，对拆解发运过程进行了从源头上的管控，总装车间根据拆解图纸的BOM清单粘贴条码，储运部门根据条码扫码装箱，通过一体化协作的方式确保快捷准确。

　　图9 拆解发运流程数字化

　　生产异常管理：由于变压器产品生产周期长，以往产品出厂前通过点检表进行人工检查，存在问题遗漏或未闭环的风险，生产异常问题处理较为分散，难以进行汇总分析。因此在系统中，进行了智能防错管理，杜绝异常发货，同时，系统可以按异常类型进行问题分析，为制定改善对策提供数据支撑。

　　图10 生产异常监控

　　3.效益分析

　　3.1隐形效益分析

　　研产造一体化的顺利实现，帮助公司从需求到设计、生产、储运安装各环节的无缝对接，包括信息流处理，提升了市场响应能力；通过规范各部门的业务流程，实现业务流程的标准化及信息准确高效传递；业务与财务一体化基于平台的财务数字化管理，实现了目标成本与实际成本的实时监控；通过系统可视化功能，实时查看关键业务指标、销售趋势、库存情况等信息，有助于快速发现问题、及时调整策略，并做出精确的业务预测。这使得管理层可以更好地了解业务运营情况、做出准确决策，并进行数据驱动的战略规划。

　　3.2显形效益分析

　　优化固化销售管理、物资管理、技术管理、生产管理、财务管理、质量管理、设备管理七大领域的67个业务流程，让公司各业务部门有了行为准则，减少重复劳动和人为错误，综合运营成本每年节省500万元。通过供应链管理功能提升公司各个业务环节的协同和可追溯性，使整体效率提升20%以上，设计与生产协同效率提升30%，产品成本管理智能化，库存降低8%，装配准确率达100%，杜绝发货错漏。

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