“两化”融合 助推制造业核心竞争力提升

首先讲一下两化流程背景，两化是指信息化和工业化。我们现在用的的确是世界一流的软件，研发软件、管理软件都是一流的，甚至包括计算机硬件也是最高档次的，而我们使用的技术人员都是博士、硕士、教授级高工等等，我们拥有这些优秀的软硬件设施，却制造不出世界一流的产品，究竟是什么原因？我理解主要存在三个问题：

第一，我们的设计理念和设计方法落后。

第二，缺少对设标准和规范的研究，或者研究不够，知其言不知其所以言。

第三，这可能是最关键的一点，我们没有一套比较完整的产品研发设计体系或平台，这是在国内都普遍存在这样的问题，设计研发标准的采用，主参数计算，结构仿真、机构仿真和系统仿真以及产品方案评估体系等都不能有效集成和融合。

找出了问题所在，那么应当如何解决呢？

第一，强化学习，培训先进的设计理念和设计方法，加强与同行业交流沟通与合作，实际上信息化发展到现在，有些跨区域的沟通与合作通过网络视频都可以来做。

第二，跟踪、研究和掌握先进（知名）的国际/行业/企业标准业标准，并研究制定应用对策，就如同“一流企业干标准，二流企业干设计，三流企业干制造”。

第三，研究并建立健全产品创新研发设计平台和产品线，将设计标准/设计方法/设计知识/设计理念/设计经验/产品模型/业务流程等高度集成与融合，实现产品个性（多样）化设计，部件通用化（模块化）设计、零件标准化设计。要研究两化怎么样融合，信息化做得再好，没有好产品是没有用的，产品是信息化的载体，所以说只有产品做好了企业才能得到真正提升。

第四，研究并建立健全企业知识积累和重用的管理平台，实现原始创新，引进消化吸收再创新和集成创新。

“两化”融合的工作目标

一、建立起一套有效支撑制造业技术创新及业务运作的信息化管理平台。

二、实现组织结构扁平化、设计研发精益化、加工制造敏捷化、经营管理精细化。

三、有了平台及流程以后，才能保证企业数据流、业务流和资金流高度协同一致与融合。

四、提升企业创新能力和管理水平、快速响应市场，缩短交付周期、降低产品总成本、满足客户个性化需求、提高经营效益。

“两化”融合的业务规划

目标的制定最终是为了提升企业的核心竞争力来制定的，也就是做好这四大块就会对企业的核心竞争力带来提升，应当如何去提升？要想做好两化融合必须要做好规划，现在有很多企业重视选型，但是究竟需求在什么地方呢？如果是一个CAE软件，买回来以后，领导重视培训到位，第二天使用就能马上见效，效益也马上就体现出来了；但是PDM是一个管理项目，它需要一定的实施周期，如果你把握不好的话，短期内是很难见效的，即使把握好了，由于它是一个长期积累的过程，要真正定量来谈究竟效益多少，也需要一段时间才能看得到，所以这是完全不一样的。所以企业要想提升产品理念见效益，用CAE肯定没问题。

我们这里讲到单件，基本上三个特点，第一是依单设计制造，生产周期长；第二是单件/小批量生产，产品种类繁多；第三是母子公司管控体系，过程管理复杂。现在基本上大的制造业都是母子公司管控体系，有的是集团，有的下面有各个基地或分公司，一旦有母子公司管控体系之后，就会涉及到财务、成本等等如何去管理的问题，尤其是成本这块，需要依靠ERP系统，因此就涉及到了集成的问题，这是它的特点。

而了解了这些特点以后，还应当清楚企业面临所面临的挑战，目前的挑战可以总结为以下几点：第一点是如何优化整合企业优势资源，实现传统产业升级改造，这次金融危机以后，几乎所有的企业都面临这个问题。第二点是如何将产品快速推向市场，获取利润最大化。第三点是如何实现异地设计和制造，提高工作效率缩短交货期。还有一点是如何提升企业自主创新能力，跻身世界同行业一流水平第五点是如何培育新的经济增长点，单件小批量产品如何走向批量化、规模化生产，实现批量定制规模最大化。最后一个是如何实现生产与成本过程控制，走精细化管理之路实际上企业经营的最终目的是提高效益获取利润，这个关键是在成本，而成本是从设计开始就发生的，因此当有了信息化这套平台以后，就可将整个成本发生的过程管控起来，这就叫精细化管理。过去是将一个产品出来以后均摊大概每个产品成本是多少，而现在讲的是分摊到每个产品市场的成本是多少，这是属于比较精确的；还有这个产品的哪些零件发生成本，这是可追溯的，这就是信息化最终达到的目标。

“两化”融合的业务实践

从信息化总体架构来讲，要打好架构就必须做好规划，信息化平台的建设一般分为总体规划和分部实施，首先总体规划一定要做好，架构也是一样，从业务模式到业务流程到系统架构，稍有疏忽后续就会给企业信息化带来一系列的问题，有的企业会选择自己做，即使做出来高层领导未必认可，而这时找第三方来做其实是最好的，而且双方结合来做对项目实施非常有好处，这是一点。

图1 信息化总体架构

还有一点是IT平台，这里所讲的IT平台主要侧重于工具这块，实际上信息化的规划总体来讲是架构工具，而两化融合实际上首先要做到的是工具的融合，也就是工具要数字化，第二是技术数字化，第三是过程数字化，第四是管理数字化，对应的这化应该有PDM、CAPP、ERP和OA，实际上最终达到的目的就是数据共享、业务并行、部门协同，对企业来讲也是执行力，这是支撑平台。

图2 IT支撑平台

接下来讲两化融合的业务实践。

其一是：信息化与设计研发过程相融合，促进产品技术提升和产业拓展

制造业产品种类繁多、依单设计的特点，决定了产品研发设计在企业重的特殊地位。传统产品的技术提升和新产品技术研发作为科技兴企的战略措施，必须依托信息技术的有效支撑。对此，必须引入国际上先进的CAD/CAE应用软件，作为设计研发工具，开展了数字化验机设计、机构仿真分析、结构仿真优化和铸件热工制造过程仿真设计与分析。

制造业产品从方案设计至最终确定方案，全部采用三维CAD软件进行造型，数字化样机设计与预装配，干涉检查。典型机构的设计采用机构仿真分析3D软件来优化机构运动轨迹和机构主参数。关键结构的设计应用结构仿真分析CAE软件进行结构计算与优化，包括：应力和变形，稳定和屈曲，振动和疲劳等等。利用计算机仿真技术来模拟计算浇注充型过程以及温度传递过程（凝固过程），并进行可视化处理，有效帮助工程技术人员预知判断工艺设计是否有缺陷，从而有效的保证铸造工艺的合理性，减轻了工艺设计人员的劳动强度，大大降低了生产的成本。

先进设计手段与先进设计了理念的有机结合，大大提高了产品可靠性，优化了产品结构，减少了设计缺陷，降低了生产成本，提升了产品性能，改善了设计效率。同时，为传统产品及时提升和新产业的有效拓展提供了强力支撑，更为企业快速响应客户个性化需求提供了保障。

其二是：信息化支撑企业数据集成，实现业务协同与并行

制造业产品零部件种类繁多、依单制造的业务特点，决定了产品数据管理在企业运作过程重要性。如何有效在设计、工艺以及生产制造等核心业务之间，实现产品设计和制造数据的有效衔接和快速传递，这也是制约制造业业务运作效率的关键所在。

对此，必须按照信息化建设发展规划确定的策略和内容，实施以产品数据管理为核心的PDM系统，以产品制造过程管控为核心内容的ERP系统，以制造工艺管理为主的CAPP系统，并通过统一的编码规则、有效的数据集成，实现了设计、工艺、生产三大业务系统基于合同主线的数据的有序快速流转，解决了制约制造业信息化过程中如何及时有效处理大量烦杂的零部件数据的维护和传递问题，形成协同并行的业务格局。

其三是：信息化支撑业务过程管理，促进管理精细化

依单设计制造的产品，具有生产周期长，制造过程复杂的特点，在生产制造环节，如何对成千上万零部件的生产进度和生产成本进行有效的管控，是制造业长期面临的难点问题。对此，应该按照建立零部件管控体系的规划目标，依托ERP系统的实施和应用，打破以产品为对象的传统生产组织方式，构建了以零部件为管控对象的生产计划与计划执行体系，理顺了基于零部件的成本过程管控体系，强化了产前成本预算、产中成本监控、产后成本核算企业运行质量监控职能，提升了管理的精细化程度，实现了业务流与信息流和资金流的同步，有效支撑了企业的快速发展。

“两化”融合效果剖析

两化融合以后的效果可以简单总结为四个方面：

1、改变了设计方法和理念，提升了产品创新设计水平，加速了产品推向市场的进程。

2、实现了企业核心业务运作的协同与并行，提高了业务运作效率。

3、支撑了母子公司管控体系的形成和有效运作，细化了管控程度，实现了可追溯管理。

4、提升了企业核心竞争力

·提升了机、电、液集成设计研发与原始创新，引进消化吸收再创新和集成创新能力

·提升了冷热并重的专业化，批量化加工制造能力

·提升了依托现代化管理手段支撑的组织与管理能力

·提升了针对客户个性化需求的售前/售后优质服务能力

“两化”融合的难点及经验教训

首先须清楚更新和掌握现代设计方法和理念需要一个熟知过程，其次设计理念、设计方法与工具软件的融合需要一个磨合过程，由粗放式管理走向精细化管理需要一个适应过程，精益/敏捷业务流程需要一个梳理、改良和优化过程，物料和图纸明细等数据量庞大需要一个规划整理过程，最后须强调系统规划实施和上线推广需要很强的执行力和决策力。

在“两化”融合的过程中可供借鉴的经验教训主要有以下几点：

1、信息化总体规划至关重要。必须确定与企业的发展规划目标相符合的期望值，并切实遵循“统一规划、分步实施、业务主导、需求驱动”的原则展开实施。

2、软件平台选型固然重要，借用外脑Know How也是必需的，但更重要的是企业自身要通过严谨的实施，将软件所提供的方法、理念、逻辑与企业自身的业务实际相结合，才能真正用起来，用得好，发挥效益。

3、持续应用培训和系统优化，培养和建立自己的团队至关重要。

4、“两化”融合是一项艰苦细致的工作，不论是理念还是方法，都需要一个转变和认知的过程，这个过程尽管可能遇到很多冲突，但只要坚持下来，必有收获。

5、企业编码体系的健全和完善以及历史数据的重用对信息化管理至关重要，它关系到企业数据源的唯一性和实用性，必须引起高度重视。

6、业务部门的领导对信息化的实施和推广使用负有不可推卸的责任，事关项目成败。

两化融合未来展望

1、目标：构建信息化企业，支撑企业做大、做强、做优、做久。

2、思路：以支撑精益研发创新和精细化过程管控为切入点，以信息技术深度应用和集成应用为着力点，以持续支撑企业快速发展为落脚点，疏通企业神经脉络，激活神经末梢，持续提升信息技术与企业核心业务的融合度，改善绩效，支撑企业持续快速发展。

3、重点工作

1）进一步完善CAD/CAE/PDM/CAPP/ERP/CAM集成应用，扩大仿真技术在产品研发、工艺设计以及加工制造等业务环节的应用广度和深度，普及三维设计方法，实现系列化设计与快速变更设计，为持续提升产品技术水平和自主创新能力提供强力支撑。

2）基于PDM/CAPP/ERP等核心业务应用平台，进一步研究单件小批量产品如何走向批量定制。

3）构建企业全面预算管理体系和绩效管控体系。

4）强化“两化”融合过程中与国际相关设计标准的研究和应用，从设计方法、设计理念、设计手段以及设计标准等诸方面与国际接轨。

(本文不涉密)
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