【典型案例】新凤鸣：“互联网+”模式下化纤智能工厂建设之路
2021-10-26 来源：中国工业和信息化
导读
近年来，新凤鸣构建了“5G+工业互联网”平台——凤平台。平台赋能下，新凤鸣向上延伸了产业链，横向打通了供应链与物流链，向下延伸了金融与服务链，实现业务链、数据链、决策链一体化，塑造了化纤产业集群新模式，构建了“互联网+化纤”数字新生态。
新凤鸣集团股份有限公司（下称“新凤鸣”）是集PTA、聚酯、涤纶纺丝、加弹和进出口贸易为一体的化纤行业龙头企业，入围中国企业500强。近年来，新凤鸣构建了“5G+工业互联网”平台——凤平台。凤平台集“主数据、实时数据、ERP、MES、WMS、大数据，及商务智能、APP和标识解析”于一体，实现业务链、数据链、决策链一体化，平台固化聚酯和拉丝工艺工作流、业务流、数据流知识超千条。通过应用14类工业机器人覆盖生产制造全业务环节，实现全链条数字化制造。基于单品批号的数量、成本和利润的实时分析，实现需求、生产、服务的全价值链管控。基于云销售和“化纤白条”（类似于“京东白条”“蚂蚁花呗”的工业版金融创新产品）的融合销售，实现交易、融资、物流的全供应链服务，塑造化纤产业集群新模式，构建“互联网+化纤”数字新生态。
1智能化改造实施路径
明确智能制造战略规划，融合推进。面对传统化纤行业的新形势、新任务、新要求，新凤鸣在原有“堡垒、人才、品牌、创新、共享”五大战略的基础上，确立以“数字化转型为主线，建设智慧企业”的智能制造发展战略。基于智能制造战略，新凤鸣设计“55211信息化工程”规划方案，计划用5年左右时间，以工业互联网为主线，有序建成经营管理、生产营运、客户服务、基础技术四大平台和智能工厂；按照“能集中不分散、能自动不手工”的原则，重建一体化智能制造平台，集主数据、实时数据、ERP、MES、WMS、大数据，及商务智能、APP和标识解析于一体，实现内外部互通互联，一体化打通业务链、数据链、决策链，实现“一个平台、一个标准、一个团队”，解决行业难题，支撑和保障企业高质量发展。
一体化智能制造平台主要规划包括标准化体系和信息安全体系、四大平台（经营管理平台、生产运营平台、基础技术平台、客户服平台）。以ERP为核心经营管理平台，以MES为核心生产运营平台，以“PaaS+云+大数据”为核心基础技术平台，构建五层架构系统，全面支撑新凤鸣的经营和管理活动，支撑工厂智能转型升级。
明确人员保障，“一把手工程+三项保障”全力推进。新凤鸣将智能转型作为“一把手工程”，提供经费、队伍和战略合作三项保障。成立以总裁为组长、23位主要领导和核心骨干人员为成员的信息化、智能化领导小组；从全集团抽调39名业务骨干成立骨干团队，集中办公；同时，将人员名单、计划、职责“三上墙”。项目管理领导小组定期或不定期召开会议，加强项目实施的分工协作和组织协调，负责对项目立项等重大事项进行决策，全力推动平台建设；明确专项信息化保障资金，签订专项战略合作，协同推进项目建设。
明确项目标准化建设原则，保障快速转型。新凤鸣项目建设主要遵循“标准化、一体化、精细化、易用化、平台化”五大设计理念，确保智能工厂成功落地。其中，标准化是指主数据标准化、流程标准化、功能应用标准化、岗位和制度规范化。一体化是指上下游业务一体化设计、融合和贯通，跨系统集成业务互联互通。精细化是指业务管理精细化、成本核算精细化、生产考核精细化。易用化是指办公界面个性化、审批业务移动化、业务处理自动化、决策分析智能化。平台化是指保障项目快速落地。
2目标明确推进智能化改造
第一，要实现从原料入库、聚合、纺丝、卷绕、包装、入库、出库到物流跟踪的全链条自动化、智能化。化纤制造有着产业链长、设备多、实时性强、连续作业的特点，不同生产环节间存在网络化需求较高、智能化水平不均、数据链不完善等问题。为解决以上问题，新凤鸣通过实施5G网络部署、开展设备智能化升级改造、打通一体化数据链，实现数字化制造。包括以下几个部分。
5G网络重点区域覆盖。建立基于5G MEC网络切片云，应用5G架构和技术逐步替代、取代、取消传统的网络部署方式。结合5G组网技术与化纤企业工厂布局，将整个工厂的5G网络环境分为4个区域，分别为前端区域（工控终端）、传输区域（无线宏站，室分，MEC）、云平台区域（企业私有云）、内网区域。通过3个5G基站，完成对洲泉片区约107万平方米（1600亩）的5G信号全覆盖，数据在私有云中流转，实现各边缘端与私有云信息同步，工艺及产品数据的云端统一管理。
设备智能化。综合应用物联网、人工智能等技术，重点补齐在原料自动计量、飘丝/飘匝检测、产品外观检测、智能立体仓库、产品配送物流跟踪等方面的智能装备短板和信息系统集成短板，实现生产线全链条自动化、智能化。
一体化数据链。通过建立覆盖从生产订单到出库的产品标识解析体系，一体化打通“生产—经营—决策”环节的数据链，依据数据链实现各环节装备之间的集成联动，以及人与人、人与设备之间的高效协同，实现高效联动、智能化生产。
第二，建立一体化的智能排产模型，科学指导排产。新凤鸣有10多条化纤生产线，日产聚酯长丝超1.2万吨、丝饼超100万个，月均生产产品规格300多种，通过智能排产统筹产品未来市场预期和生产制造成本关系，及时合理排产，减少因“改产换批”带来的生产波动，实现生产效益的最大化。主要包括以下方面。
销售—生产联动决策流程。根据市场走势判断，平台给出不同产品规格和位号数的预期销量；平台根据MES工艺参数调整标准在线校验参数值，防止生产及质量波动，并自动向销售部门反馈更改执行情况。同时，相关生产岗位通过凤平台启动装置连锁、工艺连锁以备案备查。
单品量本利精细化核算。单品量本利核算是改产换批的核心判断指标，可以科学预测不同规格产品的利润空间。为了提升品种更换的科学性，新凤鸣围绕产品标识通过凤平台MES实现按产品批号的原辅料、能耗收发和统计平衡；通过ERP系统与MES集成建立单品量本利模型，实现按产品批号的分线分品种精细化核算。同时，依据单品量本利模型和PTA（精对苯二甲酸）/MEG（乙二醇）等原料的CCF网站（中国化纤信息网）当期价格，实时出具单品量本利指标，并根据当期单品销售价格进行毛利分析。
一体化智能排产模型。为了提升科学排产的决策效率，新凤鸣通过凤平台收集不同生产线的机台型号及适合生产的品种规格、机台组件保养周期、单品实时量本利、当期销售价格、现有库存等数据信息，并进行智能建模，综合性地给出排产建议，指导科学排产。
第三，建设以精准营销为主线的线上线下融合、在线融资销售经营模式。新凤鸣凤平台通过内部集成CRM系统、MES、WMS等系统，外部与银行及第三方合作建设供应链金融平台，综合应用客户机台机型信息、销售订单、产品库存等大数据信息，建设“敦煌易购”电子商务平台，支持业务员/客户应用APP、微商城等在线下单，提供在线融资服务等智慧销售，提升销售效率和服务水平。包括智能下单和微商城。
面向传统人工下单模式存在易出错、流程长、响应慢等问题，通过“敦煌易购”电子商务平台，实现精准建档、智能排丝、两线融合、在线融资等功能，既保障销售订单的准确性、唯一性、可追溯，同时将销售人员从以往传统的复杂手工下单工作中释放出来，能够让销售部门集中精力专注于渠道开拓、客户维护和行情预判，大大提升销售效率。
通过凤平台可以对接微商城，支持客户微信注册，查询客户交易、产品库存、产品价格和在线下单，实现与凤平台联动的排丝与发货，以及订单执行情况跟踪。
第四，建设基于物联网的智慧共享物流服务平台，数字化、智能化平台统筹企业内外部物流业务。新凤鸣现有进出物资超1500万吨/年，构建“产品+运营+服务”的互联网物流新模式，是自身数字化、智能化转型的主动选择，重点是对内提升集团物流的一体化统筹能力，对外提供一站式互联网物流服务，引领行业供应链与物流系统发展，完善建设“互联网+化纤”生态圈。
智慧物流平台包括两个平台“丝路易达”和“敦煌易购”，“丝路易达”平台提供对外物流接入服务，“敦煌易购”平台提供集团物流服务。智慧物流平台能够实现三大业务和四层智能化应用。三大业务指合同贸易、现货贸易、商城贸易。
四层智能化应用，包括：基础设施层构建一体化工业互联网平台支持各级企业和承运商SaaS应用；物流作业层构建覆盖全业务、全流程、全节点物流作业管理并实现自动化，实现透明运输费用结算与损耗管理；物流管理层建成物流计划与运行、物联网应用，实现人、车、货、线等的物流安全；决策支持层：构建运输、仓储、结算等环节的大数据应用，支撑物流优化，提升决策能力。同时，建立化纤物流业务、数据、技术和安全标准，实现全行业共享。
平台提升了企业物流管控能力。新凤鸣通过互联网平台技术系统优化并固化物流计划、调度、作业，实现“企业—化纤—服务商—客户”物流全链条、全环节数字化；通过应用物流服务商管理、资源库管理，实现产品配送、自提一体化管理，采、产、销一体化分析和内外贸物流一体化运营，整体提升了企业应急保障能力；通过应用北斗、物联网技术实现人、车、货、线透明化管理，物流作业可靠、可观、可控，保障物流本质安全。
平台提升了企业的社会化运营能力。新凤鸣物流服务立足行业打造，通过整合企业内外部物流资源，构建运力资源池和运力联盟，提高物流资源利用率，降低低载率、空驶率，实现企业降本增效，推进可持续发展；通过接入即服务，高标准推广基于位置信息的在途监控应用，结合天气、水文等信息规避物流风险，提升物流管理快速应急能力，减少物流事故。
此外，平台实现了物流降本增效。新凤鸣通过平台调用返程车、自动补货、优化产品流向等提高车辆利用率，整体降低物流成本。2019年，新凤鸣产品配送平均每吨可节约运费7%，共计节约运费450万元。同时，大大加速行业企业塑料共享托盘对传统木架托盘包装的替代，仅新凤鸣2019年一条生产线产品的应用就促进企业降费数百万元，并大大减少木材砍伐消耗。随着新凤鸣物流业务由销售向采购业务拓展，以及社会业务和车辆进一步集聚开放，物流效益将进一步凸显。
第五，建立数据同源、信息共享的多维智能决策体系。为了提升科学决策水平，新凤鸣通过凤平台构建统一的数据仓库、数据集市、智能辅助算法模型和KPI指标库，实现各级合并报表自动出具。同时，分类、分级、对象化定制领导驾驶舱和综合运营指标图，支撑领导层宏观决策。
通过智慧决策系统，可以实现几个目标。一是划分主题域，建立KPI体系。结合化纤行业特点和企业管理现状，新凤鸣企业管理划分为财务、生产、销售、人力资源、市场动态、设备安全等9大业务主题分析域。同时，梳理确定了量本利等193个关键绩效指标，建立了包含业务板块、组织、期间、产品、客户等的多维度分析模型。二是构建统一的数据仓库、数据集市。综合应用SLT（实时同步数据）、BW（商务信息仓库）、BO（报表生成工具）等技术，搭建包括“抽取整合层、主题分析层和展现层”三层的数据仓库和应用模型，建立数据同源、信息共享的智能决策支持体系。三是数据可视化和动态预警。综合应用基础分析、结构分析、对比分析等分析方式和折线图、仪表盘、雷达图等多样式图表，立体展现集团经营状况。同时，按照业务需求设定KPI警报阈值，提供可视化预警、邮件预警和短信警报。
3智能化改造提质增效
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通过“数据+装备”实现生产全链条的智能化，新凤鸣进一步提升了生产柔性、绿色智能生产能力。综合应用5G MEC技术，通过数据+装备+AI联合研发出了5G智能监控机器人，改变了以往靠人用手电筒照射、肉眼周期性巡检观测产品飘丝的问题，降低了劳动强度，提升了检测效率，全面应用预期提升优品率0.3%，直接受益年超千万元。5G IGV智能搬运机器人改变了以往靠人手提肩扛的产品搬运方式，减少额外人员用工，提升了工作效率，保障了产品外观品质。综合应用5G灵活部署能力和8K高清视频通信等技术，搭建了覆盖超过5000点位的巡检和应急调度指挥平台，实现了随时随地对集团关键点位、岗位的有力管控和调度。全链条数字化制造实现了各环节装备之间的集成联动，以及人与人、人与设备之间的高效协同，自动化率超95%，支撑企业优化管理、提质增效，提升生产管控能力。
新凤鸣全链条的智能化工厂具体应用体现在八个方面。
一是智慧办公。通过系统固化内控风险点、打造专属工作流和实时数据采集，实现了办公移动化、统计自动化、业务财务一体化，变“人找事”为“事找人”，运行效率提高了20%以上。依托智慧办公，实现全要素线上移动办公，强化制度执行，防范企业风险，整体运行效率提高20%以上。
二是智能销售。通过精准采集客户信息、线上线上融合销售和在线融资，提升了客户服务水平，增加了客户黏度。
三是智慧能源。通过水电热煤等能源集中管控和自动平衡分析，促进“削峰平谷”，综合能耗达到101kgce/t，低于同行业水平近25%。
四是自动化智能化产线。当前新凤鸣共有800台机器人，覆盖原料进厂、飘丝检测、外观检测、自动包装、立体入库、物流跟踪等14个工艺环节，基本实现了生产全链条自动化智能化，人均效率位居行业第一。超10万台（套）设备互联，人机互联超97%，实现全链条生产自动化、智能化、稳定化。
五是智能优化排产。通过不同产线的机台型号及适产品种、机台组件保养周期、单品实时的量本利等数据信息和智能建模，科学调度“换批排产”，大幅提升了柔性化生产能力和效益最大化。
六是智慧物流。通过构建“丝路易达”互联网物流平台，实现“人车物线”物联监控、优化运行、安全运行，提升了物流供应链的智能化。依托智慧物流，通过平台应用返程车、自动补货，优化产品流向，提高车辆利用率，整体降低物流成本。同时，新凤鸣物流业务逐渐由销售向采购拓展，其中，2020年购销物资超3500万吨，同时社会业务及车辆逐步集聚开放，物流效益将进一步凸显。
七是智能辅助决策。通过统一的数据集市和智能辅助算法模型，定制了12个领导驾驶舱，实现了9大业务、193个关键绩效指标秒级抽取，可视化“立体”呈现，能高效支撑企业科学运营。改批执行时间平均降低了20%，月均改批数量减少了14%，基本解决了主观性无效改批，非营利性改批大幅减少。依托智能销售，拓宽了营销渠道、销售渠道。同时，通过与多方供应链金融平台对接，通过新凤鸣“化纤白条”“新凤金宝”等工业版金融创新产品，实现在线定向融资交易，有效解决下游中小客户融资难、融资贵的问题，提升了服务水平，增加了客户黏度。
八是标识溯源。建立基于标识解析的质量大数据，实现产品全生命周期管理和问题溯源。基于工业互联网标识解析体系，当前已经实现基于手机端的在线注册和解析，业务覆盖化纤生产、辅料生产、贸易和纺织、鞋业、服装等行业，标识注册、解析溯源量已超4000万，面向浙北地区提供工业互联网产品品质保护和供应链协同服务。
平台赋能下，新凤鸣向上延伸了产业链，横向打通了供应链与物流链，向下延伸了金融与服务链，拥有“工艺水平、智能化水平、人均产值、综合增长率”等多项行业第一。2017—2019年，新凤鸣产能翻了3倍，人均年产量超400吨，高于行业平均水平25%，综合能耗低于行业平均水平20%。2019年12月，新凤鸣成为化纤行业智能制造标杆企业。公司PTA扩产项目也在持续推进中，目前已规划了400万吨的PTA项目，预计到2025年，公司PTA产能将达到1000万吨。
向智能制造转型：平台赋能是关键
从“中国制造”到“中国智造”，已成为中国工业企业的转型共识。那么，何谓智能制造？新凤鸣集团或许能给更多的工业企业带来新的启示。
何谓智能制造？智能制造的未来，是通过数字化手段，驱动工业企业技术升级，继而提升产品竞争力，还是回到上下游、产业链视角，全面实现企业内外部、产供销体系互联互通，形成智能制造闭环体系？在这方面，新凤鸣集团通过构建“5G+工业互联网”平台——凤平台，其智能制造实践，走出了一条“互联网+化纤”智能工厂建设之路，或许能给更多的工业企业带来新的启示。
启示一：数字化只是智能制造的第一步。数字化是手段，不是目的。对工业而言，通过数字化实现高质量发展、可持续增长、不断提升企业竞争力，才是数字化转型的目的。因此，在完成数字化转型的基础上，构建体系化、敏捷化、平台化的智能制造体系，就成为工业企业推进智能制造的关键。在这方面，新凤鸣设计“55211信息化工程”规划方案：用5年左右时间，以工业互联网为主线，有序建成经营管理、生产营运、客户服务、基础技术四大平台和智能工厂；重建一体化智能制造平台，集主数据、实时数据、ERP、MES、WMS、大数据，及商务智能、App和标识解析于一体，实现“一个平台、一个标准、一个团队”，构建全产业链、全周期、全价值链的智能制造平台体系，成为新凤鸣打造企业核心竞争力的一部分。
启示二：提质增效只是智能制造的小目标。制造业有关提质增效的探索和实践，从来也没有停止过。但提质增效只是智能制造的一个小目标，通过“数据+装备+流程+AI”的方式，即时响应解决问题，并通过预警体系建设，将隐患消灭在萌芽状态，则是智能制造的更长远目标。在这方面，新凤鸣全链条数字化制造实现了各环节装备之间的集成联动，以及人与人、人与设备之间的高效协同，自动化率超95%，不仅实现了提质增效，还系统提示了企业全流程管控水平，让智能制造水平又前进了一大步。
启示三：智能工厂只是智能制造的其中一环。建设智能工厂的确是制造企业向智能制造转型的一个关键抓手。但是，有了智能工厂，还需要智能物流、智能销售、智能决策、智能经营，还要通过智能制造实现对上下游合作伙伴、供应商、利益相关人的持续赋能，让产业链与价值链一起智能起来，才能实现可持续的智能制造全体系进化。在这方面，新凤鸣根据化纤行业的特点，打造从原料入库、聚合、纺丝、卷绕、包装、入库、出库到物流跟踪的全链条自动化、智能化；通过建立覆盖从生产订单到出库的产品标识解析体系，打通“生产—经营—决策”环节的数据链；通过智能排产统筹产品未来市场预期和生产制造成本关系，减少因“改产换批”带来的生产波动……通过平台赋能，让产业链智能起来，成为新凤鸣推进智能制造战略的核心理念。
智能制造，让子弹飞一会儿。
孙俊杰 本刊记者
本文发表于《中国工业和信息化》杂志2021年10月刊总第39期
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