技术研讨
智能制造与信息化管理研究——以西派公司阀门为例
--西派集团有限公司董事长梁桂华论文
摘要：随着新一轮工业革命和产业革命的到来，智能制造和信息化管理已经成为促进传统制造业转型升级，提高核心竞争力的关键。本文通过对我国阀门行业发展现状及存在问题进行分析，提出智能制造和信息化管理是解决当前我国阀门行业相关问题的关键。以西派公司阀门为例，对西派公司智能制造和信息化管理业务现状、存在问题进行SWOT分析，再结合西派集团的内外部宏观环境分析，针对性地提出具体的三阶段实施方案和实施风险。对企业智能化、信息化转型具有一定指导意义。
关键词：阀门行业，智能制造，信息化管理
1 引言
随着新一轮工业革命和产业革命的到来，美国启动了“AMP计划”，德国提出了工业4.0战略[1]，发展智能制造已经成为世界各国推动制造业转型升级，提高竞争优势的关键措施。2015年5月国务院发布了《中国制造2025》强国战略[2]，明确将推进智能制造作为主攻方向，重点是新一代信息技术在制造业内部的深度融合。如今，世界范围内的信息化浪潮正在逐渐引起各产业的信息化变革。阀门行业作为传统制造业，在当前人工智能技术和信息技术高速发展的背景下，同样面临着智能化和信息化转型的问题。
基于此，本文以西派公司为例，研究我国阀门行业如何实现智能化、信息化转型升级，提高企业生产和管理效率，助力企业提升核心竞争力，为我国阀门行业实施智能制造和信息化管理水平提升，提供对策与建议。
2 研究背景及方法
2.1 阀门行业发展现状
现代阀门行业作为传统制造业行业之一，起源于十八世纪末，随着蒸汽机在各制造行业的普及应用带动了工业生产领域阀门产品的大量应用。我国的工业阀门行业至今业已经有六十余年的发展历史。长期以来，传统阀门制造行业普遍以低价值、低附加值的阀门为主，其科技含量低，创新和应变性较差。
目前，我国规模相对较大的阀门企业约2000余家，分布区域主要集中的江浙一带。2018年中国阀门产量486万吨，市场规模达到184.7亿美元。2019年中国阀门产量达652万吨，同比增长34.1%[3]。总体来看，随着阀门行业技术研发水平的大幅度提升，我国阀门市场规模从2014年的212.5亿元增长至2020年的239亿元。预计最近几年，中国阀门行业市场规模将以12.8%的增长率持续增长，到2023年，其市场规模预计达到548.5亿元左右。
2019年我国阀门行业的主要下游产业有电力、化工、炼油、水处理等应用领域。阀门产品属于消耗品，通常需要大约3-5年更换一次，对安全要求较高的应用领域如化工、核电等，阀门的更换周期就更短。这为我国阀门行业提供了巨大的发展空间。
2.2 阀门行业存在问题
（1）企业主要集中于低端市场，行业整体竞争激烈，市场集中度低
目前，我国阀门行业企业的研发设计技术相对落后，由于阀门企业进入低端市场的门槛不高，使得大多数阀门制造企业集中在低端市场，竞争异常激烈，多数企业采取低价竞争战略，导致利润逐渐压缩减少。
（2）阀门制造技术和产品质量与发达国家仍然存在一定差距
近几年来，随着我国阀门行业设计水平和研发技术的进步，国产阀门产品在质量和生产制造工艺水平都有了极大的提高，但与国外产品相比，仍然存在一定差距。在对阀门产品质量和安全性要求较高的关键领域，主要还是以进口产品为主。
（3）产业结构不合理，产能过剩严重
21世纪初，由于我国工业的快速发展和城市基础建设固定投资的扩大，促进了阀门产品在工业领域的广泛使用，需求量大幅度增加。同时，阀门企业供给水平也大大提高，但信息技术与生产制造水平不匹配使得产能过剩，这使得阀门行业智能化转型升级刻不容缓。
3 西派集团公司智能制造和信息化管理现状分析
西派集团有限公司成立于2008年，属于国家高新技术企业。目前，西派公司主要生产管线阀门、井口阀门、井口采油（气）树，等产品。其中西派的节流阀、双瓣止回阀、ESDV、偏心旋转阀等产品广销海外，获得一致好评。
3.1 信息化管理发展现状
运用信息化手段提升企业管理水平已经逐步成为现代企业达成的共识[4]，西派公司信息化推进路径是首先通过实施生产自动化和信息化实现数字车间转型，最终实现智能工厂。
从2019年起，西派公司为推动企业高端装备行业智能化水平，对工厂进行为期三年的技术改造与升级，预计2021年底将完成FMS自动化生产线和MES、APS、PLM等信息化的上线工作。对产品全过程的生产进行全面、科学的管理，实现生产过程透明化、生产管理精细化、生产控制实时化，产品质量与交期将得到充分保证。
如图1所示，西派集团以企业资源计划管理（ERP）为平台，广泛渗透于财务、采购、销售等领域。同时，以智能车间、智能工厂建设为重点，建成了以生产管理、工艺管理和品质管理等为代表的智能工厂管理系统。以供应链平台、模拟报价等为代表的增强业务管理系统和以平台建设和商业智能为代表的大数据平台等信息化管理系统，加快了制造企业信息系统集成应用和生产装备数字化、智能化升级，推动生产技术创新和生产工艺、生产流程优化，全面提升企业研发、生产、管理和服务的智能化水平，打造信息化环境下企业核心竞争力。
3.2 智能制造发展现状
企业智能化转型一般经过数字化、网络化、智能化三个阶段（如图2所示），企业的智能化转型一般经过数字化、网络化和智能化三个发展阶段。目前，西派公司处于数字化建设初期，数字化是实施智能制造的基础，企业通过工程数字化建模，可以从大量生产数据中发现生产问题，纠正企业生产行为，提高生产效率[5-6]。西派集团智能制造的数字化阶段呈现纵向集成金字塔形式，数字化建设已经广泛渗透于生产统计、质量统计、成品检验等阶段。
3.3 存在的主要问题
虽然西派公司在智能制造和信息化管理方面已经有了相当大的进步。但在在智能制造和信息化管理方面还存在些许问题。
（1）智能制造信息化管理系统缺乏整体体系设计。西派公司基于不同角度建立了许多管理系统，但各管理系统之间并未实现完全的互联互通，需要分别维护管理，无法实现业务的全流程管理，导致企业运行效率低下。
（2）正常生产制造与智能化、信息化转型升级之间存在矛盾。西派集团在实施智能制造和信息化管理水平提升的过程中，还需要维持企业正常的生产活动。这就会在生产设备、生产计划和资金流方面存在竞争，产生矛盾。
（3）制造过程中缺乏有效的智能控制系统，对产品质量的控制不够。
4西派集团智能制造和信息化管理建设方案优化研究
4.1.西派公司SWOT分析
SWOT（优势、劣势、机会、威胁）分析法是对组织内部和外部的重要环境因素进行分析从而制定相应发展战略的重要分析工具[7-8]。对于西派公司进行分析：
（1）企业优势（S）
西派公司一直以来坚持自主创新，积极与南京大学、东南大学、江苏大学等高校研究所进行长期合作，产品技术水平国内领先。目前，西派公司通过了ISO9001、ISO14001等质量、环境、职业健康体系认证。取得中石油甲级供应商资质，并先后取得阿布扎比国际石油公司ADNOC(ADCO)、等国际知名石油天然气公司的入网资格，同时也是世界著名油服公司Cameron、FMC、Stream Flo的优质合作伙伴。
（2）企业劣势(W)
在经营管理水平方面，由于企业纵向管理层级较多，各部门之间信息沟通不及时，无法有效应对外部环境的变化。在生产制造方面，生产过程中无法灵活调整分配导致产能过剩，并且在制造中采用了较大比例的人工，生产效率不高，出错率较高。在质量管理方面，西派公司所生产的阀门产品与国外知名品牌阀门产品相比，在质量管理方面仍然存在一定差距。
（3）外部机遇（O）
首先，我国经济持续稳定发展进一步带动了社会基础建设投资的扩大，阀门市场需求巨大。其次，国家出台了一系列智能制造相关政策并设立专项资金支持高新技术企业进行攻关，为阀门企业智能化、信息化转型提供了良好的政治环境和技术环境。最后，石油化工、核电、冶金、水处理等相关产业的发展也为阀门企业的发展提供了广阔的市场前景。
（4）外部威胁（T）
近年来，国际知名阀门制造企业在我国建立了完备的生产体系和销售体系，打造了技术优势和品牌优势，占据了中国的高端阀门市场且目前正向中低端市场拓展。所以西派公司要想突破发展瓶颈，就必须将新一代信息技术与生产制造流程相结合，发展智能制造和信息化管理，提升企业生产效率和管理运营效率。
4.2推行智能制造和信息化管理的具体实施步骤
西派集团智能制造和信息化管理的建设规划方案，应该遵循“总体规划，分步实施”的原则，确保信息系统能够为企业提升管理水平发挥应有的作用。
（1）统一信息化平台建设和智能工厂建设。建立西派集团运营管理平台，实现生产、采购、物流、仓库、销售、成本控制等企业经营管理活动，从而根据需要科学配置资源，改善运行模式和业务流程，提高决策和运营效率。
（2）基本实现智能制造和信息化管理。通过产品数据管理（PDM）、实现产品设计、工艺数据系统与产品数据管理系统、企业资源计划系统集成实现产品数据管理集成；建立生产制造执行管理系统（MES）和工业通信网络，通过运用工业互联网技术实现智能制造系统、生产设备和员工之间的互联互通和有效集成。智能制造和信息化管理子系统之间不能相互孤立运行，需要统一规划，相互配合。
（3）优化商业智能和产业价值链。充分利用云计算、大数据和工业互联网技术，提升企业管理与决策能力。建立企业管理驾驶舱，实时掌控企业运营动态信息；建立产业价值链统一分析模型，使企业原材料采购、能耗管控等环节互联，实现产业链的制造协同。
（4）风险识别与规避。企业智能制造和信息化建设周期较长，涉及范围较广，投入资金较多.因此，在建设过程中要严格把控可能出现的风险，保障西派集团智能化转型和信息化建设顺利进行。
5 结论
本文首先介绍了国阀门行业发展现状、智能制造和信息化管理发展趋势，然后以西派公司为例，通过SWOT方法研究分析了西派公司的智能制造和信息化建设环境、发展现状和存在的问题，对现有的方案从整体架构、具体实施步骤进行优化，并提出实施方案过程中可能存在的风险以及规避措施。主要研究结论有：
1、通过对我国阀门行业发展现状及存在问题、智能制造和信息化管理发展趋势进行分析，发现当前我国阀门行业的宏观环境为阀门企业向智能制造和信息化管理转型提供了良好的发展环境。
2、基于西派集团智能制造和信息化管理的行业环境、优劣势和主要问题的分析，提出了西派集团智能制造和信息化管理建设的整体构架、实施步骤和风险识别及规避路径。
参考文献
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