横店东磁:磁性产业巨头的数字轻舞

  作者:阿里云研究中心高级战略总监肖剑  导语  “根据我们的测算,在上线数字化系统之后,相比于原来纸质单据的管理流程,整个生产效率至少提升30%。”横店东磁

  作者阿里云研究中心高级战略总监肖剑

  导语

  “根据我们的测算,在上线数字化系统之后,相比于原来纸质单据的管理流程,整个生产效率至少提升30%。”横店东磁集团CIO李明在接受采访时表示。

  磁性材料作为一种重要的功能材料,被广泛应用于家电、汽车、计算机、通讯、医疗、航天和军事等领域。

  随着5G通信、物联网、人工智能、新能源汽车等新兴应用市场的不断开拓发展,中国磁性材料产业也随之蓬勃。

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  但在产业蓬勃发展的背后,却是全产业在数字化建设方面的落后。

  管理流程充斥着纸质单据、产品管控数据不准确、各个工厂系统数据无法打通、产业链上下游无法协同……这些都是磁性材料产业的普遍现状。

  尽管作为行业龙头企业,但和同行相似,几年前,东磁公司的数字化也同样初级,生产车间甚至“一穷二白”。

  规模越大的企业,数字化转型的难度越高,这就好像“让大象跳舞”一样。好在,东磁公司在数字化的旋律下开始慢慢轻舞。

  一、磁性行业「蒙眼狂奔」

  作为全球最大的永磁铁氧体生产企业和全球最大的软磁材料制造企业,位于“中国磁都”东阳市的横店东磁无疑是行业巨头。

  横店东磁拥有磁性材料、新能源和器件三大产业,获得过太阳能制造的领跑者证书,下属70多家工厂,是全国磁性行业的龙头企业。

  也许在我们的固有观念中,龙头企业通常都应该具备相当完善的数字化管理系统。但传统的磁性材料产业却并非如此。即使是横店东磁,数字化建设也远远落后于世界其他巨头。

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  1. 传统管理模式阻滞发展

  比如以前东磁公司几乎没有通用的生产管理系统,以前的生产计划和生产线调度都只能依靠人工巡逻完成。

  此外,生产车间的管理也多靠纸质流程进行,不仅管理流程不标准,而且数据获取也不准确,更不要提细粒度的问题产品溯源。

  依靠人工进行的纸质单据管理不仅效率低,更严重的问题是容易出错。

  据横店东磁集团CIO李明回忆,曾有工厂在产品生产的过程中设置错了其中某道生产工序的参数,结果导致当批次材料无法进入下道工序而返工的问题。

  除了纸质生产流程的问题之外,工厂之间的生产协调也很不理想。

  东磁公司下属的70多家工厂,每个工厂都有自己的IT架构和信息化部署,数据存储标准也不尽相同,各类应用也都由各自进行开发,不能复用;

  不仅如此,每家工厂的数百台设备,每台设备的数据都不透明,很难了解每一台的生产状态,更不用提有效管理。

  工厂之间没有系统进行连接,意味着各工厂不能快速实现生产协同,工厂间的产品流动同样需要依靠纸质单据。

  产品发错批次、标识码混乱、设备过早或过晚保养的问题时有发生。

  2.数字化建设必要性凸显

  数字化的重要性和价值自然不言而喻。但生产车间难以进行数字化建设的一大问题在于生产设备:很多工厂的生产设备都是使用了很多年的老旧设备,设备本身无法进行升级,或者需要投入巨大的资金和时间成本,一般的磁性材料企业难以承担。

  另一个导致磁性材料产业整体数字化水平较低的原因,其实是磁性材料行业的爆发。

  在2015年之前,磁性材料产业每年都以15%左右的复合增长率持续增长。2019年,全国磁性材料及器件行业生产企业约2400家,其中上市企业约200家,总产量约160万吨,企业产值超2500亿元,占全球份额的60%以上。

  在这种行业发展趋势下,包括东磁公司在内的整个磁性材料产业的管理模式都是粗放式管理,注重大规模生产,持续投入劳动力扩大产能,忽视了数字化建设的投入。

  但在2016年之后,由于劳动力成本持续攀升,行业整体开始出现“招工难”等问题,以往简单堆积劳动力的方式开始出现弊端;

  此外,在生产效率、产品一致性、柔性制造等方面,尽管当时已是产业龙头的东磁,与世界一流的TDK等企业相比,还存在较大差距。

  二、强强联合,东磁携手阿里

  “数字化的落后,导致我们在全球化的竞争趋势下处于劣势。过去粗放型的生产管理让我们成为了磁性材料生产大国。但生产更高品质、高精度材料时,考验的是精细化的管理运营和协同。只有进行数字化建设,我们才能和日本、欧美等世界企业真正站在同一水平线。”横店东磁集团CIO李明直言。

  于是2016年前后,横店东磁集团领导层便决定开始系统性进行数字化转型建设,并在2017年申请了国家工信部智能制造新模式应用的科技项目。高层对数字化建设的投入和决心可见一斑。

  东磁对数字化转型的需求非常明确:希望实现生产系统的无纸化管理,为集团70多家工厂提供标准的、一致的系统,并且能够打通产业链上下游,使用统一的平台进行数据汇总与业务协同。

  但由于企业内部各遗留问题严重,且相关的数字化人才储备不足,东磁意识到,要想最终实现这种规模的数字化转型,仅依靠自身力量无法完成,必须借助外力。

  东磁把目光聚焦在了阿里云和另一家国内ICT厂商身上。

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  从数字化建设来看,这两家企业都是各自领域的翘楚,都有过服务龙头企业数字化建设的经验,只是阿里云支持可定制化开发软件,软实力和平台能力强,而另一家ICT厂商则偏向标准化的硬件产品。究竟选择哪家,一时间难以抉择。

  “从东磁的现状与目标来看,我们希望通过数字化生产系统解决纸质流程问题,并将系统在集团各工厂推行,最后打通产业链上下游,形成产业互联网。这需要一套全新的信息系统架构,并且过程中需要大量定制化开发。这些需求阿里刚好满足。”李明表示。

  2017年前后,阿里着手打造“工业大脑”,帮助传统制造业企业构建工业互联网平台,曾经帮助协鑫光伏年度节约成本上亿元;同时,徐工集团、中策橡胶等行业标杆,也在当时积极引入阿里工业互联网,进行智能制造转型。

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  让横店东磁决定选择阿里的另一个原因,是阿里对东磁数字化转型建设的重视。

  2018年7月13日,阿里最高层到访横店东磁,向东磁公司整体讲解了阿里工业互联网平台如何解决工厂数字化转型的问题,并且规划了东磁公司未来的数字化发展方向。

  一边是磁性材料产业的绝对龙头,另一边是服务过诸多传统生产制造企业的互联网巨头,经过大约半年的方案设计,东磁认可了阿里在数字化方面的前瞻眼光与落地能力。

  2019年1月,两家浙江省内的名企宣布战略合作,共同打造磁性材料产业集群的行业工业互联网平台。

  三、迈向转型的坚定步伐

  虽然在2019年1月东磁与阿里就完成了合作签约,但一直到5月份,阿里才开始进场实施。

  这中间的4个月时间,双方进行了大量关于东磁数字化转型的蓝图规划和顶层设计的讨论。

  1. 三阶段规划转型

  最终,阿里为横店东磁的数字化转型具体规划了三个阶段:

  第一阶段:工厂的智能改造。

  选择试点工厂,开发并部署工厂生产管理系统,实时获取生产设备的数据信息,依靠数据进行生产效率优化,实现对试点工厂内部的数字化生产管理,打造“企业级工业互联网”。

  第二阶段:进行工厂与工厂之间的互联互通。

  在试点工厂实现数字化生产管理后,开始为集团下属数十家工厂提供标准化,可复用的通用产品和服务。降低每家单独开发的成本;并且各个工厂之间的数据能够打通,直接在平台上实现工厂之间的业务协同,构建行业级工业互联网。

  第三阶段:在全集团共同完成统一平台迁移之后,建立面向磁性行业的统一物联网标准及数据标准。

  通过海量数据的聚合和分析,实现更大范围,更高效率,更加精准地优化生产和服务资源配置,提升生产过程的标准化,规范化管理,真正实现磁性的行业的数字化,网络化,智能化的深度整合,构建行业级工业互联网+供应链金融平台。

  简而言之就是:建设试点工厂的数字化车间、建立横店东磁物联网管理与数据标准、搭建自主可控的磁性行业工业互联网平台。

  完成了蓝图规划和顶层设计后,双方选定了生产软磁、永磁、磁磁、电池片的4家标杆工厂。5月,阿里正式进场开始部署。

  尽管整体规划已非常详细,但在落地过程中依然会难以避免的遇到问题。

  2. 人员、观念调整难

  在李明看来,最大的问题不在于技术层面,而是人。

  “设备改造确实存在困难,但生产车间一线员工思想观念的转变在当时来说是一个更大的挑战。因为他们对于以往的工作模式已经太过习惯,对于‘上系统’这件事,基层人员很不理解,排斥情绪很大。”

  生产车间的数字化改造,牵扯到很多基层员工的实际工作调整。过去人工纸质管理存在的漏洞,在数字化之后都被填平。

  “比如他们要输入所生产的产品编号,否则不能通过系统流程。工人会嫌麻烦,认为给他们增加了工作量。”

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  更严重的矛盾在于人员调整。

  由于数字化系统的上线,很多原来依靠人工的工作岗位逐步被系统代替。另外,部分文化水平不高的基层员工,也难以适应在系统上的操作流程。这些员工要么内部转岗,接手其他工作,要么离开自谋出路。

  尽管当时基层员工抵触情绪较大,但集团高层对数字化转型推进的决心一直未变。东磁公司内部不仅信息科积极参与,集团高层也非常重视,引导基层员工思想转变、定期组织沟通会与巡查,全力推进数字化建设。

  3.数字化转型初见成效

  “大概持续了半年左右,各试点工厂基本就顺利完成了系统的部署与运转,基层员工的观念也完成了转变,在遇到问题的时候,首先会积极与信息部门沟通,考虑如何通过技术方式去解决。”

  举例来说,太阳能电池片的产品缺陷检测,以往是由人工完成。而现在借助高清摄像头和人工智能算法,系统可以快速完成产品的智能质检,并且误判率也从原来的1%下降到现在的0.3%,漏检率也被控制在0.15%。

  “原来AI模型训练大约需要12个小时,而在上云之后,现在只需要不到30分钟。通过AI进行质检等,都是智能制造的典型应用。”

  通过阿里的边缘网关实时采集数据、工业物联网平台、大数据分析工具以及工业互联网应用等,东磁公司的能够智能监控各生产线,生产效率大幅提升。

  与此同时,数字工厂集成东磁原有的MES,ERP设备管理等系统,以及智能生产装备,智能检测装备和智能物流仓储装备,打通集团到工厂,工厂到车间,车间到人员,人员到设备,设备到产品,产品到仓储的数据,实现生产仓储物流全流程管理,大幅加快物料和工单的流转效率。

  另外,在设备运维方面,有了数据的提示,生产人员就可以完整掌握设备的运转状态。计算出设备的维修频次,减少损耗或过度维护带来的成本流失。

  四、打造产业互联网,直面全球化竞争

  据李明透露,目前,横店东磁已经完成了第一阶段4家试点工厂的数字化改造,正在向集团内部其他工厂和外协厂进行推广。

  通过试点工厂沉淀下来的数据采集平台,以及生产效能提升,设备管理,模具管理人员管理等行业通用应用,快速复制输出给集团内的同类工厂和企业,他们就能直接使用,直接部署,省去了研发的时间和费用。

  现在,东磁已经沉淀了十几款轻量级的通用行业应用,接下来东磁将通过物联网和云的方式,对集团内70多家工厂形成共享协同,一个通用应用服务更多工厂,IT投入成本也会因此大幅降低。

  更长远的价值在于,这些应用完善成熟后,东磁计划在浙江省东阳市打造磁性行业级工业互联网,输出通用标准和规范,建立磁性行业应用市场,托管这些磁性行业工业应用,将磁性行业应用推广到其他磁性行业企业,帮助其他企业实现降本增效。

  “当我们的数字化建设达到一定程度之后,我们将东阳市的整个磁性材料产业进行打通,真正实现大规模高品质的产品生产,通过横店东磁提升整个产业的世界竞争力,这样我们才能在未来的全球化的竞争中增加竞争力。”李明说。

  未来,东磁将寻求通过科技手段,通过数字化信息化技术,不断提高自身的生产效率。联手阿里云为传统制造企业的数字化转型提供强有力的支撑,进一步推动新一代信息技术与实体经济深度融合。

  关于阿里云研究中心

  阿里云研究中心是阿里云智能事业群的唯一智库机构,围绕全球数字科技和产业领域,聚焦全面数字化转型方向,汇集多名来自数字科技头部企业、国际知名咨询机构和国家高端研究平台的资深专家。以“定义行业、洞察态势、拓展赛道、引领心智”为愿景,以“做值得信任的数字化转型思想者”为目标,重点耕耘云计算、人工智能、大数据与一、二、三产业的融合创新发展路径、模式及生态,高度关注数字创新、数字治理、新基建等前沿方向,依托指数分析、战略顶设、策略参考、产业研判、案例透视等多类型研究产品,协同国内外多家知名智库及研究机构共拓数字化转型研究新格局,为数字经济的繁荣稳定昌盛贡献智慧。

  联系人:peijie.wpj@alibaba-inc.com 王佩杰 阿里云数字化转型运营总监

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