西派集團智能制造讓產品躋身國際市場
作者： 2022年07月21日 來源： 瀏覽量：
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隨著新一輪工業革命和產業革命的到來，智能制造和信息化管理已經成為促進傳統制造業轉型升級，提高核心競爭力的關鍵。本文通過對我國閥門行業發展現狀及存在問題進行分析，提出智能制造和信息化管理是解決當前我國閥
隨著新一輪工業革命和產業革命的到來，智能制造和信息化管理已經成為促進傳統制造業轉型升級，提高核心競爭力的關鍵。本文通過對我國閥門行業發展現狀及存在問題進行分析，提出智能制造和信息化管理是解決當前我國閥門行業相關問題的關鍵。以西派公司閥門為例，對西派公司智能制造和信息化管理業務現狀、存在問題進行SWOT分析，再結合西派集團的內外部宏觀環境分析，針對性地提出具體的三階段實施方案和實施風險。對企業智能化、信息化轉型具有一定指導意義。
1 引言
隨著新一輪工業革命和產業革命的到來，美國啟動了“AMP計劃”，德國提出了工業4.0戰略[1]，發展智能制造已經成為世界各國推動制造業轉型升級，提高競爭優勢的關鍵措施。2015年5月國務院發布了《中國制造2025》強國戰略[2]，明確將推進智能制造作為主攻方向，重點是新一代信息技術在制造業內部的深度融合。如今，世界范圍內的信息化浪潮正在逐漸引起各產業的信息化變革。閥門行業作為傳統制造業，在當前人工智能技術和信息技術高速發展的背景下，同樣面臨著智能化和信息化轉型的問題。
基于此，本文以西派公司為例，研究我國閥門行業如何實現智能化、信息化轉型升級，提高企業生產和管理效率，助力企業提升核心競爭力，為我國閥門行業實施智能制造和信息化管理水平提升，提供對策與建議。
2 研究背景及方法
2.1 閥門行業發展現狀
現代閥門行業作為傳統制造業行業之一，起源于十八世紀末，隨著蒸汽機在各制造行業的普及應用帶動了工業生產領域閥門產品的大量應用。我國的工業閥門行業至今以已經有六十余年的發展歷史。長期以來，傳統閥門制造行業普遍以低價值、低附加值的閥門為主，其科技含量低，創新和應變性較差。
目前，我國規模相對較大的閥門企業約2000余家，分布區域主要集中的江浙一帶。2018年中國閥門產量486萬噸，市場規模達到184.7億美元。2019年中國閥門產量達652萬噸，同比增長34.1%[3]。總體來看，隨著閥門行業技術研發水平的大幅度提升，我國閥門市場規模從2014年的212.5億元增長至2020年的239億元。預計最近幾年，中國閥門行業市場規模將以12.8%的增長率持續增長，到2023年，其市場規模預計達到548.5億元左右。
2019年我國閥門行業的主要下游產業有電力、化工、煉油、水處理等應用領域。閥門產品屬于消耗品，通常需要大約3-5年更換一次，對安全要求較高的應用領域如化工、核電等，閥門的更換周期就更短。這為我國閥門行業提供了巨大的發展空間。
2.2 閥門行業存在問題
（1）企業主要集中于低端市場，行業整體競爭激烈，市場集中度低
目前，我國閥門行業企業的研發設計技術相對落后，由于閥門企業進入低端市場的門檻不高，使得大多數閥門制造企業集中在低端市場，競爭異常激烈，多數企業采取低價競爭戰略，導致利潤逐漸壓縮減少。
（2）閥門制造技術和產品質量與發達國家仍然存在一定差距
近幾年來，隨著我國閥門行業設計水平和研發技術的進步，國產閥門產品在質量和生產制造工藝水平都有了極大的提高，但與國外產品相比，仍然存在一定差距。在對閥門產品質量和安全性要求較高的關鍵領域，主要還是以進口產品為主。
（3）產業結構不合理，產能過剩嚴重
21世紀初，由于我國工業的快速發展和城市基礎建設固定投資的擴大，促進了閥門產品在工業領域的廣泛使用，需求量大幅度增加。同時，閥門企業供給水平也大大提高，但信息技術與生產制造水平不匹配使得產能過剩，這使得閥門行業智能化轉型升級刻不容緩。
3 西派集團公司智能制造和信息化管理現狀分析
西派集團有限公司成立于2008年，屬于國家高新技術企業。目前，西派公司主要生產管線閥門、井口閥門、井口采油（氣）樹，等產品。其中西派的節流閥、雙瓣止回閥、ESDV、偏心旋轉閥等產品廣銷海外，獲得一致好評。
3.1 信息化管理發展現狀
運用信息化手段提升企業管理水平已經逐步成為現代企業達成的共識[4]，西派公司信息化推進路徑是首先通過實施生產自動化和信息化實現數字車間轉型，最終實現智能工廠。
從2019年起，西派公司為推動企業高端裝備行業智能化水平，對工廠進行為期三年的技術改造與升級，預計2021年底將完成FMS自動化生產線和MES、APS、PLM等信息化的上線工作。對產品全過程的生產進行全面、科學的管理，實現生產過程透明化、生產管理精細化、生產控制實時化，產品質量與交期將得到充分保證。
如圖1所示，西派集團以企業資源計劃管理（ERP）為平臺，廣泛滲透于財務、采購、銷售等領域。同時，以智能車間、智能工廠建設為重點，建成了以生產管理、工藝管理和品質管理等為代表的智能工廠管理系統。以供應鏈平臺、模擬報價等為代表的增強業務管理系統和以平臺建設和商業智能為代表的大數據平臺等信息化管理系統，加快了制造企業信息系統集成應用和生產裝備數字化、智能化升級，推動生產技術創新和生產工藝、生產流程優化，全面提升企業研發、生產、管理和服務的智能化水平，打造信息化環境下企業核心競爭力。
3.2 智能制造發展現狀
企業智能化轉型一般經過數字化、網絡化、智能化三個階段（如圖2所示），企業的智能化轉型一般經過數字化、網絡化和智能化三個發展階段。目前，西派公司處于數字化建設初期，數字化是實施智能制造的基礎，企業通過工程數字化建模，可以從大量生產數據中發現生產問題，糾正企業生產行為，提高生產效率[5-6]。西派集團智能制造的數字化階段呈現縱向集成金字塔形式，數字化建設已經廣泛滲透于生產統計、質量統計、成品檢驗等階段。
3.3 存在的主要問題
雖然西派公司在智能制造和信息化管理方面已經有了相當大的進步。但在在智能制造和信息化管理方面還存在些許問題。
（1）智能制造信息化管理系統缺乏整體體系設計。西派公司基于不同角度建立了許多管理系統，但各管理系統之間并未實現完全的互聯互通，需要分別維護管理，無法實現業務的全流程管理，導致企業運行效率低下。
（2）正常生產制造與智能化、信息化轉型升級之間存在矛盾。西派集團在實施智能制造和信息化管理水平提升的過程中，還需要維持企業正常的生產活動。這就會在生產設備、生產計劃和資金流方面存在競爭，產生矛盾。
（3）制造過程中缺乏有效的智能控制系統，對產品質量的控制不夠。
4 西派集團智能制造和信息化管理建設方案優化研究
4.1.西派公司SWOT分析
SWOT（優勢、劣勢、機會、威脅）分析法是對組織內部和外部的重要環境因素進行分析從而制定相應發展戰略的重要分析工具[7-8]。對于西派公司進行分析：
（1）企業優勢（S）
西派公司一直以來堅持自主創新，積極與南京大學、東南大學、江蘇大學等高校研究所進行長期合作，產品技術水平國內領先。目前，西派公司通過了ISO9001、ISO14001等質量、環境、職業健康體系認證。取得中石油甲級供應商資質，并先后取得阿布扎比國際石油公司ADNOC(ADCO)、等國際知名石油天然氣公司的入網資格，同時也是世界著名油服公司Cameron、FMC、Stream Flo的優質合作伙伴。
（2）企業劣勢(W)
在經營管理水平方面，由于企業縱向管理層級較多，各部門之間信息溝通不及時，無法有效應對外部環境的變化。在生產制造方面，生產過程中無法靈活調整分配導致產能過剩，并且在制造中采用了較大比例的人工，生產效率不高，出錯率較高。在質量管理方面，西派公司所生產的閥門產品與國外知名品牌閥門產品相比，在質量管理方面仍然存在一定差距。
（3）外部機遇（O）
首先，我國經濟持續穩定發展進一步帶動了社會基礎建設投資的擴大，閥門市場需求巨大。其次，國家出臺了一系列智能制造相關政策并設立專項資金支持高新技術企業進行攻關，為閥門企業智能化、信息化轉型提供了良好的政治環境和技術環境。最后，石油化工、核電、冶金、水處理等相關產業的發展也為閥門企業的發展提供了廣闊的市場前景。
（4）外部威脅（T）
近年來，國際知名閥門制造企業在我國建立了完備的生產體系和銷售體系，打造了技術優勢和品牌優勢，占據了中國的高端閥門市場且目前正向中低端市場拓展。所以西派公司要想突破發展瓶頸，就必須將新一代信息技術與生產制造流程相結合，發展智能制造和信息化管理，提升企業生產效率和管理運營效率。
4.2 推行智能制造和信息化管理的具體實施步驟
西派集團智能制造和信息化管理的建設規劃方案，應該遵循“總體規劃，分步實施”的原則，確保信息系統能夠為企業提升管理水平發揮應有的作用。
（1）統一信息化平臺建設和智能工廠建設。建立西派集團運營管理平臺，實現生產、采購、物流、倉庫、銷售、成本控制等企業經營管理活動，從而根據需要科學配置資源，改善運行模式和業務流程，提高決策和運營效率。
（2）基本實現智能制造和信息化管理。通過產品數據管理（PDM）、實現產品設計、工藝數據系統與產品數據管理系統、企業資源計劃系統集成實現產品數據管理集成；建立生產制造執行管理系統（MES）和工業通信網絡，通過運用工業互聯網技術實現智能制造系統、生產設備和員工之間的互聯互通和有效集成。智能制造和信息化管理子系統之間不能相互孤立運行，需要統一規劃，相互配合。
（3）優化商業智能和產業價值鏈。充分利用云計算、大數據和工業互聯網技術，提升企業管理與決策能力。建立企業管理駕駛艙，實時掌控企業運營動態信息；建立產業價值鏈統一分析模型，使企業原材料采購、能耗管控等環節互聯，實現產業鏈的制造協同。
（4）風險識別與規避。企業智能制造和信息化建設周期較長，涉及范圍較廣，投入資金較多.因此，在建設過程中要嚴格把控可能出現的風險，保障西派集團智能化轉型和信息化建設順利進行。
5 結論
本文首先介紹了國閥門行業發展現狀、智能制造和信息化管理發展趨勢，然后以西派公司為例，通過SWOT方法研究分析了西派公司的智能制造和信息化建設環境、發展現狀和存在的問題，對現有的方案從整體架構、具體實施步驟進行優化，并提出實施方案過程中可能存在的風險以及規避措施。主要研究結論有：
1、通過對我國閥門行業發展現狀及存在問題、智能制造和信息化管理發展趨勢進行分析，發現當前我國閥門行業的宏觀環境為閥門企業向智能制造和信息化管理轉型提供了良好的發展環境。
2、基于西派集團智能制造和信息化管理的行業環境、優劣勢和主要問題的分析，提出了西派集團智能制造和信息化管理建設的整體構架、實施步驟和風險識別及規避路徑。
1 引言
隨著新一輪工業革命和產業革命的到來，美國啟動了“AMP計劃”，德國提出了工業4.0戰略[1]，發展智能制造已經成為世界各國推動制造業轉型升級，提高競爭優勢的關鍵措施。2015年5月國務院發布了《中國制造2025》強國戰略[2]，明確將推進智能制造作為主攻方向，重點是新一代信息技術在制造業內部的深度融合。如今，世界范圍內的信息化浪潮正在逐漸引起各產業的信息化變革。閥門行業作為傳統制造業，在當前人工智能技術和信息技術高速發展的背景下，同樣面臨著智能化和信息化轉型的問題。
基于此，本文以西派公司為例，研究我國閥門行業如何實現智能化、信息化轉型升級，提高企業生產和管理效率，助力企業提升核心競爭力，為我國閥門行業實施智能制造和信息化管理水平提升，提供對策與建議。
2 研究背景及方法
2.1 閥門行業發展現狀
現代閥門行業作為傳統制造業行業之一，起源于十八世紀末，隨著蒸汽機在各制造行業的普及應用帶動了工業生產領域閥門產品的大量應用。我國的工業閥門行業至今以已經有六十余年的發展歷史。長期以來，傳統閥門制造行業普遍以低價值、低附加值的閥門為主，其科技含量低，創新和應變性較差。
目前，我國規模相對較大的閥門企業約2000余家，分布區域主要集中的江浙一帶。2018年中國閥門產量486萬噸，市場規模達到184.7億美元。2019年中國閥門產量達652萬噸，同比增長34.1%[3]。總體來看，隨著閥門行業技術研發水平的大幅度提升，我國閥門市場規模從2014年的212.5億元增長至2020年的239億元。預計最近幾年，中國閥門行業市場規模將以12.8%的增長率持續增長，到2023年，其市場規模預計達到548.5億元左右。
2019年我國閥門行業的主要下游產業有電力、化工、煉油、水處理等應用領域。閥門產品屬于消耗品，通常需要大約3-5年更換一次，對安全要求較高的應用領域如化工、核電等，閥門的更換周期就更短。這為我國閥門行業提供了巨大的發展空間。
2.2 閥門行業存在問題
（1）企業主要集中于低端市場，行業整體競爭激烈，市場集中度低
目前，我國閥門行業企業的研發設計技術相對落后，由于閥門企業進入低端市場的門檻不高，使得大多數閥門制造企業集中在低端市場，競爭異常激烈，多數企業采取低價競爭戰略，導致利潤逐漸壓縮減少。
（2）閥門制造技術和產品質量與發達國家仍然存在一定差距
近幾年來，隨著我國閥門行業設計水平和研發技術的進步，國產閥門產品在質量和生產制造工藝水平都有了極大的提高，但與國外產品相比，仍然存在一定差距。在對閥門產品質量和安全性要求較高的關鍵領域，主要還是以進口產品為主。
（3）產業結構不合理，產能過剩嚴重
21世紀初，由于我國工業的快速發展和城市基礎建設固定投資的擴大，促進了閥門產品在工業領域的廣泛使用，需求量大幅度增加。同時，閥門企業供給水平也大大提高，但信息技術與生產制造水平不匹配使得產能過剩，這使得閥門行業智能化轉型升級刻不容緩。
3 西派集團公司智能制造和信息化管理現狀分析
西派集團有限公司成立于2008年，屬于國家高新技術企業。目前，西派公司主要生產管線閥門、井口閥門、井口采油（氣）樹，等產品。其中西派的節流閥、雙瓣止回閥、ESDV、偏心旋轉閥等產品廣銷海外，獲得一致好評。
3.1 信息化管理發展現狀
運用信息化手段提升企業管理水平已經逐步成為現代企業達成的共識[4]，西派公司信息化推進路徑是首先通過實施生產自動化和信息化實現數字車間轉型，最終實現智能工廠。
從2019年起，西派公司為推動企業高端裝備行業智能化水平，對工廠進行為期三年的技術改造與升級，預計2021年底將完成FMS自動化生產線和MES、APS、PLM等信息化的上線工作。對產品全過程的生產進行全面、科學的管理，實現生產過程透明化、生產管理精細化、生產控制實時化，產品質量與交期將得到充分保證。
如圖1所示，西派集團以企業資源計劃管理（ERP）為平臺，廣泛滲透于財務、采購、銷售等領域。同時，以智能車間、智能工廠建設為重點，建成了以生產管理、工藝管理和品質管理等為代表的智能工廠管理系統。以供應鏈平臺、模擬報價等為代表的增強業務管理系統和以平臺建設和商業智能為代表的大數據平臺等信息化管理系統，加快了制造企業信息系統集成應用和生產裝備數字化、智能化升級，推動生產技術創新和生產工藝、生產流程優化，全面提升企業研發、生產、管理和服務的智能化水平，打造信息化環境下企業核心競爭力。
3.2 智能制造發展現狀
企業智能化轉型一般經過數字化、網絡化、智能化三個階段（如圖2所示），企業的智能化轉型一般經過數字化、網絡化和智能化三個發展階段。目前，西派公司處于數字化建設初期，數字化是實施智能制造的基礎，企業通過工程數字化建模，可以從大量生產數據中發現生產問題，糾正企業生產行為，提高生產效率[5-6]。西派集團智能制造的數字化階段呈現縱向集成金字塔形式，數字化建設已經廣泛滲透于生產統計、質量統計、成品檢驗等階段。
3.3 存在的主要問題
雖然西派公司在智能制造和信息化管理方面已經有了相當大的進步。但在在智能制造和信息化管理方面還存在些許問題。
（1）智能制造信息化管理系統缺乏整體體系設計。西派公司基于不同角度建立了許多管理系統，但各管理系統之間并未實現完全的互聯互通，需要分別維護管理，無法實現業務的全流程管理，導致企業運行效率低下。
（2）正常生產制造與智能化、信息化轉型升級之間存在矛盾。西派集團在實施智能制造和信息化管理水平提升的過程中，還需要維持企業正常的生產活動。這就會在生產設備、生產計劃和資金流方面存在競爭，產生矛盾。
（3）制造過程中缺乏有效的智能控制系統，對產品質量的控制不夠。
4 西派集團智能制造和信息化管理建設方案優化研究
4.1.西派公司SWOT分析
SWOT（優勢、劣勢、機會、威脅）分析法是對組織內部和外部的重要環境因素進行分析從而制定相應發展戰略的重要分析工具[7-8]。對于西派公司進行分析：
（1）企業優勢（S）
西派公司一直以來堅持自主創新，積極與南京大學、東南大學、江蘇大學等高校研究所進行長期合作，產品技術水平國內領先。目前，西派公司通過了ISO9001、ISO14001等質量、環境、職業健康體系認證。取得中石油甲級供應商資質，并先后取得阿布扎比國際石油公司ADNOC(ADCO)、等國際知名石油天然氣公司的入網資格，同時也是世界著名油服公司Cameron、FMC、Stream Flo的優質合作伙伴。
（2）企業劣勢(W)
在經營管理水平方面，由于企業縱向管理層級較多，各部門之間信息溝通不及時，無法有效應對外部環境的變化。在生產制造方面，生產過程中無法靈活調整分配導致產能過剩，并且在制造中采用了較大比例的人工，生產效率不高，出錯率較高。在質量管理方面，西派公司所生產的閥門產品與國外知名品牌閥門產品相比，在質量管理方面仍然存在一定差距。
（3）外部機遇（O）
首先，我國經濟持續穩定發展進一步帶動了社會基礎建設投資的擴大，閥門市場需求巨大。其次，國家出臺了一系列智能制造相關政策并設立專項資金支持高新技術企業進行攻關，為閥門企業智能化、信息化轉型提供了良好的政治環境和技術環境。最后，石油化工、核電、冶金、水處理等相關產業的發展也為閥門企業的發展提供了廣闊的市場前景。
（4）外部威脅（T）
近年來，國際知名閥門制造企業在我國建立了完備的生產體系和銷售體系，打造了技術優勢和品牌優勢，占據了中國的高端閥門市場且目前正向中低端市場拓展。所以西派公司要想突破發展瓶頸，就必須將新一代信息技術與生產制造流程相結合，發展智能制造和信息化管理，提升企業生產效率和管理運營效率。
4.2 推行智能制造和信息化管理的具體實施步驟
西派集團智能制造和信息化管理的建設規劃方案，應該遵循“總體規劃，分步實施”的原則，確保信息系統能夠為企業提升管理水平發揮應有的作用。
（1）統一信息化平臺建設和智能工廠建設。建立西派集團運營管理平臺，實現生產、采購、物流、倉庫、銷售、成本控制等企業經營管理活動，從而根據需要科學配置資源，改善運行模式和業務流程，提高決策和運營效率。
（2）基本實現智能制造和信息化管理。通過產品數據管理（PDM）、實現產品設計、工藝數據系統與產品數據管理系統、企業資源計劃系統集成實現產品數據管理集成；建立生產制造執行管理系統（MES）和工業通信網絡，通過運用工業互聯網技術實現智能制造系統、生產設備和員工之間的互聯互通和有效集成。智能制造和信息化管理子系統之間不能相互孤立運行，需要統一規劃，相互配合。
（3）優化商業智能和產業價值鏈。充分利用云計算、大數據和工業互聯網技術，提升企業管理與決策能力。建立企業管理駕駛艙，實時掌控企業運營動態信息；建立產業價值鏈統一分析模型，使企業原材料采購、能耗管控等環節互聯，實現產業鏈的制造協同。
（4）風險識別與規避。企業智能制造和信息化建設周期較長，涉及范圍較廣，投入資金較多.因此，在建設過程中要嚴格把控可能出現的風險，保障西派集團智能化轉型和信息化建設順利進行。
5 結論
本文首先介紹了國閥門行業發展現狀、智能制造和信息化管理發展趨勢，然后以西派公司為例，通過SWOT方法研究分析了西派公司的智能制造和信息化建設環境、發展現狀和存在的問題，對現有的方案從整體架構、具體實施步驟進行優化，并提出實施方案過程中可能存在的風險以及規避措施。主要研究結論有：
1、通過對我國閥門行業發展現狀及存在問題、智能制造和信息化管理發展趨勢進行分析，發現當前我國閥門行業的宏觀環境為閥門企業向智能制造和信息化管理轉型提供了良好的發展環境。
2、基于西派集團智能制造和信息化管理的行業環境、優劣勢和主要問題的分析，提出了西派集團智能制造和信息化管理建設的整體構架、實施步驟和風險識別及規避路徑。
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