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雷沃重工:IT助力智慧农业装备

作者:刘铮筝 2015-11-05 18:57:00 1

在目前国内制造业产能过剩,经济下行的情况下,中国农业装备制造业随之步入中速增长“新常态”。福田雷沃国际重工有限公司(简称:雷沃重工)是一家以工程机械、农业装备、车辆、核心零部件为主体业务的大型产业装备制造企业。雷沃重工作为国内最大的农业装备制造企业,面临复杂多变的市场和经济环境,依旧保持着稳健增长和名列前茅的市场占有率,在2015年品牌价值高达335.56亿元。

农业领域是“中国制造2025”的重点之一,也是时下两化融合的热点,雷沃重工以土地流转和规模经济为契机,积极推进两化融合过程。智慧农业旨在将物联网技术与传统农业结合,运用传感器和软件通过移动平台或者电脑平台对农业生产进行精准感知、控制与决策管理。雷沃重工是“智慧农业”领域的先行者,信息化在其企业制造业中扮演着重要角色。它多年来构建了完备的信息技术架构,应用IT技术贯穿于前端产品设计、中端智能制造和后端销售服务的每一环节。IT部门在公司制造业向制造服务业转型、技术由全球低端向中高端转型、产品由小型向大型转型等过程中,起到了至关重要的作用。基于SOA、物联网、大数据、移动互联等的信息化平台助力于协同研发、技术积累与转移、智能制造、销售配件服务一体化等领域。福田雷沃未来的目标是:致力于产业的创新发展与互联科技应用,通过工业互联网技术实现智能制造、智能管理、智能服务,为全球现代农业生产、城市生活建设和资源产业提供互联、高效、可靠的整体解决方案。

谈到公司成功的秘诀,雷沃重工CIO李金良表示一共有三点。一是重视产品和研发,二是对市场的深刻研究和洞察,三是公司战略,但最核心的还是战略做的好,“制造上各个企业的差异并不大,重要的是围绕客户需求做文章,以客户为中心,适时调整战略,敏锐发掘市场需求,将其迅速转化成新产品落地。”公司目前的战略是主要抓研发和销售服务两端,同时打通中端的智能制造环节,与两端紧密衔接。

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前端设计智能化

雷沃重工目前的瓶颈是研发,没有好产品就没有后续市场,因此公司每年都拿出销售收入的5%左右,即近一半的纯利润用来搞研发。从产品的三维设计,到每个检验节点上的评审和协同,再到研发信息的共享,IT部门为整个研发业务提供全流程手段保障。

质量阀规范设计。在产品设计过程中,设计者出现瑕疵没法控制,但IT系统可以通过规范设计流程以及通过CAE虚拟验证“试错”,避免出现把市场当作实验场的情况。比如车架和轴承用什么材质,韧性如何,受多大力会断裂,多长时间断裂,通过虚拟疲劳测试,都能够计算出来。轴承转多少圈就会坏,动态还是静态,都能够利用3D运行,在系统中产生数据。

在系统内,每一件新产品的设计被分为若干节点,每个节点被称作“质量阀”,每个阶段在进入下一阶段之前,都要通过内部评估和专家的系统外评审。整个产品测试流程十分清晰,虚拟验证在系统里运行通过之后,再造出样品拿到试验中心做实物试验,解决全部问题后才能投放市场。

研发共享促成知识转移。IT部门还搭建了全球协同设计的研发平台与体系,解决了雷沃重工海外成立研发中心过程中的知识转移和文化融合问题。2010年公司在意大利成立了研发中心,当地专家的设计可以通过全球统一PLM研发平台与国内研发数据同步共享,实时将设计成果从意大利转移到国内。另一层面,统一的标准,规范的流程,全球统一PLM研发平台还加速了产品的标准化和模块化。由于模具费用高,同种车型,同一个零部件需求数量的不同,会造成极大成本差异。全球统一PLM研发平台让目前意大利的一些零部件能够直接采用国内现有标准,避免了重复设计,提高了产品的平台化和模块化,方便了后续生产组织和售后维修,更重要的的极大降低的产品成本。在近5年的信息化建设过程中,通过全球统一PLM研发平台,雷沃重工实现了全球研发设计协同,通过推进全配置BOM管理模式和数字化制造,产品开发周期缩短了30%,管理成本降低了10%,试制和试验成本减少了50%。

“研发能力的提升是中国从“制造大国”实现向“制造强国”转变的关键能力之一。在互联网时代,从研发就要开始考虑如何满足客户的个性化、定制化需求。IBM大中华区全球企业咨询服务部汽车及工业产品总经理王涛对《哈佛商业评论》中文版说:“产品的标准化和模块化的程度,对快速满足客户个性化需求,有直接的影响。IBM的IPD(企业集成研发)理念及实践,已经帮助不少国内企业实现了国际一流的研发能力,我们将继续帮助中国农机行业提升研发能力。”

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后端服务精准主动化

“中国制造2025”中,国家提出了制造业服务化转型的要求。“到了今天,雷沃重工仅靠简单机械加工制造得来的利润和经济效益已经远远不够;依托制造业向服务业转型才能促进雷沃重工可持续发展。”李金良说。

雷沃重工在现代制造服务方面进行了创新探索,集成呼叫中心、CRM、GPS智能终端、物联网、移动互联等信息化系统和技术,搭建雷沃重工智能物联服务平台,将服务逐渐由被动向精准服务和主动服务转变,并结合微信、手机APP、云服务平台等新技术应用,实现与终端用户的在线交互。

预警保障价值创造。农业机械是生工具而不是消费品。汽车坏了,有其他代步手段替代,但生产工具不同,因为生产工具是给用户创造商业价值,必须保证它一直处于良好的耕作状态。雷沃重工农机设备上安装了很多智能终端,从公司后台就能监控到所有用户设备运行状态,进行远程实时故障提醒、预警。以前用户只有设备出现问题了,才会打电话给公司报修。但现在不需要用户主动打电话,设备上的智能终端自动将监测到故障,包括故障位置、故障现象、故障代码、故障原因等信息,反馈到公司客户服务中心。中心专家工程师对故障进行诊断评估,并根据评估结果,视故障轻重,主动向用户发送预警信息或直接派就近的服务工程师进行上门维修服务,最大程度降低用户作业的中断时间,保证用户增值增收。

雷沃重工在公司及服务商的服务车上全部安装了GPS智能终端设备,同时为服务工程师制定了标准的服务作业流程,从接到服务请求或远程派工开始,从出发、到达,到维修结束和返回的每个环节,都需服务工程师在移动终端上进行回复确认,将信息第一时间同步到客户服务中心,以此实现对服务过程的全程监控,并维修情况对客户进行回访,调查客户对服务满意度,作为评价服务工程师服务质量和及时性的依据,对不足之处进行改进,全维修过程的监控和回访,保证了服务的及时性和高质量,提高了客户满意度。另外通过服务车智能终端实现了对服务里程和轨迹的监控,降低了服务成本,以前服务商进行外出服务,为增加服务收入,任意填报服务里程,100公里有可能虚报成200公里,公司无从进行查证,现在通过GPS实时监控服务车外出路径,并科学计算服务里程,大大降低了公司服务费用,每年预计降低服务费用30%左右。

此外,后端服务数据和配件维修的数据收集起来,还可以作为产品质量改进和分析的依据。经过对这些大数据的整理,可以分析出各家供应商提供配件质量的优劣,更重要的是产品改进和研发的依据和最准确的输入。“比如有些种类的零部件,无论如何替换供应商,都易出现损坏,这就说明问题出在设计环节,可以反过来助推研发提高,设计出更符合用户需求的产品,实验室的数据不如维修数据更能直接说明问题。”李金良说。

“这就是基于物联网及大数据模式的全新营销与售后服务体系”。IBM大中华区全球企业咨询服务部汽车及工业产品总经理王涛对《哈佛商业评论》中文版说:“物联网实现数据共享。作为一种技术的进步,我们将通过各种设备、通过传感器,把整个企业甚至整个社会,包括我们每个人的经营活动全部数字化,并将这些数字化信息通过大数据、云计算进行相应洞察,从而发掘新的商业价值、商业机会,改变我们现行的一些商业运行模式。拥抱现代化先进技术、通过数字化、大数据分析重塑我国制造业产业的格局,这些,也无疑成为‘中国制造2025’的核心驱动因素。”

中端制造精益化

在商品制造方面,由于产品特性和人力成本相对较低等原因,相对前端和后端,雷沃重工精益制造和生产信息化起步较晚。从2013年,公司才开始进行自动化改造,其中最重要的是标准化工作,实现系统功能模块化、作业流程标准化、系统接口通用化。公司制定了生产设备标准化接口体系,在新工厂进行设备采购时,采购部门遵循标准化接口体系,为MES制造执行系统互联互通做准备。目前雷沃重工已打造完成了若干个标准化工厂,然后移植到意大利的海外工厂,明年正式在海外运行。

标准化工厂高质高效。标准化工厂最大的好处就是高效、透明。由于装配车间基本都是混线生产,分配来的产品外观类似,但型号和组成有别。如果没有标准化系统,装配工人只能依靠产品图纸及手工装配,很多时间都浪费在寻找零配件上。但在信息化标准工厂里,系统会自动显示在当前工位的车辆装机指导信息,由系统为工人提供下一步安装内容和指示。物流环节,系统根据生产进度及线边库存自动拉动仓库投料,并支持多元化物流配送方式,物流与制造高效互通起来。到了质检员的步骤,系统会自动提醒需要检查的项目,同时系统可以判断是否合格。对于重大缺陷信息,通过标准化的质量故障代码及位置图,点选录入,并对质量返修过程进行实时监控。下一批新型号产品到来时,系统安装信息会同步自动更新对工人的操作指示。而零部件通过扫描,实现装配防错,也可以在系统内看到供应商信息和批次信息。中端的制造通过以上流程和后端打通。产品装机档案生成后,为售后服务出现质量问题和索赔回溯做好了数据基础。

此外,生产过程中尽可能自动化,实现与生产自动化设备对接,实现制造过程的标准化及智能化作业,不仅保障了产品质量和装配准确度,还能缩短交付周期,加快资金流转。系统支持客户自主选单及客户声音传递,实现与客户互联互通,提升了客户满意度。供应商则全部通过网上订单送货,系统支撑JIT、VMI等多种供货模式,并实现上线结算,提升了供货效率,同时降低了库存量及资金占用,为公司节约了最大的一部分成本。而供应商角度也能实时掌握生产进度、物料消耗、财务结算、供应商绩效等信息,实现与供应商高效互联互通,减少了时间及材料浪费,生产和管理成本约降低15%。

技术和产品集约化。虽然雷沃重工在国内处于领先水平,但和约翰迪尔和凯斯等欧美企业差距依然较大,技术水平约相差十几年。比如,拖拉机国外已经是自动档,中国还停留在手动档。国内收割机目前的最快喂入量(收获粮食速度数量标准)是每秒6、7公斤,市场正往8公斤发展,但国外都在10公斤以上。雷沃重工正在努力阻碍和国外的差距,从2010年开始在意大利建造建研发中心,挖掘技术资源,效果显著。

除了国内缺乏相应技术能力外,国内土地集约化程度低,也是导致高端的大型农机设备在国内应用少的原因之一,目前国内大型农机设备主要在土地集约化程度较高的东北农垦和新疆建设兵团。同样一亩地,国外投入远低于国内,产量却比国内高得多。雷沃重工的的拖拉机从30马力到200马力的型号都有,但国内主要的需求还集中在80、90马力,最多仅达120马力。现在东北农垦区以及新疆的建设兵团,就是高技术大型机械适合的主要市场,也是雷沃重工未来的发展方向。发展先进技术不能只停留在规模上,还包括农机具之间是否能更好利用物联网集成、比如将精量播种、施肥等功能互联互通起来。

“智慧的制造是工业4.0的核心能力之一,关键就是在互联网时代,如何在较低的供应链库存水平下快速交付可配置的个性化产品。”王涛说:“IBM在中国制造行业有多年的先进实践经验,通过整合研发平台、制造平台到营销服务平台,实现数据不落地,提升企业全价值链信息管理。并且,在传统ERP的平台上,IBM利用OTD理念,帮助客户建立考虑约束条件的计划体系,大大提升供应链效率。”

未来智能化升级

为避免信息孤岛,雷沃重工从2009年就开始进行IT大规模系统化。从研发和销售积累数据开始,让设计、制造到营销售后都由同一个信息化系统支撑,把流程固化起来。“构建完善的大架构至关重要,所以从采购、制造、物流到销售、售后、财务,我们都选择与IBM合作,产品则选择了SAP等国际化大公司的产品。辅以小公司提供的一些周边系统,比较灵活。”李金良说。

目前雷沃重工正在进行进一步智能化升级,比如研究农机的自动驾驶和自动导航。农耕时要取直线,目前最原始办法是在上千米的土地上,人工用插木棍画线在农田上取直,让农机顺着直线走,但这种粗放的方法,很难保证永远走直线。而在GPS指导下驾驶的农机,不但播种直,起垄犁地均匀,而且最多能节省3%-5%的土地。此外,农忙时客户对农时要求特别高,比如以前靠人工驾驶只能在白天耕作,晚上不得不停工。但自动导航就能解决这些问题,依靠GPS系统定位的自动驾驶,不仅节约人力,白天晚上都可以起垄,充分抓住农时,大大提高农机的作业效率。

“目前已经有企业能提供这些技术,而系统支持尚不完善。我最理想的状态是,为整个农场提供IT平台,把收割机、拖拉机、播种机等农机具全部互联起来。农场主坐在家里,从Pad上就能实时掌控农机作业状态和粮食收获产量等信息。设备的互联和整体系统互联是智能农场最大的挑战。”李金良说。

“丰富的企业整合运营的经验,通过SAP ERP项目的实施,我们帮助雷沃重工构建强大的流程信息化体系,初步完成数字化企业的构建。前端业务运营数字化、后端业务支持的集中化;形成了企业对以信息化这一现代化生产力的切身体会与支持,从而为进一步构建现代化企业奠定了坚实的基础。”王涛谈到。“ERP系统基本实现了对雷沃重工企业内部的产供销、财务等日常运营业务统一在同一信息化系统下进行管控。”

第二大挑战是让公司和所有客户互动起来。中国农业整体还停留在比较低端水平,农民大多数靠经验种地,靠天吃饭,现代化水平太低。而智能农业对土地集约化和农民专业水平要求较高。以前农业老龄人口普遍缺少农耕专业知识,但中国农村劳动力正呈年轻化发展,如何提高这些年轻客户群的专业知识,增大他们对公司的粘性,如何利用互联网手段和客户互动,怎么让客户更理性的使用农机?都是雷沃重工下决心要解决的问题。

李金良表示,公司已经进行了相关部署,计划在2年之内可以做到一部分试点,希望能为农民通过互联网提供免费农业咨询服务,并将打造一个农民交流沟通平台,为农民提供全程机械化作业解决方案和农艺解决方案,将农机、种子、化肥等农资和农机逐步整合起来,利用互联网打造社会公众平台,最终形成全行业的农业生态圈,在这个平台不但提供雷沃的产品和服务,同时为全行业提供服务,围绕农民和农业需求,打造行业平台,为真正实现中国农业现代化提供支持。

王涛表示:“产业升级、物联网、云计算、移动社交、大数据分析,均以数据作为基础。企业的转型,正是要先做到企业的数字化运营。这就是说,在企业的管理经营、业务模式及人才培养等各个方面均要以数字化的思维方式展开。这实际上是一种企业文化的颠覆性变革。雷沃重工正在积极地行进在数字化转型变革的路径上。在我看来,“中国制造2025战略”的实现正是需要更多像雷沃这样的行业领军者发挥其杰出的创新能力和领先的信息技术能力。IBM将借助百年经验,全面助力这样的企业加强技术的创新、提升研发和生产能力、实现业务流程的数字化、产业链之间的协同,进而推动这些企业的跨业经营、跨业合作、甚至全球化战略的全面落地。”(钮键军 | 编辑

刘铮筝是《哈佛商业评论》中文版编译。

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