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常州星宇車燈股份有限公司

汽車 模具制造 裝備制造
常州星宇車燈股份有限公司(以下簡稱星宇)創立于1993年,專注于汽車車燈的研發、設計、制造和銷售。車燈行業存在較高資質壁壘,星宇起步較晚,通過技術、成本、響應周期快三重優勢不斷開發新品很快獲得高速發展,2011年在上海證券交易所成功上市,是我國主要的汽車全套車燈總成制造商和設計方案提供商之一,擁有先進的前照燈、后組合燈、小燈、電子、模具、工裝生產制造工廠,具有年產各類車燈8,000萬只的生產制造能力??蛻艉w歐系、日系、美系和中國多家自主品牌整車企業,主要包括一汽大眾、北京奔馳、德國戴姆勒、德國寶馬、德國奧迪、法國PSA、通用汽車、一汽豐田、廣汽豐田、廣汽本田、東風日產、吉利汽車、沃爾沃、上汽通用五菱、神龍汽車、廣汽乘用車、奇瑞汽車、奇瑞捷豹路虎、理想汽車等。

中國自主車燈品牌龍頭——星宇數字化轉型的全局探索與實踐

項目背景

汽車車燈模具在注塑模具類型中相對特殊,既有大落差,又有微結構,因其外觀的高復雜性以及高要求,所以模具設計與制造挑戰難度很大。90年代前,車燈模具基本全部進口自日本或者歐美等國家,為打破壟斷局面,一批國產自主車燈企業破土而出奮力直追。

常州星宇車燈是首批打破這一僵局,推動車燈模具國產化的先行者。以產品創新與品質打下市場的星宇,近年來積極推動智能制造,將數字化轉型信息技術貫穿到管理、設計、工藝、生產等多個環節,實現了管理智能化、設計數字化、制造自動化,初步探索出了一條車燈企業數字化轉型的成功路徑。

乘勝追擊 決心建設智能工廠
高速發展的背后,星宇內部自身管理的缺陷也日趨嚴峻:模具交期達成和質量管控受業務量波動影響較大,難以在成本控制的基礎上優化處理;紙質文檔管理日益繁重,人員冗余且時效性差,工廠資源利用率不高;與此同時,上市后的星宇,公司管理要求更嚴格,工廠綜合實力亟待提升。為了優化管理流程,提高工作效率,降低運營成本,加快企業發展,星宇車燈管理層認識到信息化、數字化、自動化轉型刻不容緩。

 

因為基本從零開始,選型時,星宇希望可以選擇一家成長性強、解決方案覆蓋面廣的提供商,在客戶的引薦下,經過多次評估,綜合公司的智能制造轉型戰略需求,星宇與益模建立合作,并共同制定了卓越工廠數智化轉型升級四部曲(即數字化透明工廠、自動化高效工廠、精益化高效益工廠、柔性化智慧工廠)的總體規劃,依據發展分段逐一落地實施,從2017年至今 ,陸續推行落地了益模模具MES系統、智能設計系統、半自動化系統以及多條自動化產線,智能工廠愿景正在逐一實現,并獲得了超預期的收益。

 

 
生產不可控  便沒有管理
 
為解決模具部設備資源未充分利用,計劃執行率較低,無法滿足項目節點等問題,星宇首先導入了模具MES系統。系統上線后,原來資料錄入、項目編制、工藝設計、計劃排產等環節中,線下資料存檔、手工編制、線下人工跟進等工作全部轉為線上系統內進行。系統上線初期推行并不順暢,初始階段員工通常需要“兩條腿走路”,除了將數據上傳新系統,也要完成傳統紙質數據統計的任務,客觀上增加了工作量,不理解、排斥抵觸的情緒時有發生。為了解決這些問題,星宇在兩方面做出了努力。一是做好執行的表率,在內部做好宣導,把轉型的優點傳達到每個部門、每個員工,充分調動員工的積極性,組織好新系統的培訓學習;二是制定獎勵機制,激勵在數字化轉型方面做得好的員工。經過雙方的努力,計劃執行率、設備利用率、項目節點相符率都得到了大幅提升。通過數據可視、流程再造實現省人減時:工藝設計流程用模板調用取代手動線下,工作量減少1天。

 

為解決修模插單、輔件排程等影響新模排程問題,星宇方提出修模和輔件單獨排程,不干預新模排程的機制,經過多輪討論和研究,終于實現車間計劃自動生成及更新,異常插單也可以有效及時處理,計劃管理水平提升,資源配置得到優化。目前益模APS排產取代人工排產,幫助星宇減少了1人工作量,且工作時長縮短1天,排產量增長2-3倍,模具產量可達到300副。

設計無標準  便沒有品質保證
車燈模具具有單體、離散、非標和結構復雜等特性,每副模具都需要單獨加工設計,生產制造周期長資源消耗量大,為了建立符合需求的車燈模具標準庫,提高模具設計自動化水平、保證產品質量降低成本,星宇引入了益模智能設計系統。

 

借助益模智能設計系統,有效規避了手工裝配過程中名稱重復、不規范、材料漏填錯選等問題;裝配析出功能版塊的運用,省去了大量新建裝配的繁瑣過程,整體效率提升了25%。智能設計幫助星宇幫助建立了涉及車燈模具典型結構件標準和加工生產過程標準化。

加工不高效  成本降不
 
用工緊張,人工成本比較高也一直影響著星宇,星宇希望通過自動化技術的應用推行標準化,實現員工零加班、減少制造一線員工,節約人工的同時,也創造出更高附加值、更高技術含量和待遇的崗位。

 

為了提升加工標準化水平,星宇開始推行益模半自動化智能加工系統,將電極設計、電極備料、CNC電極加工、EDM放電加工等環節由傳統手工重復疲勞作業步驟方式轉換到系統加工管理,在維持現有人機數量不變的設備情況下,減少人為操作頻次,提升了設備稼動率。

 

模具設計標準化、工藝標準化、刀具標準化、夾具標準化、設備分工標準化基本完成后,2019年星宇引進了第一條CNC電極加工自動化單元,通過自動化加工方式,減少了人工的輔助操作,最大限度減少停機時間,提高了加工效率。2021年,星宇又引入了CMM電極檢測自動化單元、鋼料粗加工和精加工兩條軌道線。軌道線項目推行上線后,機器人可以自動上下料,代替人工繁瑣重復的搬運工作,加工過程中刀具磨損或者斷刀,測高超過設置公差,系統會自動停機報警。在人力上,三軸小件夜班人員由8人減少至2人,模具的制造周期縮短了30%,在響應速度上星宇有了更大的競爭優勢。

數據不互通  多系統就是“千島湖”
隨著多個系統的應用,星宇車間內部存在一些瓶頸,如業務分散、各系統數據割裂等,在模具MES系統平穩運行兩年后,考慮數據的準確性、一致性和系統操作的便捷性,從信息化建設全局出發,星宇決定對益模模具MES進行升級,統籌合理規劃系統間的集成以及數據的集成管理,打通了PLM、MES、NC多個系統之間的模具信息、訂單信息、BOM信息、工時信息、委外信息、模具階段信息等數據互通,實現了三大系統數據的來源統一、無縫對接。

 

總結

數字化變革轉型的過程是企業標準化,制度化的過程,是一個需要在實踐中不斷摸索完善的過程,在實施信息化系統和軟件需要不斷梳理、調整、總結,形成適合自身發展所需要的標準體系。另外任何系統的成功運用,都有一個緩慢接受和學習的過程,企業和決策者要有一定的耐心,在培訓宣導方面多下功夫。

 

星宇通過全面的整體規劃,多場景多環節的智造改革,以及整個企業從上到下的完全執行與配合,管理從經驗管理上升到科學管理,收獲了超預期的收益。下一步,星宇將沿著四部曲規劃朝著柔性化智慧工廠邁進,借助工業互聯網、5G及AI技術,打造車間數字化雙胞胎,實現按需生產,車間可預測、成本可控,異??煞?,自主決策。

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