施耐德电气+绿色智能制造行业洞察——盘厂.pdf

绿色智能制造行业洞察 盘厂施耐德电气商业价值研究院DIGITAL以绿色智能制造助力盘厂精益发展之路https:/ 中国已经成为集团在全球第二大市场 在中国拥有超过17000名员工 3 个主要研发中心和 1 个施耐德电气线上能源大学 23 家工厂、8 个物流中心、9 个分公司和 37 个办事处遍布全国施耐德电气作为全球能源管理和自动化领域的专家，引领数字化转型，以实现高效和可持续。集团 2019 财年销售额为 272 亿欧元，在全球 100 多个国家拥有超过 13.5 万名员工。施耐德电气的宗旨，是赋能所有人对能源和资源的最大化利用，推动人类进步与可持续的共同发展。我们称之为我们的使命是成为您实现高效和可持续发展的数字化伙伴。我们推动数字化转型，服务于家居、楼宇、数据中心、基础设施和工业市场。我们通过集成世界领先的工艺和能源管理技术，从终端到云的互联互通产品、控制、软件和服务，贯穿业务全生命周期，实现整合的企业级管理。我们是一家拥有本土化优势的全球企业，致力于推动开放的技术及合作伙伴生态圈，积极践行有意义、包容和赋能的共同价值观。关于施耐德电气Life Is On。1Life is On|施耐德电气目录序章：施知此事要躬行.2前言：施予定性，验以定量.3章一：1.0 时代，施说盘厂.4 你知道的盘厂.4 施解经营.6 施看生产.7 施论未来.10章二：施论盘厂转型的必然性.12 共“痛”性，施解挑战.12 施看制造.23 施论探索中的转型.25章三：2.0 时代，施看盘厂的绿色智能制造.26 抉择，探索中的绿色智能制造时代.26 施看绿色智能制造转型.28 施论绿色智能制造规划咨询.29 精益生产咨询.29 精益运营咨询.30 供应链管理咨询.31 施论绿色智能制造落地.32章四：施谈绿色智能制造实践.33结语：施以长技助启航.372Life is On|施耐德电气一般来讲，盘柜的特点主要体现在如下几个方面：从总量上看，量大面广，各行各业配电环节都离不开盘柜；从订单上看，量小非标，负载不同，品种规格多(参数包括电压、电流、保护、极数等)，环境条件复杂(应用于各类海拔、温度、湿度、盐雾、粉尘等情况)，同批次订单规格都会存在差异；劳动密集，自动化水平低，在组装环节主要依靠大量的人力进行组装工作；甲指乙购，客户方往往对关键元器件进行品牌指定，而该品牌不一定在盘厂的常规供应商名单内；设计改图，设计图纸的变更一定程度上造成“边设计边生产、边采购边生产、边设计边调整”的现象；一些不可避免的浪费，例如钣金加工试料、设计中的设计余量等您是否觉得这些情况都很熟悉？是否觉得理所当然，不可避免？还是您觉得可以有改善空间？是否可以引进一套新的管理经营理念、一套可持续改善并自我检查和调整的体系，来改善现状？您是否试想过发展一条适合盘厂自身特点的可持续绿色智能制造之路？路就在脚下。序章：施知此事要躬行3Life is On|施耐德电气为了更好的让读者们认识盘厂经营生产的现状，施耐德电气对盘厂进行了线上线下的采访。线下，我们按业务规模将盘厂分成大、中大、中、小四个类型，进行科学的分层抽样，走访多家盘厂企业；线上，我们通过施耐德电气的盘厂邦，对盘厂用户进行了大样本、小问卷的随机抽样，获取 1122 份有效样本。通过线下的分层抽样深入访谈，加深对盘厂企业的认识，定性的分析并总结盘厂的经营生产现状。然后通过线上的随机抽样，进行定量的大样本调研，量化已经挖掘到的定性分析结果，让我们更清晰的找到盘厂的共性和特点。此行业洞察将分析结果呈现给广大盘厂企业朋友们，通过文中内容，读者们会看到盘厂的共性和不同企业的特点，为读者们自身的智能制造转型提供可借鉴之参考。前言：施予定性，验以定量4Life is On|施耐德电气你知道的盘厂由一个或多个低压开关设备和与之相关的控制、测量、信号、保护、调节等设备，由制造厂家负责完成所有内部的电气和机械的连接，用结构部件完整地组装在一起的一种组合体，被称之为低压成套开关设备。_ 来自GB/T 7251.1-2013，低压成套开关设备和控制设备第 1 部分:总则与之对应的还有中高压成套设备。我们将生产成套设备的制造厂家称之为电气成套开关设备厂，通俗叫法为成套厂，也叫盘柜厂或盘厂，英文为“Panel Builder”(简写 PB)。注：下文统称为盘柜与盘厂章一：1.0 时代，施说盘厂中国的中低压盘柜市场需求逾千亿人民币规模。千亿国内，盘厂企业约万余家，其中盘柜业务规模达一亿人民币以上的盘厂约三百余家。万家中国的盘厂分布主要集中在华东、华南、华北地区，尤其对于江苏、浙江、广东、福建和京津等经济发展迅速的地区，盘厂集中度高，其生产能力与产品水平也相对较高。5Life is On|施耐德电气我国从上世纪五十年代开始引进盘柜，发展至今盘柜技术本身已经有了很大的突破，先进的智能化趋势越来越得到人们的认可，但盘柜的生产仍处于智能化起步状态，尚无突破性进展，且称之为盘厂的 1.0 时代。1.0 时代的盘厂，我们从经营规模以及生产自动化水平的角度，可将盘厂分为四类：大型盘厂盘柜业务年营业额在 3 亿元人民币以上 业务量大，覆盖面广；多数企业业务覆盖全国，客户涉及各行各业 标准化管理，多数企业内部已具备先进且标准化的管理流程，或正在向规范化调整 自动化水平相对较高，且部分企业已进行智能制造的尝试中大型盘厂盘柜业务年营业额在 1-3 亿元人民币 业务量中等偏上，少量企业业务能够覆盖全国，客户涉及各行各业 标准化管理体系随着业务量的上升，逐渐趋于规范化发展 自动化水平一般，多数具备钣金生产能力的盘厂在向自动化发展中型盘厂盘柜业务年营业额在 3 千万到 1 亿元人民币之间 业务量中等，订单区域特性明显，客户行业较为集中 标准化管理体系较弱，但随着业务量增加，部分企业已经开始走标准化管理之路，例如上马 OA/ERP/MES 等系统 自动化水平低小型盘厂盘柜业务年营业额在 3000 万元以下 无自动化，订单不稳定，生产波动性大，有些企业以为中大型盘厂做代加工为生6Life is On|施耐德电气施解经营成本驱动是盘厂生产经营的核心内容。而利润水平低，产品附加值低以及订单不稳定是造成成本驱动的主要原因。中高压盘厂凭借产品技术含量高、生产成本高、产业投资规模大等行业进入壁垒，能够屏蔽绝大多数盘厂玩家，市场集中度较高，相对利润水平能够得到一定的保障；而低压盘厂由于受到技术要求、投资成本较低等因素的影响，进入门槛颇低，因此市场参与者众多，产品同质化现象比较常见，且价格竞争激烈，利润压力大，成本驱动的特性尤为明显。利润水平低首先，成本控制难度大，订单的量小非标、甲指乙购、图纸变更等常态现象对于盘厂的采购议价能力考验较大。其次，市场参与者众多，价格竞争激烈。虽然上游供应商会选择让渡部分利润，但多数产品附加值低的中间盘柜组装型盘厂为了获取订单会相继降价，压缩自己的利润空间。最后，社会其他因素影响，例如银行贷款要求提高，民间融资成本高，突发社会事件如“新冠疫情”等对于企业现金流、利润的影响也在逐渐放大。人才欠缺，技术升级难度大客户需求随着电力系统的优化、智能电网的快速发展，盘柜设备呈现系统化、集成化以及智能化趋势，推动着盘厂自身的技术升级。为适应市场需求的变化，简单装配、模仿制造已无法满足市场的需求，在这样的情况下，如何摆脱同质化的竞争旋涡，提升企业自身的附加值，提高利润水平，已成为了盘厂企业发展的重要方向。然而，盘厂增加产品附加值，业务转型升级仍面临着整体系统方案的技术设计能力、功能优化设计能力以及系统结构设计能力等一系列关键的技术问题，而技术人才的缺少，也制约着盘厂的技术升级。竞争压力大，订单不稳定，生产不均衡市场竞争激烈，目前拿订单不仅需要价格优势，也有越来越多智能化的技术要求，拿订单难度在逐渐加大；“见单生产”是盘厂的主要特性，订单不稳定的情况在中小型盘厂较为普遍，导致无法按产能均衡来计划排产。客户不同负载不同，环境不同负载不同，同时对盘柜的技术需求也不同，即使同一批次的盘柜也会因负载的差异而不一样，造成盘柜的生产无法标准化，无法进行集中采购、集中生产，对成本控制造成压力甲指乙购，客户订单因为设计院或本身的客户关系，往往会对盘柜内的关键元器件指定品牌，该品牌不一定在供应盘厂的常规合作品牌之列，无法进行较为精确地评估及原材料成本的控制图纸变更频繁，因负载问题或因设计问题等，客户会对已下单设计图纸进行多次修改变更，使盘柜的生产成本、设计成本等难以控制，导致成本管控难度加大7Life is On|施耐德电气施看生产图 1：盘柜生产流程图盘柜生产属于离散生产方式，可分为前端的钣金结构生产以及后端的盘柜装配：前端钣金结构生产在一定程度上已经可以实现全自动化生产，但受订单波动、自身的资金压力等现实问题影响，现阶段较多盘厂采取钣金结构外协生产方式，外包给指定第三方合作企业，同时将钣金结构设计也交予该指定企业，以此来降低自身的资金投入，提高投入产出比；后端盘柜装配属于劳动密集型生产，以现有的利润产出、资金实力以及技术水平无法实现自动化生产，仅少部分环节采用机械设备，实现半自动化生产，例如端子压接、母线剪裁等。采购进货检验 关键元器件 板材 其他配件钣金结构生产 零件钣金加工(剪冲弯)电镀喷涂 框架柜体组装盘柜装配 元器件组装 配排线制作安装 二次回路接线检验入库 出厂检验 包装入库7Life is On|施耐德电气8Life is On|施耐德电气钣金结构车间1.0 时代，钣金结构车间是盘厂生产中唯一具备全自动化集成可能性的工艺环节。钣金结构由标准件+非标件组成，标准件可实现批量化采购，自动化生产。部分大型盘厂已经在该车间进行流水线生产工艺的改造，应用自动配料、自动上料等自动化工艺手段。处于半自动化水平的中型以及中大型盘厂，也在计划或开始尝试相应的自动化改造。图 2：钣金结构生产中的主要设备根据生产材料需求，可将钣金生产部件解析为通用型零部件与专用型零部件：剪板机冲压机折弯机静电粉末喷装主流工艺环节：剪-冲-弯工艺设备：平整机、剪板机、折弯机、冲压机、液压机、金属焊接设备(钨极氩弧焊机、交直流氩弧焊机、二氧化碳保护焊机、螺柱焊机、点焊机)、注塑机、切割机、数控冲剪板材柔性加工线等目前最具代表性的先进生产线：数控冲剪板材柔性加工线主流工艺环节：喷涂、电镀工艺设备：清洗装置、喷漆装置、喷塑装置、烘箱、空气压缩机等设备目前最具代表性的先进生产线：自动化静电粉末涂装钣金结构加工零部件表面处理零部件柜体前后立柱、横柱、侧板面板、开关支架等采购方式批量加工、补库存采购方式定制加工、零库存、见单采购通用零部件专用零部件8Life is On|施耐德电气9Life is On|施耐德电气盘柜组装车间盘柜组装是盘柜生产中的核心工艺，属于劳动密集型工艺环节。该工艺环节的生产效益主要由组装工人的组装效率来体现，包括人工排班管理、人工下线、端子压接、人工测绘、母线剪裁等。盘柜组装生产的自动化水平极低，仅部分企业因人工成本逐年上升，开始实现部分环节的自动化，例如端子压接、母线剪裁等，其中对于母线剪裁，可通过自动化来实现柔性生产，下线与压接也都有相应的自动化设备。图 3：盘柜组装生产流程图1.0 时代，盘厂的自动化水平评估盘柜的整体市场呈现量大面广特性，可以说国民经济各行业都离不开盘柜。但订单却又表现着量小非标的特点，品种规格多(参数包括电压、电流、保护、极数等)，环境条件复杂(应用于各类海拔、温度、湿度、盐雾、粉尘等情况)。量小非标提高了盘厂生产的自动化门槛，同时利润低又制约着盘厂自动化水平的发展，盘厂生产的自动化、智能化之路道阻且长。盘厂的自动化之路受限于盘厂生产的特殊性，在无法实现全面自动化的情况下，部分企业从某些关键环节出发，例如装配工艺的压接端子、母线剪裁进行设备层自动化，在钣金结构生产中实现全自动化生产。综合上述因素，结合盘厂企业的访谈，我们对盘厂 1.0 时代进行自动化水平评估的结果是，目前虽然大多数盘厂仍处于自动化水平发展初期，但部分大型盘厂企业的自动化水平已远远的甩开了中大型、中型以及小型盘厂。大型盘厂 走在了盘厂企业的前列。部分盘厂企业已完成国家两化融合的任务，同时实现了自动配料、自动上料以及 3D 图纸对数控机床的直接转码，极大的缩减了人力成本，减轻了员工的工作负担 仍存在自动化水平参差不齐现象，摸索仍是常态，例如部分企业虽然实现了自动转码，但转码效率、自动配料精准度等仍需要经验的积累 部分盘厂尝试在装配车间提高自动化水平中大型盘厂 发展中的自动化。部分企业计划或尝试去实现一些从“点”开始的自动化，例如端子压接自动化、母线剪裁自动化等中型盘厂 自动化水平低，仅有部分自动化生产设备，多数盘厂企业选择钣金外包小型盘厂 自动化水平极低，依赖人工生产二次配线(辅助电路)下线-配线-导线压接-导线接地元器件装配 参考元件布置图或电气原理图进行元件装配 一次元件安装(进出线开关、框架、塑壳、互感器等)二次元件安装(控制元件、柜门灯、柜门按钮等)元件标识粘贴一次配线 一次导线装配 母线制作与装配(平直-下料-矫正-钻/冲 孔-安 装+零/地排装配)总装-调试10Life is On|施耐德电气施论未来盘厂未来可期，伴随着时代的发展需求、技术的创新需求，盘厂 2.0 版已悄然来临。(1)市场发展需求上，投资热点的驱动：智能配电、新基建、城镇化、新能源、都市圈等政策倾向以及投资热点，将会成为盘柜设备需求的增长驱动力。竞争上，日趋激烈、分化严重：因订单不稳定，小厂生存能力差，面临淘汰风险；智能配电的需求增加，对于盘厂的技术要求会随之增加，适应性差、技术实力弱的企业将面临较大的淘汰风险。(2)产品技术发展产品技术发展体现在以下 3 大方面：控制智能化、结构标准化和模块化、容量增大及分断提高。控制智能化工业4.0、强国战略、互联网+等应用的需求与推广，使得配电柜智能化、远程监控、能源管理拥有着良好的发展前景。越来越多的用户对配电的重视，对监测的认可，对能源管理的需求提升，对智能化盘柜设备的需求也越来越多。现阶段能提供加装智能元件盘柜设备的盘厂在逐渐增多，但能够为客户提供优质的数字化服务的盘厂很少。所以提高自身技术实力，为客户提供智能化解决方案是盘厂未来发展的主要趋势之一。智能化盘柜设备一般包括：数据传输、远程控制、故障检测、对系统各种信息资源进行查询(如故障记录、日常报表、电网管理、成本分析、电网质量和负荷分析，配电柜上的一些参数、开关的状态、使用环境等的显示)；先进技术的发展使得智能化盘柜得以实现：由于数字仪表、火灾探测器、变频、软启、框架断路器的控制器及部分塑壳断路器都可以有通讯、控制的功能，将这些功能接口与现场总线连接或通过适配器与控制器以太网相连，操作员在监控室就能对现场的配电设备进行控制，直观的了解现场状况和实时参数；如果开关元件使用的是低端产品，不具备通讯的功能，还可以通过数字采集器、传感器等对设备的参数和状态进行采集和上传，并且下达一些控制指令。结构标准化和模块化柜体结构逐步由原来焊接式向组装式、固定式向抽屉式过渡。在柜体加工方面，普遍采用无螺母连接，即所有连接都采用自攻螺钉或普通螺钉，在承重部位采用铆螺母。采用自攻螺钉，除了加工方便，可提高加工速度外，在靠墙安装的柜体中还可实现正面装配和维修。在板材加工方面，除使用异型骨架之外，许多公司采用整体板材成型，不仅减少原材料浪费，还提高了柜体强度，骨架的部件向标准化、模块化发展，各部件均有标准模数化安装孔，组装灵活、方便，可以提前做部件库存，缩短项目生产周期。容量增大及分断提高当前高层楼宇和大规模项目增多，其用电负荷都比较大。例如 400V 系统变压器的容量高达 2500KVA 甚至以上，690V 系统变压器的容量高达 4000KVA，这就要求低压配电柜的容量也要相应增大，逐步向大型化方向发展；由于变压器容量增大，对下游的低压元件及盘柜的分段能力也提出了更高的要求。11Life is On|施耐德电气(3)智能制造的发展如果将盘厂发展比喻成人类的成长，那么订单销售属于“外练筋骨皮”，而生产经营可看做“内练一口气”。订单的增长属于“野蛮其体魄”，那么智能制造则属于“文明其精神”。在订单增长的外功陷入瓶颈时，那么新的突破除了外援，就是内功的修为。随着工业化、信息化、城市化融合发展的明显趋势以及物联网、人工智能、大数据等革命性技术的不断融入，再加上人力成本增加，突发性社会事件对企业经济带来的不利影响等外力因素的介入，盘厂企业内修己身，利用智能化、信息化等技术及应用促进企业的发展已成为必然趋势。如果说利润低、产品技术升级难度大、订单不稳定是盘厂经营者的“三大痛”，那么成本控制、项目周期、图纸变更则是考验盘厂生产经营的“三座大山”。对于这“三座大山”，内修己身发展智能制造，翻山越岭也在反掌之间。成本控制，从方方面面影响着盘厂生产经营，例如库存材料的消耗，供应商的议价能力，人力资源的浪费等。提高利润水平，合理安排人力，优化人员配置的精益生产，以及提高设计与库存沟通时效，原材料供应商管理议价的供应链管理是目前盘厂企业主要尝试方向。项目周期，流程化管理，模块化生产，提高生产效率，提高设计效率，提高 BOM 精准度，提高编程效率，引进先进数控钣金加工设备，提倡柔性生产，优化生产工艺，模块化标准件精细化管理，减少人员沟通时间等，诸如此类，盘厂可通过对流程管理、精益生产的尝试来持续改进。图纸变更，需求变更是对生产计划、采购计划、排产灵活调整的重大挑战，通过精益生产灵活配置生产计划，可以避免日日会议、周周会议造成的时间成本浪费和人员经验主义造成的浪费。为了提高相关能力，减少经验主义失误造成的损失，精益生产、供应链管理、流程化管理、无纸化管理等措施是未来盘厂智能制造的主要方向。此外，应对突发性社会事件，改变现有的工作状态，提高自动化率，提升智能制造水平是盘厂企业未来的重要发展方向。例如突发性社会事件COVID-19新冠疫情：疫情之下，禁止聚集性开工，对于劳动密集型产业盘厂来说，开工延期、复工率低、积压的人工成本和管理成本，即使考虑全年摊销，也必然影响着企业的生存状态。摆在盘厂面前的两条路：一是转移成本压力涨价，随之带来的是订单进一步减少；一是自己消化，将会提高亏损的可能性。综上，降本增效是盘厂未来发展的必然趋势。11Life is On|施耐德电气12Life is On|施耐德电气共“痛”性，施解挑战在对多家盘厂业务流程的梳理中，施耐德电气发现众多盘厂有着很多共性痛点。从盘厂人的日常工作生活中去探索，1.0 时代，无论是成本、销售、计划、设计、供应、生产以及交付这 7 大环节中的任何一项出现了问题，所造成的生产经营结果往往存在三个问题：生产效率低、资源浪费以及生产周期的延长。生产效率低图 4：生产效率低的主要原因数据来源：施耐德电气盘厂伙伴研究 2020，基于 1122 份访谈问卷的统计造成生产效率低的首个挑战是工作流程复杂，时间上的浪费。盘厂越大从流程上讲就会越复杂，盘厂管理层会有意识的进行规范化管理，但往往在规范化管理探索中，不合时宜的规范化会造成更多的时间浪费；其次是流水线生产工艺不畅，不同盘厂对流水线工艺的需求差异化较大，而适合自己的才是最好的，无论哪一种盘厂类型，流水线工艺都应随着规模的扩大而不断优化，从而制定符合盘厂自身特点的智能制造流程；再次是人工装配安排不合理与装配工人工作积极性波动大，这两点一直都是盘厂产业发展中比较棘手的问题，尤其在中、小型盘厂群体中因自动化水平低，受人力的影响更大而更为明显；最后，虽然大多数盘厂在组织结构臃肿、依靠人工经验排产等方面仍存在可优化空间，但相对来说非尖锐问题。章二：施论盘厂转型的必然性痛点20%工作流程复杂，时间上的浪费18%流水线生产工艺不流畅 18%人工装配安排不合理17%装配工人工作积极性波动大14%组织人员臃肿13%人工经验排产效率低13Life is On|施耐德电气生产资源浪费图 5：生产资源浪费的主要原因数据来源：施耐德电气盘厂伙伴研究 2020，基于 1122 份访谈问卷的统计首先，库存消纳慢，原材料的浪费或积压现象在大中小型盘厂中都较为普遍。主要原因有两点：一是设计无法实时掌握库存的动态信息，很难结合库存情况进行设计；二是因为非标定制，部分原材料二次使用难度大。其次，设计余量大，也可以理解为生产过程中的消耗过大，盘厂生产过程因存在盘柜组装中母线或线束的测绘裁剪环节，所以在盘柜设计之初对于母线、线束等原材料的用量标定往往会有一定量的设计余量。同时，边角料的浪费在目前多数盘厂企业概念里是难以避免的。而如果在设计中采用模拟仿真设计的办法，则可尽可能的减少甚至摒除此类过度消耗。最后，生产计划不合理与安装/裁剪工作失误，都属于人为性质的生产资源浪费。无论是人力经验安排生产计划，还是人工操作中的失误所造成的材料浪费，其实都可以通过精益生产，在一定程度上减轻或杜绝此类生产资源的浪费。25%库存消纳慢，原材料浪费或积压痛点21%设计余量较大14%生产流程不合理20%安装/剪裁工作失误20%生产计划不合理 14Life is On|施耐德电气生产周期长图 6：生产周期长的主要原因数据来源：施耐德电气盘厂伙伴研究 2020，基于 1122 份访谈问卷的统计部门间冲突、原材料不齐套以及沟通确认时间长是导致生产周期过长的主要问题。建立良好的精益生产机制是解决部门矛盾、推进材料齐套、减少沟通成本的主要手段。不协调的、难以追溯的生产管理机制往往会造成部门间的责任推诿，频繁协调，不自觉中拉长了生产周期。精益生产能够构建采购、设计、生产、仓储间的沟通桥梁，避免需要的材料迟迟不到，不需要的材料堆满库现象。24%管理机制造成的部门间的矛盾冲突痛点23%原材料采购不齐套 15%领导日常工作花费大量时间用于审批、调度、资源调配等矛盾17%人工排产不合理21%部门间沟通确认时间长15Life is On|施耐德电气人力成本增幅35%增 1%-3%30%几乎无变化21%增 3%-5%10%增 5%-10%4%增 10%以上0%成本下降造成生产效率低、资源浪费以及生产周期长的原因有许多，包括人为的、非人为的因素，有些可避免、有些很难避免，落实并归属到企业实际生产运营中的 7 大模块：成本、销售、计划、设计、供应、生产以及交付中，给你情景再现，去看看痛从哪里来。(1)成本人工成本高 劳动密集型产业，自动化水平低，人工成本高，利润水平低成本控制难度大 甲方指定、设计改图、项目暂停暂缓等造成成本控制难度大成本核算难度大 存在制造成本的“大锅饭”现象，销售成本无法精准核算，成本核算执行难度大异常情况难以及时干预 成本发生过程不透明，无法在阶段性成本异常中及时干预以及建立完善的改进制度盘柜产品的利润水平低、同质化严重是市场上绝大多数人的共识，多数中小盘厂为了节约成本，钣金生产采用外协方式，降低资本投入。降低成本是盘厂技术发展的主要驱动力之一，如何控制成本，是盘厂企业在这几十年的发展历程中面对的核心问题。经调研发现，人力成本逐年上涨是绝大多数盘厂企业面临的现状，对属于劳动密集型产业的盘厂来说，人力成本上涨带来的成本压力显得尤为突出。图 7：盘厂人力成本年平均涨幅数据来源：施耐德电气盘厂伙伴研究 2020，基于 1122 份访谈问卷的统计15Life is On|施耐德电气人力成本是目前盘厂成本中较为突出的痛点70%的盘厂人力成本逐年增长成本下降的盘厂接近 0%16Life is On|施耐德电气(2)销售图 8：客户管理体系中存在的突出问题数据来源：施耐德电气盘厂伙伴研究 2020，基于 1122 份访谈问卷的统计“增订单稀释成本”是目前盘厂经营活动中的主流思想，以增订单为目的经营管理思维一直在盘厂企业普遍存在。随着盘厂业务量的扩大，管理复杂程度逐渐提高，以增加客户粘性、提高项目成单率、减少项目报备冲突、缩减销售/非销售审批流程、精细化销售 KPI 以及以提高成本核算精准度为目的的一系列经营管理的思考也在不断变化。现阶段，对客户提前量评估以及提高客户服务质量是目前盘厂企业首选需要解决的问题。33%27%18%13%9%无法预判客户需求，无法进行提前量评估、制定生产计划来缩短生产周期 对客户历史信息查找不便，不利于为客户提供更优质服务 无法精确核算销售产出，KPI 考核难度大 无系统化管理，客户粘性低，容易人为疏忽遗漏客户需求，难以预判项目成功率 无项目报备，易造成项目利益冲突17Life is On|施耐德电气(3)计划设计、生产、采购不协调 边设计边生产、边采购边生产、边设计边调整计划编制难度大 计划编制难，需要多环节多部门确认剩余能力计划不明确、不精细 总计划不能详细匹配到周计划和日计划计划变动多 订单不稳定，生产计划变更频繁，不是追加就是取消，生产计划无法执行，牵一发动全身会议多，协调多 过于频繁的生产协调工作会议，无形中浪费人力与时间计划制定的意义在于对产能的高效合理利用，而目前盘厂企业的生产计划主要依靠计划员的经验编制，难以保证生产均衡。对于生产计划的齐套检查采用人工计算方式，工作量巨大，也存在无法避免的误差，生产计划编制的细化程度很难精确到每个产品的每个工位，无法准确的生成生产准备和物料配送计划，存在一定程度上的产能浪费。计划与实际的不匹配，需要人力去了解实际生产进度，再根据进度对计划进行重新调整，因此生产计划编排难度较大，同时依靠人力很难去应对紧急突发的插单、变更情况，通常情况下，盘厂企业只能以临时加班或寻找外协的方式进行解决。而订单导向的生产计划对计划的灵活度要求非常高，频繁的计划沟通会议无形中也会浪费一定的人力时间成本。18Life is On|施耐德电气(4)设计图 9：设计中常见的问题数据来源：施耐德电气盘厂伙伴研究 2020，基于 1122 份访谈问卷的统计国内盘厂企业的设计工具主要有 2D-CAD 以及 3D-CAD 方式；其中 2D-CAD 读图难度大，直观性不强，制图工人需要进行专业的制图识图培训，包括学习投影理论与绘制标准，而即便经过专业培训仍会比较容易出差错，效率低，因此 2D-CAD 的应用在逐渐减少。现阶段3D-CAD逐渐成为主流，部分盘厂已经可以通过ERP/MES进行3D-CAD图纸向BOM的转化，但转化后仍难免存在错漏，仍需要人力矫正。目前处在技术前沿的模拟仿真设计手段在盘厂领域尚处于概念阶段。BOM 清单材料表的准确性直接影响材料成套性和生产效率。BOM 一般复杂度较高、编制难、编制效率低，存在需要在不同的设计中多次输入元器件信息的问题。编制过程中容易出现 BOM 编码重复(涉及供应商管理、产品清单管理)、BOM易错遗漏、BOM 余量过大造成采购浪费等问题。目前盘厂企业普遍将 ERP 与 MES 等系统作为 BOM 辅助工具使用，但需要人力再次核验、修订，增加了一定人力时间成本。图 10：BOM 清单制定中常见的问题数据来源：施耐德电气盘厂伙伴研究 2020，基于 1122 份访谈问卷的统计27%24%23%14%12%设计图纸简单，需要人工数设计清单里的原材料数量，非常繁琐 定制化设计难度高，设计时间长，对设计人员经验要求高 线束、母线设计滞后于整体设计，且需要手工测绘，易造成浪费 仅做核心元件面板设计，柜体设计外包，易造成柜体与安装要求不符 设计时无法实时查看库存现状，消纳库存难度高34%22%19%25%自动生成 BOM清单后还需要人 工 校 准，工作量繁重BOM 清单计数/编码等错误，造成采购漏件/错件等问题无 设 计 清 单，制作 BOM 清单工 作 难 度 大，人工计数繁锁设计清单过于简单，制作 BOM清单工作难度大，人工计数繁锁19Life is On|施耐德电气(5)供应图 11：供应链管理常见的问题数据来源：施耐德电气盘厂伙伴研究 2020，基于 1122 份访谈问卷的统计从最原始的 Excel 台帐管理到现阶段 ERP、OA 等系统的子模块进行供应商简单信息登记与查询，盘厂的供应商管理体系随着业务量的扩大而逐渐改善，部分大型盘厂已经在尝试使用标准的供应链管理系统。随着盘厂技术能力的攀升，盘柜原材料品类的增多，以及智能化意识的提高，盘厂对产品原材料管理的数字化需求在逐渐提高。仓库管理目前绝大多数企业的仓库管理仍旧停留在人工配料，人工登记阶段。随着成本的升高，部分企业已经开始尝试建立立体仓库，实现自动配料以及成品的条码入库和条码查询等功能。图 12：仓库物流管理常见的问题数据来源：施耐德电气盘厂伙伴研究 2020，基于 1122 份访谈问卷的统计20%19%18%18%16%9%因客户指定品牌，寻找新的供应商时价格难以控制，同时无库存造成生产周期拉长 采购来源广，供应商/外协单位多，产品欠缺标准化管理，一物多码 BOM 清单复杂，人为疏忽造成生产资料不齐套 采购仅简单记账，造成管理复杂，文件堆积难以查询，缺乏直观的呈现方式 订单暂停或修改，补/重新采购，造成原材料堆积，成本控制难度高 采购无法保持与库存管理的顺畅沟通，造成消纳库存难度大29%17%16%13%25%会遇到因订单暂 停、取 消 造成的库存积压现 象，消 纳 库存压力大台 帐 管 理，设计/采购时查询不便缺乏物流信息查 询 系 统，无法对产品到施工现场的时间精确预判物流流转不畅，存在线路/工位设计不合理的问题人工录入入库，费时费力20Life is On|施耐德电气(6)生产图 13：生产管理常见问题数据来源：施耐德电气盘厂伙伴研究 2020，基于 1122 份访谈问卷的统计目前，盘厂可实现完整自动化的工艺仅在前端壳体生产，组装过程中有少量独立的自动化设备，其他多数生产环节为人工作业，在生产制造方面很难发挥传统意义上的智能制造，而建立在指挥、管理、可持续思维上的绿色智能制造，对盘厂精益生产有一定指导作用。过去多年来，盘厂企业把更多的焦点放在了增产能、拿订单上，重视项目开源却忽略了内部增效与管理。盘厂企业将增加订单作为稀释成本的主要手段，但这种粗放式的管理模式往往会造成大量的资源浪费以及面临生产效率低的问题。低效实际上也是一种生产浪费，在生产中的无效劳动和提前进入库存的过剩劳动都是一种浪费，而想要解决这些浪费与低效问题，仅靠增加订单以及粗放式的管理显然是做不到的，精益化管理将是盘厂企业发展的下一阶段的焦点。25%22%20%19%14%生产材料不齐套，导致误工误产 产线不协调，导致工作效率低 零部件种类多，产品工艺复杂，过程质量要求高，同时现场生产进度追溯不清晰，缺乏科学的质量管理 外部不协调，影响生产成本以及生产效率 依赖人工经验，存在生产不均衡和工作效率低的可能20Life is On|施耐德电气21Life is On|施耐德电气25%生产材料不齐套，导致误工误产 人工配料，前后工序的半成品或材料不衔接，导致生产不协调 物料、设计、质量等异常导致生产调整，经常缺件生产，到货周期无法保证盘柜和齐套检查需要调度人员不断向库房(入库件)、供应处(采购直通件)、上游车间(自制直通件)问询并人工检查盘柜齐套情况，管理成本高，信息不及时。因仓库随时在收发料，计划员无法掌握实时的库存信息，常发生通用件已被领走，而计划员因信息不对等，在开工时才发现缺料的情况。对于多层的盘柜(例如采购到机加再到表面处理)通常只能获取最末端是否入库的信息，缺乏整体全面的盘柜物料监控和预测的能力，往往在装配生产前才会发现缺料。关于追责，虽然装配车间可以投诉盘柜车间和供应商，但是由于长期上下游合作关系，通常选择不投诉，问题经常被掩盖，即使追责，由于缺少过程数据也会比较困难。22%外部不协调，影响生产成本以及生产效率 订单不稳定，加急订单插入造成排产修改，导致生产紊乱 生产紊乱，品质就跟着失控，失控的品质返工重做，又搅乱原生产计划 对外部供应商协同要求高，例如导体、互感器、操动机构等依赖于供应商 项目暂停/取消带来的材料、零件或成品积压过多，消纳难度大进而导致资金压力大由装配能力带动上游盘柜车间生产和采购，在需要的时间只生产需要数量的零部件，往往容易造成效率低以及上游产能的浪费。目前大多数盘厂总装配车间计划依靠手工编制，盘柜计划编制工作由各车间逐层手工分解，导致的结果是工作量大，周期长，会议多，成本浪费。盘柜计划需人工根据实际生产现状进行每周的滚动更新。对于变更、插单、借用等生产中常见问题的调整难度大，会发生生产计划与材料齐套不一致以及人为错误情况。计划调整的信息传递方式多使用 Excel，存在信息不及时、难以实时跟踪的情况。20%依赖人工经验，存在生产不均衡和工作效率低的可能 依赖老员工的经验，不利于技术积累和传承 依靠经验排产，容易出现订单错漏，工期延误而引发工作低效 协调复杂，领导层日常工作易陷入排产、协调资源等繁琐工作中，管理效率无法得到释放目前盘厂对生产中的工位点检通常采用纸质记录，容易出现事后补填，流于形式的现象。采集关键数据也多通过纸质记录，事后补填，信息数据的及时性、完整性以及可靠性需要打个问号。对于生产过程中质量信息的追溯，因缺乏专业管理系统，通常人工查询、调用、传抄、整理归档，不仅耗费人力，而且追溯时间长。目前的生产过程监控多采用生产调度人员汇总的方式，缺乏持续的分析改善制度。针对目前现状，大型盘厂已经在使用或者考虑使用制造执行系统 MES，进行精益生产管理。19%产线不协调，导致工作效率低 工厂内，各生产部门半成品堆积，生产不能顺畅的进行 工艺多样，涉及机加工、表面处理、绝缘、铸造、焊接、热处理、分总装配等，缺乏系统的协调管理机制，车间之间协调复杂 以手工装配为主，仅部分车间实现了连续流工位制装配，大件产品生产工位固定，人员走动频繁，降低了效率通常情况下，由生产作业员申领物料，过程繁琐且容易出错，同时难以保证物料任务传递的及时性。生产作业员也很难掌握配送情况，时常发生到处找料车，信息共享困难，沟通困难导致停工待料的情况。非标生产导致很多原材料外观相似，要求物料配送员需要认识不同物料的差异。现阶段绝大多数盘厂很难对料车数量、料车利用率进行合理分配，且缺乏量化持续的改善制度。目前已有部分大型盘厂开始计划或已经尝试自动配料的智能化改造。22Life is On|施耐德电气14%缺乏科学管理，现场难追溯 零部件种类多，产品工艺复杂，过程质量要求高，同时现场生产进度追溯不清晰，缺乏科学的质量管理对于生产异常无标准化的处理流程，同时缺乏监控管理，多数异常发生后，管理者并不知晓，处理效果和及时性会受很大的影响。同时由于异常信息存在非透明、信息分散、信息不一致等现象，并且仅依靠纸质记录难以进行追溯与分析，存在造成领导层的错误决策的可能性。透明化与产品的可追溯性是盘厂现阶段需要解决的痛点之一，仅依靠纸质单据的记录数据以及人工查询很难完整的追溯信息，同时也存在不可靠性。部分盘厂企业上马 MES 系统，通过符合自身企业现状的结构化工艺建模，在生产过程中收集人(人员)、机(设备)、料(物料/配件)、法(工艺)、环(环境/通讯)、测(检测过程)数据以及相关项目、产品的关联性来实现装配过程的追溯，同时增加数据的集中度，便于对数据加以分析利用。(7)交付 同一个订单分期交付，排产难 客户变更交付时间，增加备货、生产、库存的难度 安装环境复杂 缺乏问题追溯机制客户下单后大部分厂家往往只设计面板排列图，将柜体设计和生产制造交给柜体供应商。虽有部分厂家自主设计柜体，但是仍旧停留在传统的设计模式上，依旧采用 AutoCAD 进行产品设计，造成柜体设计和采购周期长，钣金设计与生产效率低，成为订单交付的一个瓶颈。目前，对于柜体采购的厂家，完成铜排和布线的设计之后，再采购元器件，之后进行元器件的拼装和组装，三个环节相互割裂，不能够形成良好互动，导致整个订单周期的延长。人们对于交货的快慢，往往会把焦点放在生产部门，事实上生产时间只不过是整个流程的一部分，生产的时间是最难以压缩的。施耐德电气认为应该从产品设计、采购、发货等方面试着缩短时间，让设计产品，采购材料，生产产品三者之间互动互补，对于市场需求量大、生命周期较长的产品，则可采用库存生产的模式；对于市场需求量小、生命周期较短的产品，则可采用订货生产的模式。23Life is On|施耐德电气施看制造感同身受的痛点中，我们不禁要思考一个问题：“这些痛，何解？”