“全产业链信息化”建设西开电气实现“双转型”

文／中工联创国际装备制造研究中心 张晓刚 贾艳伟西安西开高压电气股份有限公司 张 慧／

信息是除了物质和能源之外的第三种战略资源。信息化是提高制造业企业核心竞争力的主要手段。制造业的信息化程度已成为衡量一个企业、一个地区乃至一个国家的制造业发展水平的重要标志。西安西开高压电气股份有限公司（以下称西开电气）就是制造业企业进行信息化建设的佼佼者。作为中国高压开关的典型企业，西开电气早于其它国内制造业企业开展了信息化建设，并且率先尝到了信息化建设的甜美果实。西开电气遵循“强化领导、业务驱动、稳步推动、循序渐进”的原则，根据公司现有基础和发展阶段，一方面，对公司的设计、制造、组装、销售、财务和管理等企业“内部价值链”进行了信息化建设，实现了企业全面升级；另一方面，根据市场需求，利用信息化技术和信息化手段，研发出了一系列智能产品，满足了国家智能电网建设要求；在此基础上，西开电气还建设了先进的客服系统，升级了服务的质量和效率，并开始探索电站代管模式，向服务型制造业转型。

从企业内部管理的信息化建设到信息化智能产品的研发，再到信息化客服系统的建立，西开电气展开了一场“全产业链信息化”建设，不仅提升了企业的信息化水平，而且通过信息化与制造业全方位的融合带动了上下游产业链的协同发展。不仅提高了企业的国际竞争力和竞争水平，也带动了相关产业的发展。“全产业链信息化”建设使得西开电气实现了两个转型升级：从传统的制造业企业向信息化制造企业转型；从制造产品的生产型企业向服务型制造企业转型。

2012年，西开电气实现销售收入35.2亿元，利润总额1.1亿元，服务收入0.62亿元，随着西开电气客户服务信息化系统的建设，服务收入将成为西开电气未来更大的利润增长点。在当前中国装备制造业利润普遍低于5%的情况下，西开电气的服务增值业务的拓展，为装备制造业的转型升级摸索出一条行之有效的转型之路。

一、“三步走”，西开电气实现全产业链信息化

信息化建设是一个持续的不断完善的过程。西开电气的信息化改造不是一蹴而就，而是经历了一个由自发到自觉，由试探摸索到明确规划，由“局部信息化”到全面融合的信息化的深化过程。

西开电气信息化三步走历程

（一）引入CAD，设计部门初涉信息化

西开电气的研发设计部门紧跟技术前沿，率先引入先进的设计软件，并购买了一批在当时极为昂贵的计算机，开始了信息化实践。后陆续在GIS产品的研发设计中开始了对二维计算机辅助设计（CAD）等二维设计软件的推广和应用。

（二）环环深入，稳步推进企业各环节信息化

进入新世纪，西开电气的信息化工作步入稳定有序的发展轨道。在这个阶段，西开电气开始按照企业内部的发展需求，紧紧抓住资源共享和可视化的本质，从设计、生产、销售、客服等部门分步骤开始信息化升级。设计部门以PDM/三维设计一体化为重点，协同开关技术平台；工艺部门通过三维软件应用实现了可视化工艺设计，通过PDM系统连接了设计和加工装配，使得各个环节实现了资源共享和信息实时传递；机加工车间通过构建DNC、CAM、MES等系统，推动了数字化制造的发展；采购部通过构建与生产、财务、供应商相对接的采购管理系统，实现采购标准化、互动化和阳光化；客户部通过构建客服系统，全面提升服务能力；销售部通过构建销售生产力系统，使企业对销售管理更加系统化、科学化。

PDM系统实现了技术融合与资源共享

1、设计部门：三维技术与PDM协同提升设计水平

研发、设计是制造业发展的起始环节，对其进行信息化改造是企业构建信息化系统的重中之重。1999年，西开电气引入三维计算机辅助设计软件。进入新世纪，西开电气开始着力推广三维计算机辅助设计，三维设计技术在GIS产品研发、设计过程中的应用。利用三维设计软件的加工模块，模拟零件的加工过程，实现数控机床用加工程序的自动生成，使得机加工编程不再枯燥，也为机加工程序的优化编制提供便利。同时，三维模拟验证代替产品实物装配验证极大地增加了生产组织的灵活性。其次，实现“以4CP为核心的多企业主体数字化设计平台建设及应用，现代设计要考虑产品服役过程的成本和经济性”为目标，通过“在PDM平台上集成CAD、CAM、CAPP等软件与子企业ERP进行信息合成”的技术路线，在可视化设计技术上不断探索。另外，三维看图软件的应用与推广，实现了车间及现场的产品装配的三维可视化指导，装配工作强度大幅降低。

在着力推广三维设计技术的同时，2005年，西开电气还搭建了研发、设计、工艺共享数据的信息化平台PDM系统。该系统的建立，使得研发、设计及工艺人员能够在一个平台上进行产品的研发设计及工艺流程编制，协作效率更高。PDM成为各部门技术人员工作的共同业务平台,也是采购人员、定价人员、车间现场人员等多种职责人员获取产品信息的快速渠道，实现了技术融合、资源共享，保证了数据的唯一性。另外，技术人员不必再抱着图纸进行产品设计，鼠标轻轻一点，数据便可立呈眼前，这极大的降低了技术人员的工作强度，提高了工作效率。如今每年进行技术准备的工程项目总数更是稳定在三百多个，而之前只有几十个。

三维设计与PDM系统建立，不仅是缩短研发设计周期、降低设计成本、提高设计质量和加快市场响应速度的重要手段，而且可与客户进行可视、立体、感性的交流。另外，也是异地协同设计与异地制造的必备手段。2013年，我们要将西开电气PDM/三维设计复制到西开有限、西电埃及等开关平台的所有企业。

2、工艺管理部：可视化工艺提升装配效率

工艺部门承上启下，上承研发设计部门，对设计进行审批、验证和标准化，下连生产部门，指导生产和装配等环节，是信息化建设的关键部门。西开电气工艺管理部通过构建TCM系统和可视化技术的应用，实现了工艺管理部的信息化升级。

西开电气工艺管理部搭建了数字化制造的基础——TCM平台，利用TCM 对工艺信息的管理能力，有效统筹整个模型的数据关系，包括产品、工艺、工厂布局和制造资源。TCM实现了工艺和设计的同步开发，在零部件设计完成后，能够快速形成相应的工艺；实现了产品-工艺-工厂-资源相互关联的工艺数据模型；TCM系统使工艺摆脱了重复的流程设计，转向关注工艺自身知识库的建立、完善及基础研究的开展。

可视化是工艺部门信息化的重要部分，它使生产、装配等部门的工作更加形象，提升了各部门的工作效率和质量，降低差错和对工人的技术要求。第一，可视化加工工序卡直观地指导工艺过程。第二，可视化装配仿真。

3、生产车间：以制造执行系统（MES）促进数字化制造

西开电气的大规模信息化从生产车间开始，并且取得效果最好，是西开电气信息化建设最有特色的部分。西开电气通过与科研院所产学研结合，并依托国家科技重大专项，共同推进数字化制造在车间的应用。为未来高端电力装备实现精密制造、智能制造奠定了基础。

2001年开始，西开电气引入分布数字控制（DNC/MDC）系统，从由原来单台机床开始，逐步构建车间局域网，进而建成以太网，再后来形成信息共享平台，将设计、编程和加工过程连成一体。“十一五”期间，西开电气机加工车间形成以网络化、数字化和智能化为目标的DNC底层构架，形成了新的作业环境。DNC克服了以前的资源不能共享、信息无法积累、管理难度大、操作不规范等问题。机加工车间变得更加流程化和规范化，不但优化了编程和加工效率，更重要的是使原来的黑箱制造过程变得更加透明和公开。在前面DNC系统建设基础上，2013年，西开电气进一步在机加车间、壳体车间、西开铸造、西开有限金工车间以及西电操动机构试点推进MES制造执行系统。从DNC/MDC系统、CAM系统、MES系统和分布式制造现场状态管理及质量控制系统，四个方面进行系统升级。

车间DNC/MDC系统。搭建一个兼容五个不同数控系统的DNC/MDC系统，即加工代码的上传、下传及管理，实时提取设备加工过程的数据，以数据库表的形式充实MES系统的加工基础数据，从而使车间基础数据更加科学合理，加工资源得到最有效的使用。

车间DNC/MDC系统演示图

车间CAM系统。充分利用已有的三维设计软件资源与先进数控设备，实现从设计三维建模到车间CAM使用、从产品开发到生产现场的CAD/CAM一体化，确保零件图纸在数控设备现场实时在线。

车间CAM系统演示图

车间MES系统。从计划到来料、从来料到派工、生产、完工、转出，形成一个车间全生产过程的闭环管理,将完工汇报质检延伸到生产现场，实现物流、资金流、信息流的统一。

分布式制造现场状态管理及质量控制系统。车间制造过程质量管理的任务是建立一个控制状态下的制造系统，稳定、持续地生产出符合设计质量的产品，减少产品生产过程中的“质量变异”。

4、采购部：采购管理系统实现采购标准化、互动化和阳光化

西开电气的采购管理系统，实现了实时接收生产系统下达的采购计划信息，将采购合同信息进行规范管理，并与价格系统进行双向接轨，实时读取采购件的价格信息；同时，还建立来供双方交流网络平台，供应方通过网络随时进行计划接收、查询、打印，并进行预到货登记，实现发标与入库单的勾稽关系；通过与财务系统连接进行网上报帐；明确了业务职责，实行计划、合同网上审批流程；推行网上招投标管理，实现了招标过程信息化管理和采购业务的“标准化、互动化和阳光化”。

5、销售部：销售生产力系统使销售更加可控和简便

西开电气销售部门，构建了销售生产力系统，大大提升了西开的销售竞争力。首先，销售信息数据库建立和销售管理系统的建立，使销售部的客户和市场信息工作效果明显，信息不断积累和更新，减少了漏报和瞒报情况。其次，系统使以前分散随意的销售工作变得标准化和集成化，既有利于信息积累，又便于管理；第三，通过与其他部门对接，使合同表述的统一化、规范化和高效化，既把销售人员从事务性工作中解放出来，又提升了企业的总体形象；第四，通过标准化和流程化管理，销售费用得到有效控制，销售成本明显降低。

6、客户服务系统：视频和档案使服务升级

2013年3月，西开电气开始试运营客户服务系统。西开客户服务系统是一个跨区域、跨部门的，集产品档案的标准化、客服业务流程体系化、信息资源共享处理为一体的流程驱动体系。以信息为纽带，系统将客户服务相关信息进行有效管理和共享，推动咨询、大修、三包、临备、投诉等业务的标准化管理和快速流转，实现专家实时指导现场安装、故障处理，从而完成“产品全生命周期管理、服务全过程管理、资源全局优化管理”的客户服务目标。客服系统主要有四大模块。呼叫系统：与其他模块连接，可以直接解答客户问题并将信息于其他模块对接。远程视频监测系统：可对现场的情况进行视频监测，并且传输至企业，进行远程专家会诊。GPS实时监控系统：实现对产品的实时指标监控，特别是在运输过程中，可以随时查阅产品的位置、运动速度和产品的各项性能指标。产品档案系统：产品进行全生命周期管理，对产品从设计生产到出厂一直到使用过程中的各项指标数据和客户情况，进行永久储存和在线监测，既便于维护过程中的查阅，又可主动进行维修管理和提示。

车间MES系统演示图

数字化制造在车间应用演示图

采购管理系统演示图

（三）集成完善，推动企业信息系统一体化

2013年，西开电气信息化框架基本搭成，进入了更高层次的集成和升级阶段。通过搭建ERP系统，西开电气逐步将企业的财务、采购、生产、销售、库存和其它业务功能整合到一个信息管理平台上，从而实现信息数据标准化，系统运行集成化、业务流程合理化、绩效监控动态化和管理改善持续化，从更高层次上实现了一体化管理，管理水平得到了巨大提升。

一是将搭建财务一体化的信息管理平台，这个平台将支撑输配电设备产品线，是一个围绕销售、设计、采购、生产、售后服务全过程的信息化平台；还将引进适用的管理思想，优化业务流程，夯实基础，提高管理的效率和效益。二是实现ERP系统与设计研发平台的集成，这个平台将实现内部工程数据、管理信息的集成和共享，提高了产品在研发和生产方面的领先水平，将西开建成一个先进研发、生产制造和具备国际竞争力的实体。三是实现决策的智能化。西开电气配合ERP系统实施建立财务和供应链报表分析，深入挖掘业务数据价值，为西开管理层提供及时、有效的决策支持信息。目前，大多数企业对自身经营发展分析只停留在数据和信息的简单汇总层面，缺乏对客户、业务、营销、竞争等方面的深入分析，决策者更多凭主观经验进行分析。

二、持续升级，由“生产型制造”迈向“服务型制造”

销售管理系统演示图

在进行内部全流程信息化改造的同时，西开电气不断提升产品的智能化改造和外部信息化服务的能力，通过提供智能化产品和增值服务，不断延伸外部产业链，西开电气迈出了由生产型制造企业向服务型制造企业转型的第二个转型升级的关键一步。

（一）产品的智能化升级，抢占高端市场

西开电气自1996年就已开展智能化技术研究，逐步实践用信息技术对传统产品进行改造，在产品中综合运用微电子技术、网络技术、软件技术、感测技术、控制技术等，深入开展对智能组建技术的自主集成和开发，不断推进智能化高压开关技术的发展和品质提升。高压开关行业的智能开关标准就是以西开电气的企业标准为基础制定的。

自1998年就相继成功应用在香港中华电力145kVGIS、安徽铜陵252kV GIS、新加坡420kVGIS、三峡地下变550kVGIS、兰州东800kVGIS、1000kVHGIS湖北荆门变等广泛的电压等级80多个工程。其中在550kV GIS三峡地下变工程中，西开作为高压设备总包商还负责集成下放的配套继电保护二次设备。

2008年开始，国家电网开始要求配套产品智能化。2010年后，智能化要求尤为迫切，招标中80%要求为智能化产品。为满足坚强智能电网的需求，2010年4月，西开电气研发出符合国网智能化开关标准，IEC61850体系构架的智能化GIS，率先抢占了国网的高压开关的高端市场。

（二）提供整套解决方案——创新业务模式

随着智能电网建设与研究的不断深入，国家电网公司明确了智能高压主设备企业应具备“总集成、总调试、总负责”能力的指导思想，并组织开展了一系列智能高压设备的性能检测活动，以引导和促进变电站智能高压主设备关键技术研究，提高质量。

西开本着全生命周期管理理念，对产品从设计、制造到运营，再到报废，提供一整套系统方案。通过一体化设计、一体化试验、一体化交付的方法，西开电气研制了系列先进、可靠的智能GIS，工厂已形成全套智能高压开关生产、检测设备和技术体系，具有承担智能高压开关总集成、总调试、总负责的能力。

（三）向服务型制造企业转型——迎接大修期和电站代管

西开电气的总体战略是“做精、做强高压开关业务，积极拓展国际市场，为客户提供产品全寿命周期维护方案，稳居中国高压开关行业的领先地位，跻身全球高压开关行业前五强。”其中，为客户提供全生命周期方案就是西开电气向服务型制造转型的战略性体现。

高压开关产品的设计周期是40-50年，每12年为一个大修周期。中国的电网还处于新建阶段，同时，又将迎来大修高峰期，未来高压开关行业的服务业务将会超过制造业务，维修服务将成为高压开关行业一个重要的利润增长点。另一方面，西开电气正在探索由产品的设计、制造、安装，到后期的运营、维修、报废一体的电站代管工作。目前，西开电气已经与三峡电站签订协议，开展电站的代管工作，负责电站高压开关所有的管理工作。西开电气走向服务型制造业迈出了最重要的一步。

自1996年起，实践“以信息化为基础，实现两化融合，推动三级发展”的战略，围绕调结构、促转变，着力构建“以智能组件为重点的产品智能化开发应用，以4CP/MES为核心的分布式数字化制造，以ERP为核心的多企业协同管理平台”，西开电气已基本实现了“由传统制造向高端制造转变，以两化融合带动产业转型升级”的目标。（本文由中工联创国际装备制造研究中心策划执行）