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康明斯柴油机以工业4.0标准打造的全新智能化数字工厂

发布日期:2019-01-09  浏览次数:

 

 随着满足欧六/国六技术的X12柴油机正式下线,康明斯已累计生产柴油机达100万台。

 

业界声称,康明斯仅用建厂十年、投产八年的实践,就为中国柴油机制造业设立了新的标杆。为此,在中关村昌平园的引荐下,本刊专门采访了康明斯中方总经理戴松高。

“引凤筑巢”

2000年,戴松高来到汽车集团,一干便是17年。不论是潜心钻研国产品牌柴油机,还是走出国门引进世界一流柴油机,并将其生产本地化,戴松高始终尽职尽责,扎根企业生产科研一线,为提升我国商用车柴油机水平做出了重要的贡献。

时光回溯到十年以前。引进一款世界领先的轻型柴油柴油机是汽车全球化战略的重要一步,它将直接影响企业将来的生存发展。

在集团的“立足,面向全球”的选择合作伙伴指导思想引领下,戴松高毅然挑起了在全球范围内选择合作伙伴的重担,远涉万里重洋,足迹踏遍欧、美、亚三洲,先后考察了万国、奔驰、卡特彼勒、康明斯等各大柴油机企业和所有知名柴油机咨询公司,并从产品设计理念、综合性能、发展潜力、制造管理水平、品牌知名度及影响力等多方面进行细致比对,最终选择了康明斯作为合资合作的对象。

这一决定也验证了他精准的战略眼光。

在戴松高看来,康明斯在柴油机领域具有百年的制造经验,还是全球唯一一个独立的柴油机制造公司。而集团是中国知名商用车制造商,汽车堪称是中国商用车“老大哥”??梢运?,双方在产品品牌、技术水平、用户接受度等方面具有很强的相似度。与此同时,双方的产品又十分互补。在柴油机领域,康明斯的优势是中重型柴油机,轻型柴油机作为康明斯的战略方向,已经投入研发和试制多年。作为先进的技术储备,亟待找到一个载体将产品推向市场。另一方面,康明斯百年来已经在全球建立了广泛的服务网络,可以为合作伙伴在全球范围内提供及时、周到的服务,而且其与整车厂合作的战略正切合汽车全球化的需要。而拥有多年制造轻型商用车的经验,坐拥全球最大的商用车市场,此时亟需一个更高水准的柴油机,带动中国产的商用车走向亚洲,走向世界。

于是,双方一拍即合,并迅速拍板决定,共同出资,各占50%的股份,以1:1的比例,创建北京康明斯柴油机有限公司。

随着合资合同的签署,戴松高被委任为合资公司中方总经理。根据公司党委资料记载,为了将合作尽快落实,戴松高快马加鞭回到国内,一举扛起了工厂工艺设计、IT系统设计、设备选型、柴油机应用工程及零部件国产化等一系列重担子。他带领中方员工与外方团队一起团结协作,克服了一系列困难,仅用了18个月的时间,就完成了一般要3年才能完成的落成投产任务,创造了又一速度。

戴松高在接受采访时,非常谦逊地强调,公司得以迅速成长,与来自双方母公司和昌平区政府的扶持是分不开的。

2007年,康明斯决定投资27亿元建立生产厂房。起初公司选址在昌平东北的一个地块,那儿曾经是一家养牛场,前不着村,后不着地,在那儿建厂无疑会给公司带来隐形成本和安全方面的隐忧。戴松高思忖良久后决定重新选址,这次就入驻集团后院。他说,“背靠,即使遇到任何困难,我们也不怕。”

另一方面,昌平区被公认为制造企业云集之地,随着中关村昌平园的成立,装备制造也成为园区重点发展的产业。而康明斯作为典型的制造企业,落地昌平园,自然是得到了上至北京市,下至昌平区、中关村昌平园历任领导的关心和支持。根据戴松高回忆,为给公司解决实际困难,昌平区各委办局、中关村昌平园的工作人员经常来公司开现场协调会,出现企业难以单独解决的问题,马上给予落实和解决。于是,涉及的施工问题、安全问题等一一迎刃而解。近几年来,尤其是在引才方面,昌平园提供户口指标,为企业人才招聘创造了便利条件。

瞄准“世界一流”

柴油机被称为汽车的心脏,是汽车企业技术实力的体现。所以,就有了一种说法,汽车业之间的竞争实质上是柴油机的竞争。

戴松高告诉记者,柴油机性能决定了汽车的使用价值。尤其是对于商用车来说,它是生产资料的代表,是买来“养家糊口”的,所以商用车出工率和使用成本被用户最为看重。而出工率和使用成本则不仅取决于柴油机的马力、扭矩、噪音、排放量等,还取决于柴油机的油耗、可靠性、耐久性及与整车的合理匹配。用户不同的使用状况,会对产品有不同的期望,如高原使用、山区使用、长途运输、工程应用等,多大程度满足用户需求,柴油机是关键因素。

“我们势必要打造世界一流柴油机!

在康明斯成立元年,这一目标就确定了。它不仅包含了汽车集团的美好希冀,还是康明斯所有员工凝心聚力的奋斗目标。

当被问及何为“世界一流”,戴松高心中早有一套明晰的标准。“首先,产品性能必须是一流的,柴油机产品有充分的经济性、可靠性和耐久性。其次,将设计转化为产品需要有一流的工艺水准和一流的硬件配备。再次,对产品的理解一流,充分理解用户的心理,让柴油机与整车充分融合,将整车性能发挥到最优。第四,人才一流,才能保证产品的一致性,把细节做到极致。第五,服务一流,不仅把产品卖出去,还要为用户提供周到服务,让用户将产品性能发挥到最优,让用户放心地使用公司产品。”第六,附件一流,要成为不仅国内也是国际商用车客户的第一选择。

康明斯以工业4.0标准打造的全新智能化数字工厂,具有自动化程度高、智能化水平高、加工精度高、环保等级高的特点,制造技术和环保标准均达到国际先进水平,获得“高新技术企业”、“绿色工厂”、和“两化融合管理体系” 评定证书等一系列荣誉。

从产品设计着手,不论是轻型还是重型产品,康明斯都瞄准一流,集合参照全球所有一流产品,全新设计,为汽车企业量身打造,让产品对整车而言获得最优性能。在设计当中,工程师按照康明斯百年沉淀的经验,反复验证每一个环节,任何问题都不放过,确保每一个产品从“娘胎”里出来就是可靠和可信的。

转化手段瞄准一流??得魉沟淖氨竿蹲使婺A侥耆胙?/font>“北京市重点外资投资项目”,柴油机厂初期投资27亿人民币,二期投资22亿人民币,选用的都是精度密度极高的装备。在整条生产线的设计上,公司使用了大量先进的在线检测、防错等技术。

“康明斯的装配线上,采用了上千个防错技术,用于减少人工对制造过程质量可能产生的影响,而且防错技术多种多样。在数据自动化采集方面,每个工位上都会自动采集产品的过程数据,并传输到数据终端,过程数据不仅可以成为每台柴油机的“历史档案”,而且可以及时发现过程的异动。同时大量数据的分析也为进一步改进改善过程质量提供了依据和控制方向。

 

 

 

 

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康明斯柴油机生产线

康明斯有180人的产品应用团队,他们的工作就是研究如何更好地与整车结合,让柴油机发挥出最大的能力。公司为了培养人才,不仅把他们送到美国去培训,还让他们去世界各地参加专业研讨会,提升自身的专业技能。

不仅如此,康明斯每年拿出营业收入的5%用于研发,主要是用在技术转化上。

从产品阵列来看,公司引入了康明斯最前沿的F系列2.8升和3.8升轻型、4.5升中型、G系列11升和12升、以及X系列12升重型柴油柴油机,在实现高效节能品质的同时,可满足包括国六、欧六、欧美第四阶段道路和非道路全球最高排放标准,应用遍及全球,覆盖公路及非公路多种应用。

康明斯投产的ISF系列2.8升和3.8升轻型直列四缸高压直喷式柴油柴油机是康明斯投入巨资全新研发的两款面向未来的新一代全电控轻型柴油机,自2009年投产以来,凭借其世界级质量和性能表现、以及节能环保优势,与国内外众多知名主机厂实现完美匹配,配装整车遍及全球市场,并占据着中高端轻型柴油机市场的主导地位。截至目前,包括国内欧马可、奥铃,江淮汽车,俄罗斯GAZ,巴西大众曼,韩国大宇客车等都已成功批量配装ISF柴油机,从欧三到欧六不同产品满足着不同市场的广阔需求。投产仅仅4年的ISG柴油机,不仅在量的提高上创造了全球重型柴油柴油机史上的奇迹,其使用也迅速扩展到欧美等发达国家。

95%零部件本地化

康明斯对行业的革新,除了提供高品质的柴油机外,还致力于打造供应链的本地化。

在公司成立之初,时任集团董事长王金玉就提出,柴油机当地化比例不能低于95%。戴松高为记者解释本地化的概念就是资源在本地可得,沟通顺畅,成本相对低廉。这与另一种中外合作有天壤之别,不同于国内很多合资企业“只生产产品,技术和资源却掌握在外方手中”的情形,康明斯要做的是“立足中国土地,我们对影响公司正常运营的很多事务可以协调、控制和掌握”。

“我们希望与国内企业共同进步与发展。”戴松高强调。截至目前,康明斯柴油机产品有98%的零部件已由国内制造企业生产。

起初的情形并非如此。作为中美合资企业,康明斯在创建之初更多的是借助康明斯百年的供应链优势,换句话说,很多关键零部件都是由国外或国外在国内的独资、合资企业来提供的。其优势是产品质量和一致性比较好,但其沟通成本、秉性、服务等与国内用户的期望有较大差距。为了改变这一情势,带动国内零部件企业参与到供应链竞争中,戴松高作为主管采购业务的高管,在康明斯步入正轨后,立即启动了“2.0双货源供应链体系”。

“双货源”,顾名思义,不仅接受国外企业供货,还要与国内优秀企业广泛接触,尽最大的力量,带动本地零部件企业加入到康明斯的采购竞争当中。通过践行这一理念,越来越多优秀的中国零部件企业逐渐成为公司的供应商。

“到现在,很多事实已经证明,我国有很多当地企业比国外企业做得还要好,部分国外企业在竞争中逐步被边缘化,有些已经被国内企业所替代。”戴松高对记者说。

“一家零部件供应商,如果拿到了康明斯的通行证,它的资质基本可以得到国内所有柴油机企业的认可。也就是说,有了康明斯的背书,起码它的产品质量和综合能力可以迅速、广泛地被柴油机行业所认同。”戴松高说。

截至目前,为康明斯供应零部件的企业有近170家。在股份构成上,既有合资、独资企业,更多的还是本地企业,后者占大多数。

戴松高强调,所谓的当地化,指的不仅是生产制造在当地进行,更重要的是技术要求、过程控制和验证标准要与国外保持一致。将供应商当作合作伙伴,近几年来康明斯充分发挥主机厂的引领作用,带动理念相近的供应商,充分共享了康明斯的发展红利,使绝大多数供应商几年来都取得了长足的发展,同时,借助于康明斯这一平台,拓展了很多其他业务,加强了自身在零部件行业里的地位。

“公司还花了很多精力去培养供应商的创新意识,创造多次机会,让全球研发部门与当地供应商交流,让他们更深刻地去理解产品的要求,更主要的是帮助他们去理解产品的内涵,不仅知道如何去达到标准要求,还要知道为什么要这么要求。同时还不定期组织体系内的供应商互相学习,互相交流,共同进步。

十年时间里,通过不断的建设与布局,康明斯以自己的态度,带动了柴油机制造的当地化,推动了民族制造企业的发展。

以绿色制造为“羽翼”

近几年来,环境问题日益成为各国关注的热点,随之一股“绿色风潮”席卷全球。在我国,《中国制造2025》作为实施“制造强国”战略的第一个十年行动纲领被提出来,其中,“绿色”作为关键词之一在全文中出现了46次。这也表明,制造业必须改变传统的制造模式,绿色制造技术的推行是大势所趋。

按照国家绿色制造的产业要求,康明斯从规划、基础设施、管理体系、能源资源投入、产品、环境排放绩效及实现或预期的资源节约、能源节约、清洁生产、废物利用、温室气体绩效指标等方面,构建起了高效、清洁、低碳、循环的绿色制造体系。

2017年4月,公司参加了全国首批绿色工厂评定,经北京市经信委组织专家评审,推荐上报给工业和信息化部,最终一次性通过了两化认证。取得此成绩着实不易,背后是一系列严格标准的制定和规则的实实在在有效落地。

“生产绿色产品、打造绿色工厂、推行绿色运营”为目标,康明斯认真实施清洁生产和绿色制造,保证工厂既符合美国康明斯总部的设计要求,也符合国家及北京市政府的各项环保要求。

在公司现有的标准体系中,与绿色制造相关的就有数百项之多。其中,有整机产品标准12项、零部件标准147项、制造标准(包括工艺标准、材质标准、测试标准、检验标准)132项,其中与绿色制造相关的还有采购标准39项等。这些包括绿色设计标准,如禁用和限用物质规定,对原材料及成品中所含成分属环境冲击及有害环境的禁用物质做有效的量测与监控。绿色采购标准明确规定,对构成产品的零件、设备及针对供应商的管理,减少公司能源消耗,优化能源系统,减少温室气体排放,规定采购低能耗、高转化效率的设备设施,禁止采购国家淘汰设备设施。具体规定了空压机、空调、照明、锅炉等绿色采购标准等。

有了标准作为铺垫,康明斯在绿色设计中,引用了全生命周期评价方法(Life Cycle Assessment,即LCA),开展LCA 的广泛研究,并应用生命周期评价方法指导柴油机的研发和设计。具体来说,应用LCA 指导柴油机的轻量化设计,“油底壳”、“摇臂室罩”使用合成材料代替铝材,降低重量,提高可靠性,也避免了腐蚀;同时也降低了噪声;轻量化本身对柴油机来说也是节油。不仅如此,轻量化设计也降低了生命周期中其他类型的环境影响,各类型环境影响的减少值。

在绿色采购标准中,康明斯可以采取终止订单的方式,向供应商表明执行企业道德标准的重要性。在绿色采购环境下对供应商的选择除了传统供应链环境下供应商的衡量标准以外,还考虑了供应商的环境表现,在对待环境管理问题上把供应商纳入本企业的环境管理体系,实施环境管理。在采购环节,公司选用绿色材料生产,在产品的开发过程中,实现无铅化的材料选型原则,从生产环节杜绝对环境污染的可能。公司规定,在选材时,在减少不可再生资源和短缺资源的使用量的同时,还要符合易加工、低耗能、少污染、可回收的原则。

在工艺改造上,康明斯工艺组攻克了多个技术难关,最终获得了高光泽度、高硬度、抗流挂性良好的新型水性涂料配方。新的水性涂料可使工厂的VOC排放和磷排放均显著降低,而磷化过程、尾气处理过程相关的能源消耗也可取消。由此一来,公司在工艺环节实现了节能减排、清洁绿色制造生产。

在包装环节,公司规定实施包装减量化、包装易于重复利用或易于回收再生、包装废弃物可以降解腐化、包装材料对人体和生物应无毒无害和在包装产品的整个生命周期中均不应对环境产生污染或造成公害。随着康明斯柴油机市场保有量的不断增加,康明斯正在规划再制造业务,借助康明斯再制造平台,申请再制造资质,以实现资源利用的最大化。

截至目前,康明斯已经分别通过了ISO14000环境管理体系、OHSAS18001职业健康安全管理体系认证、GB23331能源体系以及质量管理体系认证,获得相关认证机构颁发的认证证书。

正是在坚定地实施绿色制造基础上,康明斯逐渐成长为我国柴油柴油机领域的领军企业,在国际上同样享有很高的知名度和影响力。

未来,康明斯将加速全球布局,公路用非公路用产品齐头并进。为此,目前在F、G、X系列柴油机拥有219项技术专利基础上,康明斯和汽车集团将再次投入5亿元人民币,建设康明斯工程技术中心,提升合资公司的工程测试能力、机械开发能力和应用工程能力,以满足全球客户多样化的产品需求。

 


 

康明斯柴油发电机组中所有的关键组件皆由我们自行制造和装配,因为我们始终认为这是保持供电产品一致性、生产流程控制和现场稳定电源表现的唯一方式??得魉共裼突?、交流发电机、控制系统、涡轮增压器和排放后处理系统组成我们所服务市场中最可行、最可靠的发电机组产品,关键部件包括具有行业最低排放等级的耐用省油的康明斯柴油机;具备卓越过载能力和不惧瞬间冲击电流峰值的斯坦福交流发电机;低排放获得EPA Tier4认证的尾气处理系统。为用户开发的并联系统是集自启动、同步和电源无缝转换的全智能数字控制技术,并具备专业的诊断、测量与统计、异常?;?、远程监控和网络连接通讯功能。该系统采用分布式逻辑概念进行构建,能够轻松地将并联控制装置、中低压电源部分、自动转换功能和数字主控器(DMC)实现监控智能自动化。其全自动转换系统采用ATS控制技术以便于操作和获得可靠的高接触力设计,能够承受数千次切换操作周期。通过公共母线排通讯指示,40至4000安培系列产品均可应用于整个发电系统,且可针对独特的项目要求提供定制服务。双电源转换柜通过前置面板显示屏可以查看电源和负载状态、微调整、事件日志和网络状态,产品通过UL1008\IEC\CSA\NFPA\IEEE\IBC和NEMAICS10机构认证。

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