基于构建网络协同制造平台的应用管理
爱玛科技集团股份有限公司
企业简介
爱玛科技集团股份有限公司成立于1999年，是一家总部位于天津市静海区的民营企业，2004年步入电动自行车行业，是中国最早的电动自行车制造商之一。爱玛科技主营业务为电动自行车、电动轻便摩托车、电动摩托车的研发、生产及销售。爱玛科技通过对“爱玛”品牌的塑造与推广、供应链的整合以及营销网络的管理，在全国建立了较为系统而全面的营销网络。截至2020年末，爱玛科技共有经销商超过2,000家。
经过多年的发展，爱玛科技在电动自行车行业具有较高的市场占有率，并已成为电动自行车行业龙头企业。“爱玛”商标于2011年被国家工商总局商标评审委员会认定为中国驰名商标，爱玛连续多年荣获工信部指导发布的中国品牌力指数（C-BPI）电动自行车品牌第一名。2018年5月，爱玛科技获得国家轻型电动车及电池产品质量监督检验中心、工业产品(轻型电动车及电池)质量控制和技术评价实验室颁发的“首批符合新国标电动自行车生产企业”证书。2018年9月,质量监督部门严格查核各企业的质量诚信问题,爱玛科技凭借诚信为本的创业理念和卓越过硬的产品质量获得中国质量检验协会颁发的“全国质量诚信标杆典型企业”的称号。爱玛科技2018年、2019年、2020年营收分别为89.9亿元、104.24亿元、129亿元；净利润分别为4.3亿元、5.2亿元、6.1亿元。
一、项目的实施背景
（一）国家力推智能制造，促进制造业转型升级
（二）行业发展不断革新，迫使企业提高效率
随着我国经济持续增长和城乡居民收入水平的提高，电动自行车市场呈现出稳定的发展势头电动自行车便捷、环保、经济等特点满足了居民日常出行的需求。同时，消费者对产品品质的要求逐步提高，使得电动自行车生产商不断谋求发展升级，企业间竞争不断增强。从市场供给来看，电动自行车行业的投资情况良好，行业投资项目进展较好。在电动自行车需求持续增长、销售持续扩大的情况下，现有电动自行车生产企业不断扩大产能，优质的自行车或摩托车生产企业涌入，将推动电动自行车产量持续增长。行业新增企业和产量增长将导致行业竞争更加激烈，促使我国电动自行车生产企业不断提高技术水平，开发满足市场和消费者需求的新产品，并重视品牌建设，提高消费者的认知度，同时需进一步强化管理，控制产品生产成本，走上以产品创新为核心的品牌发展道路。
（三）企业市场遥遥领先，制造成本管控尚有挖掘潜力
2012-2020年爱玛连续9年蝉联中国电动自行车行业C-BPI品牌力第一名，并保持了行业销量领先，成为年度最受中国消费者认可的电动车品牌，更被国家工信部授予“黄金品牌”的荣誉称号。连续3年入选“国家品牌计划”。目前拥有南北两大研发基地，产品研发人员200多人，500余项发明和实用新型及外观专利，每年推出100多个新车型。
但是，产品智能化有待加强。目前，爱玛科技虽已在整车智能化、零部件智能化方面的有一定的研发投入及应用，但尚需要持续进行投入，广泛实现智能传感和物联网等技术在电动自行车行业的应用。爱玛科技虽然多年来在国内市场的品牌影响力及市场份额均遥遥领先，但在海外市场上才刚刚起步，海外市场开拓力度及品牌影响力均有待加强。产品附加值有进一步提升空间；制造成本管控方面还有进一步挖掘的潜力。爱玛已经实施了SAP、ERP、CRM、PLM、SRM、SPC、CAS、QAS等各类信息系统，具备了一定的智能制造的基础，借助智能化升级的趋势，企业希望运用互联网思维，将数字化、网络化、智能化贯穿于研发设计、生产制造、销售服务全过程，促进企业进行转型升级，进而带动自行车、电动自行车行业的升级。
二、项目的主要做法
（一）项目技术路线
1、硬件方面
随着爱玛信息化系统的规模不断扩大，结构越来越复杂，服务器硬件资源的利用效率较低，产生了大量的资源浪费。
2013年开始，爱玛着手建立自己的IDC机房，服务器采用多端分布式集群，包括系统服务器集群，数据库服务集群，传输中间件集群三部分，在保证性能的前提下做到软件网络的安全。
爱玛同步使用虚拟化技术，将服务器集群的硬件资源统一管理与调配，构建企业内部私有云建设，并结合部署SaaS层SAP公有云，为爱玛BI、SAP、PLM、CRM、SRM等信息化系统提供硬件资源与统一管理。
2、软件方面
应用数字化、智能化的制造系统与精益化管理技术，提升互联网和物联网技术的深入应用、完善自动化软硬件设备/设施与车间运营管理系统、以SAP系统为核心，打通与PLM、SPC、SRM、CRM、DMS等信息化系统的数据流，打造大规模个性化定制网络协同制造平台，推动制造与服务有效融合，推进企业转型升级。
基于SRM&ERP&CRM的供应链协同平台，供应链各节点企业以各信息化系统内数据共享为基础，以优化供应链绩效为目标，进行协同决策。摆脱各节点企业单纯以自身利益最大化为目标分散地进行决策所造成的供成链整体绩效低下，也克服了传统集成式供应链管理中由单一的决策制定者来主导决策所带来的诸多障碍。
（二）制造资源与需求的动态分析和柔性配置情况
1、供应链运作模式
爱玛的供应链是比较典型的供应链组织管理模式，由市场需求拉动了供应链各节点间的采购和供应活动，围绕电动车整车制造企业形成了一个信息协同、资源整合的集产供销一体化的企业组织。
供应链的信息化建设给爱玛供应链带来了重大变革，它使供应链从简单、独立的层级结构变为了相互交织、资源共享的复杂层级结构。爱玛的供应链关系变得以客户为中心，提高效率，减少成本，增强灵活性，并为用户改善产能。这些优势源于建立了柔性的制造序列，它使不同的制造资源提供商汇聚在共同的资源池中，以此来解决用户的特殊服务要求。
2、SRM系统功能
通过SRM系统的实施，实现物资采购一体化端到端管理过程，增强了企业采购的管理和监督作用，更容易发现潜在的成本节约机会。采购过程允许供应商，采购管理人员和内部用户在线协同，缩短了采购业务周期，通过提高与供应商协作的业务效率，增加战略供应商的价值；同时易于满足企业内控部、审计部与预算办等职能部门参与采购业务的管理。
3、成车订购系统
为方便经销商订购产品，爱玛自行开发了基于移动端的手机小程序，成车订购系。在系统上，经销商可以进行电动车型浏览、电动自行车自助下单，订单查询、零售商查询等功能。系统可根据本店铺的销售数据、消费习惯进行汇总和分析，同时配合爱玛科技的销售任务和促销策略，完成订货计划。
爱玛通过与供应链上的供应商、制造商、分销商、和最终消费者等所有节点联系在一条链上进行业务优化与信息系统固化，使原始物料在采购、生产、分销环节以最快的速度变成有价值的产品，最终到达有消费需求的消费者手中。不仅可以降低成本，减少库存，而且使企业资源得到合理的使用。实现了生产与销售的有效连接，做到了物流、信息流、资金流的合理流动，拆除了企业的围墙，将上下游企业的独立信息连接在一起，起到了供需协同的作用。
（三）开展协同开发的情况
因此，缩短产品的技术准备周期、提高零部件的通用性（减少物料的种类），加大技术资料信息共享与安全，提高各研发中心协同开发能力是摆在爱玛的首要任务。
2018年，爱玛与西门子公司合作共同搭建PLM系统平台解决爱玛跨区域、跨部门开展协同开发，以及异地设计资源的统筹和协同问题。
（四）开展协同制造的情况
由于电动自行车用户需求的个性化程度越来越高，生产组织方式也从以前的大规模批量化生产往多品种小批量个性化定制方向转变，制造需求的多样化和生产周期的缩短给传统的生产制造模式提出新的挑战。随着信息技术和互联网技术的发展，以智能协同制造为代表的新一轮产业革命逐渐兴起，数字化、网络化、智能化日益成为制造业发展的方向。如何在生产环节充分利用爱玛科技既有产能，满足柔性化生产，提高产品品质，降低废品率等需求，已成为爱玛智能制造征途瓶颈与挑战。
1、APS系统规划及应用
（1）系统建设目标：
·构建车型生产的基本参数，包括组装参数、烤漆参数、电泳参数、车架参数等。
（2）内容：
（3）技术应用:
·应用支撑层要求采用基于COM+.Net的应用服务中间件，采用面向服务（SOA）的体系结构。
·应用层要求采用构件化的开发方法，需要对外提供的服务要进行WebService的封装。
（4）系统功能模块及应用
·基础数据模块
·生产排产管理
APS系统可以自动同步SAP里面的车辆排产计划，对某天生产所有的生产计划,结合车辆工艺、产线设备状况、产能状况、订单情况等信息、依照系统设定逻辑自动进行车间/产线的生产排产。
·报表展示。系统可导出排产结果，进行派工。可依照各部门业务需求，进行多维度报表展示功能，如投料计划，入库计划等等。
图4-1-2资源甘特图展示
2、APS与SAP系统集成
·与SAP系统集成车型物料信息，并定期进行增量同步；
·与SAP系统集成生产计划信息，并定期进行增量同步。
3、SPC生产过程质量控制系统
通过APS系统，实现了爱玛生产车间内生产资源的自动派配与生产计划的自动下发，实现产品生产过程的质量控制与异常报警。
图4-3-1SPC系统功能架构
（五）产品溯源体系建设情况
为提高产品品质，爱玛建立了一套由各零部件供应商、爱玛、终端客户对产品信息的追踪和信息的实时查询系统MADC。通过MADC系统，可以让爱玛对和终端用户实现对产品质量进行准确、快速、完整的跟踪与追溯，实现了原材料与产品的双向追溯，使产品内部流转信息透明化，提升顾客对企业产品的信任度与满意度，企业获得的更高认同感。
（六）商业智能（BI）
1、预期效果
本项目对离散行业智能制造BI大数据分析路线进行顶层设计和系统规划，针对研、采、产、供、销的核心业务模块数据分散在各个信息化系统中，无法形成统一的数据管理，数据分析挖掘利用度低、大数据技术未广泛应用等现状，使用数据提取与同步技术，将分散在各个业务信息化系统中的数据统一在SAPHANA数据库中进行管理，将数据进行有效清洗与深度挖掘，并在SAC(SAP分析云)中进行深入研究多尺度、多维度数据之间的关联关系与模型模式，实现关键核心指标的预测与提升，为各业务模块分析与决策提供有效的数据基础与模型参考。
图6-1爱玛大数据分析全景图
2、整体架构
爱玛科技商务智能（BI）项目秉承总体规划，分步实施的原则开展。短期搭建数据仓库平台，建立起报表中心，并实施几个典型的仪表盘。长期将覆盖全业务流程并构建全面的、高效的、实时的大数据平台，实现智能分析与决策支持。爱玛科技BI项目使用双系统架构，即开发/测试系统。生产系统的架构，开发的模型、系统配置经过开发测试系统测试后传输至生产系统，确保生产系统可用性、准确性、稳定性。
图6-2爱玛大数据分析系统体系架构图
3、功能模块设计
本项目需求范围将以KPI为基础，结合各个业务流程中的重要数据进行模型设计，以满足当前以及未来的发展需求。近期建设包括以下主题：财务管理、销售管理、采购管理、生产管理、品质管理、研发管理、人资管理。每个主题下有各自的分析模块。
财务管理：从组织结构全局分析集团整体的销量，收入，利润，费用，资金及应收账款，财务主题下主要分为五个模块，财务首页，收入毛利分析，费用分析，存货分析，资金分析。
采购管理：从组织结构全局分析集团整体的采购数量，采购金额，原资创出金额，供应商数量，未收货数量，延期数量，订单变更次数，订单累计变更数量等主要指标。
品质管理：从生产过程和售后两个模块进行分析，生产过程中查看制程不良以及不良原因。售后品质分析导致原因以及发生周期，处理周期。
研发管理：从集团整体查看新品数量以及各项占比，新品车型的销量及利润占比。模具主要分析使用率情况，库存情况。
人资管理：从集团整体查看人员基本情况，通过职级，年龄段，学历等多方面分析在职及离职人员的基本信息。通过在职人员统计出人力成本支出，以及各项占比，部门的人均成本与目标差异值。
图6-3商务智能业务分析全景图
4、系统平台软硬件基础架构及建设
（1）系统平台软硬件基础架构及建设
数据中心系统服务器系统采用X86硬件平台，根据业务对IT应用系统的性能、稳定性、连续性要求，分别采用不同高可用部署架构。
数据中心服务器系统平台分别采用了阿里云、SAC云和物理服务器共存的服务器环境。
图6-4爱玛科技网络拓扑图
公有云的使用：随着国家对企业上云业务的支持及公有云平台的快速发展，爱玛科技已将企业门户网站及SAC平台迁移至共有云平台。
物理服务器使用：对服务器性能、存储容量、数据及时性要求较高的IT系统(如SAPHANA)，目前爱玛科技仍采用高可用的物理服务器架构来保证系统的稳定性可靠性。目前爱玛科技已经进行分系统分析，将逐步将在物理服务器上部署的应用系统迁移到服务器虚拟化平台，减少物理服务器数量，降低维护成本。
（2）存储系统建设
存储设备是整个IT基本架构中的一个关键部分，数据服务器负责大量业务数据存储与处理。采用的SAPHANA数据库，提供内存计算平台，加速数据运算速度，集中管理的安全和高速的信息基础架构。
·速度快
极速访问，直接访问内存，而不访问磁盘，介质速度提高100万倍。将不可能变成可能，全球第一个商用的基于内存计算技术的设备
·高并发
数据完全在内存中处理，解决了磁盘数据库在并发中的数据热点和IO瓶颈。成为真正为终端用户访问和分析设计的平台。
·集群化
多节点分布式处理，已测试扩展到100个节点，通过数据分区和CPU并行处理机制最大化处理速度。
·实时性
数据实时加载和实时处理，加快分析系统的响应速度。
·方案全
不仅提供内存计算的核心，还提供了整体的数据整合、数据挖掘语言R等支持以及数据展现工具，是一个完整的数据分析平台解决方案。
（七）信息安全保障情况
伴随爱玛各业务的高速发展，在各信息系统内以积累了约10T的核心关键数据，建立完善的信息安全防护体系，已成为爱玛的首要问题。但随着“互联网+”的广泛应用，网络安全攻击技术在不断变化，信息安全形势日益严峻，对爱玛现有的信息安全防护体系提出了更高的要求和挑战。
1、信息安全管理体系建设情况
（1）信息安全人员梯队建设
一个集新技术、新安全理念为一身的安全防护体系，需要建设一个高水平的信息安全队伍，具备一定的专业素养，掌握新技术应用后各业务领域信息安全防护形势，构建合理梯队。现爱玛信息安全由信息中心数据安全部门牵头建设，定期组织部门人员参加爱玛科技内外部培训，了解国内外信息安全前沿技术，并定期对爱玛科技员工进行信息安全防护培训，提高员工信息安全意识；各部门由部门最高管理者担任部门信息安全第一责任人，并设立兼职信息安全员，定期对部门内部信息安全风险进行识别与管理，形成了由专业部门牵头，全员参与的信息安全管理体系架构。
（2）信息安全制度完善
（3）应急响应机制
2、技术防护体系建设情况
（1）系统防火墙与VPN建设
防火墙是指一种将内部网和公众访问网(如Internet)分开的方法，它实际上是一种隔离技术。防火墙是在两个网络通讯时执行的一种访问控制尺度，它能允许合规数据进入公司网络，同时将恶意的数据和访问拒之门外，最大限度地阻止网络中的黑客来访问公司网络。这样可以防止网络遭受外界不安全因素的干扰和破坏，有效规避大部分网络层安全威胁，并降低系统层安全威胁对内部网络平台的影响，防范不同网络区域之间的非法访问和攻击，确保公司内部各个区域的有序访问。
VPN的安全保证主要是通过防火墙技术、路由器配以隧道技术、加密协议和安全密钥来实现。利用VPN特性可以在Internet上组建世界范围内的IntranetVPN。利用Internet的线路保证网络的互联性，利用隧道、加密等VPN特性可以保证信息在整个InternetVPN上安全传输。利用VPN技术可以组建安全的Exrranet。既可以向客户、合作伙伴提供有效的信息服务，又可以保证自身的内部网络安全。
图7-1防火墙建设
图7-2VPN隧道
（2）堡垒机管理
图7-3堡垒机界面
（3）上网行为管理系统
爱玛科技上网行为管理系统使用SANGFORAC平台，主要针对日常办公过程中网络资源异常占用，网络安全风险识别管控，上网行为审计与管理，系统用户权限等方面进行管理。系统用户依照爱玛科技组织结构进行分层次的权限管理并部署差异化的管理策略。平台可识别主流网络应用800余种，并依照对应业务去求进行访问权限管理。
图7-4上网行为管理系统
（4）AD域管控
ActiveDirectory简称AD即“活动目录”。负责架构中大型网络环境的集中式目录管理服务（DirectoryServices），它处理在组织中的网络对象，对象可以是用户，组群，计算机，网域控制站，邮件，配置文件，组织单元，树系等等。爱玛科技在2012年购买微软AD域管理平台，主要包括：服务器及客户端计算机管理，用户服务，资源管理，桌面配置，应用系统支撑。
（5）多层次多级别的防病毒系统
三、项目的效果
（一）经济效益
1、降低生产运营成本
在降低生产运营成本方面，协同后各环节尤其是生产和运营数据统计分析环节减少大量人工，人工成本大幅减少同时流程化系统管理降低人员参与程度，降低生产运营人工成本，预计超过2%。
2、缩短产品研制周期
3、提高生产效率
提高生产效率方面，生产运营全过程协同后，数据的精准性及及时性提高，加上生产自动化提高，生产效率明显提高，预计在3%以上。
4、控制产品不良率
控制产品不良率方面，加强生产现场机器人的应用，减少人工参与程度，产品合格率将稳步提升，产品不良率降低控制在1%以内。
5、降低能源利用率
能源利用单耗方面，各环节控制较为明显的情况下能源利用率会有所下降，预计下降3%左右。
（二）社会效益
1、为传统制造业智能化转型升级的提供示范
2、传统制造业网络协同智能制造的成功探索
（1）本项目将网络与制造紧密相连，充分利用网络信息采集、统计分析及传递及时性的优势，实现对制造资源的最优调配，对制造数据实时采集与快速传输，并及时处理从而反馈制造过程中的问题，并及时处理和解决，一次达到提高产品质量，提高生产效率，降低成本的目的。
（2）本项目将制造环节与设计、采购、销售、维护联系起来，由传统的数据孤岛转为信息化协同管理，将各个环节的数据采集并输入到全生命周期数据库形成总知识库，通过信息技术、自动化技术、现代管理技术与制造技术相结合，构建面向企业的网络协同制造系统，实现企业间的协同和各个环节资源的共享，提高生产效率、产品质量和企业的创新能力，从而提高企业的竞争能力，同时减少生产和消费过程中的资源消耗与污染排放，提高社会经济效益。
3、电动自行车行业生产运营模式创新的先行者
本项目中爱玛科技开始逐渐发挥品牌和规模化优势，依托广泛而强大的线上、线下销售渠道，抢占行业细分市场，并借助信息化努力提升爱玛科技管理水平和竞争力。管理方式已经由粗放式管理转为精细化管理，企业在实现对业务数据进行有效的管理的同时，积累了大量的数据信息。并且开始针对这些数据统一的分析利用，不断的形成企业的乃至行业的技术标准体系，是电动自行车行业运营模式创新的开拓者和先驱者，为行业应用模式创新及解决方案提供了借鉴。未来，也将在一定程度上带动和引领行业的发展。
主办：山东省轻工业联合会
地址：济南市历山路134号（省冶金总公司办公楼804号）邮编：250000