通过智能工厂改进线缆的设计和报价流程

在制造业中，“智能工厂”一词随处可见。虽然很多人可能会质疑采用智能流程背后的逻辑，但有一点一定毋庸置疑：如果拒绝智能流程，长远来看，可能会给生产率和利润率造成代价高昂的负面影响。

制造企业如果拒绝智能工厂流程，就有可能落后于竞争对手，在速度、质量和成本方面都处于竞争劣势。

本文重点讨论线缆的设计流程和报价流程。着眼于如何经济高效、迅速地实施软件，简化实施流程，快速获得投资回报，尽可能提高利润率和生产率。详细讨论内容如下：

• 采用智能流程给企业带来的好处。
• “智能工厂”和工业 4.0 之旅概述。
• 专为解决线缆设计和报价问题而开发的软件。
• 如何在提高线缆工厂效率的同时节省时间和金钱。
• 如何改善人力资源的使用并减少人为错误。

工业 4.0——大势所趋？还是只是一时潮流？

据估计，含铜线缆的总成本中，仅铜的材料成本就要占到 70% 至 80%。在这种情况下，仅仅使用自动化机械代替人工并不能显著降低线缆制造成本。而且实事求是地说，如果制造企业一次性就实施工业 4.0（也称为“智能工厂”）的有关元素，即大数据、人工智能 (AI)、机器人和虚拟现实模拟，那么他们的成本将大幅增加，而且需要很长时间才能收回这些成本。

为了应对不断变化的行业形势和日益加剧的竞争活动，把所有筹码压在工业 4.0 上，寄希望于只依靠工业 4.0，就构建起稳健的工厂环境，这种做法风险很高。长远来看，这可能是正确的选择。但工业 4.0 并不一定非要通过投资昂贵的高度自动化系统来一蹴而就，更应该将其作为一系列持续的改进方案，徐徐图之。

首先，可以先结合电线电缆制造行业的特性，制定一个分阶段（分期）的方法。比如可以先着眼于如何解决行业中的常见难题：如何减少人为错误。

设计工程师的一个错误，例如在生产线上输入错误的产品代码，就可能造成数万美元的损失。因此，线缆企业要先搞清楚一点：这些错误带来的损失达到什么程度，会让企业觉得代价过于高昂且无法接受，这是界定是否要采用工业 4.0 相关技术的重要前提。

线缆企业如果希望其企业能够经受未来挑战，并了解其制造工艺的效率，可以采用基本的自动化实践，并建立同步和集成的系统。

如果制造企业想要推进智能流程和程序，就有无数种方法和解决方案供其选择。但是，在研究每个解决方案带来的经济优势之前，有必要先拔高一下视角，剖析下它们能给整体业务流程带来什么好处。

采用智能流程给企业带来的好处

很多人将智能工厂流程视为改善工程流程和车间程序的灵丹妙药，这个不难理解。但是，在我们聚焦到给车间带来好处的特定系统之前，有必要从更广阔的角度出发，看看智能工厂集成能给业务的各个环节带来哪些积极影响。

• 降低成本——浪费或废料是工厂环境中产生巨额成本的主要因素。具体而言，就是未能及时发现不合格问题，而发现时已经为时已晚。由于原材料成本占线缆成本的 70% 至 80%，因此该方面的优化可以有效提高利润。
• 减少错误——随着竞争加剧，利润率可能已经很微薄，如果又因为返工或延迟交货罚款而进一步增加销售成本，这对线缆企业来说是难以承受的。更严重的是，客户可能会失去信任和信心，质疑供应商满足合同要求的能力，这个损失代价更大，影响也更深远。
• 竞争优势——投资智能工厂流程的企业不光可以留住现有客户，更可以开拓更多新的业务。这些企业可以通过数字化、数据和软件展现专业技能，提升客户对他们具备雄厚的技术实力的信任度，能够通过优化资源管理和提高生产可见性来降低最终产品成本。

线缆设计和报价流程专用软件

自动化和“智能化”系统能带来很多好处，如减少机器的停机时间、减少废料和浪费以及尽早发现错误和瓶颈。此外，这些系统可配合现有资产实施，因此可以根据具体预算和基础设施水平，助力以经济高效的方式向智能工厂迈进。

我们来看看专为电线电缆行业开发的专用设计和报价软件如何通过四个主要优势带来切实好处：

将控制权交给工程师和设计师，以更好地控制成本

线缆设计软件的一个好处是在生产开始之前准确地了解生产线缆需要什么。

实现精确的设计和了解成本是重要的前提条件，之后才能通过特定的软件程序准确地生成线缆设计和客户报价。

除了避免报价过低或过高，保证报价合理，还能实现实时报价，既可以根据不同线缆长度进行换算，还可以反映最新的原材料成本。

此外，可为各种设计提供宝贵的“假设”条件，这可让线缆企业了解改变不同的条件，如材料或工艺路线，会产生什么影响。

另外一项优势是可以获取设置、运行时间、速度和成本等流程细节，有了这些信息，就可以准确地规划时间表、员工排班和机器分配。

集中管理设计方案

可集中管理有关设计方案的强大软件系统好处多多，这些好处能给制造工厂的各个部门带来积极影响。诸如 CableBuilder 等软件不必再依赖软件开发人员来定义计算哪些输出以及如何计算，团队能够自行根据需求设置特定标准和规则。

给设计流程带来的其他好处包括：

• 整个设计结构和流程可通过设计树访问。
• 能够从头开始设计，也能复制过往方案进行修改（“类似但不相同……”）。
• 设计备选方案让用户可以选择备选原材料供应商和工厂中的其他机器工艺路线。
• 设计版本控制——谁做了什么、何时以及为何。
• 物料清单和机器工艺路线汇总成 Excel，允许进行假设。
• 批量提取设计参数和材料至 Excel。
• 通过软件模块或 Excel 上传进行批量更新。
• 从 Excel 批量创建设计方案。
• 进行设置，将设计方案套用至特定模板，自动生成线缆数据表。
• 生成目录。

通过软件集中管理设计知识可有助于节省时间并大幅提升效率。在智能工厂软件不发挥作用的工厂，设计知识通常会分散在各处，如 Excel 表格、个人自持，或者自有数据库等，这会导致信息孤岛，并带来一系列潜在问题。专用软件可从这些孤岛中获取数据和知识，让需要的人在需要的时候能够获取需要的信息。

建立一个系统，以利用现有专业技术和关键人员的宝贵知识，来根据特定标准进行定制设计，并助力实现目标。

根据各企业要求定制的解决方案

线缆设计和报价软件解决方案只有具备可定制性和灵活性，才能促使按工厂的具体要求进行量身定制。设计、报价、制造和 QA 模块之间的模块化许可能推动线缆企业拥有契合其日常流程的系统。

预配置的配方确认团队之间的一致性，从而保证遵循客户和行业的标准。而且，减少错误节约的时间和成本，可进一步保证项目的成功。此外，只要修改了一个项目元素，就会同步至相关阶段，这也可以减少代价高昂的错误。

软件通过提供只读许可，让授权用户可以查看设计方案的有关信息，这些用户可直接查看订单进度，但没有修改权限。该功能尤其适用于管理层以及 IT 和财务等部门。

还可在软件中模拟制造工艺，根据总长度计算实际废料值。这一重要数据将促进成本准确，避免给客户的报价过高或过低。

高度定制化的报告可有效管控制造工艺的各个阶段，从而实现分阶段批准，例如在最终确定设计和报价前进行批准。

再加上遵守严格国际标准和安全法律的能力，智能软件显然已经成为设计、质量和成本控制的关键。

支持独立机构的认证

遵守国际标准是在多个市场销售产品的前提条件。因此，拥有一个有助于合规的系统大有裨益。该系统要具备以下功能：

• 通过版本控制可以访问完整的设计和报价履历。
• 记录和保留质量记录，例如，实验室测试结果。出示实验室测试历史记录有助于获得更多认证，这意味着线缆可以贴上必要的认证标签，而这又是上市销售的前提条件。

按照客户订单，不折不扣地提供经过认证的产品，体现了专业的客户服务水平，有助于获得客户忠诚度。

在提升效率的同时节省时间和金钱

提升效率让工程团队能够利用现有资源交付更多成果。

多合一系统可提供完整的功能，助力创建和维护个性化的设计、报价、质量记录和制造模拟，使工程师和设计师能够：

• 在一套系统中就能够准确地设计和报价，且减少多种设计工具的使用。
• 可快速轻松地进行产品设计的大规模更新。
• 还可将技术报告和数据表链接到客户报价，助力加快对客户查询的快速和完整响应。

通过在易用的系统中预配置多个设置和自动规则，可助力轻松快速地创建准确的设计，从而加速设计过程。

其他好处还包括：

• 技术规范和产品数据表可根据国际设计标准设置和自动化生成，不需要离线生成这些内容。
• 产品手册可根据产品类型进行设置，不需要使用外部公司来制作手册。

提升的效率反过来又直接影响响应客户的速度。加快响应速度有助于提升更好的客户关系，这具有巨大价值。

更快捷、更强大的报价功能

行业反馈报告称，由于专用软件将有关信息都集中至一个系统，因此可大幅缩短生成客户报价的时间，从而提升报价速度。

CableBuilder 客户满意度调查披露：

• 一位客户将工程部门准备设计、数据表和报价的时间从五天缩短到一天。
• 在另一工厂，设计模块将产品创建和数据导出的时间从三周缩短至 30 分钟。

可根据各公司的规则生成报价，助力提升设计的成本和交付时间准确，可及时进行报价。

数字化解决方案

将数据保存在结构化数据库内，让线缆企业能够进一步采用智能工厂流程，并推进工业 4.0 之旅。

线缆设计和报价软件可在结构化数据库内生成数据，为了与制造执行系统 (MES) 和企业资源规划 (ERP) 软件集成，数据的格式经过了优化。

与制造执行系统 (MES) 集成

MES 可真正助力线缆企业进一步提高产品质量，节约更多材料、时间和成本。

MES 实时运行，可控制生产流程的多个元素：

• 订单执行——确认按长度、按时、按计划交付，同时尽可能减少 WIP 和浪费。
• 生产性能——尽可能减少停机时间并以目标速度运行以提高产量，同时保证稳定产出优质产品。
• 材料管理——确认材料按时按计划足量供应，减少生产延误。
• 产品质量——通过实施高质量的质量管理体系，助力加快识别劣质产品并及时止损，以尽可能减少损失。

MES，尤其是 CableMES 等专为电线电缆行业设计的 MES，与其他软件和自动化系统结合后，提升引起制造过程的质变的可能性。

通过与线缆设计软件集成，MES 可在每个生产阶段执行质量计划。需要测试/检查的相关参数以及上下公差，都将在正确的时间自动显示给操作人员。通过 MES，可确认在各个生产流程中贯彻质量计划，并通过合理方法为质量计划收集数据。

此外，设备操作人员还能够通过 MES 直接查看特定机器生产产品的最新制造规格数据。这意味着操作员可以始终了解在其机器上生产的每种产品的最新技术信息。

CableMES 专为线缆企业开发。它在更高层级的业务流程和车间职能之间形成闭环。

CableMES 位于业务系统（如 ERP）和工厂系统（如监控和数据采集 (SCADA) 及过程控制）之间，可助力推动高效且具有成本效益的运营和生产环境的建立。

与企业资源规划 (ERP) 软件集成

线缆设计和报价软件可完全集成到很多现有和传统 ERP 系统中，从而提升自动化水平，给用户带来切实利益。

ERP 通常被比作人体的神经系统，它可以将多个业务流程集成到一个平台，以助力提高效率、降低成本并赢得更多业务。

将财务、供应链、运营、商务、报告和制造等数据整合到一个集中的数据库，促进实现整个流程的实时分析。

当企业需要信息时，ERP 将能够及时以易懂的形式提供所需信息。如果业务流程的任何阶段进行了修改或发生了变更，则系统的余下部分都将收到警报并进行相应更改，这有助于保持信息的畅通和决策的高效。

ERP 的基本功能有：

• 数据管理
• 生产规划
• 销售和采购
• 订单履行和交付

从初始的概念设计到直接向 ERP 系统提供完整物料清单，CableBuilder 等设计软件可多方位简化复杂的线缆设计数据管理。

特定线缆设计软件可管理设计、客户报价、订购、生产和质量保证等典型工作流程里程碑中的线缆产品数据，与 ERP 集成后，可以进一步强化数据管理的优势。

改善人力资源的使用并减少代价高昂的人为错误

线缆设计软件可以实现从人工作业到自动化流程的转换。这可以有助于解放人力资源，减少招聘更多的团队成员，而节省的时间则可更好地用于业务的其他地方。

除此之外，将重要工作人员的专业技术和知识以数字形式留存下来，也具有重要意义。即使此类人员无法工作或决定离职，他们的专业知识也能得以保留。

线缆设计软件通过执行预定义且经过验证的规则，助力减少甚至消除各种类型的可见和潜在的人为错误，最终助力改进成本计算、机器工艺路线、材料采购和定单下单流程。

如果使用传统的纸质系统，数据一旦输入错误，就会对后续设计和制造工作流程产生灾难性的影响，因此减少或消除此类错误可有效减少巨大的经济损失。

线缆设计和制造解决方案

看到本文中讨论的这些好处后，决定采用智能工厂流程就是水到渠成了。 

全球已有数百家工厂采用了企业级设计和成本计算软件 CableBuilder Enterprise，从初始的概念设计，到直接向 ERP 系统提供完整物料清单，这款软件可多方位简化复杂的线缆设计数据管理。

电线电缆制造执行系统 (MES)

有了完善的设计管理，我们还要通过线缆制造执行系统 CableMES 支持线缆企业有效地规划、管理和控制制造工艺。CableMES 采用最新的工业物联网 (IoT) 技术，可以优化大规模线缆制造运营。

总结和要点

采用智能工厂流程可助力实现多种经济效益

智能工厂流程带来的经济效益是多方面的。首先，即使无法根除，也能大大减少不合格或人为错误造成的废料和返工。其次，优化资源管理，降低最终产品成本，以及更快速、更准确地生成设计和报价的能力，也能在一定程度上带来竞争优势。

利用现有团队的知识和技能

淘汰高风险的内部纸质系统，改用成熟的数字设计系统，可以助力线缆企业妥善留存关键人员的知识和技能。反之，如果没有数字系统的保障，重要团队成员离开公司后，就可能导致该成员的专业知识也一并消失。如果此人的离开导致公司的设计能力丧失，则会带来灾难性的影响。

转向智能工厂是一个过程

为了应对不断变化的行业形势和日益加剧的竞争活动，人们通常会将专业技术和互联自动化系统视为构建稳健工厂环境的重要解决方案。从长远来看，这种观点是有道理的，但从短期来看，短平快的解决方案可能更加立杆见影。

在现在这个阶段，未来目标看起来还遥遥无期，但线缆企业仍应该先放远目光，构思未来的蓝图，考虑如何利用各种集成技术，来推动实现灵活、高效的商业生产。这可助力确定其独特的需求并将项目拆解成更小、更可管理、更经济可行的步骤。

智能工厂之旅的第一步是将信息转变为数字化数据

要开启自动化流程，需要先将信息转变为数字化数据并进行分析，然后将其反馈回系统。

线缆企业完成内部的传统纸质系统的替换后，就实现了第一阶段的自动化和数字化，在这个阶段，他们可以根据需要访问产品信息，并将体会到这一切换给他们带来的好处。

利用设计和报价软件实现多方位控制

借助快速生成准确的设计和报价的专用软件，工程师可以大大增强控制力度。他们可以通过集中设计功能和更高的信息透明度实现有效控制，助力确认定制解决方案可提供优质的产品，从而满足不断变化的行业和客户需求。

整合系统之间的数据

自动化的第一个阶段完成，并取得相应成效后，就可以考虑下一步行动了，即如何将 CableBuilder 与 ERP 和 MES 系统等更复杂的设计软件进行集成。