智能制造

高端裝備中小零部件制造行業的數字化協同應用

2018-11-08 來源：評論：0

摘要：中小企業面臨著生存與發展的嚴峻挑戰，加快信息化建設是中小企業提升競爭力、擺脫衰退陰影的有效途徑。

　　當前，全球制造業正在進行全方位、多層次的數字化轉型，特別是工業互聯網、工業大數據、工業云等新一代信息網絡技術的全方位滲透。然而，我國中小企業信息化建設總體仍處于起步階段，在全國4200多萬戶中小企業中，僅有30%的中小企業能夠利用信息技術開展生產管理和市場營銷活動，只有10%左右實施了ERP和CRM方案，6%左右實施了SCM方案，絕大多數企業的信息化水平仍停留在文字處理、財務管理等，局域網的應用也主要處在信息共享層面上，生產控制方面的應用較少。中小企業面臨著生存與發展的嚴峻挑戰，加快信息化建設是中小企業提升競爭力、擺脫衰退陰影的有效途徑。

　　一、項目背景

　　某高端裝備零部件制造企業客戶優質，訂單多，但是公司整體效益低下。主要面臨的問題是訂單生產周期長，客戶訂單無法按時交付，內部生產計劃組織混亂，產能不足，資源整體利用率差，同時特種合金材料零部件的定制化生產與精密加工對企業的協同設計、協同生產、協同供應鏈提出了更高的要求，大量的研發設計、材料檢測、供應鏈協同、生產加工數據需要記錄、分析、反饋、決策。

　　二、問題與挑戰

　　1.產品定制化需求程度高，但工廠內部整體響應速度滿足不了客戶交期。

　　2.計劃統籌與組織能力弱化，造成各生產工序脫節，生產協同性差。

　　3.車間生產加工與計劃脫節，生產數據不透明，潛在浪費嚴重，生產成本居高不下。如無法對設備、人員的生產效率進行有效評估，管理精細度低。

　　三、解決方案

　　基于上述問題，數字云工廠建設項目整體規劃以底層的工業級網絡搭建與條碼數據采集為技術支撐，以各生產要素集成的數字化工位搭建為系統核心，車間級綜合數字化管理平臺為數據應用載體，以工業級微應用APP為數字化系統的重要延伸。助力企業全方位數字化改造升級，實現降本增效的目標。

　　總體架構主要分為：生產流程層、設備聯網與數采層、數據中心模型層、應用平臺與微應用層，實現端到端的數據集成與應用。

　　1.生產流程再造

　　生產流程層的合理性決定系統的價值性，首先要做的就是利用精益思想對流程進行梳理、診斷和優化。使用價值流程圖對流程進行分析，進行流程建模仿真與模型設計，識別系統TOC流程點與缺失項，進一步定義數字化匹配的標準業務流與工藝流、過程流，進行由上而下的公司級、工廠級、車間級、工位級的流程標準化。

　　2.設備聯網與數據采集

　　將設備接入網絡，通過EverMonitor智能采集終端實現對設備的加工參數、設備狀態、故障分析與預警等實時數據的采集與應用。將采集的數據存儲到數據中心模型集成庫，經過幾百種工業技術、管理技術、機器學習、數理統計的算法，對歷史數據、實時數據、時序數據進行聚類、關聯和預測分析。最終，集成人員、設備、物料、工具、方法等生產要素建立以設備加工中心為核心的數字工位，并實現遠程的控制與設備預防性生命周期分析。

　　3.數字化協同制造平臺

　　基于設備聯網與數據采集，建立由訂單開始-訂單統籌-訂單執行-訂單交付完整的數字化制造管理協同平臺，綜合計劃管理、品質管理、工藝管理、物料管理、人員管理、效率管理等多個模塊及功能應用，對材料研發設計大數據進行深度應用，實現對車間的全方位的數字化升級管理。在合金材料的研發設計、材料質量監測評價、材料冶煉與加工制造各個環節針對特定場景進行了數字化管理應用的開發，例如：

　　·研發設計數字化仿真：

　　合金材料的成分設計基于數字化軟件進行高通量計算，實現數字化仿真模擬應用，建立試樣工藝參數模型，提高材料研發的速度和準度；

　　·材料檢測評價智能分析：

　　對檢測設備進行數據采集，實現智能化檢測與評價，建立材料性能檢測評價數據庫；

　　·材料制造智能監控預警：

　　設備聯網并實時監測材料車間的冶煉、熱處理設備，監控爐溫曲線等工藝參數，實現預制造警功能。

　　同時，在通過數字化技術優化價值流的基礎上，為企業在可視化層面搭建數字化運營管理中心實時識別企業管理問題與預警，提升企業管理效率。