多年來,智奇持續(xù)推進信息化建設,促進兩化深度融合,并積極開展高鐵輪軸智能制造建設,其“高鐵輪軸智能制造試點示范”已入選2018年度智能制造試點示范項目。
戰(zhàn)略升級 全面布局智能制造
智奇從幾年前就開始思考如何實現(xiàn)從車輪加工業(yè)向車輪服務業(yè)轉型,通過積累輪對從生產到運維的信息,為客戶提供增值服務從而強化與客戶的關系。近年來,隨著國家各項智能制造政策的持續(xù)出臺,智能制造持續(xù)升溫,并已成為制造業(yè)轉型與升級的重要抓手,智奇也關注到了這一趨勢。
在智能制造方面,智奇早在2009年就開始投入自動化與信息化布建,包含智能制造涉及的ERP、PLM等系統(tǒng),但過去只是單一試點并沒有全面推廣和整體規(guī)劃。通過近年來的不斷探索,智奇意識到智能制造是一個覆蓋整個價值鏈的系統(tǒng)工程,需要結合公司的發(fā)展現(xiàn)狀和未來趨勢,對智能制造項目進行全面布局與統(tǒng)籌規(guī)劃。
2017年,智奇啟動了智能制造升級項目,組建了專門的項目團隊,并與合作了近八年的鼎捷展開了進一步的深入合作,共同探索從“制造”向“智制”轉型的新路徑。
對于智能制造升級項目,智奇擁有明確的目標,主要包括:
1)將智能制造作為驅動力,提升效率,鞏固產品質量,提高企業(yè)管理水平,保持企業(yè)在行業(yè)中的競爭力和領先水平;
2)通過提效率、降成本,從而為用戶提供更多的增值服務,充分挖掘客戶價值;
3)為實現(xiàn)產品全生命周期的管理打下基礎。
直擊痛點 開啟智能制造升級新征程
在智奇開展智能制造建設過程中,推動數(shù)字化轉型,創(chuàng)造新價值服務模式,是其主攻方向。在智奇看來,它正經歷從自動化、網絡化到數(shù)字化階段的轉變;在數(shù)字化轉型道路上,只有先打好基礎,搭建數(shù)據模型,形成自動反饋機制,才能實現(xiàn)智能化。
智奇希望以全業(yè)務流程數(shù)字化為突破口,通過數(shù)字化技術,把業(yè)務流程中涉及的各個環(huán)節(jié)串聯(lián)起來,讓信息傳遞更流暢,并做到追蹤管控、模擬與優(yōu)化,進而找到轉型升級的新商業(yè)模式。
在數(shù)字化技術應用方面,智奇先后在2010年,引進了HR/工作流/ERP/條碼系統(tǒng)并完成上線;2011年,實現(xiàn)全面預算管理及BI上線;2015年,內控預警與PDM系統(tǒng)上線,對系統(tǒng)進行了集成,實現(xiàn)了信息的實時共享,大幅提高了流程運行質量與效率,并形成了以鼎捷ERP系統(tǒng)為核心,集成了衡計分卡、運營管理、全面預算、精益生產、6S、項目管理、商業(yè)智能以及條碼等理念和手段的一體化管理平臺。如圖1所示。然而,僅僅只有以上信息化系統(tǒng),智奇很難完成對從運營到生產現(xiàn)場的精細化管控,造成整體信息化效果大打折扣。
基于此,智奇的智能制造升級方案計劃以生產管理系統(tǒng)和智能分析系統(tǒng)為依托,建立以自動化設備為驅動力的智能加工中心、以數(shù)據采集與監(jiān)控功能為主的中央集控中心、以MES系統(tǒng)構建的制造執(zhí)行系統(tǒng)、以及智能物流與倉儲系統(tǒng)等,以加快推進生產執(zhí)行、過程控制及企業(yè)管理全面數(shù)字化、智能化進程,完成產業(yè)和服務的升級,見圖2。
鼎捷作為智奇重要的合作伙伴,在“虛擬制造、智能檢測及分析、智能生產制造、柔性智能裝配、智能物流及倉儲、數(shù)字化管理系統(tǒng)集成”等環(huán)節(jié)提供具體方案,協(xié)助智奇通過此次智能化轉型加速實現(xiàn)自動化及信息化的全流程縱向集成,打造高效運營的智能制造工廠;構建檢修服務流程一體化的數(shù)字化平臺,提供優(yōu)質高效的產品檢修服務;整合產品全生命周期的內外部運營數(shù)據,開創(chuàng)知識基礎的價值營運模式。
圖1 智奇智能制造發(fā)展歷程
圖2 智奇智能制造戰(zhàn)略藍圖
量身定制 打造以MES為核心的智能制造工廠
為幫助智奇打造真正意義上高鐵輪軸及組件生產、裝配一體化的智能制造工廠,鼎捷為智奇量身定制了“生產設備網絡化,生產數(shù)據可視化,生產文檔無紙化,生產過程透明化,生產現(xiàn)場少人化,生產環(huán)節(jié)智能化”的智能制造目標。
基于以上目標,智奇智能制造升級項目第一階段的工作重點為:以高鐵新造輪對產線為試點,打造以MES為核心的生產精細化管控指揮平臺,實現(xiàn)IT與OT整合及跨系統(tǒng)集成,再結合RFID射頻技術應用于倉儲與物流管理,實現(xiàn)自動加工、自動物流,達到精益化、可視化與透明化管理。其中,搭建MES平臺是第一階段導入的核心。
智奇在構建MES平臺過程中有以下四大重點工作:
(1)實現(xiàn)新造輪對營運流程的全面信息化,貫穿自動化排程與派工,流程作業(yè)升級,營運流程與車間流程同步,逐漸架設車間與運營數(shù)字戰(zhàn)情室。
(2)實現(xiàn)新造輪對生產過程全面自動化,包括質檢的自動化,生產設備的聯(lián)動、互鎖,在制品的全面追蹤,通過RFID進行管控。
(3)實現(xiàn)整個新造輪對機臺的全面聯(lián)網化,架設完整的制造型平臺,將現(xiàn)場數(shù)據進行充分地集成與連接,采集設備運轉過程數(shù)據。
(4)實現(xiàn)新造輪對的開發(fā)與制造一體化,通過工位屏及時更新最新版本的工程段技術文件,通過加工程序的優(yōu)化和模擬的程式,進行工藝路線的刀具切削空間優(yōu)化。
圍繞以上工作,智奇的MES系統(tǒng)實施主要分為兩個階段來完成,第一階段:實現(xiàn)物流控制與操作應用,自動加工程序自動調用,引進自動物流、射頻管理技術,并實現(xiàn)基礎文件版本自動化管理。第二階段:繼續(xù)強化MES平臺,并優(yōu)化應用界面。
值得一提的是,作為公司的智能制造中臺,智奇的MES系統(tǒng)與MDC、ERP、APS、PDM、DNC等系統(tǒng)以及底層設備進行集成,通過系統(tǒng)集成保證了數(shù)據的有效轉換和準確可靠,實現(xiàn)了從運營層到執(zhí)行層,并最終到控制層數(shù)據的閉環(huán)管理:首先,MES系統(tǒng)接收APS生產計劃,從ERP獲取生產訂單資料,再從PDM系統(tǒng)獲得相應產品工藝路線與工藝的信息。然后,在生產線執(zhí)行階段,從MDC系統(tǒng)獲取監(jiān)控設備狀態(tài),根據生產計劃去DNC系統(tǒng)下載加工程序;根據現(xiàn)場運轉情況去分配物流,通知物流什么時候給配料,什么時候運貨等;對接自動測量系統(tǒng),質檢數(shù)據可以自動傳輸?shù)組ES系統(tǒng)。
此外,為了提高物流效率,智奇引入了RFID技術。從物料入場開始,即給予唯一RFID標簽,并對物料調撥、物料出庫,以及生產過程每一道工序運轉,比如物料何時上機臺,何時開始加工,何時結束加工,何時進行測量,何時轉移到下道工序等,均通過RFID進行監(jiān)控和記錄。
按照以往的作業(yè)方式,庫管人員、叉車人員需先對物料進行清點,送到庫房并在看板上記錄;如果人員臨時更換或請假,就很難知道車輪的具體擺放位置。而應用射頻技術,針對庫區(qū)進行整體的物流和定位規(guī)劃之后,即使在辦公室,通過MES系統(tǒng)也可以查看和獲知物料的存儲量、位置等信息,實現(xiàn)倉庫的可視化、透明化,使得物料管理和物流效率明顯提升。同時,管理人員可以通過物料在生產過程中的監(jiān)控,對生產流程進行優(yōu)化,提高生產效率。
通過智能制造項目第一階段的上線,智奇在智能化升級方面取得了階段性成果,獲得了高度認可。
(1)生產作業(yè)智能化
在MES系統(tǒng)實施之前,產品加工之前的工序如核對輪子屬于哪種規(guī)格的產品、確認設備加工程序是否符合要求、作業(yè)指導書是否到位、輔料是否足夠等工作都是由人工來盤點,工作效率較低;系統(tǒng)上線后,通過RFID芯片自動識別車輪,確認當前加工車輪與設備加工程序是否一致,并通過工位屏查詢電子作業(yè)指導書、輔料用料申請信息,快速高效且不易出錯。
(2)實現(xiàn)可視化、透明化管理
通過現(xiàn)場設立工段電子看板,可以直觀了解整個工段每一道工序、每一工位當前的生產加工狀態(tài),比如等待加工、加工中、加工完數(shù)量,以及加工過程中出現(xiàn)的不合格品情況;現(xiàn)場待定儲位、待加工儲位、周轉儲位,物料存放情況也能做到一目了然。
(3)存貨剛性管控
在系統(tǒng)上線前,為了滿足客戶交期,有時會打破精益生產中物料的三定規(guī)則,不僅增加了現(xiàn)場物料管理難度,而且在制品、不合格品、廢品、合格品同時存在,也易產生質量問題;應用MES系統(tǒng)之后,通過RFID射頻技術與庫位管理相結合,利用定容定質定量去規(guī)劃庫位,比如哪些點可以放,可以放什么等。后臺邏輯控制加上前端控制應用,徹底擺脫對人工的依賴,并通過系統(tǒng)做到剛性管控,嚴格按照生產原則執(zhí)行。
(4)物流效率提升
通過內部運營流程信息化管控,物流效率得到明顯提升。銷售訂單能夠快速轉成供貨商的補貨單,供貨商從網上看到供貨需求根據訂單進行交付,物流人員根據產品上標識的二維碼,快速生成物流單據辦理入庫,同時自動完成庫管賬務管理工作。下一階段智奇將通過供應商交貨平臺管理,進一步提高物料流轉效率。