多年來,智奇持續推進信息化建設,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從車輪加工業向車輪服務業轉型,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出臺,智能制造持續升溫,并已成為制造業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,但過去只是單一試點并沒有全面推廣和整體規劃。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工程,需要結合公司的發展現狀和未來趨勢,對智能制造項目進行全面布局與統籌規劃。
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,提高企業管理水平,保持企業在行業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,推動數字化轉型,創造新價值服務模式,是其主攻方向。在智奇看來,它正經歷從自動化、網絡化到數字化階段的轉變;在數字化轉型道路上,只有先打好基礎,搭建數據模型,形成自動反饋機制,才能實現智能化。
智奇希望以全業務流程數字化為突破口,通過數字化技術,把業務流程中涉及的各個環節串聯起來,讓信息傳遞更流暢,并做到追蹤管控、模擬與優化,進而找到轉型升級的新商業模式。
在數字化技術應用方面,智奇先后在2010年,引進了HR/工作流/ERP/條碼系統并完成上線;2011年,實現全面預算管理及BI上線;2015年,內控預警與PDM系統上線,對系統進行了集成,實現了信息的實時共享,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,智奇很難完成對從運營到生產現場的精細化管控,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和智能分析系統為依托,建立以自動化設備為驅動力的智能加工中心、以數據采集與監控功能為主的中央集控中心、以MES系統構建的制造執行系統、以及智能物流與倉儲系統等,以加快推進生產執行、過程控制及企業管理全面數字化、智能化進程,完成產業和服務的升級,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、數字化管理系統集成”等環節提供具體方案,協助智奇通過此次智能化轉型加速實現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字化平臺,提供優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據,開創知識基礎的價值營運模式。
圖1 智奇智能制造發展歷程
圖2 智奇智能制造戰略藍圖
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,生產數據可視化,生產文檔無紙化,生產過程透明化,生產現場少人化,生產環節智能化”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IT與OT整合及跨系統集成,再結合RFID射頻技術應用于倉儲與物流管理,實現自動加工、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,流程作業升級,營運流程與車間流程同步,逐漸架設車間與運營數字戰情室。
(2)實現新造輪對生產過程全面自動化,包括質檢的自動化,生產設備的聯動、互鎖,在制品的全面追蹤,通過RFID進行管控。
(3)實現整個新造輪對機臺的全面聯網化,架設完整的制造型平臺,將現場數據進行充分地集成與連接,采集設備運轉過程數據。
(4)實現新造輪對的開發與制造一體化,通過工位屏及時更新最新版本的工程段技術文件,通過加工程序的優化和模擬的程式,進行工藝路線的刀具切削空間優化。
圍繞以上工作,智奇的MES系統實施主要分為兩個階段來完成,第一階段:實現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,并實現基礎文件版本自動化管理。第二階段:繼續強化MES平臺,并優化應用界面。
值得一提的是,作為公司的智能制造中臺,智奇的MES系統與MDC、ERP、APS、PDM、DNC等系統以及底層設備進行集成,通過系統集成保證了數據的有效轉換和準確可靠,實現了從運營層到執行層,并最終到控制層數據的閉環管理:首先,MES系統接收APS生產計劃,從ERP獲取生產訂單資料,再從PDM系統獲得相應產品工藝路線與工藝的信息。然后,在生產線執行階段,從MDC系統獲取監控設備狀態,根據生產計劃去DNC系統下載加工程序;根據現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,質檢數據可以自動傳輸到MES系統。
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進行監控和記錄。
按照以往的作業方式,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,針對庫區進行整體的物流和定位規劃之后,即使在辦公室,通過MES系統也可以查看和獲知物料的存儲量、位置等信息,實現倉庫的可視化、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控,對生產流程進行優化,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)生產作業智能化
在MES系統實施之前,產品加工之前的工序如核對輪子屬于哪種規格的產品、確認設備加工程序是否符合要求、作業指導書是否到位、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指導書、輔料用料申請信息,快速高效且不易出錯。
(2)實現可視化、透明化管理
通過現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,比如等待加工、加工中、加工完數量,以及加工過程中出現的不合格品情況;現場待定儲位、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則,不僅增加了現場物料管理難度,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,并通過系統做到剛性管控,嚴格按照生產原則執行。
(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。