繞組線行業(yè)“智改數(shù)轉(zhuǎn)”的探索和實踐

張小波

(無錫統(tǒng)力電工有限公司,無錫 214196)

0 引言

近年來,在國內(nèi)外制造業(yè)低速增長的嚴峻形勢下,繞組線行業(yè)各企業(yè)之間的產(chǎn)品同質(zhì)化競爭比較激烈,生產(chǎn)效率與世界強國的水平相比還有較大差距。復(fù)雜多變的市場經(jīng)營環(huán)境對企業(yè)的應(yīng)變能力、決策能力和創(chuàng)新能力均提出了更高的要求。如何通過創(chuàng)新驅(qū)動,推進企業(yè)“智改數(shù)轉(zhuǎn)”,提高企業(yè)的信息化、數(shù)字化及智能化制造水平[1-2],進而提高產(chǎn)品服務(wù)質(zhì)量和企業(yè)運營管控效率,最終達到提高企業(yè)綜合競爭能力,是當(dāng)前繞組線行業(yè)企業(yè)管理者亟需解決的重要問題。

T 公司順應(yīng)國家的導(dǎo)向,進行“智改數(shù)轉(zhuǎn)”的探索和實踐,取得了階段性成果,積累了可借鑒且有價值的經(jīng)驗。

1 針對行業(yè)痛點確定轉(zhuǎn)型思路

繞組線作為傳統(tǒng)的勞動、資金、資源三密集型行業(yè),面對市場競爭劇烈、用工管理難度加大、環(huán)保管控趨嚴、綜合運營成本上升等一系列企業(yè)運行痛點,如何通過大數(shù)據(jù)及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù),有效提高企業(yè)的流動性管理,柔性化制造,穩(wěn)定質(zhì)量,特別是如何縮短產(chǎn)品制造周期、減少在制品和庫存、減少操作引導(dǎo)時間、降低生產(chǎn)誤操作、提高人均銷量和勞動工效、降低產(chǎn)品缺陷率、降低單位能耗、提高生產(chǎn)安全監(jiān)控覆蓋率和達標(biāo)率等,是各個企業(yè)管理層普遍關(guān)心的問題,也是企業(yè)精益化管理的方向。

企業(yè)“智改數(shù)轉(zhuǎn)”是一項龐大、科學(xué)的系統(tǒng)性工程,要對傳統(tǒng)的管理思路和管理方法進行變革,賦予先進、正確的管理理念來塑造其靈魂。企業(yè)的信息系統(tǒng)是“智改數(shù)轉(zhuǎn)”建設(shè)的神經(jīng)樞紐,也是企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營活動的重要平臺。企業(yè)信息要在信息技術(shù)的支撐下,滲透到企業(yè)關(guān)注的管理點,使管理決策者能夠及時地收集、利用信息資源,把握市場機會,更好地組織企業(yè)的人、財、物等資源,提高快速反應(yīng)效率和精益管理效益。企業(yè)的大數(shù)據(jù)建立,要解決信息孤島的問題,其處理模式要能使數(shù)據(jù)真正成為具有高利用率、高價值和多樣性的信息資產(chǎn),有效解決企業(yè)運行痛點。能夠精準(zhǔn)地發(fā)現(xiàn)降低溝通成本、優(yōu)化產(chǎn)品生產(chǎn)流程、提高效率的需求,同時有針對性的提出問題解決方案,改進經(jīng)營協(xié)同管理模式。企業(yè)的智能化建設(shè),是要創(chuàng)建智能化單元、智能化生產(chǎn)線、智能化車間、智能化物流,推動智造能力及物流的優(yōu)化升級。

2 數(shù)字化工廠建設(shè)的規(guī)劃探索

T 公司自2016 年始,致力于智能制造信息化建設(shè),不斷探索實現(xiàn)企業(yè)價值最大化的發(fā)展模式。采取整體規(guī)劃思路,著力對傳統(tǒng)體系進行應(yīng)用模式和管理模式的改造升級,建造高效節(jié)能的智能管控系統(tǒng)和信息管理平臺,推進業(yè)務(wù)與系統(tǒng)雙向落地。架構(gòu)的設(shè)計,重點是構(gòu)建車間、企業(yè)、協(xié)同層級系統(tǒng)。從企業(yè)結(jié)構(gòu)細分,信息化應(yīng)用到銷售管理、客戶管理、生產(chǎn)控制管理、工藝質(zhì)量管理、采購管理、庫存管理、人力資源管理、績效管理、薪酬管理、辦公自動化管理等方面并形成整體業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)的閉環(huán)。與供應(yīng)商和客戶搭建溝通的橋梁,與員工達到信息資源的共享,使生產(chǎn)流程更可控、高效,信息化應(yīng)用更靈敏、普及,從而實現(xiàn)企業(yè)經(jīng)營效率的提高。生產(chǎn)信息化改造,物流智能化改造,在實現(xiàn)裝備自動化的同時,把信息技術(shù)運用到產(chǎn)品設(shè)計、過程控制、工藝優(yōu)化、異常糾偏、安全環(huán)保管理、經(jīng)營智慧決策之中?；静襟E是從智能車間、智能工廠、數(shù)字化企業(yè)、新智造。智能制造分層建設(shè)示意圖見圖1。

圖1 智能制造分層建設(shè)示意圖

通過有效的數(shù)據(jù)處理可以解決的企業(yè)運行痛點,物料統(tǒng)一管控、降低呆滯庫存、實現(xiàn)以銷定產(chǎn),加快財務(wù)回款,加速資金周轉(zhuǎn);完善工藝數(shù)據(jù)、完善生產(chǎn)數(shù)據(jù)、設(shè)備物聯(lián)監(jiān)控、能源在線監(jiān)管,工藝在線監(jiān)控;各部門數(shù)據(jù)共享、業(yè)務(wù)流程聯(lián)動、生產(chǎn)計劃精益化管理、部門和人員績效可視,提高運營效率。隨著數(shù)據(jù)分析和可視化技術(shù)發(fā)展,可視化的數(shù)據(jù)運營模式將逐漸成為企業(yè)管理的“標(biāo)配”、成為企業(yè)的數(shù)據(jù)資產(chǎn)及企業(yè)數(shù)字化運營創(chuàng)新的原動力。

2020 年,T 公司加大“智改數(shù)轉(zhuǎn)”的投入,實施5G+MEC 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)項目。以5G 技術(shù)為核心,以智能為驅(qū)動,有效接入了多種新型基礎(chǔ)設(shè)施,設(shè)立5G 虛擬企業(yè)專業(yè)網(wǎng),建立“T 智造”全流程智能管理工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,覆蓋了智能化生產(chǎn)應(yīng)用 6 類場景,初步建成在繞線組行業(yè)領(lǐng)銜的基于5G+MEC 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合應(yīng)用的“T 智造”數(shù)字化工廠。

3 T 公司實踐的步驟和效果

根據(jù)繞組線行業(yè)以銷定產(chǎn)、專業(yè)化定制產(chǎn)品的模式,公司進行“智改數(shù)轉(zhuǎn)”的整體規(guī)劃,采用“頂層設(shè)計、流程驅(qū)動、系統(tǒng)固化”的方法,通過分期實施,推進業(yè)務(wù)與系統(tǒng)雙向落地。業(yè)務(wù)、財務(wù)一體化建設(shè)示意圖,見圖2。核心系統(tǒng)建設(shè)平臺,主要包括銷售管理、工藝管理、采購管理、質(zhì)量管理、倉儲管理、財務(wù)管理。

圖2 業(yè)務(wù)、財務(wù)一體化建設(shè)示意圖

3.1 項目實踐一期

通過設(shè)備互聯(lián)互通及信息平臺,MES 系統(tǒng)集成了生產(chǎn)現(xiàn)場相關(guān)數(shù)據(jù),包括人員數(shù)據(jù)、設(shè)備數(shù)據(jù)、物料數(shù)據(jù)、工藝數(shù)據(jù)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)、能源數(shù)據(jù)等,讓管理層即時掌握各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的狀況。MES 系統(tǒng)的集成接口。

此階段,完成了以ERP 進銷存、財務(wù)、生產(chǎn)過程和質(zhì)量為核心的流程梳理和信息互通,完成了數(shù)據(jù)采集與接入、數(shù)據(jù)存儲與計算、數(shù)據(jù)管理與分析等,建立了“T 智能制造平臺”。

3.2 項目實踐二期

在生產(chǎn)系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)應(yīng)用的基礎(chǔ)上,根據(jù)項目實施規(guī)劃和進程需求,繼而打通核心系統(tǒng)以外的軟硬件。完成了人員考勤、薪資、績效系統(tǒng)建設(shè),并和生產(chǎn)運營的數(shù)據(jù)進行對接;實現(xiàn)了生產(chǎn)工藝的在線管控和報警;建立了數(shù)字化運營管理平臺,所有人員的工作匯集到BPM 系統(tǒng)進行統(tǒng)一管控和審批。

通過持續(xù)推進數(shù)字化平臺體系建設(shè),把生產(chǎn)任務(wù)派單、設(shè)備運行、銷售業(yè)績、訂單交付、能源消耗、生產(chǎn)產(chǎn)量、品保檢測等信息,通過系列數(shù)據(jù)的展現(xiàn),建立了“T 數(shù)字化平臺”。

3.3 項目實踐三期

以O(shè)A 為中心集成所有業(yè)務(wù)系統(tǒng),通過ERP、EH&S、CRM、SRM、BI 軟件系統(tǒng),建立事件消息、審批流程、企業(yè)報表一體化BPM 數(shù)字平臺,能夠?qū)崟r了解企業(yè)實時事件、業(yè)務(wù)進度及企業(yè)運營報表,用數(shù)字呈現(xiàn)企業(yè)運營動態(tài)。在此,OA 端手機也可以訪問,實現(xiàn)了移動辦公。

3.4 項目實踐四期

5G 網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)廠區(qū)室內(nèi)外一體化全面覆蓋,5G工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)在產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)制造、工藝控制、質(zhì)量檢測、安防監(jiān)控、倉儲物流、設(shè)備運維等實際生產(chǎn)運營場景中進行運用,實現(xiàn)了六大應(yīng)用場景。

3.4.1 5G 賦能設(shè)備無線數(shù)據(jù)采集及可視化展示

通過傳感技術(shù)將新型智能網(wǎng)關(guān)等物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備部署于生產(chǎn)現(xiàn)場,正確采集生產(chǎn)設(shè)備所產(chǎn)生的重要數(shù)據(jù),包含:設(shè)備啟停狀態(tài)的生產(chǎn)工藝參數(shù)如溫度、風(fēng)機轉(zhuǎn)速、張力、產(chǎn)量等。采集上來的數(shù)據(jù)在設(shè)備管理系統(tǒng)中進行數(shù)據(jù)分析運用與可視化展示。當(dāng)工藝參數(shù)設(shè)備啟停狀態(tài)產(chǎn)生異常變化時,系統(tǒng)可以進行報警,報警信息通知對應(yīng)的操作人員。實現(xiàn)了企業(yè)從局部的事后處理方式轉(zhuǎn)向全局的、實時處理方式,產(chǎn)品的正向追溯及反向追溯。

3.4.2 5G 賦能能源管控與優(yōu)化

對設(shè)備電能使用實時在線監(jiān)測,員工可通過辦公電腦實時遠程監(jiān)控企業(yè)電能使用的具體數(shù)據(jù),監(jiān)控電能使用異常。系統(tǒng)能實現(xiàn)異常報警;能進行能源數(shù)據(jù)分析,對設(shè)備之間能源數(shù)據(jù)進行比對,為未來設(shè)備采購提供數(shù)據(jù)參考依據(jù);能按照日、周、月、年進行電能用量統(tǒng)計和追溯;能按照每臺設(shè)備分時段進行統(tǒng)計,分析電能數(shù)據(jù)和產(chǎn)量的關(guān)聯(lián);能輸出單噸能耗數(shù)據(jù),還可在線進行生產(chǎn)任務(wù)的科學(xué)分配,更精細地核算財務(wù)成本。

3.4.3 5G 賦能設(shè)備維護及專家指導(dǎo)的遠程應(yīng)用

采用了VR 專家遠程指導(dǎo)方案。當(dāng)生產(chǎn)現(xiàn)場出現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量問題或設(shè)備故障時,現(xiàn)場人員可以通過AR 眼鏡,把問題狀況傳送給場外的技術(shù)專家或相關(guān)人員。場外人員能看到現(xiàn)場的實際情況,用遠程協(xié)助的方式提供方案,幫助現(xiàn)場人員完成產(chǎn)品質(zhì)量的糾正或設(shè)備的維護與調(diào)試。專家可將指導(dǎo)信息投影在現(xiàn)場人員的眼鏡上,指導(dǎo)其完成工作。精軋機設(shè)備維修遠程指導(dǎo)現(xiàn)場,見圖3。

圖3 精軋機設(shè)備維修遠程指導(dǎo)現(xiàn)場

3.4.4 5G 賦能智慧倉儲物流系統(tǒng)

創(chuàng)建了智能物流場景,員工統(tǒng)一通過平板電腦和移動掃描槍對物流進行智能化管控。使用5G、邊緣計算與AGV 小車相結(jié)合的方案。在設(shè)備生產(chǎn)完成后,通過AGV 小車,將產(chǎn)品從生產(chǎn)設(shè)備上下盤,車上搭載電子稱,在下盤自動裝載過程中,進行稱重計算,通過AGV 自帶5G 通信模塊,將車輛行駛數(shù)據(jù)與調(diào)度系統(tǒng)進行交互,將稱重信息發(fā)送給生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)進行產(chǎn)品數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。

3.4.5 5G 賦能超高清實時視頻監(jiān)控應(yīng)用

采用高清實時視頻監(jiān)控,通過5G 終端實時訪問監(jiān)控系統(tǒng),觀察廠區(qū)內(nèi)的進出場景,對車間人員活動區(qū)域進行安全監(jiān)督,對操作人員不規(guī)范的行動軌跡,進行告警處理。在廠區(qū)進出口處安裝人臉識別系統(tǒng),對企業(yè)內(nèi)外出入人員統(tǒng)一管理。

3.4.6 5G 賦能工業(yè)現(xiàn)場機器視覺應(yīng)用

視覺檢測系統(tǒng)通過前端攝像頭采集數(shù)據(jù),在設(shè)備側(cè)通過邊緣計算技術(shù)進行質(zhì)量檢測,系統(tǒng)得出檢驗結(jié)果后,通過5G 技術(shù)傳輸給后端生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng),在質(zhì)量統(tǒng)計分析中進行呈現(xiàn)。大大提高了現(xiàn)場的檢測效率和提高了檢測精度,并且能夠?qū)z測數(shù)據(jù)自動上報給系統(tǒng),減少人工輸入的時間,減輕工作量。擠壓生產(chǎn)線視覺檢測場景。

通過分期系統(tǒng)的實踐,取得了可圈可點的效果。以2021 年與2019 年同期相比,制造周期平均減少47%;勞動工效增長13%;操作引導(dǎo)時間平均減少30%;紙面工作和設(shè)計損失降低57%;在制品減少51%;產(chǎn)品平均缺陷率降低19.9%;企業(yè)運營效率提升53%;員工生產(chǎn)安全監(jiān)控達標(biāo)率100%;廠區(qū)重點區(qū)域監(jiān)控覆蓋100%,為企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展起到了關(guān)鍵的作用。

4 繞組線企業(yè)“智改數(shù)轉(zhuǎn)”的對策與建議

4.1 企業(yè)信息化需要更新管理思想

企業(yè)信息化建設(shè)的目標(biāo)是利用新一代信息技術(shù)與企業(yè)人、管理、體系、信息、設(shè)備等多維度融合,建立以產(chǎn)品為根本,以客戶為核心,自適應(yīng)、自增長、自循環(huán)的智能制造體系,打造擁有高端產(chǎn)品技術(shù)、不可復(fù)制的客戶資源為核心競爭力的可持續(xù)發(fā)展企業(yè)。企業(yè)信息的有效性和完整性是企業(yè)科學(xué)管理和決策的基礎(chǔ),企業(yè)信息化并非只是簡單的把信息技術(shù)加在原有的企業(yè)經(jīng)營模式上,“智改數(shù)轉(zhuǎn)”工作必須是企業(yè)“一把手工程”,信息技術(shù)要與企業(yè)的戰(zhàn)略定位、管理思維等方面有機結(jié)合,需要有先進、正確的管理理念來支配,信息技術(shù)應(yīng)賦予其靈魂。從這個意義上來說,企業(yè)信息化應(yīng)該是將先進的管理思想與現(xiàn)代信息技術(shù)相結(jié)合,是將企業(yè)的制度創(chuàng)新和管理創(chuàng)新相結(jié)合,是將企業(yè)的實際狀況與管理目標(biāo)相結(jié)合,企業(yè)信息才能發(fā)揮出其真正的作用與價值。具體的方法需要通過制度的建立健全、流程的快捷通暢、信息的準(zhǔn)確共享、行為的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范來實現(xiàn)。

4.2 企業(yè)數(shù)字化需要系統(tǒng)協(xié)同推進

傳統(tǒng)企業(yè)的所謂“數(shù)字化轉(zhuǎn)型”,是順應(yīng)新一輪科技革命產(chǎn)業(yè)變革的趨勢,不斷深化應(yīng)用云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、區(qū)塊鏈等新一代信息技術(shù),激發(fā)數(shù)據(jù)要素創(chuàng)新驅(qū)動潛能,打造提升企業(yè)生存和發(fā)展能力,實現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級和創(chuàng)新發(fā)展的過程。其中,多渠道獲取數(shù)據(jù),多層次應(yīng)用數(shù)據(jù),多角度管理數(shù)據(jù),是數(shù)字化建設(shè)的重要環(huán)節(jié)。繞包線企業(yè)的信息系統(tǒng)來源應(yīng)以企業(yè)運營為中心,向客戶、供應(yīng)鏈兩端延伸,采集海量數(shù)據(jù),建立大數(shù)據(jù)新的處理模式,使數(shù)據(jù)成為具有高利用率、高價值和多樣性的信息資產(chǎn)。管理系統(tǒng)數(shù)字化建設(shè),可通過ERP、OA、SRM、CRM、APS、WMS 等管理數(shù)字化系統(tǒng),對企業(yè)的客戶關(guān)系、供應(yīng)鏈、倉儲物流、財務(wù)、安全、人力資源、行政辦公等實行全流程的數(shù)字化管理,使企業(yè)每個環(huán)節(jié)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)快速流動。

4.3 企業(yè)智能化需要持續(xù)挖掘潛能

作為一個系統(tǒng)性工程,必須要從組織上予以保證,要建立高層為首的項目體制和運行機制。首先,必須是決策者親自掛帥,從全局、專業(yè)的角度出發(fā),詳細制定企業(yè)智能制造規(guī)劃系統(tǒng),保障資金持續(xù)投入;其次,建立專項工作組,專注項目層層遞進,及時落地階段性成果,關(guān)注員工操作體驗,持續(xù)完善系統(tǒng);接著,發(fā)動員工人人參與,其中員工知識素質(zhì)的提高和潛在能力的發(fā)掘?qū)⑹且豁楅L期的工作,培養(yǎng)員工的操作技能和創(chuàng)造價值的能力,從而助力企業(yè)智能化高效、順利推進。對設(shè)備的智能化改造投入和信息化軟件的助力應(yīng)用,要著眼長遠立足當(dāng)前,結(jié)合行業(yè)的特點與企業(yè)實際運營情況,持續(xù)投入挖掘潛能,期望通過人與信息化軟件及智能機器的合作共事,使企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營管理擴展到柔性化、智能化和高度集成化。

5 結(jié)束語

在數(shù)字經(jīng)濟時代,智能化改造、數(shù)字化轉(zhuǎn)型既是中央和省市的新要求、新任務(wù),也是企業(yè)加快建設(shè)高質(zhì)量發(fā)展的新考題、新支撐。誰能夠掌握數(shù)字賦能,軟硬協(xié)同,切實推動企業(yè)降低成本、提高質(zhì)量、增加效益,用堅實的基礎(chǔ)推動企業(yè)“智改數(shù)轉(zhuǎn)”,誰就能把握先機、掌握主動、開辟出產(chǎn)業(yè)發(fā)展新格局。未來,加大智能制造核心技術(shù)研發(fā)力度,聚焦推進工廠數(shù)字化轉(zhuǎn)型,將是企業(yè)在新常態(tài)下創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展的新動能和新模式。