善誠科技:讓智能工廠的“修煉”之路更簡單
一家從事精密馬達制造的電氣行業(yè)制造商,隨著業(yè)務的快速擴張,發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)任務眾多,生產(chǎn)過程控制變得非常困難;ERP計劃無法直達產(chǎn)線,生產(chǎn)計劃大量依靠人工線下制定,已經(jīng)無法滿足企業(yè)對于數(shù)據(jù)的準確性和及時性的要求;原材料、半成品、產(chǎn)成品、廢品難已查找和追溯,物料狀態(tài)更新滯后,各種成本浪費層出不窮;生產(chǎn)訂單進度跟蹤完全依賴人工,各生產(chǎn)工序存在明顯的孤島現(xiàn)象,很難快速地了解生產(chǎn)訂單的執(zhí)行情況;生產(chǎn)相關數(shù)據(jù)割裂,無法對生產(chǎn)瓶頸進行有效識別和分析,產(chǎn)能提升困難。
某國內(nèi)重型汽車變速器與零部件制造企業(yè),隨著主機廠對質(zhì)量要求越來越嚴格,企業(yè)仍采用人工質(zhì)檢的方式,檢驗效率低且容易出錯;同時,企業(yè)缺乏對產(chǎn)品全生命周期的監(jiān)控與追溯,在出現(xiàn)質(zhì)量異常時,缺少有效的問題分析定位手段準確追溯及鎖定不良批次,加大了企業(yè)質(zhì)量處理成本與管控難度。
某電子電器制造企業(yè)計劃打造數(shù)字化、智能化的產(chǎn)線與工廠,雖引入了眾多自動化的生產(chǎn)設備,實現(xiàn)了設備聯(lián)網(wǎng),但由于設備種類繁多,缺乏有效的數(shù)據(jù)采集,設備狀態(tài)及運行數(shù)據(jù)難以統(tǒng)計,無法計算OEE;設備只有在出現(xiàn)故障的時候才會維護,臺賬和維修管理粗放,維修過程記錄查找困難,效率較低;備件庫存高,安全庫存不合理,影響倉庫周轉(zhuǎn);同樣的設備問題在不同的車間及工廠間重復發(fā)生,歷史知識無法得到有效利用。
如何破解生產(chǎn)管控難題?
面對當下的諸多挑戰(zhàn),隨著內(nèi)生需求的不斷釋放與政策的大力推動,制造企業(yè)紛紛踏上了數(shù)字化轉(zhuǎn)型的征程,積極推進工業(yè)軟件的應用,希望在實現(xiàn)計劃、研發(fā)、生產(chǎn)、物流、質(zhì)量、服務等關鍵業(yè)務的信息化基礎上,通過橫向、縱向以及端到端的集成,全面實現(xiàn)企業(yè)全業(yè)務、全流程、全供應鏈的數(shù)字化,逐步打造互聯(lián)工廠、透明化工廠、數(shù)字化工廠、智能工廠,真正邁向智能制造。在此過程中,作為企業(yè)打造智能工廠的樞紐,MES已成為企業(yè)實現(xiàn)精細化生產(chǎn)管理,提升生產(chǎn)運營管控能力與生產(chǎn)制造能力的“一劑良方”。
“修煉”智能工廠,傳統(tǒng)MES面臨挑戰(zhàn)
MES系統(tǒng)是企業(yè)通向成本、質(zhì)量、響應、靈活綜合平衡的途徑,它覆蓋了整個智能工廠的生產(chǎn)過程,涉及企業(yè)車間現(xiàn)場管理的人、機、料、法、環(huán)、測、能(5M2E),從生產(chǎn)排產(chǎn)、生產(chǎn)計劃執(zhí)行、生產(chǎn)工藝指導、生產(chǎn)過程追溯、車間現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集、生產(chǎn)物料供應、設備管控、生產(chǎn)質(zhì)量管控、在制品管理、人員排班、生產(chǎn)績效分析、能源管控等多個維度對生產(chǎn)現(xiàn)場進行集成管理。自80年代寶鋼引進MES至今,四十余年來,MES的發(fā)展始終伴隨著我國工業(yè)化的進程,并在當下,成為制造企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級投資意愿最為強烈的軟件,迎來了應用熱潮。
傳統(tǒng)的MES解決方案以生產(chǎn)管理為核心,在企業(yè)智能工廠的逐級“修煉”過程中,隨著工業(yè)軟件的不斷引入,在企業(yè)內(nèi)部可能會產(chǎn)生數(shù)據(jù)孤島與信息孤島,導致傳統(tǒng)的MES無法將質(zhì)量管理、設備管理、能源管理等與生產(chǎn)運行結(jié)合起來,實現(xiàn)端到端制造過程的統(tǒng)一調(diào)度、科學決策和動態(tài)優(yōu)化。其次,傳統(tǒng)架構(gòu)下的MES經(jīng)過多年發(fā)展,存在與日益復雜的實際應用需求脫節(jié)、行業(yè)應用局限、實施成本過高、基礎架構(gòu)與新技術新模式?jīng)_突等突出問題,已難以適應制造業(yè)數(shù)字化、智能化發(fā)展需要。此外,MES系統(tǒng)與制造企業(yè)所處的行業(yè)、產(chǎn)品特點、工藝路線、生產(chǎn)模式等諸多因素息息相關,隨著企業(yè)業(yè)務的發(fā)展與生產(chǎn)工藝的變化,MES也需要隨之不斷的迭代升級,傳統(tǒng)MES軟件在可適應、可擴展性與靈活性方面,已無法適應企業(yè)業(yè)務快速變化的需要。同時,MES的應用又不斷進化。
如今,MES正朝著模塊化、平臺化的方向不斷發(fā)展,制造企業(yè)對MES軟件的需求也在持續(xù)的升級。企業(yè)需要軟件商提供的是一套全流程端到端的行業(yè)解決方案,而非簡單的車間管理系統(tǒng),并且MES需要對生產(chǎn)現(xiàn)場的各類要素進行深度融合,除了實現(xiàn)平臺化及可配置化,更要求能做到低代碼以及快速迭代。
善誠TIP DXs?智能化工廠平臺就是這樣一套解決方案。
厚積薄發(fā),善誠科技入局MES市場
據(jù)e-works調(diào)研顯示,2022年,中國MES/MOM市場規(guī)模達到59.5億元,較2021年增長11.3%。MES軟件商不斷涌現(xiàn),市場上提供MES軟件或?qū)嵤┓盏墓桃延袛?shù)百家。除了專業(yè)的MES廠商之外,還有自動化設備企業(yè)、專業(yè)的SCADA、HMI廠商、ERP廠商等,各個MES廠商的背景和起源不同,提供的解決方案也有各自的特點。
面對激烈的市場競爭,選擇在此時入局MES市場,善誠科技可謂厚積薄發(fā)。自2002年進入中國市場,20余年來,善誠科技為企業(yè)提供以機械設計、電氣控制、軟件(嵌入式?IOT?AI)開發(fā)為主,技術支持為輔的廣泛技術服務,擁有超過500名的技術人員團隊,堅持自主創(chuàng)新,深入挖掘制造企業(yè)核心需求,不斷總結(jié)與提煉,打造出了一套覆蓋生產(chǎn)制造全流程的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)綜合軟件解決方案。
善誠TIP DXs?智能化工廠平臺
善誠TIP DXs?智能化工廠平臺(簡稱:TIP)融合了數(shù)字孿生、低代碼、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新興技術,在不同車間、不同場景中,利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建協(xié)同服務于企業(yè)全制造流程的實時感知、智能分析、自主決策以及精準執(zhí)行。善誠TIP平臺以設備智聯(lián)管理、生產(chǎn)過程實時管控、質(zhì)量管理、數(shù)據(jù)監(jiān)控分析、能源管理為核心,涵蓋數(shù)字孿生系統(tǒng)、安燈管理系統(tǒng)、糾正和預防管理系統(tǒng)等功能,在設備互聯(lián)的基礎上,實現(xiàn)對企業(yè)生產(chǎn)、質(zhì)量、能耗和設備運行狀況的實時洞察與分析優(yōu)化。同時,它還支持各個系統(tǒng)之間的解耦和耦合,既可獨立部署實現(xiàn)局部場景應用,又可相互協(xié)同完成大型復雜應用,幫助企業(yè)實現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場的透明化、縮短規(guī)劃和制造周期、減少在制品滯留數(shù)量、提升生產(chǎn)數(shù)據(jù)的完整性、提高設備和人員績效、提高生產(chǎn)質(zhì)量。
值得強調(diào)的是,在解決方案的打造上,善誠科技在產(chǎn)品、技術、服務等多方面實現(xiàn)了突破與創(chuàng)新。
1.產(chǎn)品創(chuàng)新
善誠TIP平臺圍繞計劃調(diào)度、工藝執(zhí)行、過程質(zhì)量、設備管理等生產(chǎn)制造全流程進行功能優(yōu)化提升,涵蓋涉及到生產(chǎn)的各個模塊,一級概念模塊包括質(zhì)量管理、設備管理、工廠管理模塊等。二級功能模塊包含MOS追溯系統(tǒng)、品質(zhì)監(jiān)控系統(tǒng)、設備狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)、設備維護保養(yǎng)系統(tǒng)、倉庫管理系統(tǒng)、工廠3D可視化系統(tǒng)等等,各功能模塊用戶可以自由定制,在統(tǒng)一平臺上實現(xiàn)快速部署應用。此外,TIP平臺可滿足客戶的多功能定制。基于多年的行業(yè)知識積累,借助于低代碼開發(fā)工具的集成,TIP定制化部門能夠快速解決客戶的痛點,直接命中客戶存在的困擾點,大幅降低客戶的等待和溝通成本。
2.技術創(chuàng)新
TIP通過創(chuàng)新的解耦和耦合設計思路,將各個功能模塊封裝成組件的形式,拋棄了傳統(tǒng)的一體式架構(gòu),做到組件的即插即用,實現(xiàn)了高內(nèi)聚低耦合。無論是客戶的MES全面解決方案還是局部碎片化需求,都能實現(xiàn)快速、低成本的定制化部署,使得短時間內(nèi)快速交付成為了可能。同時,TIP采用微服務架構(gòu)搭建,各能力底座與業(yè)務功能可拆分成各微服務模塊,為不同的數(shù)據(jù)點位提供安全穩(wěn)定的數(shù)據(jù)采集通道,可針對不同的場景自動分配資源和提供不同的計算能力,可根據(jù)需要動態(tài)增加設備資源,防止出現(xiàn)性能瓶頸。同時基于docker的容器部署技術使得TIP的基干系統(tǒng)非常穩(wěn)定,在單個節(jié)點癱瘓的情況下,能夠做到持續(xù)對外提供服務。在工廠產(chǎn)線擴大,工廠擴張的情況下,只需追加必要的硬件設施,即可一鍵對軟件系統(tǒng)進行部署。TIP 做到了真正的易維護、易擴容、高并發(fā)。除此以外,TIP 對各個平臺都具有良好的兼容性,可根據(jù)用戶的選擇,實現(xiàn)跨平臺的部署。
3.服務創(chuàng)新
善誠科技提供靈活多樣的服務模式,針對不同的業(yè)務場景,可以在善誠科技的各個受托中心承接各類項目委托業(yè)務,或者提供技術團隊常駐客戶現(xiàn)場進行開發(fā)。從業(yè)務的理解,到項目的開發(fā)和實施,TIP有一支專業(yè)高效的團隊,全程參與工廠信息化建設的過程,能夠在多短時間內(nèi)滿足客戶的要求,快速將產(chǎn)品運用到生產(chǎn)。
深耕場景應用,從細節(jié)見真章
MES軟件需要與應用場景深度結(jié)合,才能更有效地管理“5M2E”各關鍵要素,實現(xiàn)數(shù)智化全鏈條的打通,發(fā)揮最大的價值。在善誠科技TIP平臺提供的多個智能運營場景中,涵蓋了設備互聯(lián)與設備健康診斷、數(shù)字孿生、能耗管理、精益化生產(chǎn)、產(chǎn)供銷協(xié)同、工藝優(yōu)化、產(chǎn)品故障診斷預測等方方面,并已在多個制造企業(yè)實現(xiàn)落地應用,幫助企業(yè)有效實現(xiàn)精細化管控,提升企業(yè)核心競爭力。
1.數(shù)據(jù)可視化
基于數(shù)據(jù)的實時采集與分析,企業(yè)可以打造綜合管控看板并分級別管控。公司級綜合看板重點實現(xiàn)公司級設備資產(chǎn)的卓越運營績效管理與統(tǒng)計分析運營看板;廠級綜合看板,以工廠的設備管理為范圍,實時展示工廠設備的運行情況、成本情況、目標達成情況、重大任務達成情況;車間級綜合看板綜合展示車間的重點任務、績效指標、關鍵KPI指標、目標完成情況、車間設備故障情況等;個人綜合看板實現(xiàn)個人工作的“一目了然”。以崗位任務為基礎,展示所涉及設備的報警情況、運行情況、個人KPI情況,實現(xiàn)崗位信息的透明化。
某變頻器控制板自動化生產(chǎn)企業(yè)現(xiàn)有MES系統(tǒng)無法在早期發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)異常,難以在早期防止不良發(fā)生和擴大化,機器的生產(chǎn)實績與生產(chǎn)計劃管理大都事后研究。企業(yè)希望可以快速定位生產(chǎn)線發(fā)生異常的地方(各類治具);為了可以有效監(jiān)管生產(chǎn)實績,希望在生產(chǎn)現(xiàn)場安裝顯示實時情報的管理的大屏顯示器;希望可以看見各個工程機器生產(chǎn)量的實績、計劃、以及生產(chǎn)預測。
通過與善誠的合作,該企業(yè)建立了看板與報表,實現(xiàn)生產(chǎn)、質(zhì)量和物料的日常電子報表和電子看板管理。通過生產(chǎn)過程大量采集的現(xiàn)場作業(yè)數(shù)據(jù),設備的生產(chǎn)力數(shù)據(jù)實時可見,提高生產(chǎn)效率,同時,系統(tǒng)還可提供滿足管理和業(yè)務的各類統(tǒng)計查詢報表,并為將來的數(shù)據(jù)挖掘提供詳實的數(shù)據(jù),更好地支撐領導與管理層的決策。
2. 設備數(shù)據(jù)采集與健康診斷
設備數(shù)量多、故障頻發(fā)、意外停機造成損失大、設備數(shù)據(jù)采集難等問題始終困擾著制造企業(yè)。隨著技術的發(fā)展,設備運維已逐步從事后維修轉(zhuǎn)變成預防性維護,甚至是預測性維護,這就需要實時監(jiān)測設備狀態(tài),動態(tài)進行設備健康評估,快速異常識別及故障診斷,并快速響應提出維修策略。通過對設備的數(shù)據(jù)采集與分析,可以幫助企業(yè)及時掌握設備在整個生產(chǎn)過程中所處的狀態(tài)(停機,報警,待機,檢修,調(diào)試等),經(jīng)過追蹤分析設備狀態(tài)的異常,提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品品質(zhì);分析設備停機的次數(shù)和停機時長,將降低設備故障率、減少備件損耗以及積累企業(yè)維修經(jīng)驗,將設備使用效率最大化。
某芯片半導體制造企業(yè)器件人工檢驗機械設備的誤差較多(檢查遺漏、檢查錯誤)、難以實現(xiàn)實時管理;設備電流、溫度等異常的實時數(shù)據(jù)無法反饋,導致產(chǎn)品的不良率大幅增加;數(shù)據(jù)分析困難,機器異常檢測機預測困難。
基于善誠TIP平臺,該企業(yè)實現(xiàn)了工廠電氣架的內(nèi)/外環(huán)境的溫度/濕度、電線的電流數(shù)值的實時可視化管理,實現(xiàn)了把握包括異常分析及預測的機械狀態(tài),可以通過智能算法預測未來的溫度、濕度、電流等,防止設備異常及歷史數(shù)據(jù)異常解析;實現(xiàn)故障實時通知并處理,由于設備的異常生產(chǎn)造成的不良大幅降低,實現(xiàn)生產(chǎn)故障減少20%。
3.產(chǎn)品質(zhì)量管控
在質(zhì)量管控方面,企業(yè)可以基于全面質(zhì)量管理的思想,建立完整的檢驗標準體系。通過對產(chǎn)品整個價值鏈的質(zhì)量管理,包括從原材料檢驗、中間品質(zhì)檢驗到產(chǎn)成品檢驗的全程質(zhì)量控制和跟蹤,記錄完整的質(zhì)量數(shù)據(jù),跟蹤質(zhì)量變化,運用相關質(zhì)量分析工具對生產(chǎn)過程各項關鍵指標進行數(shù)據(jù)化分析,以確保產(chǎn)品及原料的質(zhì)量信息追溯及保障。
某精密元器件制造企業(yè)雖已應用MES系統(tǒng),但MES系統(tǒng)過于老舊的,在質(zhì)量管控方面仍采用人工檢驗、人工收集、計算與分析數(shù)據(jù),導致效率慢的同時容易出錯,同時,系統(tǒng)中存在大量僵尸數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)利用率低,企業(yè)無法實時得知生產(chǎn)過程中測量項的CPK、重測率、良率、標準差等關鍵參數(shù),無法保證產(chǎn)品品質(zhì)。
在與善誠科技的合作中,善誠科技幫助該企業(yè)將各個分散的工程數(shù)據(jù)進行了數(shù)據(jù)一貫性整合,實現(xiàn)了良品率與損失的分析管理、生產(chǎn)性實行與分析管理、生產(chǎn)工程的品質(zhì)分析與可視化、不良品的追蹤與分析管理、生產(chǎn)工程的管理(計劃?日程表)、零件生產(chǎn)工程的追蹤、生產(chǎn)數(shù)據(jù)元管理與可視化數(shù)據(jù)的快速部署。
新的系統(tǒng)上線后,該企業(yè)實現(xiàn)了生產(chǎn)全自動統(tǒng)計,客觀反應真實生產(chǎn)狀況;在產(chǎn)線上是實現(xiàn)了實時監(jiān)控和質(zhì)量預警,提高產(chǎn)品品質(zhì);實現(xiàn)數(shù)據(jù)分析,為企業(yè)決策提供支持,在提高產(chǎn)量的同時,良率提高了0.2%,年間節(jié)省了約1億元人民幣,信息操作員由20人減少至5人。
4.產(chǎn)能預測分析
通過IOT技術,基于采集器實時采集需要的信息,并結(jié)合BI可視化技術與數(shù)據(jù)分析,企業(yè)可以實現(xiàn)產(chǎn)能分析預測。通過當前的生產(chǎn)能力,計算分析未來產(chǎn)量的變化,以得知當班是否能夠達到生產(chǎn)計劃產(chǎn)量,及時做出調(diào)整;分析每小時的單位產(chǎn)量分析,生產(chǎn)的不同階段的生產(chǎn)能力的達標情況,以用于未來分析和改善生產(chǎn)能力;分析每分鐘的單位產(chǎn)量分析,以確定分析和預測工人的生產(chǎn)效率變化,提高工人的生產(chǎn)效率。
某機械制造企業(yè)無法實時預測和分析當班產(chǎn)能是否達標,導致生產(chǎn)不可控,無法及時提出應對對策;缺乏有效數(shù)據(jù),無法進行生產(chǎn)過程分析,無法實時分析產(chǎn)能的趨勢和變化;無法針對產(chǎn)能的過程進行干預,分析和反省。
在導入善誠TIP平臺后,基于內(nèi)置的預測功能,企業(yè)可以針對生產(chǎn)狀況及時做出調(diào)整,實現(xiàn)生產(chǎn)可控;分析每小時的產(chǎn)能變化,有針對性的對生產(chǎn)效率低的時間段進行改善;使工廠穩(wěn)定生產(chǎn)勞動率提高,加班變少,加班率降低15%,導入后月總體產(chǎn)能效率提高15%。
此外,典型應用場景還包括物料管理、工藝執(zhí)行管理等,如對工藝過程、工藝參數(shù)和工藝配方進行管理,對產(chǎn)品各工序的生產(chǎn)、檢驗、維修以及交付過程進行控制和指引,在提高操作效率的同時杜絕作業(yè)操作錯誤的出現(xiàn)。善誠也將持續(xù)深耕場景應用,引領更多制造企業(yè)實現(xiàn)生產(chǎn)的精細化管控,提高生產(chǎn)效率的同時降低成本。
結(jié)語
“種一棵樹,最好的時候是十年前,其次是現(xiàn)在”。在制造企業(yè)加速“修煉”智能工廠的當下,入局MES領域,善誠科技信心滿滿。善誠科技將專注服務于食品飲料行業(yè)、化工制造、電子電器部件、汽車零部件、樹脂成型,精密馬達等制造行業(yè),持續(xù)聚焦客戶需求,從客戶價值出發(fā),對服務模式進行創(chuàng)新,深入各行業(yè)的細分業(yè)務,形成更加豐富和適用的場景化解決方案,助力各行業(yè)數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型升級!
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