探美的數字工廠:讓工業互聯網“飛”一會


探美的數字工廠:讓工業互聯網“飛”一會

作者/解夏 來源/盒飯財經(ID:daxiongfan)

中國企業發展數十年來,湧現出了無數概念,有人將概念捧在手心,最終泡沫破碎一地雞毛,有人扎破“泡沫”,卻也錯過風口,還有人則在概念中看到了機遇。對待概念的態度,決定了一家公司最終能否真正成事。

比如共享單車,去年還有數百家企業跟風爭搶市場,今年就已成往事。這兩年,工業互聯網也帶火了一批企業,對於“工業互聯網”這五個字,看起來硬氣,說起來卻很虛,大部分人並不清楚它究竟是什麼,能做什麼。它只是一個概念嗎?

如今,GE、西門子、美的等企業都擁有大型工業互聯網平臺,在國內,美的工業互聯網M.IoT平臺在美的集團50週年戰略發佈會現場正式發佈並開放,這使其成為國內第一家自主開發、兼備“製造業知識、軟件、硬件”三位一體,實力領先的完整的工業互聯網平臺提供商,並展現出產業鏈閉環聯動的廣闊前景。

在關於美的工業互聯網的採訪中,美的集團副總裁、CIO兼IT總監張小懿提到了8次“落地”。在他看來,工業互聯網不是一個噱頭或概念,而是“想把它落地,實實在在落地”,這也是許多解決方案,如機器人與軟件的配合等在美的內部反覆實驗的原因。

“美的好就好在我們製造業的業態也比較複雜,我們有30幾個工廠和基地,有注塑、鈑金、裝配、電子等各種各樣的加工的過程,所以美的是有行業基礎的,”張小懿認為,只有在內部反覆覆盤積累經驗,才能帶給客戶實實在在的解決方案。在研究過程中,關注點更多地集中在如何與製造實踐融合的問題上。

磁控管數字工廠就是張小懿口中“30幾個工廠”的其中一個,在美雲智數以外,工業互聯網在美的內部如何落地應用?

工業互聯網落地

磁控管數字工廠隸屬於微蒸烤事業部製造中心麾下。整個事業部年銷售規模超150億元,產品覆蓋微波爐、蒸汽爐、蒸烤箱、微波烤箱,擁有行業最完整的微波爐產業鏈,囊括鈑金、注塑、電子、變壓器、磁控管以及總裝微蒸烤全價值鏈生產,也是目前全球最大的微波爐製造基地。

磁控管是用於微波爐上將“電能”轉換成“微波能“的核心部件,也被稱為“微波爐的心臟”。美的的磁控管數字工廠則根據磁控管產品、生產具備精密標準化製造的特點,按照工業4.0智能工廠規劃,即高度精益化、全流程自動化、信息集成數字化,包括“一個流”的整體佈局,自動配送,產品、人、機、料互聯,可視化信息管理系統,系統分析邏輯與決策,設備智控等。

探美的數字工廠:讓工業互聯網“飛”一會

工廠的價值鏈與上游供應商的入庫、品質、生產計劃打通,同時,所有生產過程的配件、成品、計劃做橫向連接,在內部管理實現所有的信息流、物流、資金流的交互,達到工業4.0的願景。

該工廠負責人介紹,目前自動化率已經達到95%,基本實現“一個流”的整體佈局,同時基本實現人、機、料互動可視化信息。他還希望未來兩年內,工廠能實現智能邏輯判斷和智能邏輯解決,具備大數據庫集成與邏輯,從數字化工廠過渡到智能化工廠。

整個工廠一共打造六大核心繫統和信息化框架,基本實現業務流和數據流接口打通。

首先,在供應商端,通過供應商協作雲將供應商的生產計劃系統放在雲端,供應商信息數據傳到雲端的系統。

其次,美的自行設計開發的製造執行系統MES生產系統,實現了入庫、儲存、生產,將供應商協作雲的數據實現了接口的傳遞。同時打通了WMS的物流、質量管理系統QMS的品質之後,實現了對物流配送、品質管控的協同生產。

在此過程中,將客戶的需求計劃和生產計劃通過計劃排程APS系統拉通,實現了互聯。

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而在產品生命週期和開發方面通過PLM系統,即研發和製造產品生命週期的管理,實現了製造與研發同步。此外,工廠還使用了設備管理EAM系統,和動力能源的管控ECS系統,實現智能管控和自我調節。

最後,在銷售端,通過CRM系統可以對接客戶信息發貨。

從中間端QMS、MES、WMS系統及APS排程系統搭建完成後,通過SCADA以及打掃碼等,完成互聯互通以及數據的抓取,之後為總控決策中心提供了大量數據上的支撐,這也成為智能化的基礎。

整個工廠的運作有如人的大腦,處理來自眼耳口鼻的各種信息,並對信息進行判斷和行為指示,如此,肢體各部位才能緊密配合、有條不紊地完成動作。

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在數字化信息交互方面,通過七大系統,磁控管數字工廠有48個接口,實現了108個系統功能,覆蓋業務場景達208個,每天數據交互量達到160萬條。

此外,在自動化過程中還有精密機器人的運用,包括3D激光的掃描,以及智能算法等,打破孤島分工序自動化、工序半自動化模式帶來斷點、品質管控點發散的問題,實現“一個流”全自動化生產模式,產品生產週期從之前需要數天才能完成,縮短到僅需4小時即可交付

既要效率提升,也要綠色環保

通過工藝技術的突破,磁控管數字工廠還實現了環保式工廠的理念和目標。

在生產技術上,使用全球首創的無毒工藝,消除強致癌風險及環境汙染,解決了後續對人員傷害、及設備重汙染,在品質、環保、安全、健康、成本等方面都有成效。

在減排降耗方面,電、水、冰、氣在工廠中都有充分利用:通過冰蓄冷技術的使用,即利用早晚電費差價,在晚上製冰,白天用冰進行空調製冷,這項技術每年可節省電費達300萬;電力節省方面,還實現電路優化匹配;減少氣體浪費方面,採用了高端不鏽鋼材料及高壓氣體閥門等;水的節能方面,則採用封閉式冷卻塔技術,使工業循環水綜合使用效率提升,保持潔淨度。

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從綜合成果來看,整個工廠工業互聯網的實現體現在四個方面:

  • 系統方面,通過六大系統的組建,實現運營全業務場景覆蓋;
  • 動力方面,通過綠色環保,能耗、安全實時監控管理,及廠區安全運行;
  • 物流方面,通過物流直接配送到工位和減少搬運提升物流自動化,可減少人工日搬運里程約160公里;
  • 設備方面,通過設備自管理和數據交互,精準指令精準執行,實現整個工廠的數字化。

通過綜合成果展示,工業互聯網應用的收益包括:

  • 關鍵工序不良改善達30%以上,其中長期困擾產品品質突破的真空度不良改善幅度達到70%以上;
  • 人員效率提升88% ,空間產出效率提升79.2%;
  • 人才結構轉型,技術工人佔比由10%提升至50%,工業互聯網核心技術人才佔比由20%提升至80%,包括AI智能技術工程師、視覺工程師、算法工程師等。

實際上,張小懿在採訪中也特別提到了磁控管數字工廠,他形容這座工廠“把燈關了之後,裡面所有的信息我們還能夠全部掌控”,包括信息如何取出來、用了什麼參數、品質情況怎麼樣、效率情況怎麼樣,每個機臺的設備運作情況如何、供應商知道什麼時間點必須把料送到哪一個卸貨臺上等等。

他也透露,智能製造數字化和智能化面臨兩大挑戰。一是基礎,管理基礎的提升,包括經營管理、MBS美的商業管理系統等基礎設施的提升,也包括整個流程的優化、數據標準化和數據質量的提升,有大量的基礎工作才能做好;二是設備改造,老設備的數據很難取出,用了大量的傳感器和設備的技改才能夠把這些困難克服過去。

探美的數字工廠:讓工業互聯網“飛”一會

磁控管數字工廠向智能工廠轉變,美的內部規劃了三步走的戰略,即2018年實現可追溯、可識別的數字化工廠體系,建立數據庫、人機交互和工業互聯網,2019年實現數據可分析、可預測的應用,到2020年,讓數據本身實現自我運營、自我決策、自我管理。

磁控管數字工廠作為美的工業互聯網重要試點之一,在連接設備、人與數據信息中,展現了強大的應用能力,技術逼迫公司迭代,挑戰與機遇同在,讓工業互聯網再飛一會吧。

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