数字化车间架构图
很多人认为,大量采购和引入数字化设备是建设好数字化车间的前提。这是一个很大的误解:数字化设备与数字化车间之间既非必要条件,也非充分条件。
即便车间中全是数字化设备,如果没有实现设备的互联互通,没有实现生产过程的数字化管理,数据没有实现真正的有序流动,也不能称之为数字化车间。
数字化车间建设有三条主线:
第一条是以机床、热处理设备、机器人、测量测试设备等组成的自动化设备与相关设施,实现生产过程的精确化执行,这是数字化车间的物理基础。
第二条是以MES为中心的智巧化管控系统,实现对计划调度、生产物流、工艺执行、过程质量、设备管理等生产过程各环节及要素的精细化管控。
第三条是在互联互通的设备物联网基础上,并以之作为桥梁,联接起信息化系统与机床等物理空间的自动化设备,构建车间级的HCPS系统,实现了两个世界的相互作用、深度融合。
通过成功实施数字化车间系统,企业在车间管理方面将会有质的提升,为企业智能化转型升级奠定良好的基础。
通过设备的互联互通,将车间的数控机床、热处理设备、机器人等数字化设备实现程序网络通讯、数据远程采集、程序集中管理、大数据分析、可视化展现、智能化决策支持,将设备由以前的单机工作模式,升级为数字化、网络化、智能化的管理模式。
通过系统中的计划、排产、派工、物料、质量、决策等模块,以信息化系统为手段,实现各种信息的共享与协同,做到车间层面精准化计划、精益化生产、可视化展现、精细化管理。
将以前串行生产转变为并行的协同生产模式,实现“一个流”的生产,工件转移到设备前,加工程序等技术文档、工装夹具等生产资源已经全部准备就绪,大大减少设备的各种等待时间,可明显提升设备生产效率,降低生产成本,提高客户满意度。
改变传统的制造模式,做到虚拟世界与物理世界深度融合,虚实精准映射、相互促进。
车间各岗位、各设备都融于整个信息化系统,以数据有序流动为特征,以高效高质生产为核心,人、机、料、法、环、测各环节相互融合,基于数字化、网络化、智能化的管理系统,使管理者能做到“看得见,说得清,做得对”,实现了生产过程的“Smart”,即敏捷、高效、高质、低成本、绿色、协同的智巧化生产与服务模式。
通过数字化车间建设,对车间进行全面的科学管控,大幅度提升车间计划科学性、生产过程协同性、生产设备与信息化系统的深度融合度,并在大数据分析与决策支持的基础上进行透明化、量化管理,可对企业生产效率、产品质量、生产成本等方面有明显改善。
以下是数字化车间系统实施后的统计结果:
制造信息量提高15%-60%
生产效率提高10%-30%
计划质量提高25%-70%
生产透明度20%-70%
经济效益提高10%-25%
生产灵活性提高15%-60%
生产周期降低15%-40%
外协费用降低5%-15%
生产准备成本降低15%-40%
处理紧急事故的成本降低20%-60%
生产管理成本减少15%-25%
生产计划成本降低10%-30%
产品准时交货率提高15%-40%
目前市场上号称能做数字化车间或MES系统的公司有很多,良莠不齐。企业在系统选型时应从以下几个方面进行考虑:
很多系统只是停留在生产、库房、质量等部分模块上,不能够对车间进行全方位的管理,这类系统不能称之为真正意义上的数字化车间或MES系统。
制造企业需要的是一套理念及技术先进的系统,高级排产、数据自动采集、协同制造等都是数字化车间的核心功能,虽有很大的技术难度,但只有真正突破这些技术瓶颈,才能支撑起智能制造的发展需要,才能最大程度地发挥车间的生产潜能,而不仅仅满足于台账的电子化或者简单的看板管理。
系统应该是有行业成功案例的成熟产品,并具有良好的灵活性和扩展性。最好是平台化产品,便于根据企业实际情况进行快速定制开发与系统部署,减少企业的实施风险。
数字化车间系统具有非常明显的行业背景,除了分为流程、离散两个大类之外,即便是同为离散行业,也分机械加工、电子组装、服装加工等很多类型的行业。
用户要根据自己的行业特点、具体需求来选择专业的系统。比如,有的系统即便在太阳能领域很成功,但可能没做过军工行业,甚至机械加工都没做过,面对多品种、小批量的军工等行业,这类系统就很难成功。
数字化车间系统需要专业团队进行二次开发与实施,需要周到、及时、专业的服务,制造企业需要对供应商进行公司实力、服务能力、典型客户等多方面的考察,确保项目的成功率及将来可持续性的服务。
最好采用“IT为主导,用户为主体”的方式,IT部门组织交流、调研等活动,并从IT技术方面进行把关;而精通生产管理的使用部门则从功能上、使用方便性等方面进行确认,相互配合,共同完成选型工作。
否则,纵然是IT部精挑细选回来的软件,使用部门感觉不好用,不愿意配合使用,这样的系统,即便是架构再好,集成性再好,最终还是避免不了失败的结局。
系统使用界面友好,操作简单,易学易用,确保车间工人能掌握。
在满足使用要求前提下,还要做到价格合理、功能实用,降低企业购置成本。
总结:数字化车间建设要以实际需求为牵引,以经济效益为驱动,以成功落地为导向。
在先进设备的基础上,在管理方面深挖潜力,充分发挥人的作用,构建数字化、网络化和适度智能的生产模式,切实做到明显的“降本提质增效”。并以量化数据为基础,循序渐进,有效地提升企业的竞争力。