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浙江省建工集团

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什么是智能制造
智能制造在各行各业有自己的理解,在不同的国家,也有自己对这个领域的定义和探索。比如在日本,更偏重于精益制造,在德国,更偏重于自动化;在美国,更偏重与大数据的挖掘。在中国,国家也制定了《国家智能制造标准体系建设指南(2018版)》,指南里分三个维度对智能制造进行了定义:系统层级维度,包括设备、单元、车间、企业、协同;产品生命周期维度,包括设计、生产、物流、销售、服务;智能特征维度,包括资源要素、互联互通、融合共享、系统集成、新兴业态。
浙江省建工集团责任有限公司龙游工厂诊断与分析
智能制造是个相对较大的概念,浙江省建工集团责任有限公司龙游工厂探索智能制造并非是为了赶潮流、做表象,智能制造的根本目的是提高生产效率,提升产品与服务品质。基于此,按照国家智能制造标准体系建设指南要求,结合建筑行业本身特点,对企业进行自我诊断与分析:建工龙游加工基地属于建筑钢结构件制造厂,是典型的离散型制造企业,工厂具有订单小批量,多品种的明显特点。面对客户需求,需要具备迅速交货、品质保证、个性化定制等能力。
 
从建设指南的要求来看,浙江省建工集团责任有限公司更着重于产品生命周期维度,结合系统层级维度与智能特征维度,对龙游工厂进行布局规划。经过详细数据分析与统计,建工龙游工厂计划以工厂层面的ERP为基础,以建设数字化车间为重心,在龙游工厂推行实务性的智能车间。
 
建工龙游钢结构工厂数字化车间探索
为什么需要数字化车间?经过梳理,发现以前的工厂管理存在以下问题:
1.生产管理问题
管理手段:纸面文件、手工管理工作量大、费时费力;
计划调度:依靠人工经验,计划赶不上变化,生产调度临时性,随意性和盲目性大;
生产准备:车间物料、工装、设备、资料等制造资源与生产计划脱节,延长生产周期;
进度与过程管理:需要跑现场询问了解,信息滞后,不能全面及时掌握所有生产数据;制品周转和等待时间长,混乱无章;成本控制缺乏准备依据;
质量保证与追溯:过程数据收集困难。
 
2.生产能力问题
设备利用率低;
交货期长;
缺乏快速响应能力;
质量与成本控制困难。
 
综上所述:车间的数字化、信息化、网络化是智慧工厂的牛鼻子。
 
建工龙游建筑钢结构数字化车间建设要点
 
要点1:车间/工厂的总体设计、工艺流程及布局建立数字化模型,并进行模拟仿真,实现规划、生产、运营的全流程数字化管理。
 
措施:龙游建筑钢结构制造车间为装配类车间,固建拟按实际车间比例,建造三维模型,并模拟各流程物料流转情况,实际运行数据从ERP数据抓取,并以电子看板形式在车间展示。电子看板显示仓库发料进度,车间综合运转情况,各工位实际焊装数量,入库数量等信息,主要展示计划、发料、装配、测试等实际状态。
 
要点2:应用数字化三维设计与工艺技术进行产品、工艺设计与仿真,并通过物理检测与实验进行验证与优化。建立产品数据管理系统(PDM),实现产品设计、工艺数据的集成管理。
 
措施:建工研究院采用数字化三维设计软件进行楼宇设计,在三维软件上进行焊接模拟仿真,切割模拟仿真,装配仿真,和结构件应力仿真。设计完成后,通过设计评审,可自动输出产品BOM,并上传至ERP系统。使用PDM系统进行产品版本管理,更改管理。
 
要点3:制造装备数控化率超过90%,并实现定制专用数控机床与工业机器人、智能传感与控制装备、智能检测与装配装备、智能物流与仓储装备等关键技术装备之间的信息互联与集成。
 
措施:浙江省建工集团责任有限公司龙游制造车间主要为焊装车间,具备小批量,多规格的显著特点,在装配自动化实施方面较为困难,我们在产品测试阶段进行了数字化建设,产品性能检测数据实时上传至ERP系统,并和产品序列号进行绑定,以备后期追溯。在材料仓库进行了库位管理,并使用PAD进行扫码出入库,可有效监控物流情况及收发料效率。
 
要点4:建立生产过程数据采集和分析系统,实现生产进度、现场操作、质量检验、设备状态、物料传送等生产现场数据自动上传,并实现可视化管理。
措施:浙建龙游工厂在制造全流程均实行条码管理,占全部料件的85%的原材料,均用唯一的条码进行标识,从收货开始,到仓储、生产发料、生产装配各工序,到性能测试直至成品出库,各流程均以条码方式进行记录,在后期检索中可实现下列功能:产品生命周期的各类信息检索,包括部件供应商,出入库时间,部件进货检验信息,制程装配信息,性能检验数据等,部分数据实现可在手机端进行查询。
 
要点5:建立车间制造执行系统(MES),实现计划、调度、质量、设备、生产、能效等管理功能。建立企业资源计划系统(ERP),实现供应链、物流、成本等企业经营管理功能。
 
措施:通过建立公司层面的管理软件ERP,及制造层面的MES,从产能配置、生产计划排程、质量数据、用电数据等各项数据的自动存储与查询。并使用供应链平台对供应商进行评价与管理,在平台上进行采购与统计分析。
 
要点6:建立工厂内部网络架构,实现设计、工艺、制造、检验、物流等制造过程各环节之间,以及制造过程与制造执行系统(MES)和企业资源计划系统(ERP)的信息互联互通。
措施:龙游工厂内部网络由核心路由器-核心交换机+防火墙-局域交换机-无线AP等核心部件构成,并链接至外部网路,内部建立NAS存储服务器,进行内部数据存储,ERP、MES等核心管理软件采用华为私有云,并使用WEB服务器与数据服务器分开存储的架设方式,既保证了访问的便利性,又保证了数据的安全性。
 
要点7:建有工业信息安全管理制度和技术防护体系,具备网络防护、应急响应等信息安全保障能力。建有功能安全保护系统,采用全生命周期方法有效避免系统失败。
 
措施:龙游工厂内部部署有防火墙软件,核心软件部署在阿里私有云,借助阿里强大的数据安全能力,有效减轻工厂内部机房的投入及管理成本,并租用华为云OSS存储,以做ERP数据库数据备份,确保数据的安全性。
 
 
 

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