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科興攜手普實打造智能透明工廠
日期:2018-09-14  閱讀:

公司簡介及發展歷程

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江蘇科興電器有限公司成立于2001年,是一家專業從事35KV及以下的電磁式、電子式互感器研發、生產、銷售、服務為一體的高新技術企業;公司“COSINE”商標被國家工商總局認定為“中國馳名商標”,科興電器榮獲江蘇省5A級數字化企業、江蘇省科技型中小企業、江蘇省管理創新示范企業、江蘇省高成長型中小企業等;多個創新項目獲江蘇省重點創新項目、多個新產品被認定為江蘇省高新技術產品或優秀新產品;公司建立了江蘇省企業技術中心、江蘇省工程技術中心、江蘇省研究生工作站。

科興電器全自動智能化互感器生產線被評為“科技進步一等獎”,公司建有全球規模最大的靜態混料真空澆注系統,車間采用精益化的U型布局,所有產成品全部通過自動流水線流轉,保證產品質量,提高工藝水平和生產效率。其中線圈生產、成品裝配及全自動檢測流水線、線圈干燥用真空隧道爐、烘模及后固化隧道爐、AGV自動流轉機器人等設備均為行業首創。目前中壓互感器年生產能力可達40萬臺以上。憑借公司優良的服務和產品良好的質量口碑,科興電器先后成為各大外資企業、輸配電行業龍頭企業及在國家電網、南方電網大量中標的成套企業的首選供應商,熟悉國家電網、南方電網、各省電力公司及各大外資企業對互感器的特殊技術要求。

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 企業信息化歷程

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江蘇科興電器有限公司領導層一直注重企業信息化管理,2005年即引入某品牌ERP,由于系統的適用性問題,信息化一直停留在“購銷存總賬”的電子賬階段。

2009年,引入普實AIO7.0平臺的ERP項目??婆d有15000+種產品、5000+種材輔料,工序流程超過20道;雙方密切合作,僅四個月時間,即完成購銷存產財成本一體化運行;特別基于生產訂單型的成本系統自動運算,對企業的耗料數據采集、工時數據采集難度很高,科興團隊付出了巨大的努力。

2010年,開始導入固定資產管理、成品移動條形碼管理、重點工序過數條形碼管理(繞制、澆鑄工序)。成品100%實現了單品序列號管理,重點工序的計件工資也在系統內開展。

2014年,科興在泰興城東工業區建設了花園式工廠并投入運行。在搬至新廠區以前,進行了ERP系統的升級,升級至普實AIO7.5平臺,并于10月啟動了OA單元啟動,進一步規范及完善企業工作流,提高了企業整體協同能力。

2015年,科興借助AIO75平臺,導入阿米巴經營管理體系。按阿米巴要求的數據粒度,從ERP中抽取相應數據,達到“人人都是經營者”的精細化價值管理;也是普實軟件迄今之止,阿米巴數據與ERP結合最完美的案例。 

科興為何導入MES系統

科興ERP系統已經正常深入運行5年,完成了“購銷存產財成本一體化”,對于原料、半成品、產品的管理已經非常到位,同時對于資金類數據也非常準確,產品成本也由系統自動生成,2014年升級成AIO75系統,AIO75構建于云端,順應移動辦公潮流,同時打通了OA+ERP。AIO75內置BI數據分析引擎,便于未來的企業大數據應用,極大提高了企業的辦公效率;科興具備了上MES的信息化先決條件。

中國制造2025新形勢下,落后產能過剩即將被淘汰,企業轉型升級成為必然。制造業的核心競爭力是合適的成本適時交付出高性價比的產品,來滿足客戶各方面的需求??蛻魹槭裁催x擇我們企業的產品?質量、交付、服務、價格四要素!如下圖:

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通過上MES,以期達到如下目的:

  • 1.使產品有足夠的質量性能優勢。原料是否合格?操作機臺、人員、經過的工序、生產時間是否可追溯?關鍵工藝參數是否可控?能否防止工人部件裝錯、產品生產流程錯誤、產品混裝? 

  • 2.使產品有足夠的交付優勢。平均生產周期是否明顯高于同行業平均水平,加工周期是否穩定,是否預先可知準確的交付日期?生產過程中是否可以及時知道產品所在的工序位置?若工序中報廢,是否可以立即捕獲到報廢數據,并補投料進行加工? 

  • 3.使產品有足夠的成本優勢。內部精益生產的水平?影響產能的原因是:設備故障?調度失誤?材料供應不及時?工人培訓不夠?還是工藝指標不合理?是否使設備OEE、材料利用率達到行業領先水平? 

  • 4.在客戶心目中科興有足夠的服務優勢。是否可以引入客戶自助服務APP,讓客戶錄入訂單號自行查看其對應訂單的執行進度、產品的質量狀態,方便地追溯產品的原料批次、工藝參數是否在控制線以內? 

  • 5.使企業各級管理者享用清潔及時的生產數據,讓整個生產現場完全透明化,以便做出最合理的決策。能否廢除人工報表,自動統計每個過程的生產數量、合格率和缺陷、設備臺時、設備運行參數、利用率、OEE等;能否針對在線檢測數據與關鍵工序的運行參數,通過大數據分析的方式,尋找出適合于企業的最佳的產品工藝……

企業的管理人員,無論何時身處何地,只要透過Internet就能將生產現場的狀況一覽無余;通過MES獲取信息運籌帷幄,遠在國外的客戶也可以來關心他們的訂單進度、產品品質。 

科興導入MES正是圍繞著打造幸福企業的目標,提高企業核心的產品研發、產品制造能力,使科興具備引領互感器市場,讓員工擁有一個穩定幸福的家,為時代做出自己的貢獻。

科興MES項目過程回顧

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2015年,科興組織企業中高級管理人員,頻繁走訪參觀國內信息化示范工廠,包括華為、西門子、海爾、徐工、紅領等企業。決定引入MES系統,并于11月開始陸續考察MES供應商。

2016年3月,普實通過了科興嚴格的供應商篩選,榮幸地成為科興MES供應商。

2016年4月,科興與普實聯合甄選車間工位機、流程RFID卡、模具RFID卡,普實針對選定的工位機開發相關程序,并接進AIO75的MES平臺中。

2016年5月,科興現場工位機安裝、傳感器安裝、PLC改造、立式觸摸屏安裝、條形碼掃描器布置、ZigBee及WIFI信號調試。

2016年6月,現場測試MES程序并優化;召開設備供應商會議,由普實提供MES的API接口,設備供應商針對科興所使用的設備進行軟件二次開發,以期使現場重要設備數據能實時匯入MES系統。同時,進行大規模的模具清理與改造,模具植入RFID芯片。

2016年7月,設備供應商陸續完成軟件的二次開發,進入產線進行聯調。MES進行現場試運行,并于7月10日,全面取消車間現場流程卡。制造過程中的工藝參數及圖紙,全部通過網絡在車間終端上刷卡閱讀。在重點生產線布置電子看板,及時反應各工序的計劃目標與生產任務。通過近一個月的運行,現場數據達到95%的準確率,MES開始顯現出威力。原來要找某訂單的在制品,需要花費大量人工,現在直接僅需在系統內查看具體工位即可準確定位;即使在烘房內,也可以準確定位至烘房的某屋某層上、預計出烘房的時間、現在烘房內的溫度是多少……

2016年8月,科興大數據中心硬件安裝完成,科興與普實經過密切溝通,規劃了覆蓋企業重要管理點的數據分析模型,普實投入大量技術人力開發數據分析,如期交付并進行了系統聯調。

2016年9月,科興大數據優化并驗收完成,標志MES成功上線。

企業感言

董事長

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傳統企業的內部管理的痛點:

  • ◇  手工排程,生產計劃與實際生產進度脫節,在制品動態無法及時掌握,造成計劃排程調度混亂,往往要交的產品不生產、生產的產品又不要交,嚴重影響產品正常交期。

  • ◇  主要以紙單形式報價,憑經驗管理,粗放、效率低;對于交期,由于現場在制品情況不明,業務人員反饋交期時往往會留足時間余量,客戶服務質量受到影響。

  • ◇  生產過程中缺少產品品質追溯管理。

  • ◇  車間在制品多,產品生產周期長,造成車間管理難度大,管理成本高;特別是無法及時掌握產品質量損失,往往在交期前緊急補單,給產線安排造成極大混亂。

  • ◇  生產過程中工時難以統計、人工填報誤差大,工人績效考核管理有漏洞。

科興的MES項目從生產過程控制為突破口,依靠信息化系統強大的數據集成能力,成功的解決了傳統行業上述的難題。該系統適合于傳統離散型中小型制造企業,資金投入少、建設速度快、運行穩定、數據統計準確,徹底解決了科興電器在數字化時代轉型的難點和痛點。

總經理

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目前中小企業已經普遍應用ERP,銷售、采購、財務、庫存等模塊應用得比較好,但是車間生產更多的依靠人工去管理,生產排程以及生產進度管控都是靠基層管理人員去完成,設備與模具的使用狀態與實時監測數據也未能與ERP系統互聯互通。

隨著用戶個性化的要求越來越多,如何用批量化的手段來滿足個性化的需求,將客戶端的價值需求作為整個產業鏈的出發點,改變以往從生產端向消費端、從上游向下游推動的模式,以客戶的價值需求出發提供定制化的產品和服務。這就要求產線必須是能夠隨時換型,根據產品加工狀況的改變自動進行調整。

科興的CPS智能制造一體化系統,基于公司ERP系統開發MES系統,實現與設備、模具的互聯互通,監控和管理生產的每一個步驟和工序如何實現,生產部門各個生產設備之間、生產設備和控制器之間,通過制造執行系統(MES)連通起來。滿足客戶個性化的需求,客戶可以在線自主選型,解決生產過程的失控、在制與庫存品的大量積壓,采用工業智能制造手段(物聯網、RFID等技術)提高生產資料的利用率,在智能制造的基礎上實現透明生產、精益生產,打造玻璃化透明的幸福企業。

硬件原理及布局

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聯網方式一: MT系列工位機 + ME620數據采集器 + PLC編程控制器

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聯網方式二: 電腦 + API + 設備程序

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聯網方式三: PDA + PLC編程控制器

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硬件

RFID工位單板機

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RFID工位單板機

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數據采集器

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數據采集器

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RFID PDA

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條形碼PDA

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傳感器

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PLC

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廣告觸摸屏

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廣告觸摸屏

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MES項目成果

科興MES項目,經過雙方5個月密切合作,達成了MES項目設定的目標,實現了以下六大核心模塊的上線運行。

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排產、車間執行

車間排產是根據生產訂單及物料的工藝路線來編制工序排產計劃;車間執行通過工位機、設備自動計數,利用RFID、條形碼、傳感器、PLC通訊、設備廠商第三方API系統等方式,及時完成產品加工過數、工時、工藝及缺陷的采集,若有不合格品或報廢數據,掌握實時數據以便于在第一時間補單,滿足交付。動態實時準確的WIP數據,也是排產調整的依據。

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(排產圖▲)

基于訂單、瓶頸工序產能、模具狀態的工序排產,幫助計劃員有效安排車間作業計劃,排產數據動態發布至產線,并將排產數據與車間完成數據進行實時比對,車間看板顯示作業的達成率。

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(車間分時WIP圖▲)

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(車間近日WIP圖▲)

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(訂單跟蹤圖▲)

反映車間各工序實時的在線堆積數,便于車間調度者及時協調資源解決工序瓶頸,保證生產流動的均衡性,最大化的壓縮在線產品數量,以達成快速響應客戶交付與變更的目標。

設備聯網及管理

智能工廠是企業信息化發展的新階段,設備聯網更是邁向智能工廠的關鍵一步。以最有效率的方式取得不同品牌、不同通訊協議設備的狀態參數信息,并將數據傳送至管理系統進一步分析、實現遠程監看控制。將設備與生產訂單、工序加工相結合,實時反應設備上正在加工的產品,并附加產品上當前的設備參數、實際運行數據,便于后期產品追溯。

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(設備OEE圖▲)

設備綜合效率是Overall Equipment Effectiveness,簡稱OEE。每一個生產設備都有自己的理論產能,要實現這一理論產能必須保證沒有任何干擾和質量損耗。OEE由三個關鍵要素組成:OEE=可用率*表現指數*質量指數。 
通過設備聯網捕獲設備加工頻率,與制造數據上工藝設計的理論加工效率、工廠的工作日歷,再結合在線檢測一次合格率等數據可得到OEE指標,以幫助企業有效改善及提高現場的生產管理水平。 
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(烘箱實時狀態圖▲)

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(繞線實時狀態圖▲)

實時捕獲設備動態的運行狀態,與安燈模塊配合,獲得無效工時的原因數據,幫助企業提高設備的運轉效率。同時,通過進出的掃碼或RFID感應,清晰掌握當前設備正在加工的產品;對于批量間隙式生產的設備,方便追蹤存放于設備內產品的序列號或批次。 
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(設備管理流程圖▲)

科學完善的設備管理系統,將緊急性維修改進成預防性維護。為設備創建巡檢計劃、定期維保計劃以及年度大修計劃。此外,為了確保設備維?;顒幽軌蝽樌麍绦?,可以在計劃中定義好任何所需的資源、備件、注意措施以及相關文檔。

工藝及運行數據

與ERP制造數據模塊關聯,定義產品工藝參數規范,并管理相應的工藝參數值。通過設備聯網,將工藝參數傳送至相應的PLC、工位機顯示、現場觸摸屏顯示。

通過傳感器、OPC等采集設備實時運行參數,并處理、傳輸、存儲以及為決策支持層提供生產工藝方面的數據依據,真正實現了企業數據的共享。

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(MI設備系統內截圖▲)

工藝參數預先定義,以便生產過程中各工序應用。與現場工藝顯示設備配合,以達到工藝管理的無紙化傳遞。若產生ECN設計變更,可與工序加工指令相結合,鎖定生產訂單某些工序的執行。

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(設備溫度動圖▲)

通過設備內傳感器或直接獲取設備PLC等方式,實時采集設備運行參數,為后續品質判定、工藝改進、生產決策提供數據支持。并提供超過工藝控制線的運行報警,以便工藝設備人員及時跟進,防止出現質量事故。

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(工位機MI圖▲)

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(廣告機SOP圖▲)

利用設備聯網或現場加裝工位機等設備,將工藝參數傳送至相應的PLC、工位機、現場觸摸屏顯示,以使各工序電子化查看工藝參數、圖紙、SOP及視頻操作指南。

模具管理

模具管理工作是制造型企業的重要工作。模具管理包括新開模具、模具出入庫、模具工作量工時統計、模具常規性維護及異常維護等管理工作;查看模具動態的狀況,利用率分析等。同時,引入條形碼、RFID等技術,還可以起到模具防呆的功能。

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(模具狀態圖▲)

通過裝模工序,將生產流程卡(或生產訂單)與模具相關系,實時捕獲模具動態的狀態。模具進出的掃碼或RFID感應,清晰掌握當前模具的使用次數及生命周期數據,同時為排產、質量分析提供數據支撐。 
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(模具管理流程圖▲)

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( 模具履歷截圖▲)

在模具使用壽命和次數達到設定的數值時,提供檢修預警或報廢提示,并根據剩余壽命及訂單狀態,制定開模計劃。

安燈系統

安燈系統主要功能是使JIT發生的問題得到及時處理,為了消除中斷或至少減少復發的可能性,用燈光或其它信息化手段發問題信號,通知到相應的處理人員。系統根據呼叫、應答、處理完成等數據,來加快異常事務處理,提高生產率。并通過以上數據進行分析,異常呼叫類型統計、應答率及平均延時、處理率及平均延時等。

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(安燈分析圖▲)

安燈系統與設備聯網獲得的實時運行狀態數據相結合,獲取更精確的設備OEE數據。安燈系統能顯著提高日常生產過程中的異常響應、異常解決的效率,從而提高設備的有效運行時間。

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(現場安燈看板圖▲)

安燈系統與設備聯網獲得的實時運行狀態數據相結合,針對停機區分出準確的停機原因。利用現場看板、APP推送,推動異常的快速解決。

質量管理

AIO75質量管理方案,包括檢驗項目、工具、水平、標準等,含數據采集、信息傳遞、數據分析、實時監控、信息反饋、文檔管理、客訴處理、量具管理,對于原材料進廠、生產制造和在用戶使用過程中的產品整個生命周期進行數據化、網絡化、動態化管理,通過持續不斷的改進,進一步完善生產質量管理直至企業層的整體化全面質量管理體系(TQM)。

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(產品質量檢測及工藝數據圖▲)

通過在線檢測設備所附加的程序API接入MES系統,并獲取當前產品關鍵工序的實際生產運行的工藝數據,將同一產品的質量檢測數據與工藝數據進行比對,給客戶更多的產品性能的信心保證。若檢測有問題,也能幫助企業改善工藝。

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(質量統計圖▲)

統計質量數據的采集、規格化匯總、多維度分析,獲取產品合格率趨勢、缺陷分布、缺陷損失、報廢損失等,以便企業制定合理的質量方針與管理措施。

項目花絮

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