电缆行业MES系统实施案例,打造“三维”智能工厂

原创|解决方案案例|编辑:陈俊吉|2019-06-11 10:38:30.110|阅读 58 次

概述:本文为“2018年度中国两化融合暨智能制造应用领先暨最佳实践奖”参评案例。本次活动将评选出2018年度,为中国两化融合暨智能制造领域带来突出效益的最佳实践工程,全面介绍企业推进两化融合或者智能制造的步骤、重点与难点、获得效益等,分享建设过程中的经验,供广大制造业行业企业学习供鉴。

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一、企业简介

亨通集团,是服务于光纤光网、电力电网、大数据物联网、新能源、新兴材料等领域的国家创新型企业,拥有全资及控股公司70家(其中上市公司3家),在全国13个省份和欧洲、南美洲、非洲、亚洲等9个国家地区设立产业基地,业务覆盖130多个国家及地区, 2018年排名中国企业500强第216位、中国民企100强第62位。

江苏亨通电力电缆有限公司是亨通集团旗下的一家重点高新技术企业,注册商标“亨通光电”,于2003年在上交所成功上市(股票代码600487),属于上市公司的电力传输板块。公司目前已拥有超高压电力电缆、超高压海缆、中低压电力电缆、电气装备用电缆、特高压导线、电力光缆以及铜铝加工等几大重点产业,并以前所未有的速度,跻身于全球电缆制造业前十强。

公司成立于1999年,现公司员工达955人,先后引进芬兰Mailleffer交联生产线、德国Troester三层共挤生产线、SPECTRO光谱分析仪等一系列国际先进装备,可以研发制造100kV及以下各类特种导线、超柔矿物绝缘防火电缆、光纤复合电缆、电气装备电缆、70年布电线等产品,可满足电力、通信、交通、治金、石油石化、煤炭不同行业、地区和国家客户的差异化需求。2018年公司总营业额43亿元。

二、企业在智能制造方面的现状

公司已上线HR、OA、CRM、SRM等信息化系统,对人力资源、工作流程、客户、采购逐步进行管控;已上线OA系统协同办公;2016年打造集控中心;2017、2018在原来基础升级改造,实时采集数据。购入无线AP、定向天线等设备实现车间无线网络覆盖,在车间可直接访问公司网站及服务器;购买9台一体机,供员工查看公司公告、通知和学习产品知识布;线车间引入一台自动码垛机器人来优化原有的生产方式,生产效率可提升25%;对设备进行改造,增加HMI人机,导入配方实现参数在线切换;架设20余台行车,改善车间物流,降低人工劳动强度。生产过程还需要导入更多的自动化设备降低劳动强度、提升效率,也需要有效的信息化系统对生产过程优化。

近两年实施智能制造项目如下:

1)2017-2018年,部署MES制造执行系统,通过MES系统建设,结合工控系统改造,实施计划与排产、生产执行、物料配送、质量管理、设备管理等模块。通过与SAP系统集成,实现与其他系统数据共享。建设布电线智能仓储及配单系统。

2)2017-2018年,导入布电线自动化生产线,码垛机器人。用码垛机器人替代操作工人;通过自动供料系统,实现物料中转运输、储存的集约化、提高相关岗位人员的生产效率的目的。

3)上线SAP系统。

三、参评智能制造项目详细情况介绍

1.项目背景

目前,“互联网+电缆”正在成为电缆行业发展的主流,作为中国领先的大型电缆企业江苏亨通电力电缆有限公司(简称“亨通电缆”)积极响应国家提出的“中国制造2025”号召,实施MES工程项目,启用智能车间模式,打造“透明制造、敏捷制造、溯源制造”的精益智能生产管理,力求率先步入现代化信息管理和现代化智能制造的新时代。

随着市场环境的变化和现代生产管理理念的不断更新,亨通电缆的生产模式也在发生转变,车间管理的重要性越发凸显,作为企业良性运营的关键,就是使“计划”与“生产”密切配合,企业和车间管理人员可以在最短的时间内掌握生产现场的变化,做出准确的判断和快速的应对措施,保证生产计划得到合理而快速修正。

随着集团SAP、ERP项目的深入推进,没有MES支撑的SAP很难独立完成企业的车间现场管控,整体信息化效果将会大打折扣。亨通电缆力求开发信息化管理的所有潜力,深层次挖掘车间层面的调度和管理要求,强化 ERP系统和现场自动化系统之间的连接。

2.项目实施与应用情况详细

从2016年开始,随着智能化工厂创建工作的一触即发,亨通电缆开始启动调研、用户考察和招标工作。此次智能化、信息化的突破点,定在构建一套集合管理软件和多类硬件的综合智能化MES系统,通过布置在生产现场的专用设备、对原材料上线到成品出货的整个生产过程实时采集数据、控制和监控。目标是配合集团公司推行的ERP系统,建立一个更加细化的生产管理、质量管理和库存管理等方面的综合智能执行系统,实现生产业务的精细化管理。

智能化工厂实施项目如下:

1)建设数字化车间,对布电线绝缘生产线进行自动化改造,实现在线成圈、自动扎带自动贴标、自动包膜热缩以及自动码垛的全自动化生产;设备投入使用后,运行稳定,生产效率达到预期效果;车间重新布局,实现复绕和成圈工序整合;导入自动供料系统,降低人工劳动强度。

2)导入自动化设备,进行程序编写,实现在线成圈、自动扎带等自动化生产模式;通过以上数据分析,该项目节约人工9人、生产效率提升25%;导入码垛机器人,其运作灵活精准、快速高效、稳定性高,作业效率高,可大大节省了劳动力,节省空间。

3)通过与亨通智能精工合作开发的方式,进行设备联网集控系统升级,建设布电线智能仓储及配单系统,同时由集团统一规划优化信息化系统业务功能,开发SRM系统与MES系统接口,实现数据互通。

4)部署MES制造执行系统

2017年8月,由行政部牵头组建项目组,系统打造以MES系统为核心的生产精细化管控指挥平台,覆盖产线到车间到制造部三个层级:

(1)产线级指令接收及反馈平台

面向产线作业层应用需求的执行/反馈平台,通过对产线作业高效、标准化执行及实时反馈执行状态,以便于调度层进行协同调度。

(2)车间级指挥调度平台

面向车间层级管理应用需求的指挥调度平台,以全局视角,关注运作过程的有序执行,实时识别运作过程阻碍,快速进行局部调整保障运作过程的有序性。

(3)制造部级控制决策平台

面向制造部层级管理应用需求的控制决策平台,以全局视角关注整体业务过程,达到综合分析运作过程识别整体改善点,进而进行业务改善目的。

主要系统模块:计划管理、物料管理、作业管理、质量管理、设备管理等。

MES制造执行系统应用特点如下:

(1)有效衔接人、机、料、法、环,实现智能协同

亨通电缆实施的MES系统以线缆的技术标准为基础,实现产品结构及工艺管理,并建立一个生产排产管理体系、订单流转管理体系、车间任务管理体系、车间作业排产及执行体系、质量管理体系、车间核算体系,形成产品、线芯、导体、材料多层次的计划体系及物料流转体系。

在该过程中,立足线缆企业的特点,实现配线管理并完成生产与质量的紧密衔接,实现原材料、半成品和成品的内部质量追溯,实现与SAP系统无缝对接与交互,并对工艺、质量、计划、设备参数等进行监控,以及对原材料、半成品、成品等物料进行管理。该系统集成了车间的人、机、料、法、环各要素,并形成智能协同。

人:建立严格的生产任务管理体系。在生产计划管理的基础上,建立生产任务的管理,包括生产订单的执行、新增、变更以及改型等管理。通过细化核算单元,以车间的机台为基本核算单位,建立车间核算体系,使得企业的成本核算能够真实的反映企业生产成本的分布现况,为企业领导的决策提供理论依据。

机:系统提供生产计划的机台调度管理。系统根据产品的工艺路线,自动拆分生产计划的机台作业计划,并根据机台生产能力,生成机台计划调度表。生产完工后,可以进行机台作业反馈操作,记录机台作业产品、工时及材料消耗情况,最终实现生产订单工序进度跟踪分析。


慧都MES系统


料:系统提供物料需求计划管理和在订货点计划管理,在生产计划制定的基础上,自动计算各项材料,并实现同仓库、采购的衔接。提供及时、精确并且全面的线芯库存情况查询,线芯的颜色、库位、指标等信息,可以比较方便的找到最合适、最满足合同需要的线芯,为合理的使用资源提供依据,使线芯的利用率大大提高。

法:系统集成电缆行业的相关标准和结构,实现客户化定制管理、标准产品结构及工艺管理、替代产品结构及工艺管理、粗物料管理等,以根据客户的要求,自动配置产品结构,满足配线、生产、核算的管理要求,并简化技术部门工作量。

环:现场设备管理对设备基础信息进行管理。建立设备台账、备件台账、技术参数台账,建立设备档案库。监控设备当前的运行状态、使用状态、借用状态信息,如发现异常情况则进行报警。设备模块除满足设备日常的管理信息记录外,还实现与生产结合,从生产信息计算设备的运转时间,为设备的及时准时的保养、检修、改进提供依据和数据支持。

(2)触屏看板管理,实时作业反馈监控

在亨通电缆的车间生产中,各工序及机台按照要求生产,但生产过程也会发生一些异常情况,比如质量异常,如材料长度不够、壁厚不够、材料用错等未按文件生产。段长异常,一般为计米器、断缆或人为原因导致长度没有达到生产订单长度要求。

为了有效解决机台工序问题,加强对产线的实时监控,亨通电缆MES开发了应用生产看板管理,通过触屏应用和条码管理相结合实时管理车间在制品流转。生产看板包括生产线实时监控、工位异常预警、车间看板管理三大功能。

产线实时监控:根据生产订单、工单、盘号、段号等条件可查询产线实时状况,包括生产订单执行状态、工单执行进度、作业运行的状态、所用设备信息、工艺过程数据、质量检测数据等生产过程的所有相关信息。并可监控各机台的加工过程数据以及工单的达成情况,评估对客户订单是否存在影响。在客户插单进来时,可以帮助评估达交期。

机台异常预警:实时收集各产线的数据,对生产线状态实时监视。预先设定关键工序的设备检测参数范围,实时对关键指标进行监控。如果通过率下降到可以接受的极限以下,系统发出报警,并发出通知,提早进行工艺调整,预防控制出现质量问题。异常出现时通过Mail、短信、看板等方式进行警示,变被动管理为主动管理。

车间看板管理:针对生产车间的机台,提供看板管理,负责展示各机台的作业指导书,方便快捷管理显示当前所生产产品的工艺技术要求,作业指导书等,具有实时显示功能。最新变更信息可以实时显示在受控屏幕上,屏幕显示翻页或者滚动显示,可以播放文件进度,或者暂停,同时可在屏幕上实时显示信息提醒、临时通知等信息。实时监控各时段机台的产量,实时监控各机台的直通率的情况。

该业务模块在生产计划和车间作业基础上,在及时了解订单进度的基础上,实现车间作业排产管理;在排产过程中,支持作业计划的合并、拆分,并支持对生产异常的调整,实现设备、人力资源的最佳利用和排产顺序的确定,辅助企业进行生产排产。同时,通过对业务流程的延伸和扩展,对产品的生产进度进行实时的跟踪,提高企业生产效率及追踪查询,使生产部门可以跟踪了解每个生产任务在工序级别的进度情况。

(3)系统集成无缝对接,实现实时数据共享

亨通电缆MES系统要实现与集团SAP销售订单、生产订单、生产报工、生产收货等的集成,并实现与底层DCS采集数据的对接,与多种加工设备直连和互动。通过建立主生产计划管理体系,依据销售计划生成主生产计划,并考虑库存情况,实现销售业务与生产业务的衔接;建立完整的计划流转管理体系,实现从计划到入库的一个闭环管理,并实现同车间作业的接口,实现对生产进度的及时跟踪。通过建立完善的库存分配体系和下层需求计划体系,实现线芯生产计划、导体生产计划建立同销售、库存的接口。充分考虑车间库存、车间在制品和半成品,最大限度的利用企业当前的库存情况,并实现下层计划的合并生成。同时,系统建立完善的质量管理体系,实现生产同质量的接口。


慧都MES系统


MES通过与上层计划系统、生产系统、库存系统、销售系统、质量系统、条码系统、下层DCS系统等的接口设置,实现内外部系统、上层与底层系统的有效集成与协同共享。

3. 效益分析

亨通MES项目将企业生产底层(控制层)、制造过程(执行层)、制造资源(计划层)、外部资源(产业协同层)集成管理;加强生产信息管理和服务,清楚掌握产销流程、提高生产过程的可控性、减少生产线上人工的干预;同时还能即时正确地采集生产线数据,合理编排生产计划与生产进度,从而打造“三维”智能工厂。

通过MES系统实施,在节约成本、提高生产能力、强化现场管控能力等方面产生显著作用,进而大大提升亨通电缆在国内外市场的产品竞争力,促使企业经营管理步入先进水平。部分管理经济效益如下:

1)提升了车间现场管理水平,对人机料法环测实现了系统化管理;

2)生产效率的提升和产品不良率的下降,共同促进制造成本的进一步降低, 产品一次合格率由原来99.91%提升到99.95%;

3)缩短了交期,提升了交付能力和客户满意度,交货及时率有上年88%,提升到90%;

4)导入自动化设备,节约人工9人;生产效率提升25%。

如您的企业正在进行智能工厂或数字化车间的转型升级,

欢迎访问慧都网咨询在线客服或拨打客服热线023-68661681,我们将发送相关行业的MES系统实施案例资料给您!



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