一、企業(yè)簡介
海南金盤智能科技股份有限公司(原金盤電氣)，是一家正在由傳統(tǒng)電氣設(shè)備制造向智能制造通用平臺轉(zhuǎn)型升級的高新技術(shù)企業(yè)。1993年成立于中國海口保稅區(qū)，建有海南、武漢、上海、桂林四個研發(fā)、制造基地，設(shè)立了博士后科研工作站、智能科技研究院及電氣研究院，在美國及香港設(shè)有公司。公司已走向國際化、集團化發(fā)展，成為行業(yè)的龍頭企業(yè)。公司科技研發(fā)人員330人，本科以上學(xué)歷占95%。公司攜手上海交通大學(xué)成立聯(lián)合研發(fā)中心，其中海南電氣研究院被認(rèn)定為海南省變壓器工程技術(shù)研究中心。
公司自成立以來，致力于新型環(huán)保、節(jié)能減排輸配電設(shè)備的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售與服務(wù)，主要產(chǎn)品包括干式變壓器、開關(guān)成套設(shè)備、VPI產(chǎn)品、電力電子節(jié)能設(shè)備等四大類，廣泛應(yīng)用于世界各國新能源、軌道交通、航空航天、石油化工、海洋勘探、冶金、礦產(chǎn)、商業(yè)與民用建筑等行業(yè)。產(chǎn)品銷售遍布全國，并出口到60多個國家和地區(qū)，其中干式變壓器產(chǎn)品銷量連續(xù)七年居行業(yè)之首。憑借優(yōu)質(zhì)的服務(wù)和卓越的品質(zhì)，金盤科技成為GE、西門子(SIEMENS)、阿爾斯通(ALSTOM)、伊頓(EATON)、維斯塔斯(VESTAS)等國際知名跨國公司的戰(zhàn)略供應(yīng)商。
作為低碳制造高新技術(shù)企業(yè)，金盤科技高度重視國內(nèi)外經(jīng)濟形勢、市場動態(tài)及相關(guān)技術(shù)發(fā)展，與時俱進調(diào)整公司的發(fā)展戰(zhàn)略，加大兩化融合力度，全力開展智能電網(wǎng)、高端裝備制造、智慧能源管理、智慧服務(wù)領(lǐng)域產(chǎn)品的研發(fā)和轉(zhuǎn)型升級，打造“智能制造+智慧服務(wù)”新業(yè)態(tài)。
二、企業(yè)在智能制造方面的現(xiàn)狀
海南金盤智能科技股份有限公司目前有多個系統(tǒng)平臺在使用：
●SAP：企業(yè)級ERP系統(tǒng)，已在生產(chǎn)計劃、物料管理、財務(wù)管理、工廠維護等多個模塊達到良好應(yīng)用;
●PLM：企業(yè)級產(chǎn)品生命周期管理軟件，高效經(jīng)濟管理產(chǎn)品的生命周期;
●MES：制造執(zhí)行系統(tǒng)集成了SAP與PLM，管理公司生產(chǎn)執(zhí)行;
●OA：面向組織的日常運作和管理，提高管理者和員工協(xié)同工作效率;
●SRM：基于協(xié)同供應(yīng)鏈管理的思想，使供應(yīng)鏈的上下游環(huán)節(jié)無縫連接。
三、參評智能制造項目詳細(xì)情況介紹
1.項目背景介紹
為響應(yīng)國家“中國制造2025”規(guī)劃，本企業(yè)將持續(xù)改進生產(chǎn)工藝，開發(fā)、制造低能耗、高性能的電氣產(chǎn)品作為主要規(guī)劃目標(biāo)。
在生產(chǎn)流程的管理方面，為了進一步加強生產(chǎn)過程的信息化、透明化，公司借助MES系統(tǒng)項目的實施，實現(xiàn)對倉庫物料的跟蹤追溯，半成品、成品的條碼管理，對生產(chǎn)過程的質(zhì)量管控，逐步優(yōu)化并規(guī)范公司生產(chǎn)產(chǎn)線的業(yè)務(wù)流程，綜合提升了公司信息化水平。
2.項目目標(biāo)與實施原則
項目成功實施后，公司在物料管理、庫存管理、生產(chǎn)、經(jīng)營、工作效率、質(zhì)量安全、設(shè)備維護方面都將得到改造和提升，預(yù)計該項目成功投入使用后：
(1)生產(chǎn)全過程實現(xiàn)信息自動化MES制造執(zhí)行系統(tǒng)將生產(chǎn)過程中的人員、設(shè)備、物料、工序以及工位等基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、可靠的完成集成進行精益管理，掌握生產(chǎn)過程中每個加工中心的信息數(shù)據(jù)，并對其進行信息化管理。
(2)物料基礎(chǔ)信息詳細(xì)，BOM信息專業(yè)MES制造執(zhí)行系統(tǒng)對生產(chǎn)物料進行管理，除了對產(chǎn)品物料的基礎(chǔ)信息進行管理之外，對于一些具有產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工藝工序繁瑣，生產(chǎn)形式多樣等特點的生產(chǎn)行為，系統(tǒng)還對生產(chǎn)物料的各種BOM信息進行管理，包括了工程BOM、裝配BOM、工程裝配BOM、裝箱BOM等等，在生產(chǎn)之前就能夠?qū)Ξa(chǎn)品結(jié)構(gòu)有深入的了解，為設(shè)置工藝和工序提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息支持。
(3)工藝設(shè)計，既可數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)出又可人工操作MES制造執(zhí)行系統(tǒng)能夠?qū)APP數(shù)字工藝數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成為信息化平臺下與實際生產(chǎn)相適應(yīng)的工藝信息，同時，對于采用傳統(tǒng)人工設(shè)計工藝管理模式的生產(chǎn)制造企業(yè)，同樣可以通過軟件實現(xiàn)信息化工藝管理。
(4)信息數(shù)據(jù)化流轉(zhuǎn)，生產(chǎn)質(zhì)量可追溯MES制造執(zhí)行系統(tǒng)將生產(chǎn)過程中的人員、設(shè)備、場地、物料、每個工藝標(biāo)準(zhǔn)和每一道工序都已自動生成唯一的計算機代碼，并以代碼的形式在整個生產(chǎn)過程中進行信息流轉(zhuǎn)和記錄，生產(chǎn)過程全程可追溯生產(chǎn)。
(5)使用工業(yè)電子ID代碼，實現(xiàn)可視化生產(chǎn)MES制造執(zhí)行系統(tǒng)采用了工業(yè)條碼技術(shù)，成為計算機代碼的載體，這樣使得生產(chǎn)過程全程可控，實現(xiàn)了可視化生產(chǎn)。
(6)信息平臺成熟，適合多種生產(chǎn)形式企業(yè)使用MES制造執(zhí)行系統(tǒng)既可實現(xiàn)對連續(xù)制造企業(yè)的管理，又實現(xiàn)對離散制造業(yè)的生產(chǎn)管理，并能完成對區(qū)別于連續(xù)制造企業(yè)和離散制造企業(yè)的復(fù)雜混合型企業(yè)的生產(chǎn)管理。
3.項目實施與應(yīng)用情況詳細(xì)介紹
3.1 MES系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
MES系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)主要包括兩部分，生產(chǎn)服務(wù)器機房站點和災(zāi)備機房站點。其中子站點實時同步備份工作站點數(shù)據(jù)，當(dāng)發(fā)生緊急情況時，可以高速的進行數(shù)據(jù)的恢復(fù)，保證系統(tǒng)的正常運行。
MES系統(tǒng)從下至上分為智能控制層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層、智能執(zhí)行層、智能管理層。
(1)智能控制層
智能控制層屬于底層控制系統(tǒng)，系統(tǒng)通過例如MODBUS、RS-232、RS-485等協(xié)議從工廠設(shè)備PLC以及操作人員手持移動終端錄入等多種方式，實時采集生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)。
(2)網(wǎng)絡(luò)傳輸層
網(wǎng)絡(luò)傳輸層將控制層記錄的數(shù)據(jù)，通過物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)發(fā)至各系統(tǒng)執(zhí)行模塊，為模塊分發(fā)安排生產(chǎn)信息準(zhǔn)確性提供穩(wěn)定的保證。
(3)智能執(zhí)行層
智能執(zhí)行層是MES系統(tǒng)所有操作子模塊集合，涵蓋生產(chǎn)過程中所有控制要點。主要包括有高級計劃排程、信息共享、生產(chǎn)管理、設(shè)備管理、生產(chǎn)績效、計劃管理、績效管理、文檔管理、質(zhì)量管理、倉庫管理等功能。
(4)智能管理層
智能管理層是將生產(chǎn)過程中匯總的數(shù)據(jù)整合到標(biāo)準(zhǔn)的流程庫中，同時運用數(shù)據(jù)分析方法對數(shù)據(jù)進行挖掘處理再利用，提高數(shù)據(jù)利用率。
圖3 MES系統(tǒng)四層結(jié)構(gòu)圖
3.2 MES系統(tǒng)功能實現(xiàn)
(1)信息共享模塊
信息共享交互，其他幾個模塊都是信息采集與應(yīng)用模塊，信息共享模塊綜合各個模塊的信息量，綜合匯總，信息量非常龐大，是各個模塊的中間載體。該模塊匯總信息后通過“關(guān)注”查看的方式，實現(xiàn)不同崗位、不同級別人員對龐大信息的分類、重點關(guān)注。
(2)生產(chǎn)管理模塊
設(shè)計一個通用化的模塊，對生產(chǎn)工序進行配置、生產(chǎn)過程進行管理，并開發(fā)模塊間銜接的接口，通過模塊與模塊之間的搭接拼插，最終布置出整個工廠生產(chǎn)的工藝路線框圖，對生產(chǎn)進行綜合管理。
(3)倉庫管理模塊
重點解決物料管理問題，這里涉及到實物與賬務(wù)的統(tǒng)一與分立管理，涉及到倉庫存儲位置的管理;通過數(shù)據(jù)庫的形式，實現(xiàn)實物與MES系統(tǒng)的實時統(tǒng)一，同時MES系統(tǒng)與SAP賬務(wù)處理系統(tǒng)分立管理。
(4)設(shè)備管理模塊
隨著物聯(lián)網(wǎng)、射頻技術(shù)的普及，車間設(shè)備智能化程度越來越高，大部分都帶有通訊接口，逐步開發(fā)控制組件，把分散的設(shè)備連接起來，通過系統(tǒng)共享、傳輸?shù)确绞絺鬟f數(shù)據(jù)，減少人員記錄、抄送等工作量，并且達到實時監(jiān)控設(shè)備運行狀況的目標(biāo)。
(5)計劃管理模塊
生產(chǎn)效率的制約條件很多，人員技能、設(shè)備狀態(tài)、物料準(zhǔn)備情況、交貨周期的長短等等;如何更好的發(fā)揮車間產(chǎn)能，達到合理、高效的生產(chǎn)很大程度上取決于車間的生產(chǎn)計劃的制定。該模塊通過錄入各種輸入條件，同時根據(jù)高級排程算法的綜合考評測算，輸出合理高效的能夠指導(dǎo)車間生產(chǎn)的計劃列表。
(6)績效管理模塊
獎罰分明是管理的最基本原則，也是激勵團隊的重要措施，績效管理模塊通過數(shù)據(jù)積累采集，對日常管理、生產(chǎn)工作量、技能素質(zhì)等多方面進行考評，減少中間人為因素影響，客觀公正的考評員工績效，考核員工獎金，達到從記錄、申報、測算、考核、分配的全程管理。
(7)文檔管理模塊
MES系統(tǒng)通過與PLM互通，將生產(chǎn)過程中需要的圖紙、通知單、工藝反饋文件、設(shè)備操作指導(dǎo)書等信息，自動抓取并推送至工位，以“機器”帶領(lǐng)人進行生產(chǎn)作業(yè)，減少人工出錯率。
該模塊通過清楚的文檔分類模式，快速的查詢幫助，有序的管理各部門車間文檔，實時共享，方便學(xué)習(xí)。
(8)質(zhì)量管理模塊
過程檢驗、出廠檢試驗、環(huán)境安全相關(guān)數(shù)據(jù)檢測記錄，并與產(chǎn)品信息相關(guān)聯(lián)，方便回溯查詢參考;體系涉及相關(guān)內(nèi)容統(tǒng)一管理;檢試驗設(shè)備、儀器儀表統(tǒng)一管理，自動安排送檢。
4.效益分析
公司通過MES系統(tǒng)的實施上線，在信息化系統(tǒng)層面，實現(xiàn)了與SAP/PLM系統(tǒng)的對接，在智能設(shè)備交互方面，實現(xiàn)了包括涂裝流水線系統(tǒng)、母排設(shè)計加工一體化系統(tǒng)、橫剪線自動控制系統(tǒng)等設(shè)備層的集成控制;質(zhì)量管理方面實現(xiàn)了對生產(chǎn)工藝數(shù)據(jù)、過程記錄數(shù)據(jù)、原料及產(chǎn)品生產(chǎn)過程的回溯追蹤;生產(chǎn)計劃方面，通過計劃高級排程算法，實現(xiàn)對生產(chǎn)計劃的全過程管理;通過商業(yè)BI數(shù)據(jù)分析和展示，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的可視化。
(1)提高生產(chǎn)效率
桂林分公司原年產(chǎn)4500臺變壓器，通過AGV小車、立體庫等生產(chǎn)物料的自動控制技術(shù)，每年可增加產(chǎn)量900臺，生產(chǎn)效率提高20%。
(2)降低生產(chǎn)成本
通過對人員合理分配及產(chǎn)品生產(chǎn)過程實施監(jiān)控，合理安排的自動控制，生產(chǎn)管理更趨合理和科學(xué)，每生產(chǎn)一臺變壓器在現(xiàn)有基礎(chǔ)上可減少人工成本230元，按每年4500臺變壓器計算，每年可降低生產(chǎn)成本104萬，運營成本降低20%。
(3)提高產(chǎn)品等級
公司通過對變壓器生產(chǎn)過程的整個工藝流程的實時自動監(jiān)測及控制技術(shù)，全面提升產(chǎn)品等級，使公司產(chǎn)品達到國際工藝標(biāo)準(zhǔn)，滿足國內(nèi)外客戶需求。提高資金周轉(zhuǎn)率，通過合理的庫存管理，建立健全存貨管理的責(zé)任制度，做好存貨的購銷、檢查、收發(fā)、領(lǐng)退、保管和清查工作，保證生產(chǎn)經(jīng)營的需要，減少積壓浪費，加速資金周轉(zhuǎn)，提高資金的利用率。以提高資金周轉(zhuǎn)率15%計算，每年節(jié)省資金50萬元。
通過項目的組織實施，公司真正實現(xiàn)變壓器生產(chǎn)“生產(chǎn)管理數(shù)字化、關(guān)鍵生產(chǎn)過程控制自動化”，有效提高產(chǎn)品的品質(zhì)、降低原料和人工成本，減輕生產(chǎn)的勞動強度，推動企業(yè)內(nèi)部管理的制度化、規(guī)范化建設(shè)的進程。
(4)降低能源損耗
通過生產(chǎn)過程執(zhí)行管理系統(tǒng)(MES)建設(shè)項目，合理調(diào)整生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，公司在原有基礎(chǔ)上年減少電力損耗21萬度，達到節(jié)約能耗的目標(biāo)，能源利用率提高4%。
預(yù)計項目完成后，公司可實現(xiàn)運營成本降低20%，產(chǎn)品研制周期縮短20%，生產(chǎn)效率提高20%，產(chǎn)品不良品率降低10%，能源利用率提高4%。
(5)對行業(yè)的促進作用
我國目前生產(chǎn)的變壓器的設(shè)備已經(jīng)處于行業(yè)先進設(shè)備水平，但在生產(chǎn)過程控制及信息傳遞管理方面，仍以傳統(tǒng)的人工方式為主，公司引進開發(fā)信息化控制平臺，在國內(nèi)實屬首例，必將促進同行業(yè)其他企業(yè)的效仿，對于推動工業(yè)企業(yè)的信息化水平將起到積極的推動作用。
四、企業(yè)智能制造的未來發(fā)展規(guī)劃
海南智能科技股份有限公司2016至2017年在桂林、武漢、海南子公司上線了MES系統(tǒng)，而今也在陸續(xù)增加一些新的集團智能系統(tǒng)和智能化設(shè)備產(chǎn)線來滿足信息化的需求，公司為打造一流的數(shù)字化智能工廠，將進行更多信息化領(lǐng)域的探索和集成。
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