一、參評企業(yè)基本情況

　　美的是一家消費(fèi)電器、暖通空調(diào)、機(jī)器人與自動化系統(tǒng)、智能供應(yīng)鏈(物流)的科技集團(tuán)，在2017《財(cái)富》世界500強(qiáng)排名中位列450位，利潤排名第208位，并擁有約13萬名員工。作為中國家電行業(yè)龍頭，美的一直堅(jiān)守“為客戶創(chuàng)造價(jià)值”的原則，致力為人類創(chuàng)造美好生活。在新時(shí)代的契機(jī)下，美的不斷向國際化、多元化方向發(fā)展，2016年收購德國機(jī)器人制造商庫卡意味著美的進(jìn)入了自動化生產(chǎn)與人工智能行業(yè)，美的從傳統(tǒng)制造業(yè)向國際化科技制造行業(yè)的轉(zhuǎn)變，體現(xiàn)了美的人不斷求創(chuàng)新、謀發(fā)展的精神，相信在未來的道路上美的將會引領(lǐng)中國制造業(yè)走向國際，不斷取得新的輝煌。

　　圖1 美的集團(tuán)總部

　　二、企業(yè)在智能制造方面的現(xiàn)狀

　　美的集團(tuán)作為一家領(lǐng)先的消費(fèi)電器、暖通空調(diào)、機(jī)器人及工業(yè)自動化系統(tǒng)的科技企業(yè)集團(tuán)，不斷深化轉(zhuǎn)型，勇于改變，緊抓機(jī)遇，追求新的增長，踐行“一個(gè)美的、一個(gè)體系、一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)”，圍繞業(yè)務(wù)戰(zhàn)略、互聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略、全球化戰(zhàn)略三條戰(zhàn)略主線，由單一產(chǎn)品的制造商轉(zhuǎn)向提供系統(tǒng)集成服務(wù)方案商，實(shí)現(xiàn)商業(yè)模式創(chuàng)新。截止2017年《財(cái)富》世界500強(qiáng)第450位，營業(yè)收入2200億，資產(chǎn)總額超過4000億。

　　回顧美的集團(tuán)智能制造發(fā)展歷程，總體可分為三個(gè)階段。

　　起步發(fā)展階段。自2008年開始，為滿足單一的外銷產(chǎn)產(chǎn)品品質(zhì)追溯應(yīng)用的業(yè)務(wù)訴求，美的開展了傳統(tǒng)MES的建設(shè)，對生產(chǎn)結(jié)果記錄，并記錄關(guān)鍵件品質(zhì)的信息化建設(shè)，提高了某些業(yè)務(wù)領(lǐng)域的工作效率，代表著智能制造信息化的起步。

　　2013年起，隨著智能制造信息技術(shù)的快速發(fā)展，美的集團(tuán)結(jié)合現(xiàn)狀，為滿足精益管理對制造信息化的迫切需要，自主開發(fā)了相關(guān)業(yè)務(wù)智能制造業(yè)務(wù)應(yīng)用，進(jìn)入了全面制造信息化應(yīng)用的階段。形成了垂直式的集團(tuán)式MES管理平臺，打造了智能制造標(biāo)桿，橫向集成、縱向貫通，在全流程品質(zhì)，計(jì)劃斜接及執(zhí)行，物流拉動，數(shù)字化透明工廠及移動化，設(shè)備聯(lián)機(jī)等方面不斷取得新的進(jìn)展、新突破。美的集團(tuán)進(jìn)入了以“智能制造+智能產(chǎn)品”雙智戰(zhàn)略為標(biāo)志的新時(shí)期，智能制造發(fā)展進(jìn)入了以構(gòu)建科學(xué)、精益、高效管控的新階段。

　　三、參評智能制造項(xiàng)目詳細(xì)情況介紹

　　1.項(xiàng)目背景介紹

　　美的集團(tuán)在2012年確定了632戰(zhàn)略，歷經(jīng)三年完成全集團(tuán)九大事業(yè)部實(shí)施和推廣，全面重構(gòu)美的信息系統(tǒng)，形成了6大運(yùn)營系統(tǒng)、3大管理平臺、2大門戶和集成技術(shù)平臺。踐行一個(gè)美的、一個(gè)體系、一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)一端對端流程和主數(shù)據(jù)，通過信息化手段對價(jià)值鏈進(jìn)行全流程管控，數(shù)據(jù)流清晰透明，為未來進(jìn)一步數(shù)字化轉(zhuǎn)型打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在此背景下，結(jié)合集團(tuán)“雙智戰(zhàn)略”，順應(yīng)制造行業(yè)的轉(zhuǎn)型趨勢，原MES平臺已經(jīng)無法滿足智能制造的需要。

　　原MES平臺由多套子平臺各自發(fā)展，產(chǎn)品技術(shù)平臺多樣、實(shí)施商水平差異大導(dǎo)致產(chǎn)品規(guī)劃不足，主要針對業(yè)務(wù)痛點(diǎn)局部滿足業(yè)務(wù)操作需要居多，同一套平臺功能差異化多，以數(shù)據(jù)對象實(shí)現(xiàn)全部的業(yè)務(wù)邏輯，可擴(kuò)展性差，耦合度高。在應(yīng)用架構(gòu)上沒有模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化，很難實(shí)現(xiàn)功能和規(guī)模的擴(kuò)展重點(diǎn)側(cè)重實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場操作層需求，因現(xiàn)場布局、管理要求、操作習(xí)慣、工藝流程、設(shè)備等差異以及多個(gè)實(shí)施商實(shí)施，造成同一功能存在多個(gè)版本支持不同基地使用。由于分散建設(shè)，功能標(biāo)準(zhǔn)化、通用性不足，導(dǎo)致推廣實(shí)施成本高。因此，如何打造一個(gè)集團(tuán)層面的數(shù)字化精益MES平臺，實(shí)現(xiàn)訂單跟蹤全程追溯，與供應(yīng)商互聯(lián)，過程自動智能化，品質(zhì)在線管控，數(shù)據(jù)采集及大數(shù)據(jù)應(yīng)用，聚焦交付精準(zhǔn)、效率提升、品質(zhì)改善、數(shù)字化透明是一個(gè)迫切需要解決的課題。

　　2.項(xiàng)目目標(biāo)與實(shí)施原則

　　本項(xiàng)目引入數(shù)字化車間技術(shù)與智能制造模式，提升制造全價(jià)值鏈優(yōu)勢，項(xiàng)目以實(shí)現(xiàn)自動化及設(shè)備聯(lián)機(jī)、生產(chǎn)透明化、物流全流程管理、管理移動化、決策數(shù)據(jù)化為目標(biāo)。采用自動化產(chǎn)線CPS物理信息網(wǎng)絡(luò)，突破數(shù)字化車間智能感知技術(shù)與裝置、數(shù)字化車間生產(chǎn)執(zhí)行管控，涵蓋入場材料物流、場內(nèi)成品管理、生產(chǎn)執(zhí)行、物流配送、制程品質(zhì)，實(shí)現(xiàn)總裝及部裝零部件加工的全過程數(shù)字化制造與精細(xì)化管控，縮短產(chǎn)品制造與交付周期，提升制造信息化精益水平。

　　3.項(xiàng)目實(shí)施與應(yīng)用情況詳細(xì)介紹

　　3.1 項(xiàng)目架構(gòu)

　　3.1.1 總體架構(gòu)

　　一個(gè)核心，六個(gè)維度：以智能精益工廠為核心、結(jié)合智能自動化、智能機(jī)器人、智能物流、智能信息化、移動大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)集成等六大關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)美的智能制造

　　3.1.2 業(yè)務(wù)架構(gòu)

　　業(yè)務(wù)架構(gòu)是用來將其后架構(gòu)工作的業(yè)務(wù)價(jià)值闡述給相關(guān)干系人所必不可少的，在業(yè)務(wù)架構(gòu)過程中，將盡量重用各種已經(jīng)存在的成熟的材料，并且針對信息的收集和分析也應(yīng)該依據(jù)架構(gòu)工作的范圍而采用那些能夠促成明智決策的信息。在本項(xiàng)目方案的業(yè)務(wù)架構(gòu)過程中，延續(xù)632管理精神，由業(yè)務(wù)主導(dǎo)，采用業(yè)務(wù)Sponsor負(fù)責(zé)機(jī)制。項(xiàng)目規(guī)劃、設(shè)計(jì)、研發(fā)、實(shí)施、測試等工作的各類人員進(jìn)行統(tǒng)一全程管理。同時(shí)，對項(xiàng)目開展全過程規(guī)范化管與建設(shè)實(shí)施質(zhì)量評價(jià)，開展項(xiàng)目PMO管理機(jī)制，采用日報(bào)、周報(bào)、月報(bào)等形式及時(shí)掌控、部署階段工作任務(wù)。周密計(jì)劃、剛性執(zhí)行，嚴(yán)格把控各個(gè)里程碑節(jié)點(diǎn)。

　　圖2 項(xiàng)目的業(yè)務(wù)架構(gòu)

　　3.1.3 應(yīng)用架構(gòu)

　　根據(jù)業(yè)務(wù)流程以及各流程之間的關(guān)系，確定了美的產(chǎn)品化MES平臺的業(yè)務(wù)應(yīng)用框架藍(lán)圖。以實(shí)現(xiàn)物流拉動、過程管控、品質(zhì)管控、自動化生產(chǎn)、工廠可視的業(yè)務(wù)價(jià)值。MES平臺形成十大業(yè)務(wù)應(yīng)用功能模塊，并實(shí)現(xiàn)模塊間緊密集成，達(dá)到支撐業(yè)務(wù)高效運(yùn)作的目標(biāo)。

　　圖3 項(xiàng)目的應(yīng)用架構(gòu)

　　3.1.4 技術(shù)架構(gòu)

　　依據(jù)美的集團(tuán)目前的業(yè)務(wù)管理模式，業(yè)務(wù)處理復(fù)雜程度、數(shù)據(jù)量大等因素，采用分布式部署的模式，按照企業(yè)級信息系統(tǒng)的理念進(jìn)行設(shè)計(jì)和開發(fā)，業(yè)務(wù)應(yīng)用基于一體化平臺構(gòu)建，在集團(tuán)總部和各省基地兩級進(jìn)行部署，業(yè)務(wù)應(yīng)用和保障體系組成完整的信息系統(tǒng)。

　　圖4 項(xiàng)目的技術(shù)架構(gòu)

　　3.2 精益數(shù)字化MES平臺典型應(yīng)用

　　3.2.1 過程品質(zhì)管理應(yīng)用

　　實(shí)現(xiàn)制程品質(zhì)防錯(cuò)防呆、制程質(zhì)量自動預(yù)警，以及制程數(shù)字化、智能化、可視化的管理目標(biāo)。內(nèi)容包括制程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理、制程數(shù)據(jù)采集(物料數(shù)據(jù)采集、設(shè)備數(shù)據(jù)聯(lián)機(jī)、質(zhì)量缺陷采集、人員崗位數(shù)據(jù)采集、兩圖一書)、制程控制防呆錯(cuò)、制程數(shù)據(jù)分析、制程質(zhì)量追溯、制程改善閉環(huán)等六大PQC產(chǎn)品化功能的方案規(guī)劃、設(shè)計(jì)、開發(fā)與上線試點(diǎn)，形成了一套完整的閉環(huán)管理的數(shù)字化驅(qū)動的制程控制管理體系。

　　●從人、機(jī)、料、法多方面結(jié)合系統(tǒng)在制程方面實(shí)現(xiàn)防呆、防錯(cuò)，包括關(guān)鍵崗位人員的管理，關(guān)鍵設(shè)備點(diǎn)檢和檢定周期管理，測試設(shè)備聯(lián)機(jī)取值及結(jié)果判定，物料可用性、合規(guī)性、生產(chǎn)過程中的工序防錯(cuò)、不良品管制及不良品的自動分流排出、返修定責(zé)再次上線。

　　圖5 在制程方面實(shí)現(xiàn)防呆、防錯(cuò)

　　●關(guān)鍵件采集：在投料時(shí)，檢查物料的檢驗(yàn)狀態(tài)，不合格品或者未檢驗(yàn)的物料無法投料使用;檢查所裝配物料與工單BOM一致性比對，不符合工單BOM需求的物料無法被裝配使用。

　　●兩圖一書：QC工程圖、工藝流程圖與作業(yè)指導(dǎo)書。

　　圖6 兩圖一書管控

　　●質(zhì)量缺陷數(shù)據(jù)采集及控制：控制各生產(chǎn)線產(chǎn)品的實(shí)時(shí)狀況及缺陷分布比例，如良品率等，在品質(zhì)趨于異?；虬l(fā)生異常時(shí)自動推送通知或控制停線整改。

　　●SPC分析：耐壓/絕緣測試、泄露測試、四合一安規(guī)測試、功率測試實(shí)現(xiàn)設(shè)備聯(lián)機(jī)，每條生產(chǎn)線配置一個(gè)線服務(wù)器、四個(gè)檢測崗位、數(shù)據(jù)采集器、固定掃描器、觸摸屏PC，觸摸屏終端放置在四個(gè)檢驗(yàn)工序，檢驗(yàn)人員通過MES客戶端進(jìn)行不良數(shù)據(jù)錄入，連接設(shè)備工序測試結(jié)果(如NG)直接輸出工序客戶端自動錄入，數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)椒?wù)器，并根據(jù)定義SPC規(guī)則推送相關(guān)品質(zhì)信息。

　　圖7 SPC分析

　　3.2.2 基于拉式生產(chǎn)的“無紙化”物流管理應(yīng)用

　　物流管理作為供應(yīng)鏈物價(jià)值鏈中的重要一環(huán)，我們基于價(jià)值流理念與實(shí)際工廠管控結(jié)合，實(shí)現(xiàn)供方物流按時(shí)刻入場管理，追蹤物流信息提高供方入場的物流效率。拉通場內(nèi)各物流管理場景，通過不同維度的追溯管理機(jī)制，實(shí)現(xiàn)MES的庫存管理。進(jìn)一步提高場內(nèi)物流的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性。

　　●實(shí)現(xiàn)與供應(yīng)商端拉通，強(qiáng)化入場物流路徑強(qiáng)控，實(shí)現(xiàn)與供方信息互聯(lián)：通過與供應(yīng)商的協(xié)同管理，對過程的確認(rèn)送貨、備料、發(fā)貨、裝車、運(yùn)輸、軌跡、入場、卸貨、出廠等狀態(tài)進(jìn)行精準(zhǔn)定位控制管理。

　　圖8 實(shí)現(xiàn)與供應(yīng)商端拉通

　　●物料齊套管理前移，提升并保障客戶交期預(yù)判精準(zhǔn)度：采購管理的信息采集與溝通方式發(fā)生質(zhì)的變化，采購員對過程的物流信息得到全方位的控制管理，實(shí)時(shí)分析檢索工單配套物料的整體配套信息及狀態(tài)。

　　圖9 物流看板實(shí)現(xiàn)物料齊套管理

　　●運(yùn)輸成本透明輔助供方使生產(chǎn)園區(qū)進(jìn)出卸貨井井有條。

　　圖10 園區(qū)卸貨的管理

　　●物流協(xié)同實(shí)現(xiàn)無紙化管理：供方物流全面取消送貨單打印及過程手工簽核管理，通過手機(jī)APP進(jìn)行車位預(yù)約，全流程通過車牌+條碼按車次對過程物流狀態(tài)進(jìn)行物料移動追溯管理，全流程支持多平臺實(shí)時(shí)檢索查詢，過程物料的簽收實(shí)現(xiàn)按車次批量接收處理。供方按車次做到按批次核單對數(shù)，核銷周期由天轉(zhuǎn)變?yōu)榘窜嚧慰刂?，每月?jié)省20萬張以上的送貨單據(jù)。

　　●場內(nèi)總部裝拉動及賬務(wù)實(shí)時(shí)拉通：實(shí)現(xiàn)入場物流、自制件物流、場內(nèi)物流的財(cái)務(wù)拉通管理，通過工序及完工實(shí)現(xiàn)拉動配送發(fā)料管理及同步賬務(wù)處理。對現(xiàn)場貨區(qū)貨位實(shí)時(shí)自動推薦管理。

　　3.2.3 精益化車間安燈管理

　　提升制造車間現(xiàn)場日常管理水平，實(shí)現(xiàn)了問題閉環(huán)管理、關(guān)鍵KPI優(yōu)化提升、會議及點(diǎn)檢等流程固化、責(zé)任清晰及有效響應(yīng)。

　　●目視化關(guān)鍵指標(biāo)：不同層級(線體-區(qū)-分廠)的會議展示不同維度(班組-日-月-年)的關(guān)鍵KPI，所有該關(guān)注的問題一覽無遺，同時(shí)展示一段時(shí)期以來的趨勢，增加對改善目標(biāo)如UPPH、不良率、安燈、點(diǎn)檢的敏感度，及時(shí)優(yōu)化。

　　●目視化管理，通過ANDON提升事件的SLA和OLA水平，當(dāng)前責(zé)任人響應(yīng)、處理超時(shí)逐級通知上級領(lǐng)導(dǎo)，直到總經(jīng)理。

　　●固化點(diǎn)檢流程、移動化作業(yè)并進(jìn)行目視化：規(guī)定點(diǎn)檢清單及責(zé)任人，定時(shí)提醒點(diǎn)檢并記錄超時(shí)，同時(shí)提供移動化強(qiáng)化點(diǎn)檢日常管理。在每日會議看板中清晰可見，督促點(diǎn)檢及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題。

　　●矩陣式分配責(zé)任及跟蹤：從不同的部門組織，抽取同一職責(zé)的同事設(shè)定為同一處理組，共同承擔(dān)責(zé)任，實(shí)現(xiàn)矩陣式管理，強(qiáng)化協(xié)同工作。多種系統(tǒng)終端，提升管理效率：除了提供傳統(tǒng)的美信通知外，還提供手表通知點(diǎn)檢、安燈等，并可通過PC、手表響應(yīng)，使用平板點(diǎn)檢等，提高日常管理的效率，促進(jìn)發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，提高閉環(huán)率。

　　3.2.4 總控中心及移動化

　　以3D建模的形式展現(xiàn)工廠/車間/產(chǎn)線/設(shè)備等總體狀態(tài)，關(guān)鍵數(shù)據(jù)在模型中展示，多系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集成，成立總控BI平臺，并展示核心BI數(shù)據(jù);日、周、月、年度相關(guān)的Q/C/D數(shù)據(jù)進(jìn)行趨勢分析，相關(guān)交叉分析，無序交叉分析，并進(jìn)行智能預(yù)警提示。

　　●產(chǎn)量類看板

　　圖12 產(chǎn)量類看板

　　●品質(zhì)類看板

　　圖13 品質(zhì)類看板

　　●物流類看板

　　圖14 物流類看板

　　●3D建模的數(shù)據(jù)分析

　　圖15 3D建模的數(shù)據(jù)分析

　　●移動化智造+

　　4.效益分析

　　4.1 數(shù)字化精益MES建設(shè)和應(yīng)用主要成果

　　通過近年來的制造信息化建設(shè)和持續(xù)推動數(shù)字化精益MES平臺的建設(shè)，美的集團(tuán)實(shí)現(xiàn)了總部、事業(yè)部、基地工廠的三層應(yīng)用，建成了一體化的企業(yè)級的MES系統(tǒng)，已全面覆蓋全集團(tuán)34家工廠，1000+產(chǎn)線，取得了顯著成果，極大的促進(jìn)了制造信息化效能。在制造領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)了制造端縱向貫通、橫向集成，價(jià)值鏈拉通，信心化能力顯著提升，支持集團(tuán)化運(yùn)作。計(jì)劃源頭中已搭建三層計(jì)劃體系，S&OP產(chǎn)銷協(xié)作，提高物料通用性，融匯價(jià)值流的拉式為主，推拉結(jié)合的計(jì)劃模式，訂單拉通T+3模式，預(yù)排、產(chǎn)能可視，提高接單效率，縮短供貨周期。場內(nèi)、外物流基于計(jì)劃穩(wěn)定的價(jià)值流拉動，達(dá)到供方庫存透明，IQC品質(zhì)檢驗(yàn)標(biāo)注化與剛性執(zhí)行。計(jì)劃、來料、生產(chǎn)消耗環(huán)節(jié)信息透明與拉通。在生產(chǎn)過程品質(zhì)，重點(diǎn)關(guān)注品質(zhì)的時(shí)控及操作防錯(cuò)，MES驅(qū)動揀料及配送防錯(cuò)，PQC結(jié)合設(shè)備聯(lián)機(jī)SPC分析，通過預(yù)警、中控室實(shí)現(xiàn)過程品質(zhì)控制。通過物料標(biāo)簽與MO票結(jié)合，實(shí)現(xiàn)端對端的追溯，不僅僅追溯物料，而且追溯制造工藝參數(shù)。持續(xù)優(yōu)化業(yè)務(wù)流程，壓縮業(yè)務(wù)層級、洞察業(yè)務(wù)痛點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)精益化管理。

　　目前美的MES平臺日應(yīng)用人數(shù)近10萬人，每天通過系統(tǒng)產(chǎn)生60萬財(cái)務(wù)交易憑證上傳，100萬物資出入庫記錄，管控90000多個(gè)生產(chǎn)作業(yè)過程，覆蓋制造全流程的采集與追溯，基于MES的數(shù)據(jù)歸檔每日30G。實(shí)現(xiàn)了制造過程中人財(cái)物等重要資源的集約化管理，連接自動化機(jī)臺和產(chǎn)線，自動化物流，入場、總部裝物流拉動，看板移動，訂單跟蹤，數(shù)據(jù)分析與展現(xiàn)等決策數(shù)據(jù)化。以上，獲得省部級以上的獎勵和表彰10多項(xiàng)，其中多個(gè)基地項(xiàng)目被國家有關(guān)部委評為國家信息化試點(diǎn)和示范工程。

　　4.2 制造信息化效能、效率和效益顯著提升

　　MES平臺有效固化了業(yè)務(wù)流程和管理標(biāo)準(zhǔn)，支撐了精益管理的集團(tuán)化和扁平化。通過全流程可視化和數(shù)字促進(jìn)任務(wù)流動，在632系統(tǒng)的基礎(chǔ)上(6大營運(yùn)系統(tǒng)、3大管理平臺、2大門戶和集成技術(shù)平臺)，向大供應(yīng)鏈體系延伸，加速各環(huán)節(jié)任務(wù)流動。通過拉式生產(chǎn)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)JIT，根據(jù)物料屬性及消耗觸發(fā)配送指令、配送管理、信息展示，實(shí)時(shí)刷新任務(wù)上線時(shí)間、生產(chǎn)進(jìn)度、損耗、交貨期數(shù)據(jù)的展示，提升制造綜合效率33%，降低原材料、在制品庫存90%。通過系統(tǒng)“防呆、防錯(cuò)、防漏”，檢查數(shù)據(jù)自動采集，SPC預(yù)警等實(shí)現(xiàn)了“出現(xiàn)異常設(shè)備會自動停下來的‘自動化’的精髓”，減少生產(chǎn)損耗68%，改善產(chǎn)品品質(zhì)10%。通過大數(shù)據(jù)應(yīng)用，堅(jiān)持PDCA改善，不斷提升目標(biāo)值，將量化數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為行動力，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)管理的專業(yè)化和標(biāo)準(zhǔn)化，推動管理分析從統(tǒng)計(jì)型向分析型轉(zhuǎn)變。精益化MES已經(jīng)深入到制造管理的各個(gè)方面、各個(gè)環(huán)節(jié)，通過信息流拉動和貫通共享，提升業(yè)務(wù)管控能力，為管理創(chuàng)新創(chuàng)造了新的局面。