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案例 | 創(chuàng)造新經(jīng)濟的智能制造——步科自動化智慧工廠建設實踐分享

導讀

    上海步科自動化股份有限公司(以下簡稱“步科”)專注于工業(yè)自動化產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售和技術服務,為工業(yè)自動化設備制造商提供整體解決方案,公司產(chǎn)品除國內(nèi)銷售外,亦銷往土耳其、印度、意大利、德國等國家和地區(qū),是中國領先的機器自動化解決方案供應商。(南通金蝶軟件)

    步科以“為全球客戶提供中國的自動化解決方案”為使命,堅持投入大量資源進行自動化技術平臺的研發(fā),并在德國、上海、深圳和常州設有研發(fā)機構。公司已擁有涵蓋控制、驅動、人機交互、通訊和機電一體化設計等各方面的自動化技術平臺,擁有多項專利和軟件著作權。公司自動化技術平臺基礎上開發(fā)的解決方案,被多家世界知名跨國公司采用。

    相對于基于各類智能設備、自動化應用,企業(yè)所構建的智慧工廠想象;今天的中國制造業(yè),或許更應該思考的是這樣的一種殘酷現(xiàn)實:一面面臨著21世紀的技術的洗禮,但一面用著20世紀的管理流程,例如標準化、規(guī)范化、KPI等;同時,一面用著19世紀的管理理念,例如科學管理、組織管理等,組織的活力等難以釋放。

    而今天,隨著互聯(lián)網(wǎng)等技術的應用,企業(yè)與企業(yè),企業(yè)與客戶、企業(yè)與供應商,企業(yè)內(nèi)部的部門與部門、人與人等關系都在重新定義,因而我們對于制造的想象需要重新考慮生態(tài)、體驗、人人等原則,需要新管理、新制造、新人類三者的統(tǒng)一。而步科作為在漢諾威和上海工博會兩度發(fā)布智能工廠解決方案的廠商,很好的闡述了創(chuàng)造新經(jīng)濟的智能制造的實踐。(南通金蝶軟件)

一、新經(jīng)濟呼喚新制造

    如今,新經(jīng)濟已經(jīng)來臨,我們的時代發(fā)生了變化。從技術角度來講,現(xiàn)在的物聯(lián)網(wǎng)技術、云技術、機器人技術、大數(shù)據(jù)分析、移動社交等等這樣一些技術導致我們的生產(chǎn)方式產(chǎn)生了新的變革,制造的價值方式也產(chǎn)生了轉移。過去我們的經(jīng)濟主要依靠低成本生產(chǎn),現(xiàn)在我們需要依靠個性化消費、生態(tài)協(xié)作等,同時,企業(yè)內(nèi)的人員的關系發(fā)生轉變,企業(yè)內(nèi)部更緊密的協(xié)作,以及如何激活個體等,也是企業(yè)面臨的問題。(南通金蝶軟件)

    正是由于技術與經(jīng)濟增長方式的變化,給我們創(chuàng)造出了一種新的生產(chǎn)模式,一種新型的工廠,那就是M2B2C。我們這里說到的B也從過去的大B變成了小B,重要的是他直接知道C是誰,我們把M跟C消費者直接聯(lián)系在一起,讓工廠銷售產(chǎn)品不再僅僅是通過兩三家大經(jīng)銷商,而是通過成千上萬家經(jīng)銷商,我們把這種模式叫做小批量、多品種、個性化、大規(guī)模的高效的制造模式。(南通金蝶軟件)

    步科智慧工廠應對新經(jīng)濟而生,具備如下的特點:我們把它總結為五點:超級柔性化、數(shù)字化透明化、機器設備智能化、電商與工廠一體化、智能化小而美的云工廠。

    打造超級柔性化的工廠。通過開發(fā)現(xiàn)場智能終端,通過智能終端來采集數(shù)據(jù),呈現(xiàn)數(shù)據(jù)。在步科&金蝶智慧樣板工廠中,我們的工廠信息全是靠我們的智能終端來告訴工人你的操作指導書是什么,你下一步需要做什么,重要的提醒是什么。我們打造物流系統(tǒng),把自動的倉庫和軟件連接起來,把你的訂單通過WMS跟倉庫的揀貨連接起來,我們運用大數(shù)據(jù)分析技術來決定物料擺放的位置,讓我們在揀貨的時候,物料永遠在人的四周。我們還開發(fā)了創(chuàng)新的亮燈揀貨來輔助揀貨,以提高揀貨效率。步科和金蝶打造的這套物流系統(tǒng),能讓內(nèi)部物料達到高效的分揀和及時的送達。(南通金蝶軟件)

    智慧工廠必須建立在數(shù)據(jù)的基礎上,滿足客戶和管理者對透明化可視化的要求。未來的客戶更愿意選擇透明化數(shù)字化的工廠。我們通過對各種方式對數(shù)據(jù)進行采集,通過智能電子看板對數(shù)據(jù)進行呈現(xiàn)。你也可以把這些數(shù)據(jù)實時的顯示在手機上,顯示在互聯(lián)網(wǎng)終端上,不僅內(nèi)部管理者可見,所有的客戶、合作者都可以看到。

    我們定義的智慧工廠里有很多智能化的設備。實際上現(xiàn)在設備的自動化不是那么重要了,設備的數(shù)據(jù)化和智能化更加重要。在步科的智慧工廠里,我們把傳統(tǒng)的設備加裝一個數(shù)據(jù)采集器,就可以知道設備的數(shù)據(jù)、生產(chǎn)線的數(shù)據(jù),我們還可以把所有的數(shù)據(jù)傳到網(wǎng)上和云端。

    我們還和很多跨境電商的工廠合作,幫他們實現(xiàn)電商工廠一體化。未來的工廠就是一個社交的、移動的、需要數(shù)據(jù)分析的云端工廠。在不久的未來,你可以清楚的知道你在網(wǎng)上購買的產(chǎn)品的每一個環(huán)節(jié),從下單、確認、到生產(chǎn)、發(fā)貨。(南通金蝶軟件)

    我們的終極目標是打造智能化小而美的云工廠。步科和金蝶聯(lián)手打造的云工廠,就是要將所有的數(shù)據(jù)都存放到云端,讓工廠可以和設計者、客戶、供應商在云端共享數(shù)據(jù),并通過應用軟件協(xié)同。

    這是步科定義的智慧工廠,一個可以在云端進行數(shù)據(jù)共享、高效協(xié)同、讓硬件也可以小批量多品種迭代生產(chǎn)的云工廠,一個創(chuàng)造新經(jīng)濟的智能制造嘗試和典范。

二、創(chuàng)造新經(jīng)濟的智能制造

    基于新經(jīng)濟的智能制造的要求,步科的智能制造樣板工廠要建成什么樣?其中以用戶為中心是關鍵。需要結合步科20多年制造經(jīng)驗,探索一條符合中小企業(yè)的可行之道,基于步科的戰(zhàn)略要求,步科首先搭建了智慧工廠頂層設計方案,并配合軟硬件研發(fā)這個方案也在不斷完善,具體的包括如下的應用: 

    2.1 產(chǎn)品全程感知——條碼應用

    條碼追溯與防呆貫穿智能工廠產(chǎn)品生產(chǎn)的始終,從供應商端到產(chǎn)品售后維修,實現(xiàn)產(chǎn)品的全生命周期追溯,按照質(zhì)量管理要求結合倉庫管理現(xiàn)狀,步科在條碼應用方面啟用了物料代碼、批號、追溯號、序列號等四種規(guī)則:追溯號可以用來生產(chǎn)追溯但出入庫時可以不記錄對應序列號,對自制成品啟用序列號單品管理,對每個序列號所耗用材料,生產(chǎn)過程進行記錄。(南通金蝶軟件)

    步科在采購、檢驗、倉庫、生產(chǎn)、銷售、售后等環(huán)節(jié)啟用條碼管理。在步科,我們把條碼分為主檔對照、動態(tài)解釋兩種類型,通過K/3 Cloud系統(tǒng)生成和解釋對應條碼。

    采購收料時我們通過掃描供應商送貨條碼,系統(tǒng)自動解釋對應采購訂單及物料,通過條碼掃描系統(tǒng)自動暫收入庫并生成檢驗申請,檢驗完成后系統(tǒng)打印供應商對應批次條碼,倉庫管理員通過掃描批次條碼完成實物上架并生成ERP采購入庫,后續(xù)物料所有業(yè)務流轉都通過批次條碼進行。(南通金蝶軟件)

    生產(chǎn)過程中我們使用條碼進行流轉。生產(chǎn)訂單下達時我們通過系統(tǒng)批量生成序列號并打印出條碼(后續(xù)條碼貼在機身,簡稱機身條碼),通過配置生產(chǎn)用料清單設定批量上料、單品追溯物料,實現(xiàn)掃描物料條碼自動進行工序匯報和工序流轉,生產(chǎn)后工序系統(tǒng)自動生成內(nèi)包裝條碼和外包裝箱條碼,K/3 Cloud支持掃描條碼進行檢驗,掃描條碼自動上架入庫。

    2.2極致單件流——工單排程

    對于多品種、小批量業(yè)務場景,由于批量的降低,排產(chǎn)的難度同步上升,甚至會出現(xiàn)單間生產(chǎn)的情形,因而生產(chǎn)訂單分配與自動排程變得非常重要。通過K/3 Cloud生產(chǎn)訂單排程系統(tǒng)自動將訂單分配生產(chǎn)線、更新計劃訂單計劃開工時間、更新子項物料的需求時間,實現(xiàn)對生產(chǎn)線產(chǎn)能預警并拉動生產(chǎn)備料。(南通金蝶軟件)

    步科使用柔性生產(chǎn)功能,通過柔性產(chǎn)線中工作日歷,考慮柔性產(chǎn)線與物料關系中優(yōu)先級及柔性工藝路線中工序對應作業(yè)時間,對生產(chǎn)訂單進行有限產(chǎn)能排程。

    生產(chǎn)訂單排程讓生產(chǎn)系統(tǒng)變得有序透明,排程直接下發(fā)到生產(chǎn)小組,小組工作不需要再由組長安排,讓小組員工具有充分的自主性。出現(xiàn)異常不能得到及時處理時,員工有權利切換工單,而物流系統(tǒng)隨員工切換而拉動。在正常情況下,物料根據(jù)現(xiàn)場消耗情況,亦實現(xiàn)按需拉動。(南通金蝶軟件)

    2.3三體合一——智慧車間

    數(shù)據(jù)是管理的核心,智能制造亦是建立在數(shù)據(jù)的基礎之上。步科能不能實現(xiàn)優(yōu)的生產(chǎn)效率,需要通過智能終端采集每個工序的生產(chǎn)數(shù)據(jù),將工廠數(shù)據(jù)化。通過數(shù)據(jù)對比分析,找到持續(xù)提高生產(chǎn)效率的方法。我們將實際的工廠、數(shù)字化的生產(chǎn)工廠、相關管理意圖所驅動的工廠,成為工廠的三體,而智能工廠的首要目標就是“三體合一”。(南通金蝶軟件)

    通過K/3 Cloud系統(tǒng),我們實時更新數(shù)據(jù)到智能終端,用戶能過智能終端進行作業(yè)。在終端上用戶能方便的進行條碼掃描、上料、報工、報警、切換工單、首檢、完工送檢、打印、查看作業(yè)指導書等操作,讓車間用戶通過智能終端就能實現(xiàn)所有業(yè)務,所謂“一機在手,工作不愁”。

    同時,步科智慧工廠通過人工采集數(shù)據(jù)與設備采集數(shù)據(jù)結合,實現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)場人機料法環(huán)數(shù)據(jù)的有效獲?。ǜ綀D為產(chǎn)品老化數(shù)據(jù)的獲?。?。

    獲取的數(shù)據(jù)用于步科產(chǎn)品的持續(xù)改善,如生產(chǎn)進度數(shù)據(jù),我們用于制造周期改善,K/3 Cloud通過過程數(shù)據(jù)采集,能夠清晰的確認到生產(chǎn)物流數(shù)據(jù):倉庫什么時間開始備料,工單什么時間完成,成品檢驗什么時候開始等。通過生產(chǎn)工序節(jié)拍數(shù)據(jù)的分析,我們很清楚的知悉,我們制造過程中間存在的問題點、未達成產(chǎn)能的原因。(南通金蝶軟件)

    數(shù)據(jù)亦可以用于智能電子看板系統(tǒng)。智能電子看板通過呈現(xiàn)數(shù)據(jù)和產(chǎn)品實時狀態(tài),亦可以通過與數(shù)據(jù)看板的交互,深入到問題的背后,找到關聯(lián)的數(shù)據(jù)信息,幫助我們快速解決現(xiàn)場的異常問題。

    2.4精益生產(chǎn)——智能物流

    生產(chǎn)運行是一個有機的整體,當信息流能夠及時準確到達所需的工位時,物料準時供應是生產(chǎn)協(xié)同急需解決的問題。小批量多品種的生產(chǎn)系統(tǒng),物流成本幾何級增長,通常依靠合并工單解決此問題,但是此方式犧牲產(chǎn)品的制造周期并造成過程的中間庫存。步科的智能物流系統(tǒng),通過軟硬件的充分結合,遵循精益原則設計,讓中間庫存降到低,系統(tǒng)協(xié)同一致,保證物流及時性。(南通金蝶軟件)

    智能立體倉庫將WMS智能算法、創(chuàng)新的機械手設計與揀貨人員完美結合,實現(xiàn)人機數(shù)據(jù)的協(xié)同作業(yè)。智能立體倉庫將貨架的下面三層定義為揀貨區(qū),上面層次定義為存貨區(qū)。機械手通過WMS智能優(yōu)化算法驅動,自動進行庫位的上下調(diào)整。保證揀貨區(qū)物料滿足訂單需求。而當訂單到達倉管員的移動智能終端時,倉管員只需要點擊觸發(fā)工單,系統(tǒng)會獲取到相應物料信息,在揀貨區(qū)對應庫位進行亮燈,作業(yè)人員只需要按照亮燈的庫位依次進行揀貨。揀貨人員的效率達到優(yōu)水平。

    2.5 生態(tài)融合——電商應用

    在智慧工廠的應用中,解決內(nèi)部的信息自動傳輸與物料的自動傳輸后,我們將平臺擴展到供應商端和客戶端。

    為了更好的控制交期與質(zhì)量,供應商端協(xié)同一體化是必不可少的一步。通過供應商協(xié)同平臺,供應商在交貨端選取交貨訂單,打印相應的出貨條碼與物料一起送貨。保證物料送貨時間與條碼數(shù)據(jù)的準確性。

    而在客戶端,客戶可以通過電商平臺下達訂單,工廠安排生產(chǎn),正常情況下實現(xiàn)隔日發(fā)貨。

三、尾記,云端工廠

    步科的目標是打造小而美的云工廠,讓所有創(chuàng)意都能變成產(chǎn)品。產(chǎn)品的設計者,可以通過在云端平臺與供應商、智慧工廠和客戶進行協(xié)同,保證產(chǎn)品的快速協(xié)同創(chuàng)新?;谛枨蠼?jīng)濟模式,創(chuàng)新的產(chǎn)品設計者,不再需要擁有一個工廠,只需要擁有相應的制造能力。(南通金蝶軟件)

客戶感言

    智慧工廠不是無人工廠,不是機器換人,不是黑燈工廠,不是降低成本的工廠。它是為新經(jīng)濟而開發(fā)的一種工廠,是一種高科技的生產(chǎn)制造模式。   未來的工廠,應該是一個小而美的、高逼格的、可以坐落在城區(qū)的高科技的工廠。這個工廠可以幫助到各種各樣有創(chuàng)意的人,讓每一個創(chuàng)意都有機會變成產(chǎn)品,讓創(chuàng)客的小批量的產(chǎn)品能被制造出來。(南通金蝶軟件)

    步科智慧工廠經(jīng)歷了精益改善, MES嘗試,再到與金蝶K/3 Cloud的戰(zhàn)略合作,逐步實現(xiàn)從業(yè)務流程規(guī)范到數(shù)據(jù)透明化到智能化深入。目前為止,已經(jīng)實現(xiàn)工廠內(nèi)部信息的自動傳輸,即將迎來物流自動傳輸上線,開啟新的篇章。步科和金蝶要重新定義智慧工廠,聯(lián)手打造一種新經(jīng)濟的生產(chǎn)方式。

                                                             ——步科董事長  唐咚

 

 

 

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