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科兴携手普实打造智能透明工厂
日期:2018-09-14  阅读:

公司简介及发展历程

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江苏科兴电器有限公司成立于2001年,是一家专业从事35KV及以下的电磁式、电子式互感器研发、生产、销售、服务为一体的高新技术企业;公司“COSINE”商标被国家工商总局认定为“中国驰名商标”,科兴电器荣获江苏省5A级数字化企业、江苏省科技型中小企业、江苏省管理创新示范企业、江苏省高成长型中小企业等;多个创新项目获江苏省重点创新项目、多个新产品被认定为江苏省高新技术产品或优秀新产品;公司建立了江苏省企业技术中心、江苏省工程技术中心、江苏省研究生工作站。

科兴电器全自动智能化互感器生产线被评为“科技进步一等奖”,公司建有全球规模最大的静态混料真空浇注系统,车间采用精益化的U型布局,所有产成品全部通过自动流水线流转,保证产品质量,提高工艺水平和生产效率。其中线圈生产、成品装配及全自动检测流水线、线圈干燥用真空隧道炉、烘模及后固化隧道炉、AGV自动流转机器人等设备均为行业首创。目前中压互感器年生产能力可达40万台以上。凭借公司优良的服务和产品良好的质量口碑,科兴电器先后成为各大外资企业、输配电行业龙头企业及在国家电网、南方电网大量中标的成套企业的首选供应商,熟悉国家电网、南方电网、各省电力公司及各大外资企业对互感器的特殊技术要求。

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 企业信息化历程

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江苏科兴电器有限公司领导层一直注重企业信息化管理,2005年即引入某品牌ERP,由于系统的适用性问题,信息化一直停留在“购销存总账”的电子账阶段。

2009年,引入普实AIO7.0平台的ERP项目。科兴有15000+种产品、5000+种材辅料,工序流程超过20道;双方密切合作,仅四个月时间,即完成购销存产财成本一体化运行;特别基于生产订单型的成本系统自动运算,对企业的耗料数据采集、工时数据采集难度很高,科兴团队付出了巨大的努力。

2010年,开始导入固定资产管理、成品移动条形码管理、重点工序过数条形码管理(绕制、浇铸工序)。成品100%实现了单品序列号管理,重点工序的计件工资也在系统内开展。

2014年,科兴在泰兴城东工业区建设了花园式工厂并投入运行。在搬至新厂区以前,进行了ERP系统的升级,升级至普实AIO7.5平台,并于10月启动了OA单元启动,进一步规范及完善企业工作流,提高了企业整体协同能力。

2015年,科兴借助AIO75平台,导入阿米巴经营管理体系。按阿米巴要求的数据粒度,从ERP中抽取相应数据,达到“人人都是经营者”的精细化价值管理;也是普实软件迄今之止,阿米巴数据与ERP结合最完美的案例。 

科兴为何导入MES系统

科兴ERP系统已经正常深入运行5年,完成了“购销存产财成本一体化”,对于原料、半成品、产品的管理已经非常到位,同时对于资金类数据也非常准确,产品成本也由系统自动生成,2014年升级成AIO75系统,AIO75构建于云端,顺应移动办公潮流,同时打通了OA+ERP。AIO75内置BI数据分析引擎,便于未来的企业大数据应用,极大提高了企业的办公效率;科兴具备了上MES的信息化先决条件。

中国制造2025新形势下,落后产能过剩即将被淘汰,企业转型升级成为必然。制造业的核心竞争力是合适的成本适时交付出高性价比的产品,来满足客户各方面的需求。客户为什么选择我们企业的产品?质量、交付、服务、价格四要素!如下图:

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通过上MES,以期达到如下目的:

  • 1.使产品有足够的质量性能优势。原料是否合格?操作机台、人员、经过的工序、生产时间是否可追溯?关键工艺参数是否可控?能否防止工人部件装错、产品生产流程错误、产品混装? 

  • 2.使产品有足够的交付优势。平均生产周期是否明显高于同行业平均水平,加工周期是否稳定,是否预先可知准确的交付日期?生产过程中是否可以及时知道产品所在的工序位置?若工序中报废,是否可以立即捕获到报废数据,并补投料进行加工? 

  • 3.使产品有足够的成本优势。内部精益生产的水平?影响产能的原因是:设备故障?调度失误?材料供应不及时?工人培训不够?还是工艺指标不合理?是否使设备OEE、材料利用率达到行业领先水平? 

  • 4.在客户心目中科兴有足够的服务优势。是否可以引入客户自助服务APP,让客户录入订单号自行查看其对应订单的执行进度、产品的质量状态,方便地追溯产品的原料批次、工艺参数是否在控制线以内? 

  • 5.使企业各级管理者享用清洁及时的生产数据,让整个生产现场完全透明化,以便做出最合理的决策。能否废除人工报表,自动统计每个过程的生产数量、合格率和缺陷、设备台时、设备运行参数、利用率、OEE等;能否针对在线检测数据与关键工序的运行参数,通过大数据分析的方式,寻找出适合于企业的最佳的产品工艺……

企业的管理人员,无论何时身处何地,只要透过Internet就能将生产现场的状况一览无余;通过MES获取信息运筹帷幄,远在国外的客户也可以来关心他们的订单进度、产品品质。 

科兴导入MES正是围绕着打造幸福企业的目标,提高企业核心的产品研发、产品制造能力,使科兴具备引领互感器市场,让员工拥有一个稳定幸福的家,为时代做出自己的贡献。

科兴MES项目过程回顾

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2015年,科兴组织企业中高级管理人员,频繁走访参观国内信息化示范工厂,包括华为、西门子、海尔、徐工、红领等企业。决定引入MES系统,并于11月开始陆续考察MES供应商。

2016年3月,普实通过了科兴严格的供应商筛选,荣幸地成为科兴MES供应商。

2016年4月,科兴与普实联合甄选车间工位机、流程RFID卡、模具RFID卡,普实针对选定的工位机开发相关程序,并接进AIO75的MES平台中。

2016年5月,科兴现场工位机安装、传感器安装、PLC改造、立式触摸屏安装、条形码扫描器布置、ZigBee及WIFI信号调试。

2016年6月,现场测试MES程序并优化;召开设备供应商会议,由普实提供MES的API接口,设备供应商针对科兴所使用的设备进行软件二次开发,以期使现场重要设备数据能实时汇入MES系统。同时,进行大规模的模具清理与改造,模具植入RFID芯片。

2016年7月,设备供应商陆续完成软件的二次开发,进入产线进行联调。MES进行现场试运行,并于7月10日,全面取消车间现场流程卡。制造过程中的工艺参数及图纸,全部通过网络在车间终端上刷卡阅读。在重点生产线布置电子看板,及时反应各工序的计划目标与生产任务。通过近一个月的运行,现场数据达到95%的准确率,MES开始显现出威力。原来要找某订单的在制品,需要花费大量人工,现在直接仅需在系统内查看具体工位即可准确定位;即使在烘房内,也可以准确定位至烘房的某屋某层上、预计出烘房的时间、现在烘房内的温度是多少……

2016年8月,科兴大数据中心硬件安装完成,科兴与普实经过密切沟通,规划了覆盖企业重要管理点的数据分析模型,普实投入大量技术人力开发数据分析,如期交付并进行了系统联调。

2016年9月,科兴大数据优化并验收完成,标志MES成功上线。

企业感言

董事长

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传统企业的内部管理的痛点:

  • ◇  手工排程,生产计划与实际生产进度脱节,在制品动态无法及时掌握,造成计划排程调度混乱,往往要交的产品不生产、生产的产品又不要交,严重影响产品正常交期。

  • ◇  主要以纸单形式报价,凭经验管理,粗放、效率低;对于交期,由于现场在制品情况不明,业务人员反馈交期时往往会留足时间余量,客户服务质量受到影响。

  • ◇  生产过程中缺少产品品质追溯管理。

  • ◇  车间在制品多,产品生产周期长,造成车间管理难度大,管理成本高;特别是无法及时掌握产品质量损失,往往在交期前紧急补单,给产线安排造成极大混乱。

  • ◇  生产过程中工时难以统计、人工填报误差大,工人绩效考核管理有漏洞。

科兴的MES项目从生产过程控制为突破口,依靠信息化系统强大的数据集成能力,成功的解决了传统行业上述的难题。该系统适合于传统离散型中小型制造企业,资金投入少、建设速度快、运行稳定、数据统计准确,彻底解决了科兴电器在数字化时代转型的难点和痛点。

总经理

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目前中小企业已经普遍应用ERP,销售、采购、财务、库存等模块应用得比较好,但是车间生产更多的依靠人工去管理,生产排程以及生产进度管控都是靠基层管理人员去完成,设备与模具的使用状态与实时监测数据也未能与ERP系统互联互通。

随着用户个性化的要求越来越多,如何用批量化的手段来满足个性化的需求,将客户端的价值需求作为整个产业链的出发点,改变以往从生产端向消费端、从上游向下游推动的模式,以客户的价值需求出发提供定制化的产品和服务。这就要求产线必须是能够随时换型,根据产品加工状况的改变自动进行调整。

科兴的CPS智能制造一体化系统,基于公司ERP系统开发MES系统,实现与设备、模具的互联互通,监控和管理生产的每一个步骤和工序如何实现,生产部门各个生产设备之间、生产设备和控制器之间,通过制造执行系统(MES)连通起来。满足客户个性化的需求,客户可以在线自主选型,解决生产过程的失控、在制与库存品的大量积压,采用工业智能制造手段(物联网、RFID等技术)提高生产资料的利用率,在智能制造的基础上实现透明生产、精益生产,打造玻璃化透明的幸福企业。

硬件原理及布局

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联网方式一: MT系列工位机 + ME620数据采集器 + PLC编程控制器

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联网方式二: 电脑 + API + 设备程序

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联网方式三: PDA + PLC编程控制器

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硬件

RFID工位单板机

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RFID工位单板机

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数据采集器

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数据采集器

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RFID PDA

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条形码PDA

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传感器

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PLC

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广告触摸屏

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广告触摸屏

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MES项目成果

科兴MES项目,经过双方5个月密切合作,达成了MES项目设定的目标,实现了以下六大核心模块的上线运行。

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排产、车间执行

车间排产是根据生产订单及物料的工艺路线来编制工序排产计划;车间执行通过工位机、设备自动计数,利用RFID、条形码、传感器、PLC通讯、设备厂商第三方API系统等方式,及时完成产品加工过数、工时、工艺及缺陷的采集,若有不合格品或报废数据,掌握实时数据以便于在第一时间补单,满足交付。动态实时准确的WIP数据,也是排产调整的依据。

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(排产图▲)

基于订单、瓶颈工序产能、模具状态的工序排产,帮助计划员有效安排车间作业计划,排产数据动态发布至产线,并将排产数据与车间完成数据进行实时比对,车间看板显示作业的达成率。

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(车间分时WIP图▲)

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(车间近日WIP图▲)

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(订单跟踪图▲)

反映车间各工序实时的在线堆积数,便于车间调度者及时协调资源解决工序瓶颈,保证生产流动的均衡性,最大化的压缩在线产品数量,以达成快速响应客户交付与变更的目标。

设备联网及管理

智能工厂是企业信息化发展的新阶段,设备联网更是迈向智能工厂的关键一步。以最有效率的方式取得不同品牌、不同通讯协议设备的状态参数信息,并将数据传送至管理系统进一步分析、实现远程监看控制。将设备与生产订单、工序加工相结合,实时反应设备上正在加工的产品,并附加产品上当前的设备参数、实际运行数据,便于后期产品追溯。

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(设备OEE图▲)

设备综合效率是Overall Equipment Effectiveness,简称OEE。每一个生产设备都有自己的理论产能,要实现这一理论产能必须保证没有任何干扰和质量损耗。OEE由三个关键要素组成:OEE=可用率*表现指数*质量指数。 
通过设备联网捕获设备加工频率,与制造数据上工艺设计的理论加工效率、工厂的工作日历,再结合在线检测一次合格率等数据可得到OEE指标,以帮助企业有效改善及提高现场的生产管理水平。 
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(烘箱实时状态图▲)

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(绕线实时状态图▲)

实时捕获设备动态的运行状态,与安灯模块配合,获得无效工时的原因数据,帮助企业提高设备的运转效率。同时,通过进出的扫码或RFID感应,清晰掌握当前设备正在加工的产品;对于批量间隙式生产的设备,方便追踪存放于设备内产品的序列号或批次。 
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(设备管理流程图▲)

科学完善的设备管理系统,将紧急性维修改进成预防性维护。为设备创建巡检计划、定期维保计划以及年度大修计划。此外,为了确保设备维保活动能够顺利执行,可以在计划中定义好任何所需的资源、备件、注意措施以及相关文档。

工艺及运行数据

与ERP制造数据模块关联,定义产品工艺参数规范,并管理相应的工艺参数值。通过设备联网,将工艺参数传送至相应的PLC、工位机显示、现场触摸屏显示。

通过传感器、OPC等采集设备实时运行参数,并处理、传输、存储以及为决策支持层提供生产工艺方面的数据依据,真正实现了企业数据的共享。

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(MI设备系统内截图▲)

工艺参数预先定义,以便生产过程中各工序应用。与现场工艺显示设备配合,以达到工艺管理的无纸化传递。若产生ECN设计变更,可与工序加工指令相结合,锁定生产订单某些工序的执行。

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(设备温度动图▲)

通过设备内传感器或直接获取设备PLC等方式,实时采集设备运行参数,为后续品质判定、工艺改进、生产决策提供数据支持。并提供超过工艺控制线的运行报警,以便工艺设备人员及时跟进,防止出现质量事故。

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(工位机MI图▲)

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(广告机SOP图▲)

利用设备联网或现场加装工位机等设备,将工艺参数传送至相应的PLC、工位机、现场触摸屏显示,以使各工序电子化查看工艺参数、图纸、SOP及视频操作指南。

模具管理

模具管理工作是制造型企业的重要工作。模具管理包括新开模具、模具出入库、模具工作量工时统计、模具常规性维护及异常维护等管理工作;查看模具动态的状况,利用率分析等。同时,引入条形码、RFID等技术,还可以起到模具防呆的功能。

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(模具状态图▲)

通过装模工序,将生产流程卡(或生产订单)与模具相关系,实时捕获模具动态的状态。模具进出的扫码或RFID感应,清晰掌握当前模具的使用次数及生命周期数据,同时为排产、质量分析提供数据支撑。 
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(模具管理流程图▲)

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( 模具履历截图▲)

在模具使用寿命和次数达到设定的数值时,提供检修预警或报废提示,并根据剩余寿命及订单状态,制定开模计划。

安灯系统

安灯系统主要功能是使JIT发生的问题得到及时处理,为了消除中断或至少减少复发的可能性,用灯光或其它信息化手段发问题信号,通知到相应的处理人员。系统根据呼叫、应答、处理完成等数据,来加快异常事务处理,提高生产率。并通过以上数据进行分析,异常呼叫类型统计、应答率及平均延时、处理率及平均延时等。

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(安灯分析图▲)

安灯系统与设备联网获得的实时运行状态数据相结合,获取更精确的设备OEE数据。安灯系统能显著提高日常生产过程中的异常响应、异常解决的效率,从而提高设备的有效运行时间。

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(现场安灯看板图▲)

安灯系统与设备联网获得的实时运行状态数据相结合,针对停机区分出准确的停机原因。利用现场看板、APP推送,推动异常的快速解决。

质量管理

AIO75质量管理方案,包括检验项目、工具、水平、标准等,含数据采集、信息传递、数据分析、实时监控、信息反馈、文档管理、客诉处理、量具管理,对于原材料进厂、生产制造和在用户使用过程中的产品整个生命周期进行数据化、网络化、动态化管理,通过持续不断的改进,进一步完善生产质量管理直至企业层的整体化全面质量管理体系(TQM)。

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(产品质量检测及工艺数据图▲)

通过在线检测设备所附加的程序API接入MES系统,并获取当前产品关键工序的实际生产运行的工艺数据,将同一产品的质量检测数据与工艺数据进行比对,给客户更多的产品性能的信心保证。若检测有问题,也能帮助企业改善工艺。

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(质量统计图▲)

统计质量数据的采集、规格化汇总、多维度分析,获取产品合格率趋势、缺陷分布、缺陷损失、报废损失等,以便企业制定合理的质量方针与管理措施。

项目花絮

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